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Polisacridos

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... en las c lulas, lo que las hace m s compatibles con los movimientos del cuerpo. Un organismo humano almacena como gluc geno la energ a necesaria para no m s de ... – PowerPoint PPT presentation

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Title: Polisacridos


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  • Polisacáridos
  • Los polisacáridos son biomoléculas formadas por
    la unión de muchos monosacáridos. Se encuadran
    entre los glúcidos, y cumplen funciones diversas,
    sobre todo de reserva energética y estructural.
  • Los polisacáridos son polímeros, cuyos monómeros
    constituyentes son monosacáridos, los cuales se
    unen repetitivamente mediante enlaces
    glucosídicos. Estos compuestos llegan a tener un
    peso molecular muy elevado, que depende del
    número de residuos o unidades de monosacáridos
    que participen en su estructura. Este número es
    casi siempre indeterminado, variable dentro de
    unos márgenes, a diferencia de lo que ocurre con
    biopolímeros informativos, como el ADN o los
    polipéptidos de las proteínas, que tienen en su
    cadena un número fijo de piezas, además de una
    secuencia específica.

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  • Los polisacáridos pueden descomponerse, por
    hidrólisis de los enlaces glucosídicos entre
    residuos, en polisacáridos más pequeños, así como
    en disacáridos o monosacáridos. Su digestión
    dentro de las células, o en las cavidades
    digestivas, consiste en una hidrólisis catalizada
    por enzimas digestivas (hidrolasas) llamadas
    genéricamente glucosidasas, que son específicas
    para determinados polisacáridos y, sobre todo,
    para determinados tipos de enlace glucosídico.
    Así, por ejemplo, las enzimas que hidrolizan el
    almidón, cuyos enlaces son del tipo llamado
    a(1?4), no pueden descomponer la celulosa, cuyos
    enlaces son de tipo ß(1?4), aunque en los dos
    casos el monosacárido sea el mismo. Las
    glucosidasas que digieren los polisacáridos, que
    pueden llamarse polisacarasas, rompen en general
    uno de cada dos enlaces, liberando así
    disacáridos y dejando que otras enzimas completen
    luego el trabajo.

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  • En la formación de cada enlace glucosídico
    sobra una molécula de agua, igual que en su
    ruptura por hidrólisis se consume una molécula de
    agua, así que en una cadena hecha de n
    monosacáridos, habrá n-1 enlaces glucosídicos.
    Partiendo de que la fórmula general, no sin
    excepciones, de los monosacáridos es
  • CxH2xOx
  • Se deduce fácilmente que los polisacáridos
    responderán casi siempre a la fórmula general
  • Cx(H2O)x1

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  • Clasificación de los polisacáridos
  • Para la clasificación de los polisacáridos, se
    acude a uno de dos criterios, el funcional, que
    es el más difundido, o el químico, que se atiene
    a su estructura y composición.
  • Según la función biológica
  • Según la función biológica, podemos clasificar
    los polisacáridos en los siguientes grupos
  • Polisacáridos de reserva
  • Los polisacáridos de reserva representan una
    forma de almacenar azúcares sin crear por ello un
    problema osmótico. La principal molécula
    proveedora de energía para las células de los
    seres vivos es la glucosa. Su almacenamiento como
    molécula libre, dado que es una molécula pequeña
    y muy soluble, daría lugar a severos problemas
    osmóticos y de viscosidad, incompatibles con la
    vida celular. Los organismos mantienen entonces
    sólo mínimas cantidades, y muy controladas, de
    glucosa libre, prefiriendo almacenarla como
    polímero.

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  • La concentración osmótica depende del número de
    moléculas, y no de su masa, así que la célula
    puede, de esta forma, almacenar enormes
    cantidades sin problemas.
  • Los polisacáridos de reserva no juegan el mismo
    papel en organismos inmóviles y pasivos, como
    plantas y hongos, que en los animales. Éstos no
    almacenan más que una pequeña cantidad de
    glucógeno, que sirve para asegurar un suministro
    permanente de glucosa disuelta. Para el
    almacenamiento a mayor escala de reservas, los
    animales recurren a las grasas, que son lípidos,
    porque éstas almacenan más del doble de energía
    por unidad de masa y además, son líquidas en las
    células, lo que las hace más compatibles con los
    movimientos del cuerpo. Un organismo humano
    almacena como glucógeno la energía necesaria para
    no más de seis horas, pero puede guardar como
    grasa la energía equivalente a las necesidades de
    varias semanas.

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  • La mayoría de los polisacáridos de reserva son
    glucanos, es decir, polímeros de glucosa, más
    exactamente de su isómero de anillo hexagonal
    (glucopiranosa). Se trata sobre todo de glucanos
    a(1?4), representados en las plantas por el
    almidón y en los animales por el glucógeno, con
    cadenas que se ramifican gracias a enlaces de
    tipo a??(1?6). En numerosos grupos de protistas
    cumplen la misma función glucanos de tipo ß(1?3).
  • Polisacáridos estructurales
  • Se trata de glúcidos que participan en la
    construcción de estructuras orgánicas. Los más
    importantes son los que constituyen la parte
    principal de la pared celular de plantas, hongos
    y otros organismos eucarióticos osmótrofos, es
    decir, que se alimentan por absorción de
    sustancias disueltas. Éstos no tienen otra manera
    más económica de sostener su cuerpo, que
    envolviendo a sus células con una pared flexible
    pero resistente, contra la que oponen la presión
    osmótica de la célula, logrando así una solución
    del tipo que en biología se llama esqueleto
    hidrostático.

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  • La celulosa es el más importante de los
    polisacáridos estructurales. Es el principal
    componente de la pared celular en las plantas, y
    la más abundante de las biomoléculas que existen
    en el planeta. Es un glucano, es decir, un
    polímero de glucosa, con enlaces glucosídicos
    entre sus residuos de tipo ß(1?4). Por la
    configuración espacial de los enlaces implicados,
    los residuos de glucosa quedan alineados de forma
    recta, no en helicoide, que es el caso de los
    glucanos a(1?4), del tipo del almidón. Ésta es la
    regla en cuanto a la conformación de todos los
    polisacáridos estructurales de las paredes. Esas
    cadenas rectas se enlazan transversalmente, por
    enlaces de hidrógeno, en haces de cadenas
    paralelas.

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  • La quitina cumple un papel equivalente al de la
    celulosa, pero en los hongos, y además es la base
    del exoesqueleto de los artrópodos y otros
    animales emparentados. La quitina es un polímero
    de la N-acetil-2, D-glucosamina, un monosacárido
    aminado, que contiene por lo tanto nitrógeno.
    Siendo éste un elemento químico de difícil
    adquisición para los organismos autótrofos, que
    lo tienen que administrar con tacañería, la
    quitina queda reservada a heterótrofos como los
    hongos, que lo obtienen en abundancia.
  • Otras funciones
  • La mayoría de las células de cualquier ser vivo
    suelen disponer este tipo de moléculas en su
    superficie celular. Por ello están involucrados
    en fenómenos de reconocimiento celular (ejemplo
    Complejo Mayor de Histocompatibilidad),
    protección frente a condiciones adversas
    (Ejemplo Cápsulas polisacarídicas en
    microorganismos) o adhesión a superficies
    (ejemplo la formación de biofilmes o
    biopelículas, al actuar como una especie de
    pegamento.)

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  • 2) Según la composición
  • Se distinguen dos tipos de polisacáridos según
    su composición
  • Homopolisacáridos están formados por la
    repetición de un monosacárido.
  • Heteropolisacáridos están formados por la
    repetición ordenada de un disacárido formado por
    dos monosacáridos distintos (o, lo que es lo
    mismo, por la alternancia de dos monosacáridos).
    Algunos heteropolisacáridos participan junto a
    polipéptidos (cadenas de aminoácidos) de diversos
    polímeros mixtos llamados peptidoglucanos,
    mucopolisacáridos o proteoglucanos. Se trata
    esencialmente de componentes estructurales de los
    tejidos, relacionados con paredes celulares y
    matrices extracelulares.

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Almidón
El maíz, una fuente de obtención de almidón.
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  • El almidón es un polisacárido de reserva
    alimenticia predominante en las plantas, y
    proporciona el 70-80 de las calorías consumidas
    por los humanos de todo el mundo. Tanto el
    almidón como los productos de la hidrólisis del
    almidón constituyen la mayor parte de los
    carbohidratos digestibles de la dieta habitual.
    Del mismo modo, la cantidad de almidón utilizado
    en la preparación de productos alimenticios, sin
    contar el que se encuentra presente en las
    harinas usadas para hacer pan y otros productos
    de panadería.
  • Los almidones comerciales se obtienen de las
    semillas de cereales, particularmente de maíz
    (Zea mays), trigo (Triticum spp.), varios tipos
    de arroz (Oryza sativa), y de algunas raíces y
    tubérculos, particularmente de papa (Solanum
    tuberosum), batata (Ipomoea batatas) y mandioca
    (Manihot esculenta). Tanto los almidones como los
    almidones modificados tienen un número enorme de
    posibles aplicaciones en los alimentos, que
    incluyen las siguientes adhesivo, ligante,
    enturbiante, formador de películas, estabilizante
    de espumas, agente anti-envejecimiento de pan,
    gelificante, glaseante, humectante,
    estabilizante, texturizante y espesante.

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  • El almidón se diferencia de todos los demás
    carbohidratos en que, en la naturaleza se
    presenta como complejas partículas discretas
    (gránulos). Los gránulos de almidón son
    relativamente densos, insolubles y se hidratan
    muy mal en agua fría. Pueden ser dispersados en
    agua, dando lugar a la formación de suspensiones
    de baja viscosidad que pueden ser fácilmente
    mezcladas y bombeadas, incluso a concentraciones
    mayores del 35.
  • El trigo, el centeno (Secale cereale) y la cebada
    (Hordeum vulgare) tienen dos tipos de granos de
    almidón los grandes lenticulares y los pequeños
    esféricos. En la cebada, los granos lenticulares
    se forman durante los primeros 15 días después de
    la polinización. Los pequeños gránulos,
    representando un total de 88 del número de
    granos, aparecen a los 18-30 días posteriores a
    la polinización.

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  • Los almidones de los cereales contienen pequeñas
    cantidades de grasas. Los lípidos asociados al
    almidón son, generalmente, lípidos polares, que
    necesitan disolventes polares tales como
    metanol-agua, para su extracción. Generalmente el
    nivel de lípidos en el almidón cereal, está entre
    0.5 y 1. Los almidones no cereales no contienen
    esencialmente lípidos.
  • Químicamente es una mezcla de dos polisacáridos
    muy similares, la amilosa y la amilopectina
    contienen regiones cristalinas y no cristalinas
    en capas alternadas. Puesto que la cristalinidad
    es producida por el ordenamiento de las cadenas
    de amilopectina, los gránulos de almidón céreo
    tienen parecido grado de cristalinidad que los
    almidones normales. La disposición radial y
    ordenada de las moléculas de almidón en un
    gránulo resulta evidente al observar la cruz de
    polarización (cruz blanca sobre un fondo negro)
    en un microscopio de polarización cuando se
    colocan los polarizadores a 90 entre sí. El
    centro de la cruz corresponde con el hilum, el
    centro de crecimiento de gránulo.

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  • La amilosa es el producto de la condensación de
    D-glucopiranosa por medio de enlaces glucosídicos
    a (1,4), que establece largas cadenas lineales
    con 200-2500 unidades y pesos moleculares hasta
    de un millón es decir, la amilosa es una
    a-D-(1,4)-glucana cuya unidad repetitiva es la
    a-maltosa. Tiene la facilidad de adquirir una
    conformación tridimensional helicoidal, en la que
    cada vuelta de hélice consta de seis moléculas de
    glucosa. El interior de la hélice contiene sólo
    átomos de hidrógeno, y es por tanto lipofílico,
    mientras que los grupos hidroxilo están situados
    en el exterior de la hélice. La mayoría de los
    almidones contienen alrededor del 25 de amilosa.
    Los dos almidones de maíz comúnmente conocidos
    como ricos en amilosa que existen comercialmente
    poseen contenidos aparentes de masa alrededor del
    52 y del 70-75.

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  • La amilopectina se diferencia de la amilosa en
    que contiene ramificaciones que le dan una forma
    molecular a la de un árbol las ramas están
    unidas al tronco central (semejante a la amilosa)
    por enlaces a-D-(1,6), localizadas cada 15-25
    unidades lineales de glucosa. Su peso molecular
    es muy alto ya que algunas fracciones llegan a
    alcanzar hasta 200 millones de daltones. La
    amilopectina constituye alrededor del 75 de los
    almidones más comunes. Algunos almidones están
    constituidos exclusivamente por amilopectina y
    son conocidos como céreos. La amilopectina de
    papa es la única que posee en su molécula grupos
    éster fosfato, unidos más frecuentemente en una
    posición O-6, mientras que el tercio restante lo
    hace en posición O-3.

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  • Forma de los granos de almidón
  • El tamaño y la forma de los granos de almidón de
    las células del endospermo, varía de un cereal a
    otro en el trigo, centeno, cebada, maíz, sorgo y
    mijo, los granos son sencillos, mientras que los
    de arroz son compuestos. La avena tiene granos
    sencillos y compuestos predominando estos
    últimos.
  • La mayor parte de los granos de almidón de las
    células del endospermo prismático y central del
    trigo tiene dos tamaños grande, 30-40 micras de
    diámetro, y pequeño, 1-5 micras, mientras que los
    de las células del endospermo sub-aleurona, son
    principalmente de tamaño intermedio 6-15 micras
    de diámetro. En las células del endospermo
    sub-aleurona hay relativamente más proteína y los
    granos de almidón están menos apretados que en el
    resto del endospermo.

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Características del almidón usado en el
laboratorio
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  • Debido a las cualidades morfológicas
    diferenciadas con que cuentan los gránulos de
    almidón según la planta a la cual pertenecen, se
    ha diseñado una técnica de investigación
    paleoetnobotánica (granos de almidón en
    arqueología) de gran ayuda para la arqueología de
    las regiones tropicales del mundo. Muchas
    plantas, sobre todo tuberosas y de semillas, no
    habían podido ser identificadas en contextos
    arqueológicos de los trópicos, situación que
    arrestaba el conocimiento que se podía tener
    sobre la importancia que tuvieron las plantas
    para los pueblos antiguos de estas áreas. Los
    gránulos de almidón, al ser estructuras
    perdurables en las herramientas arqueológicas
    relacionadas con la producción de alimentos y
    otros derivados, pueden ser recuperados e
    identificados. El proceso de extracción de
    almidones de herramientas arqueológicas comienza
    con la recolección de muestras de sedimentos de
    los poros, grietas y fisuras de dichas
    herramientas para luego someterlas a un proceso
    de separación química (por medio de
    centrifugación con Cloruro de cesio).

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  • Retrogradación
  • Se define como la insolubilización y la
    precipitación espontánea, principalmente de las
    moléculas de amilosa, debido a que sus cadenas
    lineales se orientan paralelamente y accionan
    entre sí por puentes de hidrógeno a través de sus
    múltiples hidroxilos se puede efectuar por
    diversas rutas que dependen de la concentración y
    de la temperatura del sistema. Si se calienta una
    solución concentrada de amilosa y se enfría
    rápidamente hasta alcanzar la temperatura
    ambiente se forma un gel rígido y reversible,
    pero si las soluciones son diluidas, se vuelven
    opacas y precipitan cuando se dejan reposar y
    enfriar lentamente.
  • La retrogradación esta directamente relacionada
    con el envejecimiento del pan, las fracciones de
    amilosa o las secciones lineales de amilopectina
    que retrogradan, forman zonas con una
    organización cristalina muy rígida, que requiere
    de una alta energía para que se rompan y el
    almidón gelatinice.

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Gelificación
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Amilopectina
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  • La amilopectina es un sacárido que se diferencia
    de la amilosa en que contiene ramificaciones que
    le dan una forma molecular parecida a la de un
    árbol las ramas están unidas al tronco central
    (semejante a la amilosa) por enlaces a-D-(1,6),
    localizadas cada 15-25 unidades lineales de
    glucosa. Su peso molecular es muy alto ya que
    algunas fracciones llegan a alcanzar hasta 200
    millones de daltones. La amilopectina constituye
    alrededor del 75 de los almidones más comunes.
    Algunos almidones están constituidos
    exclusivamente por amilopectina y son conocidos
    como céreos. La amilopectina de patata es la
    única que posee en su molécula grupos éster
    fosfato, unidos más frecuentemente en una
    posición O-6, mientras que el tercio restante lo
    hace en posición O-3. Se diferencia del glucógeno
    por tener las ramificaciones a-(1,6) cada 15-25
    monómeros, pues éste tiene sus ramificaciones
    cada 8-12 unidades de glucosa.

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  • Estructura de la amilosa

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  • La amilosa es el producto de la condensación de
    D-glucopiranosas por medio de enlaces
    glucosídicos a(1,4), que establece largas cadenas
    lineales con 200-2500 unidades y pesos
    moleculares hasta de un millón es decir, la
    amilosa es una a-D-(1,4)-glucana cuya unidad
    repetitiva es la a-maltosa. Tiene la facilidad de
    adquirir una conformación tridimensional
    helicoidal, en la que cada vuelta de hélice
    consta de seis moléculas de glucosa. El interior
    de la hélice contiene sólo átomos de hidrógeno, y
    es por tanto lipofílico, mientras que los grupos
    hidroxilo están situados en el exterior de la
    hélice. La mayoría de los almidones contienen
    alrededor del 25 de amilosa. Los dos almidones
    de maíz comúnmente conocidos como ricos en
    amilosa que existen comercialmente poseen
    contenidos aparentes de masa alrededor del 52 y
    del 70-75.

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CelulosaCelulosa es un homopolisacárido (es
decir, compuesto de un único tipo de monómero)
rígido, insoluble, que contiene desde varios
cientos hasta varios miles de unidades de
glucosa.La celulosa corresponde a la biomolécula
más abundante de la biomasa terrestres.Estructu
ra de la celulosa
26
  • La celulosa se forma por la unión de moléculas de
    ß-glucosa mediante enlaces ß-1,4-O-glucosídico.
    Es una hexosa que por hidrólisis da glucosa. La
    celulosa es una larga cadena polimérica de peso
    molecular variable, con fórmula empírica
    (C6H1005)n, con un valor mínimo de n 200.
  • La celulosa tiene una estructura lineal o
    fibrosa, en la que se establecen múltiples
    puentes de hidrógeno entre los grupos hidroxilo
    de distintas cadenas yuxtapuestas de glucosa,
    haciéndolas impenetrables al agua, lo que hace
    que sea insoluble en agua, y originando fibras
    compactas que constituyen la pared celular de las
    células vegetales.

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  • Función de la celulosa
  • La celulosa es un polisacárido estructural en las
    plantas ya que forma parte de los tejidos de
    sostén. La chepa de una célula vegetal joven
    contiene aproximadamente un 40 de celulosa la
    madera un 50 , mientras que el ejemplo más puro
    de celulosa es el algodón con un porcentaje mayor
    al 90. El cáñamo también es una fuente de
    celulosa de alta calidad. A pesar de que está
    formada por glucosas, los animales no pueden
    utilizar a la celulosa como fuente de energía, ya
    que no cuentan con la enzima necesaria para
    romper los enlaces ß-1,4-glucosídicos, sin
    embargo, es importante incluirla en la dieta
    humana (fibra dietética) porque al mezclarse con
    las Heces, facilita la digestión y defecación,
    así como previene los malos gases.

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  • En el intestino de los rumiantes, de otros
    herbívoros y de termitas, existen
    microorganismos, muchos metanógenos, que poseen
    una enzima llamada celulasa que rompe el enlace
    ß-1,4-glucosídico y al hidrolizarse la molécula
    de celulosa quedan disponibles las glucosas como
    fuente de energía.
  • Hay microorganismos (bacterias y hongos) que
    viven libres y también son capaces de hidrolizar
    la celulosa. Tienen una gran importancia
    ecológica, pues reciclan materiales celulósicos
    como papel, cartón y madera. De entre ellos, es
    de destacar el hongo Trichoderma reesei, capaz de
    producir cuatro tipos de celulasas las
    1,4-ß-D-glucancelobiohirolasas CBH i y CBH II y
    las endo-1,4-ß-D-glucanasa EG I y EG II. Mediante
    técnicas biotecnológicas se producen esas enzimas
    que pueden usarse en el reciclado de papel,
    disminuyendo el coste económico y la
    contaminación.

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  • La celulosa es la sustancia más frecuente en la
    pared de las células vegetales, ya descubierta en
    1838. La celulosa es la biomolécula más abundante
    de los seres vivos.
  • La celulosa constituye la materia prima del papel
    y de los tejidos de fibras naturales. También se
    utiliza en la fabricación de explosivos,
    celuloide, seda artificial, barnices. Esta
    presente en las plantas solamente los rumiantes
    lo ingieren.

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  • Hemicelulosa
  • La hemicelulosa es un heteropolisacárido
    (polisacárido compuesto por más de un tipo de
    monómero), formado, en este caso un tanto
    especial, por un conjunto heterogéneo de
    polisacáridos, a su vez formados por un solo tipo
    de monosacáridos unidos por enlaces ß (1-4), que
    forman una cadena lineal ramificada. Entre estos
    monosacáridos destacan la glucosa, la galactosa o
    la fructosa.
  • Forma parte de las paredes de las diferentes
    células de los tejidos del vegetal, recubriendo
    la superficie de las fibras de celulosa y
    permitiendo el enlace de pectina. En la madera
    del pino insigne, la hemicelulosa, que forma
    parte de la matriz, junto a la lignina, donde
    reside la celulosa, representa entre un 27 y un
    29 de la misma, mientras que en la corteza solo
    alcanzan un 15. También es importante considerar
    que este compuesto varía dependiendo de la edad y
    variabilidad de las especies cultivadas y
    mejoradas.

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  • La hemicelulosa se caracteriza por ser una
    molécula con ramificaciones, como lo es el ácido
    urónico, capaz de unirse a las otras moléculas
    mediante enlaces que constituyen la pared rígida
    que protege a la célula de la presión ejercida
    sobre esta por el resto de las células que la
    rodean.

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DextrinaLas dextrinas son un grupo de
carbohidratos de poco peso molecular producidas
por la hidrólisis del almidón. Tienen la misma
fórmula general que los carbohidratos pero son de
una longitud de cadena más corta. La producción
industrial es realizada generalmente por la
hidrólisis ácida del almidón de patata. Las
dextrinas son solubles en agua, sólidos de colo
blanco hasta levemente amarillo, ópticamente
activos. Analíticamente, las dextrinas se pueden
detectar con la solución del yodo, dando una
coloración roja.
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  • La dextrina cíclica se conoce como cíclodextrina.
    Son formadas por la degradación enzimática del
    almidón por ciertas bacterias, por ejemplo Bacilo
    macerans. La Cíclodextrina tienen estructuras
    toroidales formadas por 6-8 residuos de la
    glucosa.
  • Por ejemplo, la maltodextrina es un polisacárido
    moderadamente dulce usado como aditivo
    alimenticio, sin relación con la malta de cebada.
    Se produce del almidón de maíz y se ve
    generalmente como un polvo higroscópico blanco
    cremoso. La maltodextrina es fácilmente
    digerible, siendo absorbida tan rápidamente como
    la glucosa. El número del registro del CAS de la
    maltodextrina es 9050-36-

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  • Las dextrinas encuentran uso extenso en la
    industria, debido a su falta de toxicidad y a su
    precio bajo. Se utilizan como pegamentos solubles
    en agua, como agentes de espesamiento en la
    transformación de los alimentos, y como agentes
    aglutinantes en productos farmacéuticos. En
    pirotecnia se agregan a los fórmulas de fuegos de
    colores, para que solidifiquen como gránulos o
    estrellas. Las ciclodextrinas encuentran uso
    adicional en química analítica como matriz para
    la separación de sustancias hidrofóbicas, y como
    excipientes en formulaciones farmacéuticas. No
    todas las formas de dextrina son digeribles, y la
    dextrina indigerible se utiliza a veces en
    suplementos de la fibra

35
La maltodextrina puede derivarse de cualquier
almidón. En los E.E.U.U. este almidón es
generalmente el maíz, en otras partes, por
ejemplo en Europa, es comúnmente cebada o trigo.
Esto es importante para los que padecen de
celiaquía, puesto que la maltodextrina derivada
del trigo/cebada puede contener rastros del
gluten.Los alimentos que contienen maltodextrina
pueden contener rastros de glutamato monosódico
(MSG) como subproducto del proceso de
fabricación.
36
  • La quitina es uno de los componentes principales
    de las paredes celulares de los hongos, del
    resistente exoesqueleto de los artrópodos
    (arácnidos, crustáceos, insectos) y algunos otros
    animales (quetas de anélidos, perisarco de
    cnidarios). La primera persona que consiguió
    describir correctamente su estructura química fue
    Albert Hofmann, el conocido químico suizo, quién
    también es el padre de la LSD, el enteógeno más
    conocido de la cultura occidental.
  • Es un polisacárido, compuesto de unidades de
    N-acetilglucosamina (exactamente,
    N-acetil-D-glucos-2-amina). Éstas están unidas
    entre sí con enlaces ß-1,4, de la misma forma que
    las unidades de glucosa componen la celulosa.
    Así, puede pensarse en la quitina como en
    celulosa con el grupo hidroxilo de cada monómero
    reemplazado por un grupo de acetilamina. Esto
    permite un incremento de los enlaces de hidrógeno
    con los polímeros adyacentes, dándole al material
    una mayor resistencia.

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  • Es el segundo polímero natural más abundante
    después de la celulosa. Se es usada como agente
    floculante para tratamiento de agua, como agente
    para curar heridas, como espesante y
    estabilizador en alimentos y medicamentos, como
    resina intercambiadora de iones. 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 quitosana.
  • Contrario a lo que generalmente se piensa, la
    quitina no forma parte de las conchas de los
    moluscos gasterópodos. Éstas están formadas por
    una combinación de nácar, conquiolina, aragonito
    y carbonato de calcio.
  • El término quitina deriva de la palabra griega
    ??t??, que significa túnica, haciendo referencia
    a su dureza.

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  • El glucógeno es un polisacárido de reserva
    energética de los animales, formado por cadenas
    ramificadas de glucosa solubles en agua.
  • Estructura del glucógeno
  • Su estructura puede parecerse a la de
    amilopectina del almidón, aunque mucho más
    ramificada que ésta. Está formada por varias
    cadenas que contienen de 12 a 18 unidades de
    a-glucosas, uno de los extremos de esta cadena se
    une a la siguiente cadena mediante un enlace
    a-1,6-glucosídico, tal y como sucede en la
    amilopectina.
  • Una sola molécula de glucógeno puede contener más
    de 120.000 moléculas de glucosa.

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  • La importancia de que el glucógeno sea una
    molécula tan ramificada es debido a que
  • La ramificación aumenta su solubilidad.
  • La ramificación permite la abundancia de residuos
    de glucosa no reductores que van a ser los
    lugares de unión de las enzimas glucógeno
    fosforilasa y glucógeno sintetasa, es decir, las
    ramificaciones facilitan tanto la velocidad de
    síntesis como la de degradación del glucógeno.
  • El glucógeno es el polisacárido de reserva
    energética en los animales que se almacena en el
    hígado (10 de la masa hepática) y en los
    músculos (1 de la masa muscular) de los
    vertebrados. Además, puede encontrarse pequeñas
    cantidades de glucógeno en ciertas células
    gliales del cerebro.

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  • Gracias a la capacidad de almacenamiento de
    glucógeno, se reducen al máximo los cambios de
    presión osmótica que la glucosa libre podría
    ocasionar tanto en el interior de la célula como
    en el medio extracelular.
  • Cuando el organismo o la célula requieren de un
    aporte energético de emergencia, como en los
    casos de tensión o alerta, el glucógeno se
    degrada nuevamente a glucosa, disponible para el
    metabolismo energético.
  • En el hígado la conversión de glucosa almacenada
    en forma de glucógeno a glucosa libre en sangre,
    está regulada por la hormona glucagón y
    adrenalina. El glucógeno hepático es la principal
    fuente de glucosa sanguínea sobre todo entre
    comidas. El glucógeno contenido en los músculos
    es para energía que se consume durante la
    contracción muscular.
  • El glucógeno se almacena dentro de vacuolas en el
    citoplasma de las células que lo utilizan para la
    glucólisis. Estas vacuolas contienen las enzimas
    necesarias para la hidrólisis de glucógeno a
    glucosa.

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  • Metabolismo
  • Glucogénesis
  • La síntesis de glucógeno a partir de glucosa se
    llama glucogénesis y se produce gracias al enzima
    glucógeno sintetasas. La adición de una molécula
    de glucosa al glucógeno consume dos enlaces de
    alta energía una procedente del ATP y otra que
    procede del UTP.
  • La síntesis del glucógeno tiene lugar en varios
    pasos
  • En primer lugar, la glucosa es transformada en
    glucosa-6-fosfato, gastando una molécula de ATP.
  • glucosa ATP ? glucosa-6-P ADP

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  • A continuación se transforma la glucosa-6-fosfato
    en glucosa-1-fosfato sin gasto energético.
  • glucosa-6-P ?? glucosa-1-P
  • Se transforma la glucosa-1-fosfato en
    UDP-glucosa, con el gasto de un UTP.
  • glucosa-1-P UTP ? UDP-glucosa PPi
  • La glucógeno sintetasa va uniendo UDP-glucosa
    para formar el glucógeno.
  • (glucosa)n UDP-glucosa ? (glucosa)n1 UDP
  • Por último, una enzima crea ramificaciones en la
    cadena de glucosas.

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  • Glucogenolisis
  • Su estructura es similar a la de amilopectina del
    almidón, aunque mucho más ramificada que ésta.
    Está formada por varias cadenas que contienen de
    12 a 18 unidades de a-glucosas, uno de los
    extremos de esta cadena se une a la siguiente
    cadena mediante un enlace a-1,6-glucosídico, tal
    y como sucede en la amilopectina.
  • Debido a la estructura tan ramificada del
    glucógeno, permite la obtención de moléculas de
    glucosa en el momento que se necesita.
  • La glucógeno fosforilasa va quitando glucosa de
    una rama del glucógeno hasta dejar 4 moléculas de
    glucosa en la rama, la glucantransferasa toma
    tres de las moléculas de glucosa y las transfiere
    a la rama principal y por último, la enzima
    desramificante quita la molécula de glucosa
    sobrante.

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  • Goma guar
  • La goma guar es una goma natural que se usa como
    agente espesante y se extrae de un grano.
  • La goma guar es un polisacárido soluble en agua
    que se usa principalmente en la industria
    alimenticia, en jugos, helados, salsas, comida
    para mascotas.
  • La goma guar es el polisacárido de reserva
    nutricional de las semillas de Cyamopsis
    tetragonolobus, una planta de la familia de las
    leguminosas. En la India esta planta ha sido
    utilizada en la dieta humana durante cientos de
    años. La molécula de guar es un polímero lineal
    con un peso molecular aproximado de 220.000.

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  • La goma guar se considera altamente eficaz en la
    disminución de la hiperglucemia postprandial, el
    peso corporal y las concentraciones de
    colesterol, tanto en individuos obesos como
    diabéticos. El aumento de la sensibilidad a la
    insulina puede incrementar la actividad de la
    lipoproteinlipasa (LPL) y, de este modo,
    conseguir la reducción de las lipoproteínas y los
    ácidos biliares tras un tratamiento con goma
    guar. La viscosidad de la goma guar, que
    incrementa el tiempo de vaciado gástrico y
    prolonga la fase de absorción intestinal de las
    grasas, carbohidratos y sodio, sin inducir
    malabsorción, parece ser el aspecto clave de su
    eficacia. Además, las fibras de elevada
    viscosidad y aquéllas capaces de formar geles,
    presentan una ventaja adicional en tanto que
    incrementan la sensación de saciedad conduciendo,
    posiblemente, a una reducción de peso en los
    individuos obesos.
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