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HIDRATOS DE CARBONO
Jack Solsol
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DEFINICIÓN
Los lúcidos, carbohidratos, hidratos decarbono o sacáridos (del griego σάκχαρονque significa "azúcar") son moléculasorgánicas compuestas por carbono,hidrógeno y oxígeno. Son solubles en agua yse clasifican de acuerdo a la cantidad decarbonos o por el grupo funcional quetienen adherido. Son la forma biológicaprimaria de almacenamiento y consumo deenergía. Otras biomoléculas energéticas sonlas grasas y, en menor medida, las proteínasH
IDR
AT
OS
DE
CA
RB
ON
O2
Los hidratos de carbono juegan
además un importante papel para
que los órganos internos y el sistema
nervioso central funcionen
adecuadamente así como en la
contracción del corazón y de los
músculos. Nuestros cuerpos no
pueden fabricar hidratos de carbono
por lo que debemos tomarlos de las
plantas o animales que se alimentan
de plantas.
HID
RA
TO
S D
E CA
RB
ON
O3
CLASIFICACIÓN
Monosacáridos, que pueden ser simples o derivados.
Poseen 3 a 8 átomos de C, tienen propiedades
reductoras.
Oligosacáridos, Estructurados con 2 a 20
monosacáridos. Resultan de especial interés los
disacáridos y trisacáridos.
Polisacáridos, que pueden ser simples o derivados.
Formados por más de 20 monosacáridos.
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GLUCOSA
La glucosa es un monosacárido con fórmula
molecular C6H12O6. Es una hexosa, es decir,
contiene 6 átomos de carbono, y es una
aldosa, esto es, el grupo carbonilo está en el
extremo de la molécula (es un grupo aldehído).
Es una forma de azúcar que se encuentra libre en las frutas y en la miel. Su rendimiento energético es de
3,75 kilocalorías por cada gramo en condiciones estándar. Es un isómero de la fructosa, con diferente
posición relativa de los grupos -OH y =O.
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PROPIEDADES FÍSICASForma: líquida
Color: incoloro
Olor: inodoro
Salud, seguridad e información
medioambientalpH (25° C): 7,0
Solubilidad en agua: Muy miscibleDensidad (20 °C) 1,012 g/mL
Punto de inflamación: no combustible
Temperatura de ebullición: aprox. 100ºC
Punto de fusión: aprox. 0ºC
Sacarosa.
La sacarosa es un polvo cristalino incoloro, inodoro, con un sabor dulce.
Sacarosa se derrite a 367 grados F, formando el caramelo.
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PROPIEDADES QUÍMICAS
Sacarosa está formado por un enlace glicosídicos entre
el átomo de carbono 1 de glucosa y el átomo de
carbono 2 de fructosa. El átomo de carbono 1 de
glucosa y el átomo de carbono 2 de fructosa son los
extremos reducción de esas moléculas respectivas. Los
extremos de reducción de las moléculas son los extremos
reactivos, capaces de ser oxidado. Debido a que el
enlace se forma entre los extremos de reducción de
ambas subunidades, no pueden hacerse vínculos más.
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SACAROSAEs un disacárido que no tiene poder reductor sobre el
reactivo de Fehling y el reactivo de Tollens.
El cristal de sacarosa es transparente, el color blanco, es
causado por la múltiple difracción de la luz en un grupo
de cristales.
El azúcar de mesa es el edulcorante más utilizado para
endulzar los alimentos y suele ser sacarosa. En la
naturaleza se encuentra en un 20% del peso en la caña
de azúcar y en un 15% del peso de la remolacha
azucarera, de la que se obtiene el azúcar de mesa. La
miel también es un fluido que contiene gran cantidad
de sacarosa parcialmente hidrolizada.
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PROPIEDADES FISICAS
En su estado puro, la sacarosa es fina
e incolora. Es libre de olores y es un
polvo cristalino con un sabor dulce. La
sacarosa no se degrada ni estropea
por el aire. Los cristales grandes que
producen el caramelo se forman a
partir de soluciones acuosas de
sacarosa. A 186 grados Celsius, la
sacarosa se funde y se descompone yproduce una formación de caramelo.
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PROPIEDADES QUIMICAS
La sacarosa finamente dividida es higroscópica
(cambiada o alterada por la absorción de humedad)
y puede absorber hasta un 1% de humedad. Los
ácidos y la invertasa (enzima de la levadura)
hidrolizan la sacarosa en glucosa y fructosa. Es
fermentable pero resisten la descomposición
bacteriana altamente concentrada. Carbono,
hidrógeno y oxígeno forman el compuesto de
sacarosa cuando se combinan.
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Polisacáridos de reserva alimenticia.
Proporcionan entre el 70 y el 80% de las
calorías consumidas por los humanos en
el mundo.
Estos y los productos de la hidrólisis
constituyen la mayor parte de los
carbohidratos digestibles de la dieta.
ALMIDÓN11
Almidón de arracacha vista desde un
microscopio electrónico de barrido.
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GELATINIZACIÓN
Los gránulos de almidón son insolubles al agua.
Cuando lo gránulos de almidón se hidratan y se
exponen al calor, hay una “gelatinización”; a
partir de los 55 – 70 °C, los gránulos se hinchan
debido a una absorción de agua, en ese
momento la viscosidad de la suspensión
aumenta considerablemente, porque los
gránulos hinchados se adhieren los unos a los
otros. A mayor cantidad de amilosa, mayor
temperatura de gelatinización.
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TIPOS DE ALMIDONES
Los tipos de almidones se clasifican básicamente en:
Almidones nativos: Se les denomina así, porque son
almidones que no han sufrido ningún proceso de
modificación química durante su obtención.
Almidones modificados: Se les denomina así, porque
son almidones que sí han sufrido algún proceso de
modificación química durante su obtención.
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VENTAJAS DE LOS ALMIDONES
Aumentan la estabilidad de la mezcla y/ó producto.
Tienen una amplia gama de aplicación.
Aumentan la capacidad para enlazar agua en condiciones
frías y con calor.
Reducen el encogimiento durante la cocción.
Mejoran las características del rebanado.
Reducen costos.
Incrementan la viscosidad de productos.
Tiene mayor dispersabilidad.
Aplicación en productos que no requiere procesos de
cocimiento.
Estabilidad a altas temperaturas.
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ARRACACHA
La arracacha (Arracacia xanthorriza), es una
raíz poco conocida científicamente, pero
reconocida en la mayoría de los países
latinoamericanos y de las regiones andinas
por representar un alimento tradicional,
consumido hervido en agua con otros
tubérculos y hortalizas. Desde el punto de vista
nutricional, aporta calorías, fibra y minerales
principalmente calcio, fósforo, magnesio,hierro.
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AMINOÁCIDOS
Rosa Rios
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Un aminoácido es una molécula orgánica con
un grupo amino (-NH2) y un grupo carboxilo (-
COOH). Los aminoácidos más frecuentes y de
mayor interés son aquellos que forman parte de
las proteínas. Dos aminoácidos se combinan en
una reacción de condensación entre el grupo
amino de uno y el carboxilo del otro,
liberándose una molécula de agua y formando
un enlace amida que se denomina enlace
peptídico; estos dos "residuos" de aminoácido
forman un dipéptido. Si se une un tercer
aminoácido se forma un tripéptido y así,
sucesivamente, hasta formar un polipéptido.
Esta reacción tiene lugar de manera natural
dentro de las células, en los ribosomas.
AMINOÁCIDOS 18
Todos los aminoácidos componentes de las
proteínas son l-alfa-aminoácidos. esto significa que
el grupo amino está unido al carbono contiguo
al grupo carboxilo (carbono alfa) o, dicho de otro
modo, que tanto el carboxilo como el amino están
unidos al mismo carbono; además, a este carbono
alfa se unen un hidrógeno y una cadena
(habitualmente denominada cadena lateral
o radical r) de estructura variable, que determina la
identidad y las propiedades de cada uno de los
diferentes aminoácidos.
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ESTRUCTURA GENERAL DE UN AMINOÁCIDO
La estructura general de un alfa-
aminoácido se establece por la
presencia de un carbono central
(alfa) unido a un grupo carboxilo
(rojo en la figura), un grupo amino
(verde), un hidrógeno (en negro) y
la cadena lateral (azul):
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"R" representa la cadena lateral, específica para cada
aminoácido. Tanto el carboxilo como el amino son grupos
funcionales susceptibles de ionización dependiendo de los
cambios de pH, por eso ningún aminoácido en disolución
se encuentra realmente en la forma representada en la
figura, sino que se encuentra ionizado.
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CLASIFICACIÓN
Según las propiedades de su cadena
Otra forma de clasificar los aminoácidos de acuerdo a su
cadena lateral.
Los aminoácidos se clasifican habitualmente según las
propiedades de su cadena lateral:
o Neutros polares, polares o hidrófilos: serina (Ser, S),
treonina (Thr, T), cisteína (Cys, C), glutamina (Gln, Q),
asparagina (Asn, N), tirosina (Tyr, Y).
o Neutros no polares, apolares o hidrófobos: alanina (Ala,
A), valina (Val, V), leucina (Leu, L), isoleucina (Ile, I),
metionina (Met, M), prolina (Pro, P), fenilalanina (Phe,
F), triptófano (Trp, W) y glicina (Gly, G).
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Con carga negativa o ácidos: ácido aspártico
(Asp, D) y ácido glutámico (Glu, E).
Con carga positiva o básicos: lisina (Lys, K),
arginina (Arg, R) e histidina (His, H). fenilalanina
(Phe, F), tirosina (Tyr, Y) y triptófano (Trp, W) (ya
incluidos en los grupos neutros polares y
neutros no polares).
CLA
SIF
ICA
CIÓ
N23
Según su obtención
Los aminoácidos que deben ser captados como parte de los
alimentos se los llama esenciales; la carencia de estos
aminoácidos en la dieta limita el desarrollo del organismo, ya
que no es posible reponer las células de los tejidos que mueren
o crear tejidos nuevos, en el caso del crecimiento. Para el ser
humano, los aminoácidos esenciales son:
o Valina (Val, V)
o Leucina (Leu, L)
o Treonina (Thr, T)
o Lisina (Lys, K)
o Triptófano (Trp, W)
o Histidina (His, H)
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Según la ubicación del grupo amino
o Alfa-aminoácidos: El grupo amino está ubicado en el carbono nº 2
de la cadena, es decir el primer carbono a continuación del grupo
carboxilo (históricamente este carbono se denomina carbono alfa).
La mayoría de las proteínas están compuestas por residuos de alfa-
aminoácidos enlazados mediante enlaces amida (enlaces
peptídicos).
o Beta-aminoácidos: El grupo amino está ubicado en el carbono nº 3
de la cadena, es decir en el segundo carbono a continuación del
grupo carboxilo.
o Gamma-aminoácidos: El grupo amino está ubicado en el carbono
nº 4 de la cadena, es decir en el tercer carbono a continuación del
grupo carboxilo.
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PREPARACIÓN:
Si antes de la hidrólisis se hace una reducción
con H2 (hidrógeno) se obtienen los
correspondientes aminoácidos:
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PROPIEDADES:
Carácter anfótero. Una molécula se denomina
anfótera cuando puede comportarse como un
ácido o como una base dependiendo del pH
del medio donde se encuentre. Éste es el caso
de los aminoácidos: al tener un grupo carboxilo
pueden desprender protones (H+) por lo que
tienen carácter ácido; por otra parte, al poseer
un grupo amino, son capaces de aceptar
protones (H+) y, por tanto, también tienen
carácter básico.
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Estereoisomería. Como el carbono a es asimétrico existen dos
estéreo-isómeros con distinta actividad óptica. Para
diferenciar ambos isómeros en una fórmula plana, se escribe
la cadena lateral R hacia arriba y los grupos amino y
carboxilo a ambos lados del carbono a: el grupo amino se
sitúa a la derecha para representar el estereoisómero D y a la
izquierda para representar el estereoisómero L.
Todos los aminoácidos proteinogénicos son isómeros L, aunque
es posible encontrar D-aminoácidos en determinados
compuestos biológicos, en la pared bacteriana o en ciertos
antibióticos.
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Existen ciertos procesos metabólicos que permiten
sintetizar aminoácidos, lo que quiere decir que se pueden
obtener a partir de otras moléculas. Sin embargo, esto no
siempre es posible, ya que algunos aminoácidos no se
pueden sintetizar y es necesario obtenerlos a través de los
alimentos. Estos aminoácidos se denominan aminoácidos
esenciales y son diferentes para cada especie. En el ser
humano se consideran esenciales ocho aminoácidos,,
aunque el número según algunos autores podría ascender
hasta 10
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Químicas.
o Las que afectan al grupo carboxilo, como
la descarboxilación.
o Las que afectan al grupo amino, como
la desaminación.
o Las que afectan al grupo R o cadena lateral.
Solubilidad.
o No todos los aminoácidos son igualmente solubles en
agua debido a la diferente naturaleza de su cadena
lateral, por ejemplo si ésta es ionizable el aminoácido
será más soluble.
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31
GRACIAS
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