Glúcids, Lípids i Proteïnes: Biomolècules Essencials

Enviado por Comunidad Xuletas y clasificado en Biología

Escrito el en catalán con un tamaño de 8,55 KB

Glúcids: Biomolècules Essencials

Els glúcids són biomolècules formades per carboni (C), hidrogen (H) i oxigen (O). Sempre presenten un grup carbonil, que pot ser un aldehid o una cetona.

Classificació dels Glúcids

  • Monosacàrids: Són cadenes polihidroxialdehídiques o polihidroxicetòniques. Poden tenir de 3 a 7 àtoms de carboni.

    Propietats dels Monosacàrids

    • Físiques: Color blanc, sòlids cristal·lins, hidrosolubles i de gust dolç.
    • Químiques: Capacitat de reduir el reactiu de Fehling i d'aminar-se.
  • Oligosacàrids: Formats per la unió de 2 a 10 monosacàrids.
  • Polisacàrids: Formats per la unió de més de 10 monosacàrids.

Els glúcids també poden formar complexos amb altres biomolècules:

  • Amb lípids: Glicolípids
  • Amb proteïnes: Glicoproteïnes

Trioses: Exemples i Característiques

Dues trioses importants són la dihidroxiacetona i el gliceraldehid. El gliceraldehid té el segon carboni (C) asimètric.

Tetroses: Aldotetroses i Cetotetroses

Trobem dues aldotetroses, l'eritrosa i la treosa, que presenten dos carbonis asimètrics. També hi ha una cetotetrosa, l'eritrulosa.

Pentoses: Funcions Biològiques Clau

Algunes pentoses destacades són:

  • D-ribosa: Component de l'ARN (RNA).
  • D-2-desoxiribosa: Component de l'ADN (DNA).
  • D-ribulosa: Molècula que reacciona amb el CO2 en la fotosíntesi.

Hexoses: Glucosa i Fructosa

  • Glucosa: Aporta la major part de l'energia que necessiten les cèl·lules. En dissolució, les molècules es tanquen i formen un hexàgon (anell 1-5), anomenant-se glucopiranosa. S'uneix per formar polímers i, per tant, es formen polisacàrids amb funció de reserva. També s'anomena dextrosa perquè és molt dextrogira.
  • Fructosa: Adopta una forma pentagonal i s'anomena fructofuranosa. Amb la glucosa, forma la sacarosa. També s'anomena levulosa perquè és molt levogira.

Disacàrids: Formació i Tipus d'Enllaç

Els disacàrids es formen per la unió de dos monosacàrids. El grup aldehid del primer monosacàrid s'uneix a qualsevol radical del segon monosacàrid. En aquesta reacció es desprèn una molècula d'aigua (H2O) i queden enllaçats per un àtom d'oxigen, formant un enllaç O-glicosídic.

Hi ha dos tipus d'enllaç glicosídic:

  • Monocarbonílic: S'estableix entre el carboni (C) carbonílic del primer monosacàrid i un carboni no carbonílic del segon monosacàrid. Els disacàrids amb aquest tipus d'enllaç tenen la capacitat de reduir el reactiu de Fehling. Exemples: Maltosa, cel·lobiosa, lactosa.
  • Dicarbonílic: S'estableix entre el carboni (C) carbonílic del primer monosacàrid i el carboni (C) carbonílic del segon monosacàrid. Aquests disacàrids no tenen la capacitat de reduir el reactiu de Fehling. Exemple: Sacarosa.

Maltosa

Dues molècules de D-glucopiranosa unides per un enllaç α (1-4).

Cel·lobiosa

Dues molècules de D-glucopiranosa unides per un enllaç β (1-4).

Lactosa

Una molècula de D-galactopiranosa i una de D-glucopiranosa unides per un enllaç β (1-4).

Sacarosa

Una molècula de D-glucopiranosa i una de D-fructofuranosa unides per un enllaç α (1-2).

Polisacàrids: Estructura i Funcions

Els polisacàrids són glúcids formats per molts monosacàrids. Presenten un pes molecular elevat, són amorfs, no tenen gust dolç i no redueixen el reactiu de Fehling.

Es classifiquen en dos tipus:

  • Homopolisacàrids: Polímers formats per un sol tipus de monosacàrid.
  • Heteropolisacàrids: Polímers formats per més d'un tipus de monosacàrid.

Segons el tipus d'enllaç glicosídic, tenen diferents funcions:

  • Si tenen un enllaç β-glicosídic, tenen funció estructural. Exemples:
    • Cel·lulosa: Aporta consistència i rigidesa a la paret de les cèl·lules vegetals.
    • Quitina: Forma l'exoesquelet dels artròpodes.
  • Si tenen un enllaç α-glicosídic, tenen funció de reserva energètica. Exemples:
    • Midó: Reserva energètica dels vegetals.
    • Glicogen: Reserva energètica dels animals.

Lípids: Característiques Generals

Els lípids són biomolècules solubles en dissolvents orgànics, però no en dissolvents polars. Estan constituïts principalment per carboni (C) i hidrogen (H), i alguns també contenen oxigen (O), fòsfor (P), nitrogen (N) o sofre (S).

Àcids Grassos Saturats

Els àcids grassos saturats tenen només enllaços simples entre els àtoms de carboni. Les seves cadenes hidrocarbonades són lineals.

Àcids Grassos Insaturats

Els àcids grassos insaturats presenten un o més enllaços dobles entre els carbonis de la cadena hidrocarbonada. A causa d'aquests enllaços dobles, les molècules no són rectilínies. Si tenen un únic enllaç doble, s'anomenen monoinsaturats.

Propietats Químiques dels Lípids

  • Reacció d'esterificació: És la reacció d'un àcid gras amb un alcohol que dóna lloc a un èster i una molècula d'aigua (H2O).
  • Reacció de saponificació: És la reacció d'un àcid gras amb hidròxid de sodi (NaOH) o hidròxid de potassi (KOH) que dóna lloc a un sabó.

Propietats Físiques dels Lípids

  • Solubilitat: Els àcids grassos de 4 a 6 carbonis (C) són solubles en aigua (H2O), però els de més de 8 carbonis no ho són. Les molècules bipolars tenen una part hidròfila i una altra hidròfoba. Les micel·les poden ser monocapes o bicapes si engloben aigua (H2O) a l'interior. Quan una micel·la atrapa aire, té un efecte escumós; si conté gotetes de lípids, té un efecte emulsionant o detergent.
  • Punt de fusió: Com més carbonis (C) té una cadena, més enllaços s'han de trencar i més energia s'ha de gastar, resultant en un punt de fusió més alt.

Proteïnes: Estructura i Composició

Les proteïnes són polímers d'aminoàcids. Presenten un baix pes molecular. Cada aminoàcid conté un grup carboxil (-COOH) i un grup amino (-NH2).

Enllaç Peptídic

L'enllaç peptídic és un enllaç covalent que s'estableix entre el grup carboxil d'un aminoàcid i el grup amino d'un altre aminoàcid, amb el despreniment d'una molècula d'aigua (H2O).

Estructura Primària de les Proteïnes

L'estructura primària és la seqüència lineal d'aminoàcids de la proteïna. El primer aminoàcid es reconeix perquè té el grup amino lliure (N-terminal), i l'últim es reconeix perquè té el grup carboxil lliure (C-terminal).

Estructura Secundària de les Proteïnes

L'estructura secundària és la disposició espacial que adopta l'estructura primària. N'hi ha de tres tipus principals:

  • α-hèlix
  • Hèlix de col·lagen
  • Conformació β (làmina plegada)

Estructura Terciària de les Proteïnes

L'estructura terciària és la disposició en l'espai que presenta l'estructura secundària quan es plega sobre si mateixa, originant una conformació globular.

Estructura Quaternària de les Proteïnes

L'estructura quaternària és la que presenten les proteïnes constituïdes per dues o més cadenes polipeptídiques amb estructura terciària (idèntiques o no), unides per mitjà d'enllaços.

Propietats de les Proteïnes

  • Solubilitat: Depèn d'una proporció més alta d'aminoàcids amb radicals polars que d'aminoàcids amb radicals apolars.
  • Desnaturalització: És la pèrdua de l'estructura terciària i també de la secundària.
  • Renaturalització: És el procés pel qual algunes proteïnes poden recuperar la seva conformació inicial.
  • Especificitat: Les proteïnes tenen una funció específica.
  • Capacitat amortidora: Poden comportar-se com un àcid i alliberar protons, o com una base i alliberar hidroxils, mantenint el pH.