Biomoléculas

MÓDULO I “BIOMOLÉCULAS”

¿Qué es un carbohidrato?

Los carbohidratos o hidratos de carbono o también llamados azúcares son los compuestos orgánicos más abundantes y a su vez los más diversos. Son uno de los principales componentes de la alimentación. Esta categoría de alimentos abarca azúcares, almidones y fibra.

Sustancias químicas que lo conforman

Están integrados por carbono, hidrógeno y oxígeno, de ahí su nombre.

Clasificación

Los carbohidratos se clasifican en:

 Simples: son azúcares de rápida absorción ya que por su tamaño pueden empezarse a digerir desde la saliva; éstos generan la inmediata secreción de insulina. Son aquellos que saben más dulces.

 Complejos: son de absorción más lenta, y actúan más como energía de reserva.

Beneficios

Los beneficios de carbohidratos es que son la principal fuente de energía de ahí obtenemos energía para realizar nuestras actividades, los carbohidratos dan 4kcal por gr de peso como también las proteínas, los lípidos dan 9kcal por gr de peso. A estos les llamamos macronutrientes porque sus moléculas son grandes y aportan calorías.

La finalidad de consumir macronutrientes es para obtener energía y el cuerpo haga las funciones que necesita.

Los carbohidratos son una parte fundamental en el desarrollo de un organismo, en los seres humanos, vivir sin ingerir estos carbohidratos es maltratar el organismo.

Perjuicios

El exceso de carbohidratos puede ser responsable de muchos problemas de salud tales como la obesidad, exceso de colesterol y triglicéridos, o la artritis, entre otras enfermedades.

Métodos de identificación de carbohidratos

Para identificar carbohidratos se pueden realizar algunos de las siguientes test:

Prueba de Benedict

Algunos azúcares tienen la propiedad de oxidarse en presencia de agentes oxidantes suaves como el Ion Fe3+ o Cu2+.Esta característica radica en la presencia de un grupo carbonilo libre, el cual es oxidado y genera un grupo carboxilo. Por lo tanto, aquellos azúcares con un grupo carbonilo libre son llamados azúcares reductores y aquellos en los que el grupo carbonilo se encuentra combinado en unión glicosídica se conocen como azúcares no reductores. Existen varias reacciones químicas que permiten determinar si se está en presencia de un azúcar reductor o no. La prueba de Benedict es una de ellas y se basa precisamente en la reacción o no de un azúcar con el Ion Cu2+.

El reactivo de Benedict contiene soluciones de carbonato de sodio, sulfato de cobre, y citrato de sodio. El Na2CO3 confiere a la solución un pH alcalino necesario para que la reacción pueda llevarse a cabo. El citrato de sodio mantiene al Ion Cu2+ en solución ya tiene la propiedad de formar complejos coloreados poco ionizados con algunos de los metales pesados. Con el cobre produce un complejo de color azul. Si se le agrega al reactivo una solución de azúcar reductor y se calienta hasta llevar la mezcla a ebullición, el azúcar en solución alcalina a elevadas temperaturas se convertirá en D-gluconato y su ene-diol, rompiéndose luego en dos fragmentos altamente reductores, los cuales con sus electrones expuestos, reaccionarán con el Cu++. Se obtiene entonces un azúcar oxidado y dos iones Cu+. Posteriormente el Cu+ producido reacciona con los iones OH- presentes en la solución para formar el hidróxido de cobre:

Cu + + OH - → Cu (OH) (precipitado amarillo)

El hidróxido pierde agua

2Cu (OH) → Cu2O (precipitado rojo ladrillo) + H2O

La aparición de un precipitado amarillo, anaranjado, o rojo ladrillo evidencia la presencia de un azúcar reductor.

REACCION DE MOLISCH

Este ensayo permite detectar la presencia de hidratos de carbono en una muestra; se basa en la acción hidrolizante y deshidratante que ejerce el ácido sulfúrico sobre estos compuestos. Como se sabe, los ácidos concentrados originan una deshidratación de los azúcares para rendir furfurales, que son derivados aldehídicos del furano. Los furfurales se condensan con los fenoles para dar productos coloreados característicos, empleados frecuentemente en el análisis colorimétrico

REACCION DE BARFOED

Este ensayo se emplea para diferenciar a los mono de los disacáridos. Estos últimos reaccionan más lentamente con el acetato cúprico, debido probablemente al tamaño molecular, aunque también pueden estar implicados otros factores tales como una interacción más compleja con los dos anillos monosacáridos.

Reactivo de Fehling

El reactivo de Fehling, también conocido como Licor de Fehling, es una disolución descubierta por el químico alemán Hermann Von Fehling y que se utiliza como reactivo para la determinación de azúcares reductores. Sirve para demostrar la presencia de glucosa en la orina.

El licor de Fehling consiste en dos soluciones acuosas:

Sulfato de cobre cristalizado, 35 g; agua destilada, hasta 1.000 ml.

Sal de Seignette (Tartrato mixto de Potasio y Sodio), 150 g; solución de hidróxido de sodio al 40%, 3; agua, hasta 1.000 ml.

Ambas se guardan separadas hasta el momento de su uso para evitar la precipitación del hidróxido de cobre (II).

El ensayo con el licor de Fehling se funda en el poder reductor del grupo carbonilo de un aldehído. Éste se oxida a ácido y reduce la sal de cobre (II) en medio alcalino a óxido de cobre (I), que forma un precipitado de color rojo. Un aspecto importante de esta reacción es que la forma aldehído puede detectarse fácilmente aunque exista en muy pequeña cantidad. Si un azúcar reduce el licor de Fehling a óxido de cobre (I) rojo, se dice que es un azúcar reductor.

Se utiliza como reactivo para la determinación de azúcares reductores, y es útil para demostrar la presencia de glucosa en la orina, y también para detectar derivados de la glucosa como la sacarosa o la fructosa.

Al reaccionar con monosacáridos, se torna verdoso; si lo hace con disacáridos, toma el color del ladrillo.

Ensayo de Barfoed:

Aparece un precipitado blanco de ácido múcico ó galactérico.

Sirve para identificar la galactosa ó los azúcares que la contiene

Ensayo de Molish:

Reacción de furfural e hidroximetil-furfural con α-naftol, dando lugar a derivados de color púrpura.

Es una prueba general de azúcares

Ensayo de Bial:

Reacción del furfural e hidroximetil-furfural con orcinol en medio con HCl, dando lugar a derivados de color azul. Es una prueba específica de pentosas

Ensayo de Seliwanoff:

Reacción del furfural e hidroximetil-furfural con resorcinol, dando lugar a derivados de color rosa-rojo.

Es una prueba específica de hexosas.

Las cetosas en medio ácido se deshidratan más rápidamente que las aldosas, por lo que ambos grupos pueden diferenciarse en función del tiempo que tarda en aparecer el producto coloreado.

GRASAS O LÍPIDOS

¿Qué es una grasa o lípido?

Los lípidos son un conjunto de moléculas orgánicas (la mayoría biomoléculas) compuestas principalmente por carbono e hidrógeno y en menor medida oxígeno, aunque también pueden contener fósforo, azufre y nitrógeno. Tienen como característica principal el ser hidrófobas (insolubles en agua) y solubles en disolventes orgánicos como la bencina, el benceno y el cloroformo. En el uso coloquial, a los lípidos se les llama incorrectamente grasas, ya que las grasas son sólo un tipo de lípidos procedentes de animales. Los lípidos cumplen funciones diversas en los organismos vivientes, entre ellas la de reserva energética (como los triglicéridos), la estructural (como los fosfolípidos de las bicapas) y la reguladora (como las hormonas esteroides).

Sustancias químicas que lo conforman

Están compuestas principalmente por carbono e hidrógeno y en menor medida oxígeno, aunque también pueden contener fósforo, azufre y nitrógeno.

Clasificación

Los lípidos son un grupo muy heterogéneo que usualmente se subdivide en dos, atendiendo a que posean en su composición ácidos grasos (lípidos saponificables) o no los posean (lípidos insaponificables):

LÍPIDOS SAPONIFICABLES

SIMPLES. Lípidos que sólo contienen carbono, hidrógeno y oxígeno.

-Acilglicéridos. Son ésteres de ácidos grasos con glicerol. Cuando son sólidos se les llama grasas y cuando son líquidos a temperatura ambiente se llaman aceites.

-Céridos (ceras).

COMPLEJOS. Son los lípidos que, además de contener en su molécula carbono, hidrógeno y oxígeno, contienen otros elementos como nitrógeno, fósforo, azufre u otra biomolécula como un glúcido. A los lípidos complejos también se les llama lípidos de membrana pues son las principales moléculas que forman las membranas celulares.

Fosfolípidos

Fosfoglicéridos

Fosfoesfingolípidos

Glucolípidos

Cerebrósidos

Gangliósidos

LÍPIDOS INSAPONIFICABLES

Terpenoides

Esteroides

Eicosanoides

*Las grasas o lípidos pueden ser triglicéridos, fosfolípidos y esteroles.*

TRIGLICÉRIDOS

Es la fuente principal de las grasas que están presentes en los alimentos y en la grasa acumulada. Se dividen en glicerol y ácidos grasos:

GLICEROL

Es un alcohol soluble en agua, por lo que no constituye una grasa por sí mismo. Se asemeja a los carbohidratos ya que posee 4 calorías por gramo. Algunos productos bajos en grasa añaden glicerol para mantener la consistencia y el sabor.

ACIDOS GRASOS

Son ácidos

...