Carbohidratos

Carbohidratos

Un carbohidrato es un polihidroxialdehído o polihidroxicetona.
Los hidratos de carbono son una clase básica de compuestos químicos en bioquímica. Son la forma biológica primaria de almacenamiento o consumo de energía; otras formas son las grasas y las proteínas. El término hidrato de carbono es poco apropiado, ya que estas moléculas no son átomos de carbono hidratados, es decir, enlazados a moléculas de agua, sino de átomos de carbono unidos a otros grupos funcionales químicos.

Tipos de Carbohidratos

Monosacáridos. son los que están formados por una molécula de azúcarDisacáridos. Al hidrolizarse producen dos monosacáridos.(2 moléculas de azúcar)Oligosacáridos. Al hidrolizarse se producen de tres a veinte moléculas de monosacáridos.Polisacáridos. Al hidrolizarse producen más de veinte moléculas de monosacáridos.(miles de moléculas de azúcar)

Acidosis y alcalosis

Familia de aldosas

Familia de aldosas

Trehalosa

La trehalosa es un azúcar doble (disacárido), formado de dos moléculas de glucosa donde la unión glicosidica involucra los grupos OH de los dos carbonos anoméricos. Partiendo de dos glucosas reductoras dulces se consigue un disacárido no reductor, con un bajo poder edulcorante.

Al llegar al intestino la trehalosa se desdobla en glucosa por la acción de la enzima trehalasa. La ausencia de esta enzima provoca una enfermedad denominada Intolerancia a la trehalosa o intolerancia a los champiñones.

Está presente en la naturaleza en los champiñones, setas, y en la hemolinfa de insectos. Se está obteniendo a nivel industrial partiendo del almidón procedente de cereales, y se está usando en alimentos para deportistas y como agente de carga.

Celobiosa

Celobiosa.- No se encuentra libre en la naturaleza. Se obtiene por hidrólisis de la celulosa. y está formado por dos moléculas de glucosa unidas por enlace (1-4).

Isomaltosa

Isomaltosa.- Se obtiene por hidrólisis de la amilopectina y glucógeno. Se unen dos moléculas de glucosa por enlace tipo (1-6)

Maltosa

La maltosa o azúcar de malta es un disacárido formado por dos glucosas unidas por un enlace glucosidico producido entre el oxigeno del primer carbon anomerico (proveniente de -OH) de una glucosa y el oxigeno perteneciente al cuarto carbon de la otra. Por ello este compuesto también se llama alfa glucopiranosil(1-4)alfa glucopiranosa. Al producirse dicha unión se desprende una molécula de agua y ambas glucosas quedan unidas mediante un oxígeno monocarbonílico que actúa como puente.

La maltosa presenta en su estructura el OH hemiacetálico por lo que es un azúcar reductor, da la Reacción de Maillard y la reacción de Benedict. A la maltosa se le llama también azúcar de malta, ya que aparece en los granos de cebada germinada. Se puede obtener mediante la hidrólisis del almidón y Glucógeno. Su fórmula es C₁₂H₂₂O₁₁.

Almidón

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 patata (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.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%.

Lactosa

Lactosa

Es un disacárido formado por la unión de una glucosa y una galactosa. Concretamente intervienen una β-galactopiranosa y una α-glucopiranosa unidas por los carbonos 1 y 4 respectivamente. Al formarse el enlace entre los dos monosacáridos se desprende una molécula de agua. Además este compuesto posee el OH hemiacetálico por lo que da la reacción de Benedict.

A la lactosa se le llama también azúcar de la leche ya que aparece en la leche de las hembras de los mamíferos en una proporción del 4-5%. La leche de camella, por ejemplo, es rica en lactosa. Cristaliza con una molécula de agua de hidratación, con lo que su fórmula es: C₁₂H₂₂O₁₁·H₂O, luego se la puede también llamar lactosa monohidrato. Su peso molecular es 360,32 g/mol

En los humanos es necesaria la presencia de la enzima lactasa para la correcta absorción de lalactosa. Cuando el organismo no es capaz de asimilar correctamente la lactosa aparecen diversas molestias cuyo origen se denomina intolerancia a la lactosa.

FAMILIA DEL GLICER

ALOSA

ά alo piranosa

β alo piranosa

ALTROSA

ά altro piranosa

β altro piranosa

GLUCOSA

ά Gluco piranosa

β Gluco piranosa

MANOSA

ά manosa piranosa

β manosa piranosa

GULOSA

ά guloso piranosa

β guloso piranosa

IDOSA

ά Idosa piranosa

β Idosa piranosa

GALACTOSA

ά Galactosa piranosa

β Galactosa piranosa

TALOSA

ά Talosa piranosa

β Talosa piranosa

FAMILIA DEL GLICER

GLICER

H – C = O

│

­­H - C - OH

│

CH₂ OH

ERITRO

H – C = O

│

­­H - C - OH

│

­­H - C - OH

│

CH₂ OH

TREO

H – C = O

│

­­OH -C - OH

│

­­H - C - OH

│

CH₂ OH

RIBO

H – C = O

│

­­H - C - OH

│

H - C - OH

│

­­H - C - OH

│

CH₂ OH

ARA

H – C = O

│

­HO-C - OH

│

H - C - OH

│

­­H - C - OH

│

CH₂ OH

XILO

H – C = O

│

­­H - C - OH

│

HO -C - H

│

­­H - C - OH

│

CH₂ OH

LIXO

H – C = O

│

­­HO- C - H

│

HO -C - H

│

­­H - C - OH

│

CH₂ OH

ALOSA

H – C = O

│

­­H - C - OH

│

H - C - OH

│

­­H - C – OH

│

­­H - C – OH

│

CH₂ OH

ALTROSA

H – C = O

│

­­HO -C - H

│

H - C - OH

│

­­H - C – OH

│

­­H - C – OH

│

CH₂ OH

GLUCOSA

H – C = O

│

­­H - C - OH

│

OH- C - H

│

­­H - C – OH

│

­­H - C – OH

│

CH₂ OH

MANOSA

H – C = O

│

OH -C - H

│

OH -C - H

│

­­H - C – OH

│

­­H - C – OH

│

CH₂ OH

GULOSA

H – C = O

│

­­H - C - OH

│

H - C - OH

│

­­OH -C – H

│

­­H - C – OH

│

CH₂ OH

IDOSA

H – C = O

│

OH- C - H

│

H - C - OH

│

­­OH- C – H

│

­­H - C – OH

│

CH₂ OH

GALACTOSA

H – C = O

│

­­H - C - OH

│

OH -C - H

│

­­OH- C – H

│

­­H - C – OH

│

CH₂ OH

TALOSA

H – C = O

│

­­HO -C - H

│

HO -C - H

│

­­HO- C – H

│

­­H - C – OH

│

CH₂ OH

Calculos de pH

En el laboratorio hospitalario se titulo hasta la neutralidad con hidróxido de sodio 0.1 M una muestra de 10 ml de jugo gástrico obtenido varias horas después de una comida; se necesitaron 7.2 ml de Na (OH) ¿Cuál es el pH del juego gástrico?

Datos:

Concentración 1 = 0.1 M Na (OH)

Volumen 1 = 7.2 ml Na (OH)

Volumen 2 = 10 ml jugo gástrico

Concentración 2 = ?

Formula:

C₁V₁ = C₂V₂

C₁V₁ / V₂ = C₂

0.1M * 7.2 ml / 10 ml = 0.072 M

Concentración 2 = 0.072 M

pH = -log [0.072 H⁺]

pH = 1.1426

Calculos de pH

Un grupo de medicina de 1PM1 esta tratando de disolver un nuevo fármaco en agua.

La solubilidad depende de la alta polaridad de la molécula ¿cuál de las siguientes moléculas es más soluble en agua?

a) ión piridin

Pka = 5

pH = 7

pH = pka + lóg. [A^-] / [1 molar]

pH - pka = + lóg. [A^-] / [1 molar]

pH – pka * [1 molar] = + lóg. [A^-]

7-5 = + lóg. [A^-]

2 * [1 molar] = + lóg. [A^-]

= 100

b) β-naftal

Pka = 10

pH = 7

pH = pka + lóg. [A^-] / [1 molar]

pH - pka = + lóg. [A^-] / [1 molar]

pH – pka * [1 molar] = + lóg. [A^-]

7-10 = + lóg. [A^-]

-3 * [1 molar] = + lóg. [A^-]

= .001

c) N-acetiltirosinase

Pka = 10

pH = 7

pH = pka + lóg. [A^-] / [1 molar]

pH - pka = + lóg. [A^-] / [1 molar]

pH – pka * [1 molar] = + lóg. [A^-]

7-10 = + lóg. [A^-]

-3 * [1 molar] = + lóg. [A^-]

= .001

* La más soluble es el ión piridina, debido a su alta polaridad

¿Cuál es el pH y el pOH de las soluciones que tienen la siguiente [H⁺]?

a) 1.75 x 10 ^-5 mol/litro

Ph = pka – log 1.75 x 10 ^-5

Ph = 4.7

14 – 4.7 = 9.3

pOH = 9.3

b) 6.5 x 10 ^-10 mol/litro

pH = pka – log 6.5 x 10^-10

pH = 9.18

14 – 9.18 = 4.82

pOH = 4.82

c) 1 x 10 ^-4 mol/litro

pH = pka – log 1 x 10^-4

pH = 4

14 – 4 = 10

pOH = 10

Tratamiento de la urticaria por hiedra venenosa

Tratamiento de la urticaria por hiedra venenosa

Los componentes de la hiedra y el roble venenoso que producen la urticaria característica son catecoles sustituidos con grupos alquinos de cadena larga

pKa = 8

Si el lector hubiera estado expuesto a la acción de la hierba venenosa ¿cuál de los siguientes tratamientos aplicaría al área infectada?

a) Lavar el área con agua fría pH 7

b) Lavar el área con vinagre diluido pH 3

c) Lavar el área con agua y jabón pH 8

d) Lavar el área con jabón, agua y bicarbonato sódico pH 13

Formula: pH = pka + lóg. [A^-] / [HA]

1)

pH = pka + lóg. [A^-] / [1 molar]

7 = 8 + log [A^-] / [1 molar]

7-8= log [A^-] / [1 molar]

-1 = log [A^-] / [1 molar]

10^x 10^x

10^-1 = [A^-] / [1 molar]

0.1 * [1 molar] = [A^-]

= 0.1

2)

pH = pka + lóg. [A^-] / [1 molar]

3 = 8 + log [A^-] / [1 molar]

3-8= log [A^-] / [1 molar]

-5 = log [A^-] / [1 molar]

10^x 10^x

10^-5 = [A^-] / [1 molar]

1 x 10^-5 * [1 molar] = [A^-]

= 1 x 10^-5

3)

pH = pka + lóg. [A^-] / [1 molar]

8 = 8 + log [A^-] / [1 molar]

8-8= log [A^-] / [1 molar]

0 = log [A^-] / [1 molar]

10^x 10^x

10⁰ = [A^-] / [1 molar]

1 * [1 molar] = [A^-]

= 1

4)

pH = pka + lóg. [A^-] / [1 molar]

13 = 8 + log [A^-] / [1 molar]

13-8= log [A^-] / [1 molar]

5 = log [A^-] / [1 molar]

10^x 10^x

10⁵ = [A^-] / [1 molar]

1 x 10⁵ * [1 molar] = [A^-]

= 1 x 10⁵

Explicación:

Esto se puede explicar ya que las moléculas con una polaridad alta fluyen lentamente, por ello, en el caso del agua con jabón y bicarbonato sódico, el veneno fluye lentamente (esta dilución por lo tanto es más polar e hidrosoluble).

Ecuación de Henderson – Hasselbalch

Ecuación de Henderson – Hasselbalch

pH = pka + lóg. [A^-] / [HA]

[A^-] = base disociada

[HA] = especie química original = 1 molar

La aspirina es un ácido débil se absorbe a través de la sangre de las células del estomago y el intestino delgado. La absorción requiere el paso a través de la membrana plasmática, la velocidad del cual viene determinada por la polaridad de la molécula:

“las moléculas cargadas y muy polares pasan lentamente, mientras que las que so hidrófobas y neutras pasan rápidamente. El pH del contenido del estomago es de 1.5 y el pH del intestino delgado es de 6”

Pka = productos / reactivos

Pka = 3.5

¿Dónde se adsorbe más rápido?

pH del contenido del estomago

pH = pka + lóg. [A^-] / [1 molar]

1.5 = 3.5 + log [A^-] / [1 molar]

1.5 – 3.5= log [A^-] / [1 molar]

-2 = log [A^-] / [1 molar]

10^x 10^x

10⁺²= [A^-] / [1 molar]

1 x 10^-2 * [1 molar] = [A^-]

= 1 x 10^-2

= 0.001 estomago

pH del contenido del intestino delgado

pH = 6

6 = 3.5 + log [A^-] / [1 molar]

6 – 3.5= log [A^-] / [1 molar]

2.5 = log [A^-] / [1 molar]

10^x 10^x

10 ^2.5= [A^-] / [1 molar]

1 x 10 ^2.5 * [1 molar] = [A^-]

= 316.22

=316.22 intestino delgado

*la aspirina se absorbe más rápido en el estomago

Problemas de pH

Problema 1

Calculo de pH

pH= -log [H⁺]

4.3= -log [H⁺]

-4.3 = log [H⁺]

10^x 10^x

10 ^-4.3 = [H⁺]

= 5.01 x 10 ^-5

= .000050118 m eq. /dl

pH= -log [H⁺]

4.1= -log [H⁺]

-4.1 = log [H⁺]

10^x 10^x

10 ^-4.1 = [H⁺]

= 7.943 x 10 ^-5

Comparación:

7.943 x 10 ^-5 / 5.01 x 10 ^-5 = 1.58

* El pH 4.1 tiene casi 1.6 mas [H⁺] que el pH 4.3

Problema 2

Sustancia	pH	[H+]
Sangre arterial	7.4	3.9 X 10 -8
Sangre venosa	7.35	4.46 X 10 -8
Orina	4.5-8	3.16 X 10 -8 - 1 X 10 -8
HCl	0.8	0.15

Sangre arterial

pH = 7.4

7.4= -log [H⁺]

7.4 = log [H⁺]

10^x 10^x

10 ^-7.4= [H⁺]

[H⁺] = 3.9 X 10 ^-8

HCl / sangre arterial = 0.15 / 3.9 X 10 ^-8

= 3.8 x 10 ⁶

= el HCl tiene 3.8 x 10 ⁶ mas [H⁺] que la sangre arterial

Problemas de pH

Problema 1

Calculo de pH

pH= -log [H⁺]

4.3= -log [H⁺]

-4.3 = log [H⁺]

10^x 10^x

10 ^-4.3 = [H⁺]

= 5.01 x 10 ^-5

= .000050118 m eq. /dl

pH= -log [H⁺]

4.1= -log [H⁺]

-4.1 = log [H⁺]

10^x 10^x

10 ^-4.1 = [H⁺]

= 7.943 x 10 ^-5

Comparación:

7.943 x 10 ^-5 / 5.01 x 10 ^-5 = 1.58

* El pH 4.1 tiene casi 1.6 mas [H⁺] que el pH 4.3

Problema 2

Sustancia	pH	[H+]
Sangre arterial	7.4	3.9 X 10 -8
Sangre venosa	7.35	4.46 X 10 -8
Orina	4.5-8	3.16 X 10 -8 - 1 X 10 -8
HCl	0.8	0.15

Sangre arterial

pH = 7.4

7.4= -log [H⁺]

7.4 = log [H⁺]

10^x 10^x

10 ^-7.4= [H⁺]

[H⁺] = 3.9 X 10 ^-8

HCl / sangre arterial = 0.15 / 3.9 X 10 ^-8

= 3.8 x 10 ⁶

= el HCl tiene 3.8 x 10 ⁶ mas [H⁺] que la sangre arterial