DISACRIDOS Y POLISACRIDOS SEMANA 26 2015 Semana 26

DISACÁRIDOS Y POLISACÁRIDOS SEMANA 26 -- - 2015 Semana 26 Licda Isabel Fratti de Del Cid Diapositivas con estructuras, cuadros e imágenes proporcionadas por Licda Lilian Guzmán Melgar. L

DISACARIDOS Carbohidratos formados por 2 monosacáridos unidos por un enlace glucosídico. Disacárido MALTOSA Monosacáridos componentes y enlace presente Glucosa + Glucosa Enlace -1, 4 LACTOSA Galactosa + glucosa Enlace -1, 4 SACAROSA Glucosa + Fructosa Enlace -1, 2 2

ENLACE GLUCOSIDICO Unión entre monosacáridos con la eliminación de una molécula de agua. Generalmente entre el OH del carbono 1 de un monosacárido y un OH del otro monosacárido ( generalmente carbono 4 ó 2). De acuerdo a si el primer carbohidrato de la unión está en forma de anómero ó y de la posición del enlace se llaman por ejemplo -1, 4 -1, 2 -1, 6. 3

MALTOSA La maltosa no se presenta en forma abundante en la naturaleza( aunque se encuentra en los granos en germinación) más que todo se obtiene de la hidrólisis parcial del almidón. Se halla también en el jarabe de maíz, en la cebada. Está formada de 2 unidades de glucosa unidas por el enlace glucosídico -1, 4. Es de origen vegetal. La maltosa un azúcar reductor y experimenta mutarrotación. 4

MALTOSA Glucosa + Glucosa, enlace glucosídico 1, 4. 5

LACTOSA Disacárido de orígen animal ( exclusiva de mamíferos), formada de galactosa y glucosa, unidos a través de un enlace glucosídico -1, 4. Carbono #1 de galactosa en forma y carbono # 4 de la glucosa. Conocida como “azúcar de leche”, por estar presente en la leche. En los bebés con lactancia materna exclusiva es la única fuente de glucosa que tienen. Es un azúcar reductor y experimenta mutarrotación. Leche de vaca 4 a 6 % de lactosa Leche humana 5 a 8 % de lactosa 6

LACTOSA Galactosa + glucosa enlace glucosídico 1, 4. Algunos autores lo llama enlace galactosídico Galactosa Glucosa β- 1, 4 debido a que la galactosa es el monosacárido que participa con su carbono anomérico. 7

SACAROSA Conocida como azúcar de caña , azúcar de remolacha o simplemente azúcar. Formada de -D(+)glucosa y -D(-)fructosa por un enlace glucosídico -1, 2 ó , - 1, 2 Es de origen vegetal. Es un azúcar NO reductor, es decir da negativa la reacción de Benedict, NO presenta mutarrotación. 8

SACAROSA Enlace glucosídico 1, 2 ó Enlace glucosidico , - 1, 2 Debido a que la glucosa participa como anómero y la fructosa como anómero β 9

OTRA FORMA DE REPRESENTAR A LA SACAROSA, SUS COMPONENTES Y EL ENLACE PRESENTE.

HIDRÓLISIS DE DISACARIDOS Se puede realizar por métodos químicos ( ej, hidrólisis ácida) ó por enzimáticos, para lo cual se requiere de ENZIMAS ESPECIFICAS. DISACARIDO MALTOSA LACTOSA SACAROSA ENZIMA PRODUCTOS MALTASA GLUCOSA LACTASA GALACTOSA GLUCOSA INVERTASA (SACARASA) GLUCOSA FRUCTOSA 11

RESUMEN DE LOS PRINCIPALES DISACARIDOS Disacárido Sacarosa Lactosa Maltosa Monosacaridos componentes Origen Enlace glucosidi co Glucosa y fructosa α- 1, 2 Galactosa y glucosa β- 1, 4 Glucosa y Glucosa Vegetal Es hidrolizada por el ser humano Enzima que lo hidroliza / monosacárido s que libera Invertasa Glucosa y fructosa Azúcar reductor/ no reductor Presenta mutarrotación No reductor NO Benedict negativo Lactasa Reductor Galactosa y Benedict glucosa positivo SI Es hidrolizada por el ser humano Animal especifica mente mamífero s α- 1, 4 Vegetal Maltasa Glucosa y glucosa SI Es hidrolizado por el ser humano Reductor Benedict positivo 12

POLISACARIDOS Son los carbohidratos mas abundantes en la naturaleza. funciones principales en los seres vivos : De sostén De reserva nutritiva 13

Los típicos polisacáridos de sostén son la Celulosa que proporciona rigidez a los tallos y ramas de las plantas y a paredes celulares vegetales. Ejemplos de polisacáridos de reserva son el Almidón tal como se encuentra en el trigo, papas, yuca ( de reserva en animales) y el Glucógeno ( de reserva en los animales, se almacena principalmente en el hígado y músculos) 14

Celulosa, polisacárido de orígen vegetal, cumple función estructural en las plantas, en el ser humano constituye la “fibra” en la dieta, Celulosa : Compuesto orgánico más abundante sobre la tierra. La madera contiene un 50% de celulosa y el algodón el 90%. La celulosa constituye los componentes fibrosos de las paredes de las células vegetales y su rigidez se debe a su estructura lineal sin ramificaciones y a su capacidad de formar fibras. . 15

CELULOSA… Las moléculas son cadenas de hasta 14, 000 unidades de glucosa. La hidrólisis total origina únicamente D-Glucosa y de la hidrólisis parcial se obtiene el disacárido CELOBIOSA. Los seres humanos no pueden metabolizar la celulosa, pues no poseen enzimas que hidrolicen el enlace -1, 4, entre glucosa y glucosa. Pero constituye la “fibra” en la dieta, que mejora el tránsito intestinal y evita la constipación ó estreñimiento, además se cree que es protector contra el cáncer de colón. 16

CELULOSA 17

ALMIDON DE YUCA ALMIDON DE PAPA 18

ALMIDON El almidón es el segundo polisacárido mas abundante. Es de reserva energética en los vegetales. Se halla formado de dos componentes. Fracción de cada componente en el almidón y su Solubilidad % porcentaje. AMILOSA (lineal, se presenta en forma helicoidal, solo presenta enlaces -1, 4, entre glucosa y glucosa, este enlace puede ser hidrolizado por el ser humano) SOLUBLE 20 % AMILOPECTINA (ramificada, presenta enlaces -1, 4 entre glucosa y enlace -1, 6, entre glucosa y glucosa solo en los puntos de ramificación, ambos enlaces pueden ser hidrolizados por el ser humano ) INSOLUBLE 80 % 19

AMILOSA La hidrólisis completa de la amilosa origina únicamente D-glucosa. Los enlaces que mantiene unidos a las unidades de glucosa son - 1, 4. La hidrólisis parcial da lugar a maltosa que es un disacárido reductor y presenta mutarrotación 20

AMILOSA La amilosa es una cadena lineal. Esta cadena tiende a adoptar una conformación helicoidal que se desordena con el calor y se reordena al enfriarse. 21

DETERMINACIÓN DE LA ESTRUCTURA HELICOIDAL DE LA AMILOSA Si en un tubo de ensayo se coloca almidón en agua y se le agrega lugol, formará una coloración azul-violeta. Al calentar el tubo el color azul-violeta desaparece.

Cuando el contenido del tubo se enfría este volverá a tomar la coloración azul- violeta. Esto es debido a que el yodo se introducen dentro de la espiral dándoles esta coloración. El color desaparece volviéndose transparente pues al calentar, se desordena la forma espiral y yodo se sale de la hélice.

AMILOPECTINA Es un polisacárido mucho mayor que la amilosa contiene 1, 000 o mas unidades de glucosa por molécula. Al igual que la amilosa contienen unidades de D-glucosa, pero en la amilopectina se ramifica aproximadamente cada 25 unidades de glucosa. Y en esos puntos de ramificación, los enlaces son - 1, 6. 24

La unión en el punto de ramificación corresponde a un enlace glucosídico (1 -6). 25

AMILOPECTINA Amilopectina 26

La hidrólisis completa de la amilopectina da únicamente D-glucosa. La hidrólisis completa del almidón produce en tres etapas sucesivas, Dextrinas* Maltosa y Glucosa. *Dextrinas son polisacáridos de glucosa tamaño intermedio. 27

ETAPAS DE LA HIDRÓLISIS DEL ALMIDON El almidón toma una coloración azul con el Lugol , esta prueba es utilizada para vigilar la hidrólisis del almidón. La coloración cambia de azul a rojo que desaparece a medida que se forman los azucares reductores. La reacción de Benedict se hace positiva a medida que son liberados los azucares reductores. Al final de la hidrólisis, el Lugol da negativo y Benedict da positivo. 28

ETAPAS Etapas de la hidrólisis del almidón, los colores corresponden a su reaccion con Lugol. ALMIDON (AZUL) GLUCOSA (AMARILLO) AMILODEXTRINA (AZUL) MALTOSA (AMARILLO) EROTRODEXTRINA (ROJA) ACRODEXTRINA (AMARILLO) 29

GLUCÓGENO Es el carbohidrato de reserva de los animales. Todas las células de los mamíferos contienen Glucógeno, pero es abundante en el hígado (4 al 8%), y en las células musculares (del 0. 5 al 1 %). En épocas de ayuno o durante los periodos de inanición, los animales recurren a estas reservas de Glucógeno, para obtenergía. 30

GLUCOGENO Es semejante a la amilopectina, solo que más ramificado ya que las ramificaciones se forman cada 10 -15 unidades de glucosa, en éstos puntos de ramificación igual que la amilopectina las glucosas forman enlaces 1, 6. El glucógeno puede hidrolizarse en unidades de glucosa a través de hidrólisis química ( ácida) ó enzimática. Ambos enlaces, presentes en el glucogeno ( α- 1, 4 y α- 1, 6 ), pueden ser hidrolizados por el ser humano. 31

POLISACAR IDO LINEAL/ RAMIFICAD O ENLACES PRESENTES ORIGEN FUNCION COMPONE NTE MONOMERI CO SU HIDROLIS IS FINAL ORIGINA Amilosa Lineal Se presenta en forma helicoidal. α- 1, Puede hidrolizarlo el ser humano Vegetal Reserva en plantas Glucosa Amilopectina Componente del almidon (80 %) Ramificado α – 1, 4 α- 1, 6 en puntos de ramificación. Ambos son hidrolizados por el ser humano Reserva en plantas Glucosa Glucogen o Ramificado α- 1, 4 α- 1, 6 en puntos de ramificación. Ambos son hidrolizados por el ser humano. animal Reserva en animales, Glucosa Celulosa Lineal β- 1, 4 Vegetal Glucosa Componente del almidon : 20 % No puede ser hidrolizado por el ser humano Vegetal almacenado especialmente en hígado y músculo Estructural en plantas 32