Carbohidratos en las células de plantas, animales, hongos, bacterias y humanos

Annekey Badilla Nelson

I cuatrimestre
Biología laboratorio (B-05L)
Universidad internacional de las América

Estos temas fueron escogidos con el objetivo de mostrar los diferentes tipos de carbohidratos existentes en los organismos animales.

El objetivo especifico fue el de nombrar y dar a conocer carbohidratos de diferentes organismos, sus funciones, de donde se pueden obtener y en que parte del organismo se encuentra. También nombrar algunos organismos que requieren de carbohidratos como los animales que a su vez se dividen en rumiantes y monogástricos. Los lugares en que se puede encontrar dentro de un organismo como el glucógeno que se almacena en el hígado de los animales, y la quitina en el exoesqueleto de los artrópodos.

Carbohidratos en diferentes organismos celulares

Funcione de los carbohidratos en las células
Los carbohidratos tienen varias funciones en las células. Ellos son una excelente fuente de energía para las varias actividades que ocurren en nuestras células. Algunos carbohidratos pueden tener una función estructural. Por ejemplo, el material que mantiene a las plantas de pie y da a la madera sus propiedades resistentes es una forma del polímero de glucosa conocida como la celulosa. Otros tipos de los polímeros de azúcar se encuentran en las energías almacenadas, como el almidón y el glicógeno.


Algunos compuestos orgánicos se necesitan para la integridad estructural de la célula: otros para suministrarle energía y otros regulan el metabolismo. Los carbohidratos son esenciales para la comunicación entre las células. Estas moléculas también ayudan a las células adherirse la una a la otra, así como al material que rodea a éstas en el cuerpo. La capacidad del cuerpo para defenderse contra la invasión de microbios y la eliminación del material extranjero (como la captura del polvo y el polen por el tejido mocoso en nuestra nariz y garganta) es también dependiente de las propiedades de los carbohidratos. (1)

Localización de carbohidratos en las células
En las plantas, la pared celular se compone sobre todo de un polímero de carbohidrato denominado celulosa, un polisacárido y puede actuar también como almacén de carbohidratos para la célula. En las bacterias, la pared celular se compone de peptidoglicano. Entre las archaea se presentan paredes celulares con distintas composiciones químicas, incluyendo capas S de glicoproteínas, pseudopeptidoglicano o polisacáridos. Los hongos presentan paredes celulares de quitina, y las algas tienen típicamente paredes construidas de glicoproteínas y polisacáridos, En términos generales la pared celular vegetal está compuesta por una red de carbohidratos.


Los carbohidratos son las moléculas básicas del combustible de la célula. Contienen el carbón, el hidrogeno, y el oxigeno en cantidades aproximadamente iguales. Las plantas verdes y algunas bacterias utilizan un proceso conocido como fotosíntesis para hacer los carbohidratos simples (azucares) del bióxido de carbono, del agua, y de la luz del sol. Los animales, sin embargo, obtienen sus carbohidratos de los alimentos. Una vez que una célula posea los carbohidratos, moleculas.puede romperlos para tragar para rendir energía química o para utilizarlos como materias primas para producir otras. La Celulosa que compone la Pared celular de las células vegetales.
La Quitina quien compone la Pared celular de los Hongos multicelulares.
La Lignina y sustancias pépticas derivadas de la celulosa, son las responsables de producir el endurecimiento de las paredes celulares de los vasos leñosos o ascendentes (2)


Funciones de los carbohidratos en todo organismo celular


En los seres vivos las funciones de los carbohidratos se pueden generalizar en:


a) energéticas (glucógeno en animales y almidón en vegetales, bacterias y hongos)


 La glucosa es un de los carbohidratos más sencillos comunes y abundantes; representa a la molécula combustible que satisface las demandas energéticas de la mayoría de los organismos (3).

b) de reserva


Los carbohidratos se almacenan en forma de almidón en los vegetales (gramineas, leguminosas y tubérculos) y de glucógeno en los animales. Ambos polisacáridos pueden ser degradados a glucosa. (4)

c) compuestos estructurales (como la celulosa en vegetales, bacterias y hongos y la quitina en artrópodos)


Los carbohidratos estructurales forman parte de las paredes celulares en los vegetales y les permiten soportar cambios en la presión osmótica entre los espacios intra y extracelulares. Esta, es una de las sustancias naturales más abundantes en el planeta. En las grandes plantas y en los árboles, la celulosa, estructura fibrosa construida de glucosa, cumple la doble función de carga y soporte. La celulosa es de origen vegetal principalmente, sin embargo algunos invertebrados tienen celulosa en sus cubiertas protectoras. El polisacárido estructural más abundante en los animales es la quitina.


En los procariontes forma la pared celular construida de azúcares complejos como los péptidoglicanos y ácidos teicoicos. A las propiedades de esta estructura se le atribuyen muchas de las características de virulencia y antigenicidad. En algunos animales como los insectos los carbohidratos forman la quitina, el ácido condroitín sulfúrico y el ácido hialurónico, macromoléculas de sostén del aparato muscular. (5)

d) precursores


Los carbohidratos son precursores de ciertos lípidos, proteínas y dos factores vitamínicos, el ácido ascórbico (vitamina C) y el inositol. (6)

e) señales de reconocimiento (como la matriz extracelular)


Los carbohidratos intervienen en complejos procesos de reconocimiento celular, en la aglutinación, coagulación y reconocimiento de hormonas. (7)

 A nivel celular los carbohidratos se localizan en la Pared celular de las células vegetales ( celulosa), ya que compone químicamente a las mismas, otros carbohidratos se asocian con algunas proteínas integrales de la membrana plasmática en forma de Glicoproteínas quienes tienen la función del reconocimiento y la adherencia celular entre células semejantes, el Almidón se encuentra localizado en forma de Amiloplastos, en células animales el glucógeno ( almidón animal) se localiza en las células hepáticas y las musculares.


Bacterias
El metabolismo catabólico de carbohidratos tanto como de otras macromoléculas consiste. En una serie de reacciones bioquímicas las mimas que son aprovechadas por diferentes Ramas científicas como por ejemplo la producción de gas producto de la fermentación de la glucosa que permite identificar bacterias en la microbiología; mientras que los diferentes tipos de fermentaciones como la alcohólica y láctica son aprovechadas por la industria alimenticia. (8)

Referencias
1,2. Joan blanco, 1999, localización de los carbohidratos en las células, en línea, 10/03/2011, cancerquest.org.
3, 4, 5, 6,7. Ronald molina, 2000, Función de los carbohidratos en las células, en línea, 10/03/2011, Euific.
8. Andrés piedra, 2011, metabolismo de carbohidratos, en línea, 10/03/2011, metabolismo de carbohidratos.