Cuestionario sobre Biomoléculas I: Hidratos de Carbono

¿Qué efecto tiene el enlace de hidrógeno en la celulosa?. Los extensos enlaces de hidrógeno intracadena e intercadena producen un bajo contenido de agua en la celulosa. Los enlaces de hidrógeno producen cadenas de celulosa que forman fibras supramoleculares rectas y estables. Los enlaces de hidrógeno le dan a la celulosa una alta resistencia a la tracción. Los enlaces de hidrógeno permiten que la celulosa funcione bien como paredes celulares de las plantas. Todas las respuestas son correctas.

¿Qué opción de respuesta es la MEJOR descripción de los beneficios que proporciona la conformación extendida que asumen los glicosaminoglicanos heteropolisacáridos en solución?. Se minimizan las fuerzas repulsivas de las cargas negativas densamente empaquetadas. Las porciones hidrofóbicas de las moléculas pueden agruparse estrechamente para maximizar las fuerzas de van der Waals. Los patrones de residuos de azúcar sulfatados y no sulfatados se reconocen más fácilmente por sus respectivos ligandos. Las fuerzas repulsivas de las cargas negativas densamente empaquetadas se minimizan, y las partes hidrofóbicas de las moléculas pueden agruparse para maximizar las fuerzas de van der Waals. Las fuerzas repulsivas de las cargas negativas densamente empaquetadas se minimizan, y los patrones de residuos de azúcar sulfatados y no sulfatados se reconocen más fácilmente por sus respectivos ligandos.

¿Qué glicosaminoglicano se encuentra en el líquido sinovial de las articulaciones?. sulfato de condroitina. Sulfato de dermatán. Hialurónico. sulfato de queratina. sulfato de heparán.

En la mayoría de los casos, para que un carbohidrato informativo se convierta en una molécula biológicamente activa, debe: ser una molécula asimétrica. Contienen un azúcar reductor. contienen un enlace O-glicosídico. estar unidos covalentemente a una proteína o lípido. estar presente en la matriz extracelular.

¿Qué afirmación es falsa con respecto a los proteoglicanos?. Tanto los sindecanos como los glipicanos pueden desprenderse en el espacio extracelular. La excreción de proteoglicanos no está regulada en las células. Una proteasa o fosfolipasa es la responsable de liberar proteoglicanos. La excreción de proteoglicanos se activa en las células cancerosas. Las características de las células, como los proteoglicanos, se pueden cambiar rápidamente.

¿Qué tipo de interacción proteica NO es una con los dominios NS del heparán sulfato?. Activación conformacional. Localización/concentración de la superficie celular. Mejora de la interacción proteína-proteína. Unión a moléculas de señalización extracelular. Todas las opciones de respuesta son tipos de interacción de proteínas con heparán sulfato.

¿Qué afirmación describe con precisión las interacciones entre las moléculas trombina, antitrombina y heparán sulfato?. En ausencia de heparán sulfato, la antitrombina se une fuertemente a la trombina, inhibiendo la coagulación de la sangre. En ausencia de heparán sulfato, la antitrombina no puede unirse a la trombina, inhibiendo la coagulación de la sangre. En presencia de heparán sulfato, la antitrombina se une fuertemente a la trombina, inhibiendo la coagulación de la sangre. En presencia de heparán sulfato, la antitrombina no puede unirse a la trombina, lo que permite la coagulación de la sangre. En presencia de heparán sulfato, la antitrombina se une fuertemente a la trombina, lo que permite la coagulación de la sangre.

Varios tipos de defectos articulares y esqueléticos humanos son el resultado de un defecto en una enzima biosintética responsable de la síntesis de: glicosaminoglicanos. glicoproteínas. glicolípidos. lipopolisacáridos. glicoesfingolípidos.

¿Aproximadamente qué porcentaje de proteínas de mamíferos están glicosiladas?. 5%. 15%. 50%. 90%. 95%.

____ son proteínas secretadas o de membrana que contienen un gran número de cadenas de oligosacáridos ligados a O. Gangliósidos. Mucinas. Glicinas. Aminoglicanos. Inmunoglobulinas.

¿Bajo qué circunstancia NO podrían alterarse los patrones de glicosilación de un organismo?. desarrollo. Enfermedades genéticas. cáncer. diferenciación celular. Todas las respuestas son correctas.

____ podría usarse para determinar el tipo de grupo sanguíneo humano. Lipopolisacáridos. Gangliósidos. Glicoproteínas. Lipoproteínas. Mucinas.

____ es la caracterización sistemática de todos los componentes de carbohidratos de una célula o tejido determinado. Genómica. Proteómica. Glicómica. Metabolómica. Lipidómica.

¿Qué descripción de un gangliósido es MÁS precisa?. La característica superficial dominante de las bacterias gramnegativas. La característica superficial dominante de las bacterias grampositivas. una cadena de oligosacáridos unida a una proteína recién sintetizada en el RE. Lípido de membrana en el que el grupo de la cabeza polar es un oligosacárido complejo que contiene al menos un ácido siálico. Lípido de membrana en el que el oligosacárido se une a una mucina.

Los oligosacáridos se diferencian de los ácidos nucleicos y las proteínas en que los oligosacáridos suelen ser: ramificado. polimérico. ácido. básico. Ninguna de las respuestas es correcta.

Suponiendo que 20 aminoácidos comunes y 20 subunidades de monosacáridos diferentes están disponibles para la construcción de polipéptidos y oligosacáridos, respectivamente, compare las posibles variaciones de estas macromoléculas utilizando un oligómero hexámero hipotético. 206 posibles variaciones tanto para polipéptidos como para oligosacáridos. 620 variaciones tanto para polipéptidos como para oligosacáridos. 206 variaciones para los polipéptidos y órdenes de magnitud mayores para los oligosacáridos. 206 variaciones para los oligosacáridos y órdenes de magnitud mayores para los polipéptidos. No se puede determinar a partir de la información proporcionada.

¿Qué secuencia es la correcta para la extravasación de leucocitos en la respuesta inflamatoria?. Unión de integrinas→Selectina Unión→adhesión→detención→extravasación. adherencia unión a integrina→selectina→detención→extravasación. Selectina Unión→Integrina Unión→Arresto→Adhesión→Extravasación. Unión de integrina→adhesión→selección→detención→extravasación. Selectina Unión→Adhesión→Integración Unión→Detorto→Extravasación.

Los medicamentos antivirales oseltamivir (Tamiflu) y zanamivir (Relenza) NO funcionan de la siguiente manera: Inhibiendo la enzima viral que recorta los oligosacáridos de la célula huésped. haciendo que las partículas virales se agreguen. compitiendo con los oligosacáridos de la célula huésped por la unión. Evitar la liberación de virus de la célula infectada. Todas las respuestas son correctas.

¿Qué opción de respuesta es la MEJOR descripción de los mecanismos utilizados por las células para superar la modesta afinidad entre un oligosacárido y un dominio de unión a carbohidratos (CBD) individual de una lectina?. multivalencia de lectinas. Expresando múltiples receptores de lectina. colocando múltiples CBD en una sola molécula de lectina. tanto la multivalencia de lectinas como la colocación de múltiples CBD en una sola molécula de lectina. multivalencia de lectina, expresando múltiples receptores de lectina y colocando múltiples CBD en una sola molécula de lectina.

¿Por qué se utiliza yoduro de metilo en el método clásico de metilación exhaustiva para determinar las posiciones de los enlaces glucosídicos en un polisacárido lineal?. Todos los hidroxilos libres se vuelven inestables, lo que permite que solo se produzca la hidrólisis de los enlaces glucosídicos en el ácido. Todos los hidroxilos libres se estabilizan, lo que permite que la hidrólisis de solo los enlaces glucosídicos ocurra en el ácido. Todos los enlaces glucosídicos reaccionan con el yoduro de metilo. Todos los enlaces glucosídicos se estabilizan para el tratamiento con ácido. Todos los enlaces glucosídicos se hidrolizan con yoduro de metilo.

¿Cuál es el propósito del tratamiento con glicosidasa de glicoproteínas y glicolípidos?. para liberar oligosacáridos de la porción de proteínas o lípidos. para hidrolizar todos los enlaces glucosídicos. para liberar monosacáridos terminales como parte de la secuenciación. para eliminar las ramas de las principales cadenas de carbohidratos de los glicoconjugados ramificados. Todas las respuestas son correctas.

¿Qué factor NO forma parte de la determinación de la estructura completa de un oligosacárido o polisacárido?. Determinación de la secuencia lineal. Determinación de los socios de lectina. Determinación de las posiciones de ramificación. Determinación de enlaces glucosídicos. Determinación de la configuración de monosacáridos.

Explique por qué todos los monosacáridos y disacáridos son solubles en agua. La presencia de numerosos grupos hidroxilo polares en los monosacáridos y disacáridos les permite interactuar favorablemente con las moléculas de agua a través de enlaces de hidrógeno, lo que resulta en su alta solubilidad en agua. La presencia de numerosos grupos hidroxilo polares en los monosacáridos y disacáridos les permite interactuar favorablemente con las moléculas de agua a través de enlaces de hidrógeno, lo que resulta en su alta solubilidad en agua.

Se muestra el compuesto L-gliceraldehído. Describir una representación estereoquímica correcta de C-1 y C-2 de la D-glucosa. D-glucosa tiene la configuración D, lo que significa que el grupo hidroxilo en el carbono quiral más alejado del grupo carbonilo (C-5 en la cadena abierta) está a la derecha. Al ciclarse, el C-1 se convierte en el carbono anomérico, y el grupo hidroxilo en C-2 está típicamente a la derecha en la proyección de Haworth. D-glucosa tiene la configuración D, lo que significa que el grupo hidroxilo en el carbono quiral más alejado del grupo carbonilo (C-5 en la cadena abierta) está a la derecha. Al ciclarse, el C-1 se convierte en el carbono anomérico, y el grupo hidroxilo en C-2 está típicamente a la derecha en la proyección de Haworth.

Clasifique cada uno de estos como un aldosa, una cetosa o ninguno. Aldosa. Cetosa. Aldosa. Cetosa. No es un carbohidrato.

Defina cada uno de estos en 20 palabras o menos. (a) carbono anomérico (b) enantiómeros (c) furanosa (d) piranosa (e) glucósido (f) epímeros (g) aldosa (h) cetosa. Carbono anomérico: Carbono del hemiacetal/hemicetal en azúcares cíclicos. Enantiómeros: Estereoisómeros que son imágenes especulares no superponibles. Furanosa: Azúcar de cinco miembros en forma de anillo. Piranosa: Azúcar de seis miembros en forma de anillo. Glucósido: Compuesto formado por un azúcar y otro grupo, unido por un enlace glicosídico. Epímeros: Diastereoisómeros que difieren en la configuración de un solo centro quiral. Aldosa: Azúcar con un grupo aldehído. Cetosa: Azúcar con un grupo cetona.

(a) En la estructura de forma de anillo de piranosa, ¿cuántos carbonos asimétricos (centros quirales) tiene cada uno de los anómeros de la glucosa? b) ¿Cuántos estereoisómeros de la glucosa son teóricamente posibles?. a) 5 carbonos asimétricos, b) 32 estereoisómeros. a) 6 carbonos asimétricos, b) 64 estereoisómeros. a) 5 carbonos asimétricos, b) 64 estereoisómeros. a) 6 carbonos asimétricos, b) 32 estereoisómeros. a) 4 carbonos asimétricos, b) 16 estereoisómeros.

Identificar todos los pares epímeros en las estructuras, teniendo en cuenta la posibilidad de mutarotación en solución. Manosa y Glucosa. Galactosa y Glucosa. Manosa y Galactosa. Todos los pares anteriores. Ninguno de los anteriores.

En la estructura, (a) ¿cuántas de las unidades de monosacáridos son furanosas y cuántas son piranosas? b) ¿Cuál es la relación entre las dos unidades de monosacáridos? c) ¿Es éste un azúcar reductor? Explicar. a) 1 furanosa, 1 piranosa; b) Enlace α(1→4); c) Sí, porque tiene un hemiacetal libre. a) 2 furanosas; b) Enlace β(1→4); c) No, porque ambos anómeros están involucrados. a) 2 piranosas; b) Enlace α(1→6); c) Sí, porque tiene un hidroxilo libre. a) 1 piranosa, 1 furanosa; b) Enlace β(1→6); c) No, porque el carbono anomérico de uno está libre. a) 2 furanosas; b) Enlace α(1→4); c) Sí, porque tiene un grupo reductor.

Al medir los niveles de glucosa a largo plazo en el torrente sanguíneo, la hemoglobina glicosilada debe separarse de la hemoglobina no modificada para determinar el porcentaje de hemoglobina glicosilada. Sugerir un método cromatográfico sencillo mediante el cual se pueda realizar esta separación. Cromatografía de intercambio iónico. Cromatografía de exclusión por tamaño. Cromatografía de afinidad. Cromatografía en capa fina. Cromatografía de gases.

a) Defina "azúcar reductor". (b) Mostrar el producto de reacción de la glucosa después de su uso como azúcar reductor. (c) Explique por qué la fructosa también se considera un azúcar reductor. (Sugerencia: primero debe someterse a una conversión química). (d) La sacarosa es un disacárido compuesto de glucosa y fructosa (Glc(α1→2)Fru). Explique por qué la sacarosa no es un azúcar reductora, aunque tanto la glucosa como la fructosa sí lo son. a) Un azúcar reductor tiene un grupo carbonilo libre (aldehído o cetona) que puede reaccionar con agentes oxidantes. b) El producto es un ácido glucónico. c) La fructosa, en condiciones básicas, se isomeriza a glucosa o manosa, que son aldosa. d) En la sacarosa, ambos carbonos anoméricos (el de la glucosa y el de la fructosa) están involucrados en el enlace glicosídico, por lo que no hay un grupo reductor libre. a) Un azúcar reductor es un carbohidrato que puede donar electrones. b) El producto es un alcohol de azúcar. c) La fructosa tiene un grupo cetona. d) La sacarosa es un disacárido estable. a) Un azúcar reductor puede reducir iones metálicos. b) El producto es un lactona. c) La fructosa es un monosacárido. d) La sacarosa es un enlace glicosídico fijo. a) Un azúcar reductor reacciona con Benedict. b) El producto es un precipitado rojo. a) Un azúcar reductor se oxida fácilmente. b) El producto es un ácido carboxílico.

Haga coincidir estas moléculas con sus funciones biológicas. Glucógeno: almacenamiento de carbohidratos en el hígado de los animales. Almidón: almacenamiento de carbohidratos en las plantas. Trehalosa: Transporte/almacenamiento en insectos. Quitina: exoesqueleto de insectos. Celulosa: componente estructural de las paredes celulares de las plantas. Peptidoglicano: componente estructural de la pared celular bacteriana. Hialuronato: matriz extracelular de tejidos animales. Proteoglicanos: viscosidad, lubricación de las secreciones extracelulares.

El número de polisacáridos estructuralmente diferentes que pueden fabricarse con 20 monosacáridos diferentes es mucho mayor que el número de polipéptidos diferentes que pueden fabricarse con 20 aminoácidos diferentes si ambos polímeros contienen un número igual (digamos 100) de residuos totales. Explique por qué. La mayor variedad de enlaces glucosídicos y la posibilidad de ramificación en los carbohidratos conducen a una diversidad estructural mucho mayor en comparación con los polipéptidos, donde solo hay un tipo de enlace (peptídico) y una estructura lineal. Los carbohidratos son más pequeños que los aminoácidos. Las proteínas se pliegan de forma más compleja. La disponibilidad de isómeros D y L para los aminoácidos. Los enlaces peptídicos son más estables que los enlaces glucosídicos.

Describa una ventaja biológica de almacenar unidades de glucosa en polímeros ramificados (glucógeno, amilopectina) en lugar de en polímeros lineales. Permite una movilización más rápida de la glucosa para la energía, ya que hay múltiples puntos de acceso para las enzimas degradadoras. Las estructuras ramificadas son más compactas y requieren menos espacio. Las estructuras ramificadas son más estables. Las enzimas pueden acceder a los extremos reductores más fácilmente en polímeros ramificados. Permite una mayor solubilidad en agua.

Explique cómo es posible que una molécula de polisacárido, como el glucógeno, tenga un solo extremo reductor y, sin embargo, tenga muchos extremos no reductores. La molécula de polisacárido crece a partir de un solo punto de iniciación, formando un solo extremo reductor, pero las ramificaciones crean múltiples puntos de crecimiento, resultando en numerosos extremos no reductores. El extremo reductor es donde se une la primera glucosa, y los extremos no reductores se forman a medida que la cadena se alarga. Las enzimas sólo pueden añadir glucosas a los extremos no reductores. El extremo reductor es más reactivo y se consume rápidamente, dejando muchos extremos no reductores. Los extremos no reductores son más estables que el extremo reductor.

¿Cuál es la ventaja biológica para un organismo que almacena sus reservas de carbohidratos como almidón o glucógeno en lugar de como una cantidad equivalente de glucosa libre?. Reduce la presión osmótica dentro de las células, ya que las moléculas poliméricas son menos molales que los monosacáridos libres. Son más fáciles de transportar a través de las membranas celulares. Son más estables químicamente. Proporcionan una fuente de energía más concentrada. Son menos propensos a la degradación enzimática.

Describa la estructura de la unidad básica repetida de (a) amilosa y (b) celulosa. a) Glucosa unida por enlaces α(1→4); b) Glucosa unida por enlaces β(1→4). a) Glucosa unida por enlaces β(1→4); b) Glucosa unida por enlaces α(1→4). a) Glucosa unida por enlaces α(1→6); b) Glucosa unida por enlaces β(1→4). a) Glucosa unida por enlaces β(1→6); b) Glucosa unida por enlaces α(1→4). a) Maltosa unida por enlaces α(1→4); b) Celobiosa unida por enlaces β(1→4).

Los glicosaminoglicanos están cargados negativamente a pH neutro. ¿Qué componentes de estos polímeros confieren la carga negativa?. Grupos sulfato y carboxilo. Grupos hidroxilo. Grupos amino. Enlaces glucosídicos. Anillos de azúcar.

Describir los componentes principales de un proteoglicano típico, incluidas sus relaciones y conexiones entre sí. Un proteoglicano consta de un núcleo de proteína al que se unen covalentemente múltiples cadenas de glicosaminoglicanos (GAGs). Los GAGs son polisacáridos largos, lineales y altamente cargados negativamente. Un proteoglicano es una cadena de GAGs con una proteína unida de forma no covalente. Los proteoglicanos son proteínas con cadenas cortas de oligosacáridos ramificados. Consiste en una proteína central con enlaces éter a carbohidratos. Son polímeros de aminoácidos con grupos sulfato.

Describir las diferencias entre un proteoglicano y una glicoproteína. Los proteoglicanos tienen una gran cantidad de GAGs unidos a una proteína central, mientras que las glicoproteínas tienen cadenas de oligosacáridos más cortas y a menudo ramificadas unidas a proteínas. Las glicoproteínas son solo de membrana, mientras que los proteoglicanos son solo secretados. Los proteoglicanos tienen enlaces O-glicosídicos, mientras que las glicoproteínas tienen enlaces N-glicosídicos. Las glicoproteínas son siempre ramificadas, mientras que los proteoglicanos son siempre lineales. No hay diferencias significativas.

Describa la estructura de un agregado de proteoglicanos tal como se encuentra en la matriz extracelular. Los proteoglicanos se asocian no covalentemente con una molécula central de ácido hialurónico, formando grandes agregados hidratados que ocupan mucho volumen. Los proteoglicanos se unen covalentemente entre sí para formar una red tridimensional. Los proteoglicanos se unen a fibras de colágeno para formar la estructura de la matriz. Los proteoglicanos forman micelas hidrofóbicas en la matriz extracelular. Los agregados de proteoglicanos están compuestos principalmente por glicoproteínas.

¿Cómo cambian las propiedades de las proteínas las porciones de oligosacáridos de las glicoproteínas?. Afectan el plegamiento, la estabilidad, el reconocimiento celular, la señalización y la inmunogenicidad de la proteína. No cambian las propiedades de las proteínas; son solo decoraciones. Hacen que las proteínas sean menos solubles en agua. Aumentan la reactividad química de la proteína. Solo afectan el transporte de la proteína a través de la membrana.

Describa el proceso por el cual las glicoproteínas séricas viejas se eliminan del sistema circulatorio de los mamíferos. Las glicoproteínas viejas o dañadas a menudo tienen un residuo de galactosa terminal expuesto en sus cadenas de oligosacáridos. Este residuo es reconocido por receptores de galactosa en los hepatocitos (células del hígado), que internalizan y degradan la glicoproteína. Son eliminadas por los riñones y excretadas en la orina. Se unen a anticuerpos y son eliminadas por el sistema inmune. Son degradadas por enzimas en el torrente sanguíneo. Son reabsorbidas por las células de las que fueron secretadas.

¿Qué son las lectinas? ¿Cuáles son algunos de los procesos biológicos que involucran lectinas?. Las lectinas son proteínas que unen carbohidratos de forma específica. Involucran el reconocimiento celular, la adhesión celular, la señalización, la inmunidad y la migración celular. Las lectinas son enzimas que rompen carbohidratos. Las lectinas son carbohidratos simples que unen proteínas. Las lectinas son receptores de membrana que solo unen lípidos. Las lectinas son transportadores de azúcares.

Explique brevemente cómo funcionan los medicamentos Tamiflu y Relenza para prevenir la gripe. Tamiflu y Relenza son inhibidores de la neuraminidasa viral. La neuraminidasa es una enzima viral que ayuda a liberar nuevas partículas virales de las células infectadas. Al inhibirla, los medicamentos evitan la propagación del virus. Estos medicamentos destruyen directamente las partículas virales. Activan el sistema inmunológico para atacar al virus. Interfieren con la replicación del material genético del virus. Impiden que el virus se una a las células huésped.

De las 16 aldohexosis posibles, 8 son formas D y 8 son formas L. Sin embargo, la mayoría de las hexosas de los organismos vivos son isómeros D. Especula en unas pocas frases la posible razón de esta preferencia. Es probable que la preferencia por las D-hexosas en la vida sea una consecuencia de la selección natural, favoreciendo la homochiralidad en las biomoléculas. La homochiralidad puede haber surgido por un evento inicial aleatorio o una ventaja metabólica, y una vez establecida, cualquier molécula L podría haber sido ineficiente o incluso inhibidora. Las D-hexosas son simplemente más abundantes en la naturaleza. Las enzimas biológicas están diseñadas para reconocer preferentemente las D-hexosas. Las D-hexosas son químicamente más estables. No hay una razón clara; es una coincidencia evolutiva.

¿Por qué la ciclación de los azúcares crea un centro quiral adicional en esa molécula? ¿Cuál es la nomenclatura del estereoisómero producido por esta reacción?. La ciclación convierte el grupo carbonilo (aldehído o cetona) en un grupo hemiacetal o hemicetal. El carbono que antes era carbonilo se vuelve quiral, y los dos posibles estereoisómeros resultantes se denominan anómeros alfa (α) y beta (β). La ciclación añade un átomo de oxígeno, creando un nuevo centro quiral. El nuevo centro quiral se forma en el carbono adyacente al grupo hidroxilo. Los estereoisómeros se denominan R y S. La ciclación siempre crea dos centros quirales.

El grupo aminogénico primario de la hemoglobina puede reaccionar con la glucosa para formar productos que, posteriormente, generan productos finales de glicación avanzada (AGE). Explique brevemente por qué estos AGE son un problema en las personas con diabetes. Los AGE se acumulan en tejidos y proteínas, causando reticulación, rigidez, inflamación y disfunción tisular. En la diabetes, los altos niveles de glucosa conducen a una mayor formación de AGE, exacerbando complicaciones como daño vascular, neuropatía y nefropatía. Los AGE son tóxicos para las células y causan la muerte celular directa. Los AGE interfieren con la unión del oxígeno a la hemoglobina, reduciendo su capacidad de transporte. Los AGE actúan como autoantígenos, provocando respuestas autoinmunes. Los AGE cambian el color de la hemoglobina, dificultando su detección.