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¿Cuál es la diferencia entre un polisacárido y una macromolécula?

¿Cuál es la diferencia entre un polisacárido y una macromolécula?


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Tengo problemas para entender la diferencia entre "polisacárido" y "macromolécula".

Sé que los polisacáridos están hechos de cadenas de monosacáridos. Además, sé que las macromoléculas están hechas de monómeros.

Pero, ¿cuál es la diferencia?


Una macromolécula es una clase de biomoléculas que están formadas por monómeros. Estos incluyen polisacáridos (es decir, azúcares), polipéptidos (es decir, proteínas), ácidos nucleicos (como ADN y ARN) y lípidos (grasas y fosfolípidos).

Un polisacárido es un tipo de macromolécula compuesta de monosacáridos como glucosa y fructosa. Un ejemplo de polisacárido es almidón o celulosa.


Un polisacárido es un azúcar de cadena larga, formado por la polimerización de muchas moléculas de azúcar más pequeñas (unidades monoméricas que son los monosacáridos). Tienen una fórmula general de Cx (H2O) y donde x suele ser un número grande entre 200 y 2500. Por ejemplo , almidón, un polímero de glucosa de cadena larga.

Definido por wikipedia:

Una macromolécula es una molécula muy grande comúnmente creada por polimerización de subunidades más pequeñas (monómeros). Por lo general, están compuestos por miles o más átomos. Las macromoléculas más comunes en bioquímica son los biopolímeros (ácidos nucleicos, proteínas, carbohidratos y polifenoles) y moléculas grandes no poliméricas (como lípidos y macrociclos). Un ejemplo de una macromolécula es el ADN, que tiene azúcar desoxirribosa, grupos fosfato y muchas bases nitrogenadas. .

Así que para resumir, Los polisacáridos son macromoléculas, pero es posible que no todas las macromoléculas sean polisacáridos.

Más información

https://en.wikipedia.org/wiki/Macromolecule


Introducción y objetivos

Hay cuatro familias principales de macromoléculas (proteínas, ácidos nucleicos, polisacáridos y lípidos) que constituyen la mayor parte del contenido de carbono en una célula típica. En el tutorial anterior revisamos la estructura y propiedades de las proteínas. En este tutorial examinaremos las estructuras y propiedades de ácidos nucleicos, polisacáridos y lípidos. Exploraremos las distintas características que poseen estas macromoléculas y revisaremos las funciones que desempeñan en una célula típica. Al final de este tutorial deberías saber:

  • La estructura básica de un nucleótido.
  • La diferencia entre ADN y ARN
  • Cómo se unen los nucleótidos para formar una sola hebra de cadena de ácido nucleico
  • Cómo se mantienen juntas dos cadenas en un ácido nucleico bicatenario
  • Cómo se unen los azúcares de seis carbonos para formar un disacárido y un polisacárido
  • La diferencia entre enlaces alfa y beta glucosídicos
  • Las propiedades generales de los lípidos.
  • Las propiedades de los ácidos grasos saturados y los ácidos grasos insaturados.
  • La estructura básica de varios lípidos, incluidos triacilgliceroles, fosfolípidos, esteroles y terpenos.

Carbohidratos

Carbohidratos cumplen 2 funciones principales: energía y estructura. Como energía, pueden ser simples para un uso rápido o complejos para su almacenamiento. Los azúcares simples son monómeros llamados monosacáridos . Estos se introducen fácilmente en las células y se utilizan inmediatamente para obtener energía. El monosacárido más importante es la glucosa ( C6H12O6 ), ya que es la fuente de energía preferida por las células. La conversión de esta sustancia química en energía celular se puede describir mediante la siguiente ecuación:

Los polímeros largos de carbohidratos se llaman polisacáridos y no se introducen fácilmente en las células para su uso como energía. Estos se utilizan a menudo para el almacenamiento de energía. Ejemplos de moléculas de almacenamiento de energía son: amilosa o almidón (plantas) y glucógeno (animales). Algunos polisacáridos son tan largos y complejos que se utilizan para estructuras como celulosa en las paredes celulares de las plantas. La celulosa es muy grande y prácticamente indigerible, lo que la hace inadecuada como fuente de energía fácilmente disponible para las células.

Carbohidratos: Los carbohidratos están compuestos de unidades de azúcar denominadas -sacáridos.

Los monosacáridos contienen un grupo carbonilo. El carbonilo es una fuente de electrones (el doble enlace del oxígeno). Estos electrones se pueden donar (o perder y oxidar) para reducir otro compuesto (que gana esos electrones).

La glucosa es el carbohidrato preferido de las células. En solución, puede cambiar de una cadena lineal a un anillo.

Los monosacáridos son capaces de isomerizante . Esto significa que alternan en estructura de una cadena lineal a una forma de anillo en solución.

Carbohidratos Estructurales

En los alimentos, los carbohidratos más complejos se derivan de polisacáridos más grandes. Estos carbohidratos más grandes son bastante insolubles en agua. La fibra dietética es el nombre que se le da a los materiales no digeribles en los alimentos que, con mayor frecuencia, se derivan de los carbohidratos complejos del material vegetal. Parte de este material sirve a las plantas como componente estructural de las células y es completamente insoluble. Celulosa es el principal carbohidrato estructural que se encuentra en las paredes celulares de las plantas. De manera similar, los animales y los hongos tienen carbohidratos estructurales que están compuestos por el compuesto no digerible llamado quitina . No realizaremos pruebas para estos elementos.

La celulosa es un carbohidrato complejo de moléculas de glucosa. Es el principal componente estructural de las paredes celulares de las plantas. Su durabilidad estructural se ve reforzada por enlaces de hidrógeno intramoleculares.

La quitina es un carbohidrato estructural que se encuentra en el caparazón de los animales o en las paredes celulares de los hongos. El polímero contiene grupos amida que lo diferencian de otros carbohidratos compuestos por glucosa.

Una cigarra que muda de su caparazón de quitina.


¿Cuál es la diferencia entre un polisacárido y una macromolécula? - biología

Como hemos aprendido, hay cuatro clases principales de macromoléculas biológicas:

  • Proteínas (polímeros de aminoácidos)
  • Carbohidratos (polímeros de azúcares)
  • Lípidos (polímeros de monómeros lipídicos)
  • Ácidos nucleicos (polímeros de nucleótidos de ADN y ARN)

Echemos un vistazo más de cerca a las diferencias entre las clases de diferencia.

Los resultados del aprendizaje

Distinguir entre las cuatro clases de macromoléculas

Carbohidratos son un grupo de macromoléculas que son una fuente de energía vital para la célula, brindan soporte estructural a muchos organismos y se pueden encontrar en la superficie de la célula como receptores o para el reconocimiento celular. Los carbohidratos se clasifican en monosacáridos, disacáridos y polisacáridos, según la cantidad de monómeros en la molécula.

Lípidos son una clase de macromoléculas que son de naturaleza no polar e hidrofóbica. Los tipos principales incluyen grasas y aceites, ceras, fosfolípidos y esteroides. Las grasas y los aceites son una forma de energía almacenada y pueden incluir triglicéridos. Las grasas y los aceites suelen estar formados por ácidos grasos y glicerol.

Proteinas son una clase de macromoléculas que pueden realizar una amplia gama de funciones para la célula. Ayudan en el metabolismo proporcionando apoyo estructural y actuando como enzimas, portadores u hormonas. Los componentes básicos de las proteínas son los aminoácidos. Las proteínas se organizan en cuatro niveles: primario, secundario, terciario y cuaternario. La forma y función de las proteínas están íntimamente ligadas. Cualquier cambio en la forma causado por cambios en la temperatura, el pH o la exposición química puede provocar la desnaturalización de las proteínas y una pérdida de función.

Ácidos nucleicos son moléculas compuestas por unidades repetidas de nucleótidos que dirigen actividades celulares como la división celular y la síntesis de proteínas. Cada nucleótido está formado por un azúcar pentosa, una base nitrogenada y un grupo fosfato. Hay dos tipos de ácidos nucleicos: ADN y ARN.

Preguntas de práctica

Explique al menos tres funciones que los lípidos cumplen en plantas y / o animales.

Explique qué sucede si incluso un aminoácido se sustituye por otro en una cadena polipeptídica. Proporcione un ejemplo específico.


Capítulo 5 & # 8211 La estructura y función de las macromoléculas Esquema de la conferencia

· Dentro de las células, las pequeñas moléculas orgánicas se unen para formar moléculas más grandes.

· Estas grandes macromoléculas pueden estar formadas por miles de átomos unidos covalentemente y pesar más de 100.000 dalton.

· Las cuatro clases principales de macromoléculas son carbohidratos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos.

Concepto 5.1 La mayoría de las macromoléculas son polímeros, construidos a partir de monómeros

· Tres de las cuatro clases de macromoléculas (carbohidratos, proteínas y ácidos nucleicos) forman moléculas en forma de cadena llamadas polímeros.

° Un polímero es una molécula larga que consta de muchos bloques de construcción similares o idénticos unidos por enlaces covalentes.

° Las unidades repetidas son pequeñas moléculas llamadas monómeros.

° Algunas de las moléculas que sirven como monómeros tienen otras funciones propias.

· Los mecanismos químicos que utilizan las células para fabricar y romper polímeros son similares para todas las clases de macromoléculas.

· Los monómeros están conectados por enlaces covalentes que se forman a través de la pérdida de una molécula de agua. Esta reacción se llama reacción de condensación o Reacción de deshidratacion.

° Cuando se forma un enlace entre dos monómeros, cada monómero aporta parte de la molécula de agua que se pierde. Un monómero proporciona un grupo hidroxilo (-OH), mientras que el otro proporciona un hidrógeno (-H).

° Las células invierten energía para llevar a cabo reacciones de deshidratación.

° El proceso es ayudado por enzimas.

· Los enlaces covalentes que conectan los monómeros en un polímero son desmontados por hidrólisis, una reacción que es efectivamente la inversa de la deshidratación.

° En la hidrólisis, los enlaces se rompen mediante la adición de moléculas de agua. Un átomo de hidrógeno se une a un monómero y un grupo hidroxilo se une al monómero adyacente.

° Nuestros alimentos se ingieren como polímeros orgánicos que son demasiado grandes para que nuestras células los absorban. Dentro del tracto digestivo, varias enzimas dirigen la hidrólisis de polímeros específicos. Los monómeros resultantes son absorbidos por las células que recubren el intestino y transportados al torrente sanguíneo para su distribución a las células del cuerpo.

° Las células del cuerpo luego usan la reacción de deshidratación para ensamblar los monómeros en nuevos polímeros que llevan a cabo funciones específicas para el tipo de célula en particular.

Se puede construir una inmensa variedad de polímeros a partir de un pequeño conjunto de monómeros.

· Cada célula tiene miles de tipos diferentes de macromoléculas.

° Estas moléculas varían entre células de un mismo individuo. Varían más entre individuos no emparentados de una especie, e incluso más entre especies.

· Esta diversidad proviene de varias combinaciones de los 40-50 monómeros comunes y algunas otras que ocurren raramente.

° Estos monómeros se pueden conectar en un gran número de combinaciones, al igual que las 26 letras del alfabeto se pueden utilizar para crear una gran diversidad de palabras.

Concepto 5.2 Los carbohidratos sirven como combustible y material de construcción

· Carbohidratos incluyen azúcares y sus polímeros.

· Los carbohidratos más simples son los monosacáridos o azúcares simples.

· Los disacáridos, o azúcares dobles, consisten en dos monosacáridos unidos por una reacción de condensación.

· Los polisacáridos son polímeros de muchos monosacáridos.

Los azúcares, los carbohidratos más pequeños, sirven como combustible y fuente de carbono.

· Monosacáridos generalmente tienen fórmulas moleculares que son algún múltiplo de la unidad CH2O.

° Por ejemplo, la glucosa tiene la fórmula C6H12O6.

· Los monosacáridos tienen un grupo carbonilo (& gtC = O) y múltiples grupos hidroxilo (-OH).

° Dependiendo de la ubicación del grupo carbonilo, el azúcar es una aldosa o una cetosa.

° La mayoría de los nombres de azúcares terminan en -osa.

° La glucosa, una aldosa y la fructosa, una cetosa, son isómeros estructurales.

· Los monosacáridos también se clasifican por el número de carbonos en el esqueleto carbónico.

° La glucosa y otros azúcares de seis carbonos son hexosas.

° Las cadenas principales de cinco carbonos son pentosas, los azúcares de tres carbonos son triosas.

· Los monosacáridos también pueden existir como enantiómeros.

° Por ejemplo, la glucosa y la galactosa, ambas aldosas de seis carbonos, difieren en la disposición espacial de sus partes alrededor de carbonos asimétricos.

· Los monosacáridos, particularmente la glucosa, son un combustible importante para el trabajo celular.

· También funcionan como materia prima para la síntesis de otros monómeros, como aminoácidos y ácidos grasos.

· Aunque a menudo se dibujan como un esqueleto lineal, los monosacáridos en soluciones acuosas forman anillos.

· Dos monosacáridos pueden unirse con un enlace glicosídico para formar un disacárido por deshidratación.

° Maltosa, azúcar de malta, se forma uniendo dos moléculas de glucosa.

° La sacarosa, azúcar de mesa, se forma al unir glucosa y fructosa. La sacarosa es la principal forma de transporte de azúcares en las plantas.

° La lactosa, azúcar de la leche, se forma al unir glucosa y galactosa.

Los polisacáridos, los polímeros de los azúcares, tienen funciones de almacenamiento y estructurales.

· Polisacáridos son polímeros de cientos a miles de monosacáridos unidos por enlaces glicosídicos.

· Algunos polisacáridos sirven para almacenamiento y se hidrolizan ya que se necesitan azúcares.

· Otros polisacáridos sirven como materiales de construcción para la célula o para todo el organismo.

· Almidón es un polisacárido de almacenamiento compuesto enteramente por monómeros de glucosa.

° La mayoría de estos monómeros están unidos por 1 a 4 enlaces (carbono número 1 al carbono número 4) entre las moléculas de glucosa.

° La forma más simple de almidón, la amilosa, no está ramificada y forma una hélice.

° Las formas ramificadas como la amilopectina son más complejas.

· Las plantas almacenan el exceso de glucosa en forma de gránulos de almidón dentro de los plástidos, incluidos los cloroplastos, y lo extraen según sea necesario para obtener energía o carbono.

° Los animales que se alimentan de plantas, especialmente las partes ricas en almidón, tienen enzimas digestivas que pueden hidrolizar el almidón en glucosa.

· Los animales almacenan glucosa en un polisacárido llamado glucógeno.

° El glucógeno está muy ramificado como la amilopectina.

° Los seres humanos y otros vertebrados almacenan el suministro diario de glucógeno en el hígado y los músculos.

· Celulosa es un componente importante de la pared resistente de las células vegetales.

° Las plantas producen casi cien mil millones de toneladas de celulosa al año. Es el compuesto orgánico más abundante en la Tierra.

· Al igual que el almidón, la celulosa es un polímero de glucosa. Sin embargo, los enlaces glicosídicos en estos dos polímeros difieren.

° La diferencia se basa en el hecho de que en realidad hay dos estructuras de anillo ligeramente diferentes para la glucosa.

° Estas dos formas de anillo difieren en si el grupo hidroxilo unido al carbono número 1 está fijado por encima (beta glucosa) o por debajo (alfa glucosa) del plano del anillo.

· El almidón es un polisacárido de monómeros de alfa glucosa.

· La celulosa es un polisacárido de monómeros de beta glucosa, que hace que todos los demás monómeros de glucosa estén al revés con respecto a sus vecinos.

· Los diferentes enlaces glicosídicos en el almidón y la celulosa dan a las dos moléculas formas tridimensionales distintas.

° Mientras que los polímeros construidos con glucosa alfa forman estructuras helicoidales, los polímeros construidos con glucosa beta forman estructuras rectas.

° Las estructuras rectas construidas con beta glucosa permiten que los átomos de H en una hebra formen enlaces de hidrógeno con grupos OH en otras hebras.

° En las paredes de las células vegetales, las moléculas de celulosa paralelas que se mantienen juntas de esta manera se agrupan en unidades llamadas microfibrillas, que forman materiales de construcción fuertes para las plantas (y para los humanos, como madera).

· Las enzimas que digieren el almidón al hidrolizar sus enlaces alfa no pueden hidrolizar los enlaces beta en la celulosa.

° La celulosa en los alimentos humanos pasa a través del tracto digestivo y se elimina en las heces como "fibra insoluble".

° A medida que viaja a través del tracto digestivo, la celulosa desgasta las paredes intestinales y estimula la secreción de moco, ayudando en el paso de los alimentos.

· Algunos microbios pueden digerir la celulosa en sus monómeros de glucosa mediante el uso de enzimas celulasa.

· Muchos herbívoros eucariotas, desde vacas hasta termitas, tienen relaciones simbióticas con microbios celulolíticos, proporcionando al microbio y al animal huésped acceso a una rica fuente de energía.

° Algunos hongos también pueden digerir la celulosa.

· Otro polisacárido estructural importante es quitina utilizado en los exoesqueletos de artrópodos (incluidos insectos, arañas y crustáceos).

° La quitina es similar a la celulosa, excepto que contiene un apéndice que contiene nitrógeno en cada monómero de glucosa.

° La quitina pura es correosa pero se puede endurecer mediante la adición de carbonato de calcio.

· La quitina también proporciona soporte estructural para las paredes celulares de muchos hongos.

Concepto 5.3 Los lípidos son un grupo diverso de moléculas hidrófobas

· A diferencia de otras macromoléculas, los lípidos no forman polímeros.

· La característica unificadora de lípidos es que todos tienen poca o ninguna afinidad por el agua.

· Esto se debe a que están formados principalmente por hidrocarburos, que forman enlaces covalentes no polares.

· Los lípidos son muy diversos en forma y función.

Las grasas almacenan grandes cantidades de energía.

· Aunque las grasas no son estrictamente polímeros, son moléculas grandes ensambladas a partir de moléculas más pequeñas mediante reacciones de deshidratación.

· A grasa está construido a partir de dos tipos de moléculas más pequeñas: glicerol y ácidos grasos.

° Glicerol es un alcohol de tres carbonos con un grupo hidroxilo unido a cada carbono.

° A ácido graso consiste en un grupo carboxilo unido a un esqueleto de carbono largo, a menudo de 16 a 18 carbonos de largo.

° Los numerosos enlaces C — H no polares en el esqueleto largo de hidrocarburos hacen que las grasas sean hidrófobas.

° Las grasas se separan del agua porque las moléculas de hidrógeno se unen entre sí y excluyen las grasas.

· En una grasa, tres ácidos grasos se unen al glicerol mediante un enlace éster, creando una triacilglicerol, o triglicéridos.

· Los tres ácidos grasos de una grasa pueden ser iguales o diferentes.

· Los ácidos grasos pueden variar en longitud (número de carbonos) y en el número y ubicación de los dobles enlaces.

° Si el ácido graso no tiene dobles enlaces carbono-carbono, entonces la molécula es un ácido graso saturado, saturado de hidrógenos en todas las posiciones posibles.

° Si el ácido graso tiene uno o más dobles enlaces carbono-carbono formados por la eliminación de átomos de hidrógeno del esqueleto carbónico, entonces la molécula es una ácido graso insaturado.

· Un ácido graso saturado es una cadena lineal, pero un ácido graso insaturado tiene un doblez donde hay un doble enlace.

· Las grasas elaboradas a partir de ácidos grasos saturados son grasas saturadas.

° La mayoría de las grasas animales están saturadas.

° Las grasas saturadas son sólidas a temperatura ambiente.

· Las grasas elaboradas a partir de ácidos grasos insaturados son grasas insaturadas.

° Las grasas vegetales y de pescado son líquidas a temperatura ambiente y se conocen como aceites.

° Las torceduras causadas por los dobles enlaces evitan que las moléculas se compacten lo suficientemente apretadas como para solidificarse a temperatura ambiente.

° La frase "aceites vegetales hidrogenados" en las etiquetas de los alimentos significa que las grasas insaturadas se han convertido sintéticamente en grasas saturadas mediante la adición de hidrógeno.

§ La mantequilla de maní y la margarina se hidrogenan para evitar que los lípidos se separen en forma de aceite.

° Una dieta rica en grasas saturadas puede contribuir a la enfermedad cardiovascular (aterosclerosis) a través de depósitos de placa.

° El proceso de hidrogenación de aceites vegetales produce grasas saturadas y también grasas insaturadas con dobles enlaces trans. Estas moléculas de grasas trans contribuyen más que las grasas saturadas a la aterosclerosis.

· La función principal de las grasas es el almacenamiento de energía.

° Un gramo de grasa almacena más del doble de energía que un gramo de un polisacárido como el almidón.

° Debido a que las plantas son inmóviles, pueden funcionar con un almacenamiento de energía voluminoso en forma de almidón. Las plantas usan aceites cuando la dispersión y el almacenamiento compacto son importantes, como en las semillas.

° Los animales deben llevar consigo sus reservas de energía y beneficiarse de tener un depósito de grasa más compacto.

° Los seres humanos y otros mamíferos almacenan grasas como reservas de energía a largo plazo en las células adiposas que se hinchan y encogen a medida que la grasa se deposita o se retira del almacenamiento.

· El tejido adiposo también funciona como amortiguador de órganos vitales, como los riñones.

· Una capa de grasa también puede funcionar como aislante.

° Esta capa subcutánea es especialmente gruesa en ballenas, focas y la mayoría de los demás mamíferos marinos.

Los fosfolípidos son componentes principales de las membranas celulares.

· Fosfolípidos tienen dos ácidos grasos unidos al glicerol y un grupo fosfato en la tercera posición.

° El grupo fosfato tiene carga negativa.

° Se pueden unir grupos más pequeños adicionales al grupo fosfato para formar una variedad de fosfolípidos.

· La interacción de los fosfolípidos con el agua es compleja.

° Las colas de ácidos grasos son hidrófobas, pero el grupo fosfato y sus uniones forman una cabeza hidrófila.

· Cuando se agregan fosfolípidos al agua, se autoensamblan en conjuntos con las colas hidrófobas apuntando hacia el interior.

° Este tipo de estructura se llama micela.

· Los fosfolípidos se disponen como una bicapa en la superficie de una célula.

° Nuevamente, las cabezas hidrófilas están en el exterior de la bicapa, en contacto con la solución acuosa, y las colas hidrófobas apuntan hacia el interior de la bicapa.

§ La bicapa de fosfolípidos forma una barrera entre la célula y el medio externo.

° Los fosfolípidos son el componente principal de todas las membranas celulares.

Los esteroides incluyen colesterol y ciertas hormonas.

· Esteroides son lípidos con un esqueleto carbónico que consta de cuatro anillos fusionados.

· Los diferentes esteroides se crean mediante diversos grupos funcionales unidos a los anillos.

· Colesterol, un esteroide importante, es un componente de las membranas de las células animales.

· El colesterol es también el precursor a partir del cual se sintetizan todos los demás esteroides.

° Muchos de estos otros esteroides son hormonas, incluidas las hormonas sexuales de los vertebrados.

· Si bien el colesterol es una molécula esencial en los animales, los niveles altos de colesterol en la sangre pueden contribuir a la aparición de enfermedades cardiovasculares.

· Tanto las grasas saturadas como las grasas trans ejercen su impacto negativo en la salud al afectar los niveles de colesterol.

Concepto 5.4 Las proteínas tienen muchas estructuras, lo que resulta en una amplia gama de funciones.

· Las proteínas representan más del 50% de la masa seca de la mayoría de las células. Son fundamentales en casi todo lo que hace un organismo.

° Las funciones de las proteínas incluyen soporte estructural, almacenamiento, transporte, señalización celular, movimiento y defensa contra sustancias extrañas.

° Lo más importante es que las enzimas proteicas funcionan como catalizadores en las células, regulando el metabolismo acelerando selectivamente las reacciones químicas sin consumirse.

· Los seres humanos tenemos decenas de miles de proteínas diferentes, cada una con una estructura y función específicas.

· Las proteínas son las moléculas más complejas estructuralmente conocidas.

° Cada tipo de proteína tiene una forma o conformación tridimensional compleja.

· Todos los polímeros de proteínas se construyen a partir del mismo conjunto de monómeros de 20 aminoácidos.

· Los polímeros de proteínas se denominan polipéptidos.

· A proteína consta de uno o más polipéptidos plegados y enrollados en una conformación específica.

Los aminoácidos son los monómeros a partir de los cuales se construyen las proteínas.

· Aminoácidos son moléculas orgánicas con grupos carboxilo y amino.

· En el centro de un aminoácido hay un átomo de carbono asimétrico llamado carbono alfa.

· Cuatro componentes están unidos al carbono alfa: un átomo de hidrógeno, un grupo carboxilo, un grupo amino y un grupo R variable (o cadena lateral).

° Los diferentes grupos R caracterizan los 20 aminoácidos diferentes.

· Los grupos R pueden ser tan simples como un átomo de hidrógeno (como en el aminoácido glicina), o puede ser un esqueleto de carbono con varios grupos funcionales unidos (como en la glutamina).

· Las propiedades físicas y químicas del grupo R determinan las características únicas de un aminoácido en particular.

° Un grupo de aminoácidos tiene grupos R hidrófobos.

° Otro grupo de aminoácidos tiene grupos R polares que son hidrófilos.

° Un tercer grupo de aminoácidos incluye aquellos con grupos funcionales que están cargados (ionizados) a pH celular.

§ Algunos grupos R ácidos tienen carga negativa debido a la presencia de un grupo carboxilo.

§ Los grupos R básicos tienen grupos amino que tienen carga positiva.

§ Tenga en cuenta que todos los aminoácidos tienen grupos carboxilo y amino. Los términos ácido y básico en este contexto se refieren solo a estos grupos en los grupos R.

· Los aminoácidos se unen cuando una reacción de deshidratación elimina un grupo hidroxilo del extremo carboxilo de un aminoácido y un hidrógeno del grupo amino de otro.

° El enlace covalente resultante se llama enlace peptídico.

· Repetir el proceso una y otra vez crea una cadena polipeptídica.

° En un extremo hay un aminoácido con un grupo amino libre (el terminal N) y en el otro hay un aminoácido con un grupo carboxilo libre (el terminal C).

· Los polipéptidos varían en tamaño desde unos pocos monómeros hasta miles.

· Cada polipéptido tiene una secuencia lineal única de aminoácidos.

Se puede determinar la secuencia de aminoácidos de un polipéptido.

· Frederick Sanger y sus colegas de la Universidad de Cambridge determinaron la secuencia de aminoácidos de la insulina en la década de 1950.

° Sanger usó enzimas digestivas de proteínas y otros catalizadores para hidrolizar la insulina en lugares específicos.

° Los fragmentos se separaron luego mediante una técnica llamada cromatografía.

° La hidrólisis por otro agente rompió el polipéptido en diferentes sitios, produciendo un segundo grupo de fragmentos.

° Sanger utilizó métodos químicos para determinar la secuencia de aminoácidos en los pequeños fragmentos.

° Luego buscó regiones superpuestas entre las piezas obtenidas hidrolizando con los diferentes agentes.

° Después de años de esfuerzo, Sanger pudo reconstruir la estructura primaria completa de la insulina.

° La mayoría de los pasos en la secuenciación de un polipéptido se han automatizado desde entonces.

La conformación de la proteína determina la función de la proteína.

· Una proteína funcional consta de uno o más polipéptidos que se han torcido, doblado y enrollado en una forma única.

· Es el orden de los aminoácidos el que determina cuál será la conformación tridimensional de la proteína.

· La conformación específica de una proteína determina su función.

· Cuando una célula sintetiza un polipéptido, la cadena generalmente se pliega espontáneamente para asumir la conformación funcional de esa proteína.

· El plegamiento está reforzado por una variedad de enlaces entre partes de la cadena, que a su vez dependen de la secuencia de aminoácidos.

° Muchas proteínas son globulares, mientras que otras tienen forma fibrosa.

· En casi todos los casos, la función de una proteína depende de su capacidad para reconocer y unirse a alguna otra molécula.

° Por ejemplo, un anticuerpo se une a una sustancia extraña en particular.

° Una enzima reconoce y se une a un sustrato específico, facilitando una reacción química.

° Las moléculas de señal natural llamadas endorfinas se unen a proteínas receptoras específicas en la superficie de las células cerebrales en humanos, produciendo euforia y aliviando el dolor.

§ La morfina, la heroína y otras drogas opiáceas imitan a las endorfinas porque tienen una forma similar y pueden unirse a los receptores de endorfinas del cerebro.

· La función de una proteína es una propiedad emergente resultante de su orden molecular específico.

· Tres niveles de estructura —primaria, secundaria y terciaria— organizan el plegamiento dentro de un solo polipéptido.

· La estructura cuaternaria surge cuando dos o más polipéptidos se unen para formar una proteína.

· Los estructura primaria de una proteína es su secuencia única de aminoácidos.

° La lisozima, una enzima que ataca a las bacterias, consta de 129 aminoácidos.

° La estructura primaria precisa de una proteína está determinada por información genética heredada.

· Incluso un ligero cambio en la estructura primaria puede afectar la conformación y la capacidad de funcionamiento de una proteína.

° La sustitución de un aminoácido (valina) por uno normal (ácido glutámico) en una posición particular en la estructura primaria de la hemoglobina, la proteína que transporta el oxígeno en los glóbulos rojos, puede causar la anemia de células falciformes, un trastorno sanguíneo hereditario. .

° Las hemoglobinas anormales cristalizan, deformando los glóbulos rojos en forma de hoz y obstruyendo los capilares.

· La mayoría de las proteínas tienen segmentos de sus cadenas polipeptídicas enrollados o plegados repetidamente.

· Estas bobinas y pliegues se denominan estructura secundaria y resultan de enlaces de hidrógeno entre los constituyentes repetidos del esqueleto polipeptídico.

° El átomo de hidrógeno débilmente positivo unido al átomo de nitrógeno tiene afinidad por el átomo de oxígeno de un enlace peptídico cercano.

° Cada enlace de hidrógeno es débil, pero la suma de muchos enlaces de hidrógeno estabiliza la estructura de parte de la proteína.

· Las estructuras secundarias típicas son bobinas (una hélice alfa) o pliegues (hojas beta plisadas).

· Las propiedades estructurales de la seda se deben a las láminas beta plisadas.

° La presencia de tantos enlaces de hidrógeno hace que cada fibra de seda sea más fuerte que una hebra de acero del mismo peso.

· Estructura terciaria está determinada por las interacciones entre varios grupos R.

° Estas interacciones incluyen enlaces de hidrógeno entre áreas polares y / o cargadas, enlaces iónicos entre grupos R cargados y Interacciones hidrofóbicas e interacciones de van der Waals entre grupos R hidrófobos.

° Si bien estas tres interacciones son relativamente débiles, fuertes enlaces covalentes llamados puentes disulfuro que se forman entre los grupos sulfhidrilo (SH) de dos monómeros de cisteína actúan para unir partes de la proteína.

· Estructura cuaternaria resulta de la agregación de dos o más subunidades polipeptídicas.

° El colágeno es una proteína fibrosa de tres polipéptidos que están superenrollados como una cuerda.

§ Esto proporciona fuerza estructural para el papel del colágeno en el tejido conectivo.

° La hemoglobina es una proteína globular con estructura cuaternaria.

§ Consta de cuatro subunidades polipeptídicas: dos cadenas alfa y dos beta.

§ Ambos tipos de subunidades consisten principalmente en una estructura secundaria de hélice alfa.

° Cada subunidad tiene un componente hemo no peptídico con un átomo de hierro que se une al oxígeno.

· ¿Cuáles son los factores clave que determinan la conformación de las proteínas?

· Una cadena polipeptídica de una secuencia de aminoácidos determinada puede organizarse espontáneamente en una forma tridimensional determinada y mantenida por las interacciones responsables de la estructura secundaria y terciaria.

° El plegamiento ocurre cuando la proteína se sintetiza dentro de la célula.

· Sin embargo, la conformación de la proteína también depende de las condiciones físicas y químicas del entorno de la proteína.

° Las alteraciones en el pH, la concentración de sal, la temperatura u otros factores pueden desenredar o desnaturalizar una proteína.

° Estas fuerzas rompen los enlaces de hidrógeno, los enlaces iónicos y los puentes disulfuro que mantienen la forma de la proteína.

· La mayoría de las proteínas se desnaturalizan si se transfieren a un disolvente orgánico. La cadena polipeptídica se pliega de modo que sus regiones hidrófobas miren hacia afuera, hacia el disolvente.

· La desnaturalización también puede ser causada por el calor, que altera las interacciones débiles que estabilizan la conformación.

° Esto explica por qué las fiebres extremadamente altas pueden ser fatales. Las proteínas de la sangre se desnaturalizan por las altas temperaturas corporales.

· Algunas proteínas pueden volver a su forma funcional después de la desnaturalización, pero otras no, especialmente en el entorno abarrotado de la célula.

· Los bioquímicos ahora conocen las secuencias de aminoácidos de más de 875.000 proteínas y las formas tridimensionales de aproximadamente 7.000.

° Sin embargo, todavía es difícil predecir la conformación de una proteína a partir de su estructura primaria solamente.

· La mayoría de las proteínas parecen pasar por varias etapas intermedias antes de alcanzar su configuración "madura".

· El plegamiento de muchas proteínas es asistido por acompañantes o proteínas acompañantes.

° Las chaperoninas no especifican la estructura final de un polipéptido, sino que actúan para segregar y proteger el polipéptido mientras se pliega espontáneamente.

· En la actualidad, los científicos utilizan Cristalografía de rayos X para determinar la conformación de proteínas.

· Esta técnica requiere la formación de un cristal de la proteína en estudio.

· El patrón de difracción de una radiografía por los átomos del cristal se puede utilizar para determinar la ubicación de los átomos y construir un modelo informático de su estructura.

· La espectroscopia de resonancia magnética nuclear (RMN) se ha aplicado recientemente a este problema.

° Este método no requiere cristalización de proteínas.

Concepto 5.5 Los ácidos nucleicos almacenan y transmiten información hereditaria

· La secuencia de aminoácidos de un polipéptido está programada por una unidad de herencia conocida como gene.

· Un gen consta de ADN, un polímero conocido como ácido nucleico.

Hay dos tipos de ácidos nucleicos: ARN y ADN.

· There are two types of nucleic acids: ribonucleic acid (RNA) and deoxyribonucleic acid (DNA).

° These are the molecules that allow living organisms to reproduce their complex components from generation to generation.

· DNA provides directions for its own replication.

· DNA also directs RNA synthesis and, through RNA, controls protein synthesis.

· Organisms inherit DNA from their parents.

° Each DNA molecule is very long, consisting of hundreds to thousands of genes.

° Before a cell reproduces itself by dividing, its DNA is copied. The copies are then passed to the next generation of cells.

· While DNA encodes the information that programs all the cell’s activities, it is not directly involved in the day-to-day operations of the cell.

° Proteins are responsible for implementing the instructions contained in DNA.

· Each gene along a DNA molecule directs the synthesis of a specific type of messenger RNA molecule (mRNA).

· The mRNA molecule interacts with the cell’s protein-synthesizing machinery to direct the ordering of amino acids in a polypeptide.

· The flow of genetic information is from DNA -> RNA -> protein.

· Protein synthesis occurs on cellular structures called ribosomes.

· In eukaryotes, DNA is located in the nucleus, but most ribosomes are in the cytoplasm. mRNA functions as an intermediary, moving information and directions from the nucleus to the cytoplasm.

· Prokaryotes lack nuclei but still use RNA as an intermediary to carry a message from DNA to the ribosomes.

A nucleic acid strand is a polymer of nucleotides.

· Nucleic acids are polymers made of nucleótido monómeros.

· Each nucleotide consists of three parts: a nitrogenous base, a pentose sugar, and a phosphate group.

· The nitrogen bases are rings of carbon and nitrogen that come in two types: purinas y pyrimidines.

° Pyrimidines have a single six-membered ring.

§ There are three different pyrimidines: cytosine (C), thymine (T), and uracil (U).

° Purines have a six-membered ring joined to a five-membered ring.

§ The two purines are adenine (A) and guanine (G).

· The pentose joined to the nitrogen base is ribose in nucleotides of RNA and desoxirribosa en el ADN.

° The only difference between the sugars is the lack of an oxygen atom on carbon two in deoxyribose.

° Because the atoms in both the nitrogenous base and the sugar are numbered, the sugar atoms have a prime after the number to distinguish them.

° Thus, the second carbon in the sugar ring is the 2’ (2 prime) carbon and the carbon that sticks up from the ring is the 5’ carbon.

° The combination of a pentose and a nitrogenous base is a nucleoside.

· The addition of a phosphate group creates a nucleoside monophosphate or nucleotide.

· Polynucleotides are synthesized when adjacent nucleotides are joined by covalent bonds called phosphodiester linkages that form between the —OH group on the 3’ of one nucleotide and the phosphate on the 5’ carbon of the next.

° This creates a repeating backbone of sugar-phosphate units, with appendages consisting of the nitrogenous bases.

· The two free ends of the polymer are distinct.

° One end has a phosphate attached to a 5’ carbon this is the 5’ end.

° The other end has a hydroxyl group on a 3’ carbon this is the 3’ end.

· The sequence of bases along a DNA or mRNA polymer is unique for each gene.

° Because genes are normally hundreds to thousands of nucleotides long, the number of possible base combinations is virtually limitless.

· The linear order of bases in a gene specifies the order of amino acids—the primary structure—of a protein, which in turn determines three-dimensional conformation and function.

Inheritance is based on replication of the DNA double helix.

· An RNA molecule is a single polynucleotide chain.

· DNA molecules have two polynucleotide strands that spiral around an imaginary axis to form a doble hélice.

° The double helix was first proposed as the structure of DNA in 1953 by James Watson and Francis Crick.

· The sugar-phosphate backbones of the two polynucleotides are on the outside of the helix.

° The two backbones run in opposite 5’ -> 3’ directions from each other, an arrangement referred to as antiparallel.

· Pairs of nitrogenous bases, one from each strand, connect the polynucleotide chains with hydrogen bonds.

· Most DNA molecules have thousands to millions of base pairs.

· Because of their shapes, only some bases are compatible with each other.

° Adenine (A) always pairs with thymine (T) and guanine (G) with cytosine (C).

· With these base-pairing rules, if we know the sequence of bases on one strand, we know the sequence on the opposite strand.

° The two strands are complementary.

· Prior to cell division, each of the strands serves as a template to order nucleotides into a new complementary strand.

° This results in two identical copies of the original double-stranded DNA molecule, which are then distributed to the daughter cells.

· This mechanism ensures that a full set of genetic information is transmitted whenever a cell reproduces.

We can use DNA and proteins as tape measures of evolution.

· Genes (DNA) and their products (proteins) document the hereditary background of an organism.

· Because DNA molecules are passed from parents to offspring, siblings have greater similarity in their DNA and protein than do unrelated individuals of the same species.

· This argument can be extended to develop a “molecular genealogy” to relationships between species.

· Two species that appear to be closely related based on fossil and molecular evidence should also be more similar in DNA and protein sequences than are more distantly related species.

§ For example, if we compare the sequence of 146 amino acids in a hemoglobin polypeptide, we find that humans and gorillas differ in just 1 amino acid.


Importance of Carbohydrates

Carbohydrates are a major class of biological macromolecules that are an essential part of our diet and provide energy to the body.

Objetivos de aprendizaje

Describe the benefits provided to organisms by carbohydrates

Conclusiones clave

Puntos clave

  • Carbohydrates provide energy to the body, particularly through glucose, a simple sugar that is found in many basic foods.
  • Carbohydrates contain soluble and insoluble elements the insoluble part is known as fiber, which promotes regular bowel movement, regulates the rate of consumption of blood glucose, and also helps to remove excess cholesterol from the body.
  • As an immediate source of energy, glucose is broken down during the process of cellular respiration, which produces ATP, the energy currency of the cell.
  • Since carbohydrates are an important part of the human nutrition, eliminating them from the diet is not the best way to lose weight.

Términos clave

  • carbohidrato: A sugar, starch, or cellulose that is a food source of energy for an animal or plant a saccharide.
  • glucosa: un simple monosacárido (azúcar) con una fórmula molecular de C6H12O6 es la principal fuente de energía para el metabolismo celular
  • ATP: A nucleotide that occurs in muscle tissue, and is used as a source of energy in cellular reactions, and in the synthesis of nucleic acids. ATP is the abbreviation for adenosine triphosphate.

Beneficios de los carbohidratos

Biological macromolecules are large molecules that are necessary for life and are built from smaller organic molecules. One major class of biological macromolecules are carbohydrates, which are further divided into three subtypes: monosaccharides, disaccharides, and polysaccharides. Los carbohidratos son, de hecho, una parte esencial de nuestra dieta, los granos, las frutas y las verduras son fuentes naturales de carbohidratos. Importantly, carbohydrates provide energy to the body, particularly through glucose, a simple sugar that is a component of starch and an ingredient in many basic foods.

Carbohidratos: Carbohydrates are biological macromolecules that are further divided into three subtypes: monosaccharides, disaccharides, and polysaccharides. Like all macromolecules, carbohydrates are necessary for life and are built from smaller organic molecules.

Carbohydrates in Nutrition

Carbohydrates have been a controversial topic within the diet world. People trying to lose weight often avoid carbs, and some diets completely forbid carbohydrate consumption, claiming that a low-carb diet helps people to lose weight faster. However, carbohydrates have been an important part of the human diet for thousands of years artifacts from ancient civilizations show the presence of wheat, rice, and corn in our ancestors’ storage areas.

Carbohydrates should be supplemented with proteins, vitamins, and fats to be parts of a well-balanced diet. En cuanto a las calorías, un gramo de carbohidratos aporta 4,3 Kcal. In comparison, fats provide 9 Kcal/g, a less desirable ratio. Carbohydrates contain soluble and insoluble elements the insoluble part is known as fiber, which is mostly cellulose. Fiber has many uses it promotes regular bowel movement by adding bulk, and it regulates the rate of consumption of blood glucose. La fibra también ayuda a eliminar el exceso de colesterol del cuerpo. Fiber binds and attaches to the cholesterol in the small intestine and prevents the cholesterol particles from entering the bloodstream. Then cholesterol exits the body via the feces. Las dietas ricas en fibra también tienen un papel protector en la reducción de la aparición de cáncer de colon. Además, una comida que contenga cereales integrales y verduras da una sensación de saciedad. As an immediate source of energy, glucose is broken down during the process of cellular respiration, which produces adenosine triphosphate (ATP), the energy currency of the cell. Without the consumption of carbohydrates, the availability of “instant energy” would be reduced. Eliminating carbohydrates from the diet is not the best way to lose weight. A low-calorie diet that is rich in whole grains, fruits, vegetables, and lean meat, together with plenty of exercise and plenty of water, is the more sensible way to lose weight.


How Macromolecules Come Together: Hydrolysis & Condensation Reactions

Biopolymers can be built from constituent monomers or broken down into constituent monomers through the process of anabolism or catabolism, respectively. Condensation reactions are the chemical process by which two molecules are joined with the loss of water, and is the process by which carbohydrates, proteins, nucleic acids, and proteins are synthesized from simpler subunits. Because water is lost, this process can also be called síntesis de deshidratación.

A-H + B-OH → A-B + H2O

Hydrolysis reactions are those in which los addition of water allows for essentially to the opposite process of condensation to occur, thereby cleaving a larger molecule into smaller substituent molecules.


What is polysaccharide in biology?

Ejemplos de include storage polysaccharides such as starch and glycogen, and structural polysaccharides such as cellulose and chitin.

  • Starch purpose. Energía.
  • Glycogen purpose. Store glucose.
  • Chitin purpose. Estructura.
  • Cellulose purpose. Structure and dietary fiber.
  • Starch is found.. In blood stream and cells.
  • Glycogen is found.. In liver and muscle cells.
  • Chitin is found.. In cell walls.
  • Cellulose is found.. In plant cell walls.

Also know, what is polysaccharide used for?

A polisacárido is a long-chain carbohydrate made up of smaller carbohydrates called monosaccharides that's typically usado por our bodies for energy or to help with cellular structure. Each monosaccharide is connected together via glycosidic bonds to form the polisacárido.

What is a monosaccharide in biology?

sustantivo. plural: monosaccharides. mon·o·sac·cha·ride, [ˈm?.n??ˈsæk. a?d] (biochemistry) A simple sugar that constitutes the building blocks of a more complex form of sugars such as oligosaccharides and polysaccharides examples are fructose, glucose, and ribose.


Polysaccharide Structure Depends on the Type of Glycosidic Bonds

Figura 6. Common polysaccharides. Plant starch (e.g. amylose) and glycogen are composed of alfa -D-glucose subunits linked through alfa glycosidic bonds. Starch is an unbranched polymer, whereas glycogen is branched, with 1 -> 6 linkages. Cellulose is composed of beta -D-glucose subunits linked through beta glycosidic bonds.

Polysaccharides are composed of linear chains of many molecules of glucose linked via glycosidic bonds (Figure 6). Glycogen and starch are composed of alfa-D-glucoses linked through alfa glycosidic bonds between carbons 1 and 4 of glucose (referred to as a 1 -> 4 linkage). In addition, some polysaccharides (e.g. glycogen) have additional alfa glycosidic bonds between carbons 1 and 6 of glucose (referred to as a 1 -> 6 linkage), resulting in a branched polysaccharide. In plants there are both branched and unbranched polysaccharides (e.g. amylopectin and amylose, respectively). Cellulose is an unbranched, long chain of glucose molecules linked by glycosidic bonds, however, the bonds are beta glycosidic bonds between carbons 1 and 4 of glucose. The resulting structure of cellulose is rigid and cellulose can aggregate to form microfibrils (a major component of the plant cell wall). Although both plant starch and cellulose are polymers of glucose, mammals can only use starch as a source of nutrition. Mammals lack the enzyme required to cleave the beta glycosidic bonds of cellulose, however, they do possess the enzymes that can cleave the alfa glycosidic bonds of starch.


Polisacáridos

A long chain of monosaccharides linked by glycosidic bonds is known as a polisacárido (poly– = “many”). La cadena puede ser ramificada o no ramificada y puede contener diferentes tipos de monosacáridos. The molecular weight may be 100,000 daltons or more depending on the number of monomers joined. El almidón, el glucógeno, la celulosa y la quitina son ejemplos principales de polisacáridos.

Starch is the stored form of sugars in plants and is made up of a mixture of amylose and amylopectin (both polymers of glucose). Plants are able to synthesize glucose, and the excess glucose, beyond the plant’s immediate energy needs, is stored as starch in different plant parts, including roots and seeds. The starch in the seeds provides food for the embryo as it germinates and can also act as a source of food for humans and animals. The starch that is consumed by humans is broken down by enzymes, such as salivary amylases, into smaller molecules, such as maltose and glucose. Entonces, las células pueden absorber la glucosa.

Starch is made up of glucose monomers that are joined by α 1-4 o α 1-6 enlaces glicosídicos. Los números 1-4 y 1-6 se refieren al número de carbonos de los dos residuos que se han unido para formar el enlace. As illustrated in Figure 6, amylose is starch formed by unbranched chains of glucose monomers (only α 1-4 linkages), whereas amylopectin is a branched polysaccharide (α 1-6 enlaces en los puntos de ramificación).

Figure 6. Amylose and amylopectin are two different forms of starch. Amylose is composed of unbranched chains of glucose monomers connected by α 1,4 glycosidic linkages. Amylopectin is composed of branched chains of glucose monomers connected by α 1,4 and α 1,6 glycosidic linkages. Because of the way the subunits are joined, the glucose chains have a helical structure. Glycogen (not shown) is similar in structure to amylopectin but more highly branched.

Glucógeno is the storage form of glucose in humans and other vertebrates and is made up of monomers of glucose. El glucógeno es el equivalente animal del almidón y es una molécula altamente ramificada que generalmente se almacena en las células del hígado y los músculos. Whenever blood glucose levels decrease, glycogen is broken down to release glucose in a process known as glycogenolysis.

Celulosa is the most abundant natural biopolymer. The cell wall of plants is mostly made of cellulose this provides structural support to the cell. La madera y el papel son principalmente de naturaleza celulósica. Cellulose is made up of glucose monomers that are linked by β 1-4 glycosidic bonds (Figure 7).

Figure 7. In cellulose, glucose monomers are linked in unbranched chains by β 1-4 glycosidic linkages. Because of the way the glucose subunits are joined, every glucose monomer is flipped relative to the next one resulting in a linear, fibrous structure.

As shown in Figure 7, every other glucose monomer in cellulose is flipped over, and the monomers are packed tightly as extended long chains. Esto le da a la celulosa su rigidez y alta resistencia a la tracción, que es tan importante para las células vegetales. Mientras que la β 1-4 linkage cannot be broken down by human digestive enzymes, herbivores such as cows, koalas, buffalos, and horses are able, with the help of the specialized flora in their stomach, to digest plant material that is rich in cellulose and use it as a food source. In these animals, certain species of bacteria and protists reside in the rumen (part of the digestive system of herbivores) and secrete the enzyme cellulase. The appendix of grazing animals also contains bacteria that digest cellulose, giving it an important role in the digestive systems of ruminants. Las celulasas pueden descomponer la celulosa en monómeros de glucosa que el animal puede utilizar como fuente de energía. Las termitas también pueden descomponer la celulosa debido a la presencia de otros organismos en sus cuerpos que secretan celulasas.

Figure 8. Insects have a hard outer exoskeleton made of chitin, a type of polysaccharide.

Los carbohidratos cumplen diversas funciones en diferentes animales. Arthropods (insects, crustaceans, and others) have an outer skeleton, called the exoskeleton, which protects their internal body parts (as seen in the bee in Figure 8).

This exoskeleton is made of the biological macromolecule chitin, which is a polysaccharide-containing nitrogen. It is made of repeating units of N-acetyl-β-d-glucosamine, a modified sugar. Chitin is also a major component of fungal cell walls fungi are neither animals nor plants and form a kingdom of their own in the domain Eukarya.

In Summary: Structure and Function of Carbohydrates

Carbohydrates are a group of macromolecules that are a vital energy source for the cell and provide structural support to plant cells, fungi, and all of the arthropods that include lobsters, crabs, shrimp, insects, and spiders. Carbohydrates are classified as monosaccharides, disaccharides, and polysaccharides depending on the number of monomers in the molecule. Monosaccharides are linked by glycosidic bonds that are formed as a result of dehydration reactions, forming disaccharides and polysaccharides with the elimination of a water molecule for each bond formed. Glucose, galactose, and fructose are common monosaccharides, whereas common disaccharides include lactose, maltose, and sucrose. Starch and glycogen, examples of polysaccharides, are the storage forms of glucose in plants and animals, respectively. The long polysaccharide chains may be branched or unbranched. Cellulose is an example of an unbranched polysaccharide, whereas amylopectin, a constituent of starch, is a highly branched molecule. Storage of glucose, in the form of polymers like starch of glycogen, makes it slightly less accessible for metabolism however, this prevents it from leaking out of the cell or creating a high osmotic pressure that could cause excessive water uptake by the cell.


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Comentarios:

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