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

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

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

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

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)

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