Bien muchachos, vamos a continuar con este tema, los carbohidratos. Si ustedes se fijan en la calendarización de las temáticas, el STI, el primer día de clase, ahí tenemos primero la organización de la vida, que ya la desarrollamos en un video, y además la célula, que estuvimos hablando también sobre la organografía celular en el primer periodo. Esos temas pues ya los tenemos, gracias a Dios, y entonces vamos a continuar con este tema de los carbohidratos muy importante y donde de alguna manera también vamos a estar aplicando los conocimientos, los temas que les acabo de mencionar. Entonces vamos a empezar con esta pregunta, ¿qué son los carbohidratos?
A los carbohidratos también se les llama hidratos de carbono, también se les llama sacáridos, pues son sinónimos muy importantes que los manejemos, porque en la biografía ustedes lo pueden encontrar con cualquiera de estos nombres. Y son la clase más abundante de moléculas biológicas en la Tierra. Estas moléculas están formadas por tres elementos, el carbono, el hidrógeno y el oxígeno y obedece a esta fórmula general CH2 o N.
Y vamos a ver cómo N va a variar en números, en rango de números, y también de aquí se va a derivar la clasificación, que es hoy por hoy aceptada, de los carbohidratos. Vamos a verlo esto en un momento. Muy bien.
¿Qué función tienen los carbohidratos en nuestro organismo? Es muy importante, fíjense, porque los carbohidratos, ya vieron ustedes, que son los más abundantes de la naturaleza, y de alguna manera, pues, esto es conveniente, ¿no? , para la vida, no solamente de nosotros los seres humanos, sino también de otros tipos de vida.
Y según su función, pues, en los seres vivos, contribuye al almacenamiento y obtención de energía de forma inmediata y esta es una característica eminentemente de los carbohidratos, esa es la ventaja de los carbohidratos que la energía nos la da ya verdad, no pasado mañana, es la energía que utilizamos convenientemente a diario en todas nuestras actividades, entonces la obtención de energía se da de forma inmediata por medio de los procesos oxidativos que vamos a estudiar posteriormente, como por ejemplo el ciclo de Krebs, que se da allá en la cresta mitocondriales, en los procesos oxidativos para la obtención de energía biológicamente útil en forma de ATP, o sea, en forma de adenosine tricuspato. Entonces, pero esto... Esto se da por medio de la conversión de los carbohidratos en glucosa, que es la molécula más importante de los procesos oxidativos. Es el monosacárido más importante como la materia prima, digámoslo así, de los procesos oxidativos que están dando a nivel mitocondrial.
Y bueno, la... digestión, ¿verdad? Lógicamente nosotros los tomamos con los alimentos y también ayudan a las estructuras de las células y aparatos del organismo, sería aquí, aquí hay un arrocito del organismo, ¿verdad?
Muy bien, entonces aquí está la famosa fórmula de la respiración celular, ¿verdad? Que es el proceso mediante el cual vamos a obtener. energía biológicamente entonces los carbohidratos pueden construir que tienen tres funciones importantes además de otra que pueden mencionar posteriormente que es primero es un fuente de energía segundo para almacenar la energía que posiblemente no utilicemos en ese momento pues entonces va a ser almacenada por medio de carbohidratos también para que cuando la necesite, hemos de darles cargo. Y forman parte también de las estructuras celulares, como lo vimos cuando estábamos estudiando, la membrana celular, ¿ya?
Donde hay carbohidratos unidos a otros compuestos químicos muy importantes en la función de la permeabilidad de membrana a nivel celular. Bien. Se puede clasificar en dos grupos, están los carbohidratos simples y los carbohidratos complejos y con su estructuración bioquímica importante también, porque de esta estructura se derivan también muchas propiedades de estos carbohidratos, tanto en simples como los carbohidratos.
complejos que ya son, pues como el nombre lo indica, ya son más complejos. Entre los simples pues están los azúcares, tales como la fructosa, la sacarosa, la dextrosa o glucosa. Los carbohidratos simples, vean, los podemos tener del azúcar de mesa, el azúcar que utilizamos para endulzar, por ejemplo, el café, el fresco.
Esa es la sacarosa, la miel, que es la fructosa, la leche, también tiene carbohidratos simples, que en el caso de la leche es la galactosa, el maíz es la manosa, la manzana es la glucosa. Vean la terminación osa, osa, osa. Esto es parte de la nomenclatura, o mejor dicho, característica de la nomenclatura.
para nombrar los carbohidratos desde el punto de vista biológico, bioquímico, ¿verdad? Como ustedes pues lo cataloguen dependiendo de la ciencia en la que están estudiando esta sustancia. De todas maneras, pues ahí está la fuente y aquí está el nombre eminentemente, nombre bioquímico. Y entre los complejos están, por ejemplo, la... Inulina, que está en las alcachofas, vean el brócoli, tiene la rafinosa, el plátano, el banano, los oligos fructosa, las papas, las patatas, también llamadas patatas, los almidones, el sésamo, los cídagos, la manzana, vean tiene la pectina.
Entonces, estas son las fuentes de alimentos en las que podemos encontrar, entre otros. Y bueno, los complejos entonces están hechos por tres o más azúcares unidos, por lo que son complejos. Y contienen almidón, como por ejemplo el pan, cereales y las legumbres.
En mi que específicamente el almidón ya es como un... aquí está en la papa, miren. Ya es como un polisacario, ya es complejo, poli es mucho, ¿verdad? Y se da con la colabunión de muchos azúcares, en este caso la glucosa, evidentemente. Y se encuentra pues en los alimentos como polisacario, lógicamente cuando nos alimentamos de la papa, por ejemplo, este almidón que es un polisacario, vamos a tener necesidad de convertirlo a un monosacárido como es la glucosa en el proceso de digestión y en el proceso de metabolismo celular.
¿Qué propiedades físicas y químicas tienen los carbohidratos? Dentro de las físicas, la presencia de los OH, que le van a conferir la capacidad de formar puentes de hidrógeno. El OH es parte constitutiva de la molécula de cualquier...
Monosacárido, el caso de la glucosa, por ejemplo. El OH entonces, vean, OH se parece al agua. Entonces va a diferir en un hidrógeno, nada más.
Todo se parece al agua. Entonces, esto le va a conferir a los carbohidratos la capacidad de formar puentes de hidrógeno. ¿Y por qué la importancia de los puentes de hidrógeno? Porque entonces el puente de hidrógeno va a permitir que se dé la unión con la molécula de agua y los monosacarios son solubles en medio acuoso.
Esto es pentacuoso, lógico, porque todos los procesos... Me atrevo a decir que todos los procesos, o casi todos los procesos metabólicos, bioquímicos a nivel celular, se dan en medio acuoso. Y aquí está la importancia de los OH en la estructura de los carbohidratos. Les permite la solubilidad en los procesos metabólicos.
Este es conveniente para nuestra vida, para la obtención energética. ¿Son solubles en agua? Lo que acabo de decirles, ¿verdad? Por esta propiedad misma.
Y son insolubles en disolventes orgánicos. Lógico, ¿verdad? Aquí aplicamos la ley general de la solubilidad que dice que lo igual disuelve a lo igual.
Y si estamos hablando de que son solubles en agua, pues lo más probable es que sean insolubles. en disolventes orgánicos. Dentro de las propiedades químicas está la oxidación.
El grupo aldeído puede distinguirse, puede oxidarse para formar el ácido correspondiente. Y esto es importante porque dentro de la clasificación química de los carbohidratos están los carbohidratos que se utilizan para formar el ácido. carbohidratos químicamente hablando, que son los carbohidratos aldeídicos y están los carbohidratos cetónicos, ¿sí? Acuérdense del grupo funcional aldeído, CHO, llamado CHO porque está constituido de carbono, hidrógeno y oxígeno, y el CO, que son los cetónicos, que están pegados a la molécula o a la...
a la fórmula misma de los grupos de carbohidratos. Entonces, aquí nace otra clasificación, acabo de decirla, los carbohidratos aldehídicos y los carbohidratos cetónicos, en dependencia del grupo funcional que tengan en su estructura. Esto, lógicamente, va a dar propiedades químicas que difieren de alguna manera, pero que se complementan.
Por ejemplo, cuando se da la oxidación, es necesario que se dé una reducción. Y la reducción se va a dar tanto en los grupos aldeídicos como en los cetónicos y puede reducirse al alcohol correspondiente. Estos alcoholes, si ustedes también lo estudiaron en el colegio, en la química orgánica, Se tiene que acordar que no es solamente el alcohol etílico, ¿verdad?
El alcohol etílico es el, no, ¿verdad? Sino el alcohol muchas veces es necesario porque a partir de la conformación de los alcoholes orgánicos vamos nosotros a complementar estos dos procesos de oxidación y reducción, donde la oxidación implica pérdida de electrones. en los procesos químicos y la reducción implica ganancia electrónica en los procesos oxidativos. Entonces, los carbohidratos, pues como pueden ver, están preparados aún estructuralmente para cumplir con las propiedades físicas y químicas.
Además, pues pueden sufrir fermentación, que también es importante porque nos permite también empezar con el metabolismo. fermentativo que aunque aunque es anaeróbico también nosotros podemos fermentar aunque nuestro metabolismo lógico es más aeróbico a intervención del oxígeno y bueno la clasificación de los carbohidratos también puede ser en función de sus unidades sacáridas entre ésta está los monosacáridos y sacáridos polisacáridos y los oligosacáridos. Los monosacáridos no se pueden dividir en una forma simple. Mono es uno, ¿verdad?
Aquí entra la glucosa que estaba mencionando, que es tan importante. Y los disacáridos se dividen en dos moléculas de monosacáridos. Los oligosacáridos producen 3 a 10 unidades y los polisacáridos que producen de 10 a 1.000 unidades de monosacáridos.
Esto entonces... Entonces estará en dependencia esta clasificación al número de unidades de sacáridos o al número de unidades de monosacáridos que estén conformando cada uno de ellos. De los monosacáridos que son los más simples a los polisacáridos que son los más completos. Y aquí tenemos algunos tipos de monosacarios.
Ya la glucosa la mencionábamos, una de las más importantes. Desde el punto de vista obtención energética, pero también está la fructosa y está la galactosa. Esto podemos obtenerlo de la fruta, de los frutos secos, de las verduras, los dulces.
Están los disacarios, está la sacarosa, la maltosa y la lactosa. Aquí podemos obtenerlo de la caña de azúcar, las remolachas, la sobrecocción del almidón, azúcar de leche. Y los polisacáridos están los más importantes, el almidón y el glucógeno. ¿Por qué lo más importante? Porque el almidón es el polisacárido de reserva de los vegetales, de las plantas, ¿verdad?
Y el glucógeno es el polisacárido de reserva del reino animal, ¿verdad? Y bueno, ahí podemos mostrarlo. cereales, los tubérculos, las legumbres en el caso del almidón bien, vamos a hablar un poquito de cada uno, los monosacarios pues son las unidades más pequeñas de estructura de carbohidratos, el nombre carbohidrato también decía al principio de la clase podemos llamarles hidratos de carbono o también sacario indica que su fórmula empírica es C H2O, carbono, hidrógeno, 2, subíndice del hidrógeno, oxígeno, ¿verdad? Y la N, que decía al principio, obedece también a una clasificación de donde N es 3 o más.
En general, N es 5 o 6, pero puede ser hasta 9, en dependencia a la... a la clasificación que acabamos de hacer. Entonces, los monosacarios más pequeños son las triosas, aquí está la triosa aldehídica y las triosas cetónicas. Hace un momento le dije que también se pueden clasificar los carbohidratos en dependencia al grupo funcional que esté pegado en su fórmula molecular. En este caso, pues, el grupo...
El grupo funcional aldeído o el grupo funcional cetona. Y la ciclación de las aldosas y las cetosas es importante. Estamos hablando de la conformación de ciclos.
El comportamiento óptico de algunos monosacarios parece indicar que tienen un átomo de carbono más que lo que se ve en la estructura. Este comportamiento óptico se refiere a la isomería, estereoisomería, que en un momento ustedes van a estudiar en el campo de la química orgánica, el próximo año, ahí vamos a estar estudiando la isomería, o también en la bioquímica médica. Muy bien.
Les adelanto un poquito, ¿quieren ir a leer? Pues háganlo, ¿verdad? Váyanse a la isomería óptica, váyanse a la estereoisomería, a la diasteroisomería y ahí se van a dar cuenta pues la importancia que tiene también el estudiar el comportamiento de las diferentes moléculas en el espacio y cómo se comporta una molécula geométricamente hablando en los procesos eminentemente metabólicos a nivel celular. Entonces, los derivados de los monosacarios están los fosfatos de azúcar, la de soxiazúcares, son los azúcares que están complementando el ácido de soxiazúcares, por ejemplo, los aminoazúcares, cuando un azúcar está pegado a un grupo amino o amina, azúcares o alcoholes, los relacionan bastante porque ya vimos al principio.
Pueden haber conformación de alcoholes a partir de los azúcares. Azúcares ácidos, azúcares que están complementados con el grupo carboxilo, COOH, y los ácidos acórnicos. Los disacáridos, por su lado, son un tipo de lúcido formado por la condensación, o sea, la unión de dos monosacáridos.
Vean, tiene un enlace ortoglucocídico. Cuando digo orto, también me estoy refiriendo a la isomería que les estoy invitando a leer en su libro. La isomería, o vayan a una química orgánica, la isomería orto-meta-para.
En este caso, pues es orto-glucosídico. Y aquí obedece esta isomería, bueno, a la posición que tienen en su molécula. Los diferentes grupos funcionales que están complementando esa fórmula bioquímica. Y orto glucocídico, porque hubo una pérdida, hubo una pérdida de una molécula de agua en una reacción.
Se establece pues en forma de éter, siendo un átomo de oxígeno el que une cada pareja de monosacáridos. Aquí nos está explicando la forma en que se da la unión de los dos monosacáridos. Ahí van ustedes a ver en las fórmulas de los disacáridos, ahí está un átomo de oxígeno que está uniendo, por ejemplo, a una glucosa con otra glucosa.
Y los disacáridos conservan las mismas propiedades físicas que los monosacáridos. ¿Por qué? Pues se vuelve un poquito más complejo, pero desde el punto de vista físico, pues no hay mucho cambio. Es decir, pues son solubles en agua, forman cristales blancos que se pueden caramelizar con el calor.
O sea, la fabricación de los caramelos, por ejemplo, se da por este mecanismo. Y bueno, cuando el enlace glucocídico o glicocídico, o lo mismo, se forma entre dos monosacáridos, el holócido resultante recibe el nombre de disacárido. Holócido significa también disacárido.
Esta unión puede tener lugar en dos formas distintas. En el primer caso, se forman disacáridos reductores, ya veíamos en... y en las diapositivas anteriores. Y en el segundo caso, de forma de sacarios no reductores. Ya vimos a qué se refiere el proceso óxido reducción.
Ustedes también van a estudiar. Vamos a estudiar en la química orgánica un poquito y en la bioquímica médica más complejo. Ahí está la lactosa. La fórmula, vean, formada por la unión de glucosa y una galactosa y tiene poder reductor.
Estas uniones son, si es glucosa la que se une a una galactosa, entonces va a formar la lactosa, no otra cosa, ¿verdad? Entonces esto sí hay que aprendérselo, ¿verdad? Glucosa unida a galactosa me va a dar un disacario que se llama lactosa.
Este disacario se encuentra en la leche. que producen los animales, en el caso de los mamíferos, de una vaquita. La maltosa está formada por dos glucosas, una glucosa unida a otra glucosa, y este tiene poder reductor. Existe la malta, una mezcla que se obtiene de maíz u otros granos, que se usa en la leche malteada y en la industria también. de la cerveza, la malta, la malposa.
Y la sacarosa es la unión de la glucosa y la fructosa. Se le llama también a la sacarosa azúcar común, es la que usamos en la mesa, es la con la que endulzamos, ¿verdad? Y no tiene poder reductor debido a que los carbonos numéricos están unidos entre sí. Es el azúcar que se obtiene industrialmente y se comercializa en el mercado como edulcorante habitual. Es el azúcar que usamos.
Además se halla muy bien representada en la naturaleza, en los frutos, en las semillas, en el néctar, en las flores. Ahí está la sacarosa. Y los oligosacáridos son polímeros de hasta 20 unidades de monosacáridos.
iguales o diferentes la cadena de olivos acáridos no tiene que ser necesariamente lineal de hecho con mucha frecuencia se encuentran en la naturaleza olivos acáridos que son ramificados o sea tienen una complejidad pues aún mayor pero estos son poli muchos meros partes son polímeros de hasta 20 unidades son más son grandes y pueden unirse las proteínas en dos Gracias. un enlace en el glicocídico a un grupo amida, por ejemplo, de la cadena aminoácido aspargina. Esto ya es un...
se los traigo, no se preocupen, ¿verdad? Pero se los traigo para que empecemos a familiarizarnos con este tipo de vocabulario, ¿verdad? Pero ustedes lo van a estudiar más complejo cuando estén hablando del metabolismo allá en bioquímica médica.
Y bueno, mediante un enlace orto-niclocídico, le da a un grupo H de la cadena lateral de los aminoácidos serines. Aquí está, vean, aquí están las uniones, aquí está un grupo CO, un grupo cetona, la lástima no se nota bien, aquí está el grupo del oxígeno, miren, el oxígeno que está uniendo también a dos estructuras. las que no se ven bien la fórmula muy bien este por el momento quizás vamos a llegar hasta aquí para que empiecen ya para entrar a este tema y posteriormente lo voy a mandar pues otro vídeo con el resto del contenido de este importante tema los invito a que vayan a estudiar pues a su libro y puedan ir a buscar el tema de carbohidratos.
Ya con este video creo que hemos dejado introducido el tema con los aspectos eminentemente de estructura y función de los carbohidratos. Vamos a proseguir, vamos a seguir ya relacionando este tema, los carbohidratos con el metabolismo mismo, que también me interesa que ustedes manejen. Así es que los invito pues a ir a la bibliografía. y estar visitando su aula virtual.
Quedemos así muchachos, nos vemos en la próxima.