Bioelementos, Biomoléculas e Hidratos de Carbono

Nota:

• Los elementos màs abundates de la actualidad siguen siendo H,He,O,Ne,C,N.

1. Clasificacion segùn su función en el organismo
   1. PLASTICA O ESTRUCTURAL: H,O,C,N,P,S
      1. Mantenimiento de la estructura del organismo
   2. ESQUELÉTICA: Ca,Mg,P,F,Si
      1. Confieren rigidez
   3. ENERGÉTICA: C,O,H,P
      1. Forman parte de moléculas energéticas
   4. CATALÍTICA: Fe,Mn,I,Cu,Co,Zn,Mo,Se
      1. Componen enzimas catalizadoras de reacciones y procesos bioquímicos
   5. OSMÓTICA Y ELECTROLÍTICA: Na+,K+,Cl-
      1. Mantienen y regulan fenómenos osmóticos y de potencial químico
2. 8 son los bioelementos más abundantes (O,SI,Al,Fe,Ca,Na,K,Mg)
   1. 4 elementos representan el 99% de todos los átomos (H,O,C,N) Es un hecho llamativo que ninguno de ellos, excepto el Oxígeno, se encuentre entre los más abundates

      Nota:

      • Es un hecho llamativo que ninguno de ellos, excepto el Oxígeno, se encuentre entre los más abundates 
      1. por ello se puede deducir que:
         1. La facilidad de formar enlaces covalentes entre ellos , compartiendo electrones
         2. La disponibilidad de los átomos de carbono para la formacion de esqueletos carbonados tridimensionales
         3. El que favorezca la multiplicidad y formacion de enlaces que facilitan la formacion de estructuras linelaes, ramificadas y heterocíclicas.
3. Tipos de Bioelementos
   1. OLIGOELEMENTOS O BIOELEMNTOS TRAZA

      Nota:

      • Presencia escencial para el organismo ,sus ausencia determina enfermedades carenciales
      1. Mn,I,Cu,Co,Cr,Zn,F,Mo,Se (Trazas)
   2. Bioelementos Secundarios
      1. Ca,P,K,S,Na,Cl (0.7%)
   3. Bioelementos primarios
      1. H,O,C,N (99.3%)
4. Enfermedades carenciales por oligoelementos
   1. Cinc
      1. Retraso del crecimiento, diarrea
   2. Cobalto
      1. Anemia ,Retraso del crecimiento
   3. Cobre
      1. Defectos esqueléticos,demielinizacíon
   4. Yodo
      1. Bocio
         1. Se denomina bocio al aumento de volumen de la glandula tiroides
         2. Tiene como causa principal la captación nsuficiente de yodo

1. Tipos de Biomoléculas
   1. Biomoléculas Orgánicas
      1. Agua,Gases,Sales inorgánicas
   2. Biomoléculas Inorgánicas
      1. Glúcidos,Lípidos,Proteínas, Ácidos nucleicos, Metabolitos,etc.
2. Enlaces químicos de las Biomoléculas
   1. Enlace Ionico o electrocovalente
      1. Se da entre átomos que ceden y aceptan electrones en sus orbitales para alcanzar mayor estabilidad electronica.
   2. Fuerzas que mantienen unidos a los átomos
   3. Enlace Covalente
      1. Se da entre átomos que comparten electrones para alcanzar mayor estabilidad electronica
3. Grupos Funcionales
   2. Unión de atomos o grupos de átomos a estructuras carbonadas
      1. Responsable del comportamiento físico y químico de cada biomolécula
4. Interacciones moleculares no colvalentes
   1. Fuerzas Polares o interacciones entre dipolos: Se producnen entre moléculas que carecen de carga neta
      1. Un dipolo puede ser atraido por un ion proximo o por otro dipolo
   2. Fuerzas electrostáticas o interacciones carga-carga: Se establecen entre átomos o grupos de átomos cargados
   3. Fuerzas de van der waals o Fuerzas de dispersión: Fuerzas atractivas de muy corto alcance
   4. Interacciones hidrofóbicas :
      1. En un medio acuoso,las moleculas apolares o hidrofóbicas son repelidas por moleculas de agua . por lo que tienden a agruparse
   5. Enlaces por puente de hidrógen:
      1. Átomo de hidrógeno unido covalentemente a un átomo electronegativo (F,N,O ) y otro átomo electronegativo con un par de electrones libres
5. Clasificacion según su grado de complejidad
   1. Intermedios metabólicos
      1. PM 50-200Da
         1. Piruvato
   2. Precursores
      1. PM inferior a 50Da
         1. H20, CO2 ,NH3
   3. Macromoléculas
      1. PM 10´3 - 10¨6 Da
         1. Polisacáridos,Proteínas,,Ácidos nucleicos,Grasas
   4. Unidades estructurales
      1. PM 100-300Da
         1. Monosacàridos, Aminoácidos, Nucleótidos,etc

1. Grupo de biomoléculas más abundantes (75%)
   1. Se forman a partir de energìa luminosa por medio de la fotosíntesis
   2. Cn(H2O)n excepto glúcidos
      1. Un hidrato de carbono tìpico es una cadena hidrocarbonada con varios grupos alcohol y un carbonon más oxidado en forma de grupo carbonilo
2. Funciones Biológicas
   1. Fuente inmediata de energía para la mayoría de células
   2. Precursores,para formar biomoléculas
   3. Reserva energética en tejidos
   4. Papel estructural en otros tejidos
3. Clasificación
   1. Monosacáridos
      1. Contienen 3-8 átomos de carbono
      2. Unidades básicas, no pueden hidrolizarse
   2. Oligosacáridos
      1. compuestos formados por union de algunos monosacáridos
      2. Los mas importantes son los disacáridos
   3. Polisacáridos
      1. Se dividen en Homopolisacáridos y Heteropolisacáridos
      2. Constituido por varias unidades de monosacáridos
4. Monosacáridos
   1. Clasificación
      1. Número de atomos de Carbono
         1. Se nombre con prefijo del número y con el sufijo - osa
      2. Naturaleza química
         1. extremo del grupo carbonilo se les llama aldosas y en posición 2 son cetosas
      3. Estereoisomería
         1. Quiralidad o asimetría
            1. Un átomo de carbono con hibridación sp3 se denomina asimétrico o quiral si tiene 4 sustituyentes distintos unidos a sus orbitales de oreintación tetraédrica
   2. Derivados de los Monosacáridos
      1. Alditoles y desoxiazúcares
         1. Formados por la reduccion del grupo carbonilo a alcohol o por la pérdida de algún grupo hidroxilo
         2. Los alditoles se nombran con el mismo nombre de la azúcar acabando en -itol
            1. No pueden ciclar por eso no se absorbe en el intestino
               1. Es una alternativa de la D-glucosa en la alimentación
         3. Los desoxiazúcares más importantes son
            1. 2-D-desoxirribosa constituyente del ADN
            2. L-fucosa
      2. Aminoazúcares
         1. Contiene un grupo amino sustituyendo a un grupo hidroxilo en C2
      3. Azúcares ácidos
         1. Los carbonos terminales de las aldosas pueden oxidarse a grupos carboxilo , dadno lugar a azúcares ácidos
         2. Ácidos urónicos
            1. Ellos tienen oxidados elúltimo carbono por ello conservan el grupo aldehido y la posibilidad de estructura cíclica y anomería
         3. Ácidos aldáricos
            1. Ácido D-glucárico son dicarboxilicos
      4. Otros derivados ácidos contienen modificaciones estructurales más abundantes
         1. Ácido ascórbico o vitamina c y ácidos murámico y neumírico
      5. Azúcares esterficados
         1. Los azúcares pueden esterficarse por reacciòn de algún grupo hidroxilo con ácido fosfórico o sulfúrico
         2. Los azúcares fosfato son importantes para el metabolismo y participan en degradacíon como de síntesis de polisacáridos
5. Enlace Glicosídico
   1. Compuesto se llama glicòsido
   2. puede ser de dos tipos a y b
      1. No es exclusivo del Oxígeno en algunos casos se forma con grupos nitrogenados
6. Disacáridos
   1. Si en un glicósido,elprimer monosacárido se une a un grupo de alcohol de otro monosacárido, el glicósido formado es un disacárido
   2. Los oligosacáridos mas importantes son los disacáridos (lactosa y sacarosa)
      1. La lactosa contiene un carbono anomérico libre en la glucosa
         1. Así puede mutarrotar y presenta 2 isómeros a y b lactosa
      2. La sacarosa tiene el enlace glicosídico entre los 2 carbonos anoméricos de la a-D-glucosa
         1. No puede mutarrotar , ni presenta 2 isómeros ni tiene propiedades reductoras
7. Polisacáridos o glicanos
   1. Los oligosacáridos pueden incorporar nuevas moléculas de monosacárido con enlaces glicosídicos, prolongando las cadenas hasta contener miles de unidadeas y formando polisacáridos
   2. Tamaño molecular muy grande y suelen ser insolubles
   3. Si se forman con 1 tipo de enlace , se forma de cadena lineal , pero si coexisten varios , se forma ramificado
   4. Homopolisacáridos
      1. Más abundantes se denominan con el nombre del monosacárido acabado en -ano
      2. Glucanos (almidón y glucogeno ) , Fructanos,Mananos ,Galactanos
      3. Glucógeno
         1. Se almacena en el hìgado,músculo como reserva energética
      4. Almidón
         1. Amilopectina
            1. Cadena con enlaces en la porción lineal y en puntos de ramificación
         2. Amilosa
            1. Componente principal de los almidones
            2. Cadenas de D-glucosa unidas por enlaces con estructura helicoidal
               1. Coloracion azul con yodo
   5. Heteropolisacáridos
      1. Menos abundantes,pero mucho más variados
      2. Tejido conjuntivo , liquido sinovial , el cartílago , la córnea ,el hueso
      3. Tienen funciones estructurales, formados por ácidos urónicos y aminoazúcares
      4. También llamados Glicosaminoglicanos o Munopolisacáridos
      5. Se encuentran unidos en forma covalente a una cadena proteica formando proteoglicanos