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Carbohidratos y sntesis de sacarosa y almidn
Carola Bruna Jofr
Universidad de ConcepcinFacultad de Ciencias BiolgicasDepartamento de Bioqumica y Biologa Molecular
Carbohidratos
Molculas orgnicas CnH2nOn
Polmeros de monosacridos (azcares)
C6: HexosasConstituyentes monomricos de los polmeros de la pared celularAlmacenamiento de energa
C5: PentosasConstituyentes de los cidos nucleicos ADN y ARN
Algunas protenas y lpidos son glicosiladosGlicoprotenas: Receptores de superficieGlicolpidos: Constituyentes de la pared celular
Rol nutricional: 4 kilocaloras por gramo
Monosacridos: 3-7 carbonos
R C - R
=
O
R C - H
=
OAldehido Cetona
El sustrato en la clula es el enantimero D
3 Carbonos 4 Carbonos
5 Carbonos: Pentosas
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6 Carbonos: Hexosas Pentosas y hexosas se ciclan en solucin para formar anillosde furanosa y piranosa
Los azcares fosforilados son intermediaros claves en laproduccin de energa y biosntesis:
Intermediarios de gliclisis (degradacin y sntesis de ATP)
Creacin de intermediarios reativos para la formacin deenlaces glicosdicos (biosntesis)
La carga negativa previene que crucen la bicapa lipdicaespontneamente
Disacridos: Enlace glicosdico
Maltosa:Glucosa + Glucosa
Lactosa:Galactosa + Glucosa
Sacarosa:Fructosa + Glucosa
Glucgeno
Mayor fuente de almacenamiento decarbohidratos en animales
Polmero de glucosaLargas cadenas lineales (enlaces 1-4)con ramificaciones cada 4-6 residuosde glucosa (enlaces 1-6)
Las ramificaciones aumentan susolubilidad y aumentan las unidadesde azcar accesibles
Polmeros
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Dextrn
Bacteria y levadura
Polmero de glucosaLa cadena lineal consiste en glucosas unidas mediante enlaces 1-6.Presenta ramificaciones ocasionales que comienzan con enlaces 1-3 y enalgunos casos 1-2 1-4 dependiendo de la especie
La placa dental es rica en dextrn
Inhibe la agregacin plaquetaria y leucocitaria. Por lo tanto, se utiliza comoagente antitrombtico
Carbohidratos de plantas
Pared celularCarbohidratos estructurales
CelularesCarbohidratos no estructurales
Pectina Hemicelulosa Celulosa LigninaMonosacridos oligosacridos:Xilosa (5C)Arabinosa (5C)Sacarosa (Glu-Fru)Etc.
Almidn Fructanos -Glucanos
Almidn
Mayor fuente de almacenamiento decarbohidratos en plantas superiores
Amilosa: Polmero de glucosa. Largascadenas lineales de glucosa (enlaces1-4), soluble en agua, 14-30% delalmidn total
Amilopectina: Polmero de glucosa.Cadenas lineales (enlaces 1-4) conramificaciones cada 24-30 residuosde glucosa (enlaces 1-6), insolubleen agua, 70-85% del almidn total
Fructanos
Polmeros de fructosa (ramificados o no ramificados)
Presentes en plantas con flor
Solubles en agua
Sirven como fuente de azcares cuando la fotosntesis es limitada
Se sintetizan y almacenan en las vacuolas
Su acumulacin es una respuesta de adaptacin a la sequa y estrs al fro
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Celulosa
Componente ms abundante de labisfera. Componente estructural principalde la pared celular de las plantas: Madera,algodn y papel
Insoluble
Largas cadenas lineales con enlaces flip-flop 1-4, dando origen a una molculaextendida y rgida
Diferentes cadenas interaccionan mediantepuentes de hidrgeno entre tomos de Odel anillo y grupos OH resultando enfibrillas que constituyen la pared celular delas plantas
Hemicelulosa
Segundo componente de la pared celular ms abundante
Heteropolisacrido: Mezcla compleja de glucosa, manosa, arabinosa y xilosa,galactosa, cido galurnico
Enlaces 1-4, estructura amorfa, azarosa, dbil
Pectinas
Mezcla de polisacridos ramificados altamente hidratados y ricos en cidogalacturnico
Ubicados en el espacio entre paredes celulares formando una matriz
Determinan la porosidad de la pared, proveen superficies cargadas quemodulan el pH y el balance de iones en la pared, regulan la adhesin celulary sirven para el reconocimiento de organismos simbiticos, patgenos einsectos
-glucanosPolmeros de glucosa lineales no ramificados con enlaces 1,4 y 1,3Forman molculas cilndricas que contienen hasta 250.000 unidades de glucosa
Absorben agua y forman geles, impermeabilizando
Encontrados en paredes celulares de la cebada, avena y levadura
Lignina
Segundo compuesto orgnico ms abundante en la tierra
Tercer componente de la pared celular ms abundante. Ms importante quehemicelulosa en madera
Se forma por la deshidratacin de azcares, creando estructuras aromticasque se enlazan al azar
Encaja la celulosa y la hemicelulosa para mejorar la rigidez de las clulasvegetales y facilita el transporte de agua
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Glucosa 6-fosfatoGlucosa 1-fosfato
AlmidnSacarosa
Va de las pentosas
Fructosa 6-fosfato
Piruvato
Ciclo de Krebs
Dihidroxiacetona-P+
Gliceraldehido 3-P
FotosntesisFosforilacin oxidativa
Pared celular
Gluconeognesis Gliclisis
Vas anablicasVas catablicas
Las hexosas fosfato son interconvertibles en plantas
Las hexosas-P no pueden difundir, por lo que debe sersintetizadas en el citosol y en el cloroplasto independientemente
Existe un transportador para triosas en la membrana interna delcloroplasto
Las hexosas-P se sintetizan a partir de 2 triosas y se puedenregenerar de la degradacin de sacarosa y almidn
Sntesis de azcares en plantas
G3P se condensa con otra triosa para formar G1P, que esel punto de partida para la sntesis de sacarosa y almidn
G3P(Ciclo de Calvin)
Sacarosa CITOPLASMA
Celulosa MEMBRANA PLASMTICA
Tejido
vascular Almidn CLOROPLASTO
Sntesis de Sacarosa
Se sintetiza en el citosol
UDP-glucosa es el precursor activado
F6P formada desde triosas-P se une con la unidad deglucosa de la UDP-glucosa para formar sacarosa-6P.La hidrlisis del ster de fosfato catalizada por lasacarosa 6-P sintasa, genera sacarosa
Sacarosa 6-P sintasa(Inhibida por Pi)
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Sntesis de Almidn
Se sintetiza y almacena en el cloroplasto
El precursor activado es ADP-glucosa
ADP-glucosa pirofosforilasa es activada por 3PG(producto de la fotosntesis) e inhibida por Pi, el cualse acumula cuando la tasa de fotosntesis disminuye
La elongacin de la cadena mediante enlaces 1-4es catalizada por la enzima almidn sintetasa
La sntesis de los enlaces 1-6 es catalizada por laenzima ramificante
ADP-glucosa pirofosforilasa es activada por 3PG (producto de la fotosntesis)e inhibida por Pi, el cual se acumula cuando la tasa de fotosntesis disminuye
Regulacin de la sntesis de almidn