QUIMICA BIOLOGICA 6TO AÑO

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Profesora: Guadalupe Barnech  

Alumnas: Agustina Collino, Agustina Lagonegro y Carolina López.

INDICE

BIOMOLÉCULAS:        3

HIDRATOS DE CARBONO:        3

¿QUÉ ES LA GLUCOSA?        4

DIFERENCIA QUIMICA ENTRE LA GLUCOSA Y LA N-ACETILGLUCOSAMINA        4

HISTORIA DE LA QUITINA:        4

LA QUITINA        5

IMPORTANCIA BIOLOGICA        6

CARACTERÍSTICAS DE LA QUITINA:        6

PRINCIPALES APLICACIONES        6

Con respecto a la agricultura:        6

Con respecto a la cosmética:        7

Con respecto a la medicina:        7

Con respecto al tratamiento de las aguas:        7

Con respecto a los biosensores:        7

Con respecto a la industria alimentaria:        7

OBTENCION DE LA QUITINA:        8

CURIOSIDAD        10

BIBLIOGRAFÍA:        11

BIOMOLÉCULAS:

Son componentes principales que se encuentran en todos los seres vivos. Estos se clasifican en: Hidratos de Carbono, Lípidos, Proteínas y ácidos nucleicos. (Bosack 1998).

A continuación, ampliaremos la información sobre los hidratos de carbono, pero nos especificaremos con exactitud en el polisacárido quitina.

HIDRATOS DE CARBONO:

También llamados Carbohidratos, Azucares, Glúcidos o Sacáridos.

Los hidratos de carbono son polialcoholes formados por carbono (C), hidrogeno (H) y oxígeno (O) en una proporción Cn(H2O) en donde n3, es decir, que poseen 3 o más moléculas de agua por cada 3 o más átomos de carbono. [pic 2]

La principal función de los glúcidos es brindar energía al cerebro y a todas las células del cuerpo. Esta energía ayuda a las células a llevar a cabo la transmisión nerviosa, la contracción muscular, el transporte activo y la producción de sustancias químicas.

Los azucares se clasifican de acuerdo a su nivel de complejidad y/o según si se hidrolizan o no en las siguientes categorías:

• Monosacáridos: son aquellos que no se hidrolizan.
• Disacáridos: son aquellos que se hidrolizan y dan como resultado dos moléculas de monosacáridos
• Trisacáridos: son aquellos que se hidrolizan y dan como resultado tres moléculas de monosacáridos.
• Oligosacáridos: son aquellos que forman cadenas cortas de cuatro a diez monómeros, luego se hidrolizan y dan como resultado el número correspondiente de moléculas.
• Polisacáridos: son aquellos que forman grandes cadenas de monosacáridos, además son polímeros de gran masa molecular, por lo tanto, se hidrolizan y dan como resultado numerosas moléculas de monosacáridos.

Por otro lado, también se incluyen entre los hidratos de carbono aquellos compuestos más complejos a los cuales llamamos “glucoconjugados”, en los que también intervienen otras biomoléculas como por ejemplo las proteínas o los lípidos. Los glucoconjugados además contienen nitrógeno, fosforo o azufre. (Bosack 1998)

¿QUÉ ES LA GLUCOSA?

La glucosa es un monosacárido formado por seis átomos de carbono, su fórmula molecular es C6H12O6. Cuando está en solución, tal como ocurre en la célula, adopta una forma de anillo. El anillo puede estar cerrado de dos maneras distintas adoptando la forma alfa o beta . Cuando el grupo hidroxilo (-OH) del carbono en la posición 1 se encuentra hacia abajo, se denomina a-D-glucosa mientras que cuando el grupo hidroxilo (-OH) del carbono en la posición 1 se encuentra hacia arriba, se denomina b-D-glucosa. Estas posiciones del grupo funcional difieren en las caracteristicas físicas y químicas de la molécula.[pic 3][pic 4]

DIFERENCIA QUIMICA ENTRE LA GLUCOSA Y LA N-ACETILGLUCOSAMINA

La diferencia que hay entre estos glúcidos es que la N-acetilglucosamina es un amino azúcar, en el cual el grupo hidroxilo (–OH) del carbono número 2 ha sido sustituido por un grupo amino (–NH2) que sufre a su vez una posterior acetilación por incorporación de un grupo acetilo (-CO-CH3),  cada uno de los respectivos monómeros se unen mediante enlaces beta 1-4 formando así la estructura molecular de la quitina.

La glucosa, en cambio, posee un grupo hidroxilo (-OH) en lugar del grupo acetilo como lo tiene la n-acetilglucosamina. Sus funciones biológicas pueden ser estructurales (enlace beta-glucosidico), o de reserva energética (enlace alfa-glucosidico).

HISTORIA DE LA QUITINA:

La quitina fue aislada por primera vez en el año 1811 por el profesor francés Henri Braconnot a partir de extractos de hongos, esto sitúa su descubrimiento 30 años antes del aislamiento de la celulosa por el también francés Anselme Payen. La observación de Braconnot se basaba en la resistencia de cierta fracción a soluciones alcalinas, él denominó a este compuesto “fungina”. No fue hasta el año 1923 que el polímero de N-acetilglucosamina fue oficialmente bautizado como Quitina. A pesar de no conocer su composición exacta Odier obtuvo quitina pura a partir del caparazón desmineralizado de cangrejos. El nombre de quitina proviene del griego χιτών (chitón) que significa “túnica o cobertura”.  

Finalmente, en el año 1929, el investigador alemán Albert Hofmann describió la estructura química de la quitina.(Aragunde 1990)

LA QUITINA

La quitina (C8H13O5N)n es un polisacárido estructural^[1] animal que se encuentra en los exoesqueletos duros de muchas especies de artrópodos (insectos, arácnidos y crustáceos), en los endoesqueletos de moluscos (calamar, sepia, pulpo, entre otros), en las paredes celulares de hongos (Aragunde 1990) y en los animales aparece asociada a otros constituyentes, tales como lípidos, colorantes, carbonato de calcio y proteínas (León 2015); es de color blanco, insoluble en agua y en los líquidos orgánicos.(wikipedia 2019)

Cabe destacar que es  el segundo polímero natural más abundante después de la celulosa^[2] y al igual que esta, forma fibras extendidas y no es digerible por los vertebrados.(wikipedia 2019)

Es una molécula muy resistente debido a que está compuesta por unidades de N-acetilglucosamina (exactamente, N-acetil-D-glucosa-2-amina). Estas están unidas entre sí por enlaces β-1,4, de la misma forma que las unidades de glucosa componen la celulosa.(wikipedia 2019)

Estos enlaces permiten que aparezcan muchos puentes de hidrogeno^[3]entre los distintos monómeros haciendo que las moléculas de quitina sean mucho más resistentes.(wikipedia 2019)

                               [pic 5]

                                   Quitina: fórmula desarrollada.

IMPORTANCIA BIOLOGICA:

Su importancia biológica reside en que le otorga una estructura al ser vivo que la contiene, además de ofrecerle gran resistencia y dureza.

CARACTERÍSTICAS DE LA QUITINA:

• Brinda protección y resistencia debido a que se encuentran en las paredes celulares de hongos y artrópodos.
• Es altamente insoluble en agua y en solventes orgánicos debido a los enlaces de hidrógeno que presenta la molécula. La quitina se vuelve soluble en ácidos inorgánicos diluidos cuando pierde el acetilo del grupo acetilamino, convirtiéndose en quitosano.
• Está formada por una combinación de nácar^[4], conquiolina^[5] ,aragonito ^[6] y carbonato de calcio^[7].
• Presenta poca reactividad.
• La desacetilación^[8] media de la quitina da lugar al quitosano^[9], con mejores propiedades de reactividad y solubilidad.
• Posee un elevado peso atómico y un carácter poroso, que favorece una excelente impregnación de agua. 
• Normalmente se presenta como hidrato de carbono nitrogenado, en un tono blanco. 
• Es insoluble en el agua y en los líquidos orgánicos.

• Es un polisacárido no toxico y biodegradable.

PRINCIPALES APLICACIONES:

Con respecto a la agricultura:

• Recubrimiento de semillas con quitosano para su conservación durante el almacenamiento.
• Sistemas liberadores de fertilizantes.
• Agente desinfectante y fungicida para la protección de plantines.

Con respecto a la cosmética:

• Se emplea en la fabricación de tratamientos para dietas adelgazantes.
• Aditivo bactericida y antiséptico en champús, jabones, cremas y otras.
• Agente hidratante para la piel, ya que los geles que contienen aportan agua e impiden la resequedad.

Con respecto a la medicina:

• Acelerar la cicatrización de lesiones.
• Producción de suturas quirúrgicas, gasas y vendajes.
• En cremas para tratar quemaduras.

Con respecto al tratamiento de las aguas:

• Se utiliza como condensador en aguas residuales bastante turbias y alcalinas.
• Como floculador^[10] en la eliminación de elementos sueltos que sean muy densos y con grasa de peces.
• En el atrapado de metales pesados y pesticidas disueltos en agua.
• Como detector de fenoles en las aguas desechadas por las industrias, basado en la inmovilización de la enzima tirosinasa^[11].

Con respecto a los biosensores:

• Se utiliza como detector de la glucosa en la sangre humana, basándose en la paralización del catalizador llamado glucosa oxidasa sobre el quitosano, empleado junto con el elemento azul de Prusia.

Con respecto a la industria alimentaria:

• Como aditivo en los alimentos por sus propiedades espesantes, gelificantes y emulsificantes que se utilizan como mejoradores de la textura, ya que fijan agua y grasa (ej. Quitina cristalina).
• Se emplea como estabilizantes del color.
• Agente que previene la precipitación del vinagre.
• Aditivo del pan y galletas ya que previene la disminución del volumen de la masa.
• Aditivo en la alimentación animal (hasta el 10% en alimento para pollos).
• Aumenta el crecimiento, el vigor y el incremento de bifidobacterias en el estómago que bloquean el desarrollo de otros microorganismos y generan lactasa.
• También es utilizada en harinas de marisco para la alimentación del salmón.
• Como envoltura y recubrimiento protector de alimentos.

(Copyright 2014)

OBTENCION DE LA QUITINA:

La quitina, principalmente, es un recurso natural que surge como un subproducto de la actividad de la industria pesquera y del procesado de gambas y cangrejos. También se extrae de otros orígenes como puede ser el endoesqueleto de calamares, pero estos tienen un contenido inferior de quitina (15% vs 23%). Comercialmente la quitina y los quitosanos son dos compuestos de gran relevancia debido a su alto contenido de nitrógeno (entre el 6 y el 8%) comparado con las celulosas sintéticas.

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