jueves, 8 de octubre de 2009

POLISACÁRIDOS







Formación de la forma cíclica de la molécula de la cadela de glucosa
INDICE Pag.
LOS POLISACÁRIDOS…………………….3
LOS DISACÁRIDOS. ………………………3
LOS HOMOPOLISACÁRIDOS:……………3
1. ALMIDÓN………………………………..4
2. GLUCÓGENO……………………………5
3. CELULOSA………………………………5
4. QUITINA. ………………………………..7
5. HETEROPOLISACÁRIDOS……….........8
INTRODUCCION
Definición de Polisacárido
Los polisacáridos son biomoléculas formadas por la unión de una gran cantidad de monosacáridos mediante enlaces o-glucosídico. Se encuadran entre los glúcidos, y cumplen funciones diversas, sobre todo de reservas energéticas y estructurales.
El enlace o-glucosídico se forma mediante la unión de dos monosacáridos que utilizando un OH hemicetal en el primero y un OH hemicetálico o no del segundo monosacárido y liberando en la reacción una molécula de agua se unen por un puente de oxígeno.
Los polisacáridos, dado que son el resultado de la unión de muchos monómeros, tienen un alto peso molecular y son insolubles en agua o forman dispersiones coloniales (como el almidón)
Se encuentran en la mayoría de los organismos donde realizan función de reservas energéticas o estructurales
LOS DISACARIDOS
Los disacáridos son uniones de solo dos monosacáridos. Los disacáridos con más importancia biológica son:
La sacarosa :es el azúcar que consumimos habitualmente se obtiene principalmente de la caña de azúcar y de la remolacha azucarera
La lactosa: se encuentra en la leche de los mamíferos siendo esta su única fuente natural.
La maltosa: se obtiene por hidrólisis del almidón y del glucógeno.
La celobiosa: procede del la hidrólisis de la celulosa.
Los polisacáridos los hay de dos tipos los homopolisacáridos y los heteropolisacáridos.
LOS HOMOPOLISACÁRIDOS:
Estos están formados por la unión de más de dos monosacáridos iguales. Los de mayor interés biológico son:
Almidón:
ESTRUCTURA DEL ALMIDÓN:
El almidón es un polisacárido de reserva alimenticia predominante en las plantas, constituido por amilasa y amilopectina.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.
Utilidades
Los almidones comerciales se obtienen de las semillas de cereales, particularmente de maíz, trigo., varios tipos de arroz, y de algunas raíces y tubérculos, particularmente de patata, batata y mandioca. 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.
Químicamente es una mezcla de dos polisacáridos muy similares, la amilosa y la amilo pectina:
la aminosa (20%): polímero formado por unas 200 a300 moléculas de α-D-glucosa enlazadas de forma que cada 6 glucosas se produce una vuelta de hélice. Forma dispersiones coloniales.
Y la amilopectina (80%): también forma cadenas lineales y helicoidales de α –D-glucosa pero además presenta ramificaciones: una por cada 12 glucosas. Es insoluble en agua.
Almidón y arqueología
Grano de almidón de marunguey recuperado en herramienta lítica.
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 los 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 en 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).
Gracias a la aplicación del estudio de granos de almidón en arqueología, en la actualidad existen varias investigaciones sobre el origen y evolución de las plantas en el neotrópico americano que han servido para comenzar a trazar, de manera efectiva, muchas de las dinámicas bioculturales en torno al desarrollo de las plantas económicas (silvestres y domésticas) y de la complejidad sociocultural de los pueblos indígenas.
2. GLUCÓGENO:
Estructura y funciones del glucógeno:
Es el polisacárido de reserva en animales y se localiza en hígado y músculo estriado.
El glucógeno sirve para asegurar un suministro permanente de glucosa disuelta. 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.
Esta estructura supone una ventaja para los organismos ya que cuanto más ramificada este la estructura más rápidamente se obtendrá energía ya que por medio de la hidrólisis se rompen los enlaces empezando por los extremos no reductores.
3. CELULOSA
Estructura de la celulosa:
La celulosa se forma por la unión de moléculas de β-glucosa mediante enlaces β-1,4-O-glucosídico. Por hidrólisis de glucosa. La celulosa es una larga cadena polimérica de peso molecular variable, con fórmula empírica (C6H10O5)n, con un valor mínimo de n= 200.
Historia y aplicaciones:
La celulosa es la sustancia que más frecuentemente se encuentra en la pared de las células vegetales, y fue descubierta en 1838. La celulosa constituye la materia prima del papel y de los tejidos de fibras naturales. También se utiliza en la fabricación de explosivos (el más conocido es la nitrocelulosa o "pólvora para armas"), celuloide, seda artificial, barnices
FUNCIÓN DE LA CELULOSA:
La celulosa es un polisacárido vegetal, determinando la estructura de la pared celular de las plantas.
La celulosa corresponde a la biomolécula más abundante de la biomasa terrestre.
La celulosa es un polisacárido estructural en las plantas ya que forma parte de los tejidos de sostén. La pared 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%.
A pesar de que está formada por glucosas, el hombre no puede utilizar a la celulosa como fuente de energía, ya que no cuenta con la enzima necesaria para romper los enlaces β-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.
En el intestino de los rumiantes y otros herbívoros, existen microorganismos que atacan al enlace β-1,4-glucosídico y al hidrolizarse la molécula de celulosa quedan disponibles las glucosas como fuente de energía.
4. QUITINA
ESTRUCTURA DE LA QUITINA:
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.
La quitina fue aislada por primera vez en 1811 por Braconnot de algunos hongos superiores (Fungi) como una fracción resistente al álcali y lo llamó fungina. En 1823 Odier aisló un residuo insoluble a soluciones de KOH del élitro de un escarabajo y le dio el nombre de quitina, del griego chiton, túnica o cobertura. Odier identificó quitina en el caparazón desmineralizado del cangrejo y sugirió que es el material base del exoesqueleto de todos los insectos y posiblemente de los arácnidos.
La quitina y su potencial industrial:

Como un escudo de alta eficiencia construido con pura química, una sustancia que forma parte del carapazón defiende a insectos, crustáceos, moluscos y otros seres vivos de su contacto con lo externo. La poseen en diversa cantidad jaibas, camarones, langostas, arañas y cucarachas. Incluso algunos hongos y algas. Se llama quitina y es un compuesto natural con variados beneficios para el ser humano, útil en las industrias farmacéutica, de alimentos, cosmética y de empaques.
De basura a materia prima que filtra agua contaminada, ofrece consistencia a alimentos procesados, atrapa grasa, es antibactericida y sirve como envoltura biodegradable, entre otros beneficios, la quitina está involucrada en la protección de varias especies. Su nombre, derivado del griego kítos, significa cavidad o bóveda, y el sitio en que se encuentra, el caparazón de muchos artrópodos, también refiere su capacidad para enfrentar a diversos agentes externos. Una investigadora de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), la maestra en ciencias Patricia Miranda Castro, estudia desde hace siete años la quitina y su principal derivado, el quitosán.
, esta química fármaco bióloga ha logrado una metodología propia para extraer la quitina y el quitosán del camarón, utilizando caparazones y cabezas de los crustáceos que para la industria pesquera son desechos.
Las cualidades del quitosán
El quitosán es soluble en agua acidificada. Esta solubilidad y su viscosidad (que puede hacerse más espesa o más ligera, según se requiera) son características que lo hacen aplicable a usos variados, así como su acción de "imán bioquímico", capaz de detectar sustancias nocivas. Por ejemplo, en el estómago humano, atrapa grasas como el colesterol y los triglicéridos, a los que conduce por el intestino capturados hasta evacuarlos. Así que una aplicación farmacéutica lo utiliza como regulador del peso corporal, mientras que también sirve como regulador de la presión arterial, consecuente a la disminución de grasas.
En la industria de alimentos este derivado de la quitosina se utiliza para dar consistencia y viscosidad a los aderezos para ensaladas y mayonesas, mientras que en las frutas y verduras frescas sirve como un protector antimicrobiano.
Otras aplicaciones están en la industria de los cosméticos, en donde el quitosán se introduce en cremas humectantes, pues es una molécula que absorbe el agua. Algunos fabricantes de shampoo lo utilizan como ingrediente, ya que desarrolla una película que da protección y brillo al cabello.
En la industria papelera, donde el principal insumo es la celulosa, el quitosán sirve para fijar y dar resistencia al papel, mientras que una de sus más prometedoras aplicaciones podría ser como plástico biodegradable, sustituyendo al plástico tradicional derivado del petróleo, uno de los materiales más utilizados en el mundo y más difíciles de degradarse, lo que genera mucha contaminación.
Como material plástico alternativo, el quitosán ya ha sido sometido a pruebas en el Laboratorio de Biotecnología de la maestra Patricia Miranda Castro, quien desarrolló una especie de celofán a partir de esta sustancia natural, "una envoltura que incluso podría comerse", finaliza la especialista universitaria.
Después de la celulosa, es el segundo polímero más abundante en el planeta, por lo que su utilización a gran escala en México es muy prometedora, como lo ha sido en Japón, en donde alrededor de 250 empresas explotan la quitina.
La quitina procedente del caparazón de las langostas presenta importantes propiedades cicatrizantes y bioestimulantes
LOS HETEROPOLISACÁRIDOS:
Estos están formados por dos o más clases de monosacáridos o derivados de ellos. Suelen desempeñar funciones estructurales, lubricantes o de defensa. Abundan tanto en plantas como en animales.
En vegetales se encuentran formando parte de las paredes celulares, los más importantes son:
El agar-agar: que proviene de las paredes celulares de las algas rojas algas rojas
Y sirve como solidificante para la creación de cremas, lociones y dulces, así como en conservas de pescado y carne; para texturizar y emulsionar los helados y postres congelados, para clarificar, durante el proceso de elaboración del vino y la fabricación de la cerveza; y también para almidonar las telas. Además es un excelente medio para cultivar bacterias, ya que no se disuelve en sales, ni se consume por la acción de la mayoría de los microorganismos. El agar-agar se extrae de las algas marinas haciéndolas hervir el nombre de agar-agar viene de un alga con el mismo nombre proveniente malasia.
La hemicelulosa
Y las gomas: de función defensiva frente a traumas internos o externos. Es el caso de la goma Arábiga (de interés industrial)

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