Carbohidratos

Los carbohidratos son los compuestos más abundantes y ampliamente destribuídosen la naturaleza. Se encuentran en tejidosanimales y vegetales. En los vegetales sesintentiza la glucosa por fotosíntesis a partirde bióxido de carbono y agua y luego se almacena como almidón o forma parte de laestructura de soporte vegetal como celulosa.Aunque el hombre puede sintetizar la mayor parte de carbohidratos, una buena parte los obtiene en fuentes vegetales.

2.1 Clasificación de carbohidratos

Los carbohidratos desde el punto de vista químico son aldehídos o cetonas polihidroxilados. Esto significa que en su estructura tienen:un grupo formilo o un grupo oxo y varios grupos hidroxilo.

Estos grupos los estudiamos anteriormente en aldehídos, cetonas y alcoholes respectivamente. Para recordar:

Tipo de compuestoGrupo funcional

Nombre EstructuraAlcoholes Hidroxilo -OHAldehídos Formilo -CHO

Cetonas Oxo

 

CLASIFICACIÓN DE CARBOHIDRATOS

2.2 Monosacáridos

Son la unidades más sencillas de los carbohidratos.

a) Clasificación

Los monosacáridos se clasifican en base a dos criterios:

Grupo funcional Número de átomos de carbono

En base al grupo funcional los monosacáridos se clasifican en dos grupos:

o Aldosas: Contienen en su estructura un grupo formilo (grupo de aldehídos).

o Cetosas: Contienen en su estructura un grupo oxo (grupo de cetonas.

Ejemplos:

Los monosacáridos forman estructuras cíclicas al cerrarse la cadena abierta mostrada anteriormente.

Ejemplo:

Por el número de átomos de carbono los monosacáridos se clasifican en:

Tipo Número de Ejemplo

átomos de carbono

Triosa 3 GliceraldehídoTetrosa 4 Eritrosa

Pentosas 5 RibosaHexosa 6 Fructosa

 b) Monosacáridos importantes.-

Algunos monosacáridos tienen un papel muy importante en los seres vivos.

GLUCOSA (C6H12O6).- Es una aldohexosaconocida también conocidacon el nombre de dextrosa. Es el azúcar más importante. Es conocidacomo “el azúcar de la sangre”, ya que es el más abundante, además de ser transportada por el torrente sanguíneo a todas las células de nuestro organismo.

Se encuentra en frutas dulces, principalmente la uva además en la miel, el jarabe de maíz y las verduras.

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Al oxidarse la glucosa, produce dióxido de carbono, agua y energía, la cual es utilizada por el organismo para realizar sus funciones vitales.

www.cienciateca.com/ glucosa.jpg

La reserva mas importante de glucosa en el organismo se encuentra en el hígado y los músculos, pero ésta no es muy abundante, por lo que es importante incluir alimentos que contengan carbohidratos, que el organismo transforma en glucosa, para un adecuado funcionamiento de nuestro cuerpo.

Industrialmente, la glucosa se utiliza en la preparación de jaleas, mermeladas, dulces y refrescos, entre otros productos.

La concentración normal de glucosa en la sangres es de70 a 90 mg por 100 ml. El exceso de glucosa se elimina través de la orina. Cuando los niveles de glucosa rebasan los límites establecidos se produce una enfermedad conocida como diabetes, la cual debe ser controlada por un médico capacitado.

GALACTOSA.-

Esta pequeña diferencia que podría parecer sin importancia, hace de estas dos moléculas compuestos de la misma familia, pero con características físicas y químicas diferentes. Igualmente su función bioquímica no es la misma. La estructura cíclica de la galactosa es:

A diferencia de la glucosa, la galactosa no se encuentra libre sino que forma parte de la lactosa de la leche. Precisamente es en las glándulas mamarias donde este compuesto se sintetiza para formar parte de la leche materna.

Existe una enfermedad conocida como galactosemia, que es la incapacidad del bebé para metabolizar la galactosa. Este problema se resuelva eliminando la galactosa de la dieta del bebé, pero si la enfermedad no es detectada oportunamente el bebe puede morir.

FRUCTOSA.-

La fructosa es una cetohexosa de fórmula C6H12O6. Es también un isómero de la glucosa y la galactosa. Su fórmula estructural y su estructura cíclica son:

La fructosa es un isómero funcional porque tiene un grupo oxo, mientras que la glucosa y la galactosa tienen un grupo formilo.

La fructosa también se conoce como azúcar de frutas o levulosa. Este es el más dulce de los carbohidratos. Tiene casi el doble dulzor que el azúcar de mesa (sacarosa)La siguiente tabla muestra el dulzor relativo de diversos azúcares.

Fructosa 100Sacarosa 58Glucosa 43Maltosa 19

Galactosa 19Lactosa 9.2

 

Está presente en la miel y en los jugos de frutas. Cuando se ingiere la fructosa está se convierte en glucosa en el hígado.

www.geo.net.co/Comunidad/Canales/Ecologia/ecolo049.asp

RIBOSA (C5H10O5).-

Es una aldopentosa presente en el adenosin trifosfato (ATP) que es una molécula de alta energía química, la cual es utilizada por el organismo.La ribosa y uno de sus derivados, la desoxirribosa, son componentes de los ácidos nucleicos ARN y ADN respectivamente.

2.3 Disacáridos

Los disacáridos están formados por dos moléculas de monosacáridos que pueden ser iguales o diferentes.

Los disacáridos no se utilizan como tales en el organismo, sino que éste los convierte a glucosa. En este proceso participa una enzima específica para cada disacárido, lo rompen y se producen los monosacáridos que los forman.

Los tres disacáridos señalados tienen la misma fórmula molecular C11H22O11, por lo tanto son isómeros.

SACAROSA C11H22O11.

Este disacárido esta formado por una unidad de glucosa y otra de fructuosa, y se conoce comúnmente como azúcar de mesa. La sacarosa se encuentra libre en la naturaleza; se obtiene principalmente de la caña de azúcar que contiene de 15-20% de sacarosa y de la remolacha dulce que contiene del 10-17%.

 

www.rccuba.com/miCuba/miCuba.html www.zunzun.cu/ flora/hadas.aspLa caña de azúcar en América y la remolacha azucarera en Europa, son las dos

principales fuentes de sacarosa.

La estructura de la sacarosa es:

 

Industrialmente la sacarosa se utiliza en la elaboración de glucosa y como reactivo en el laboratorio.

LACTOSA (C11H22O11).-

Es un disacárido formado por glucosa y galactosa. Es el azúcar de la leche; del 5 al 7% de la leche humana es lactosa y la de vaca, contiene del 4 al 6%.

La estructura de la lactosa es:

 

Cuando ciertos microorganismos actúan sobre la leche, ésta tomo un sabor agrio y puede incluso formarse un cuajo en ella, por eso se protege mediante la refrigeración.

 

mujer.latercera.cl/ 2001/04/28/herramienta.htm

La leche es uno de los mejores alimentos por los constituyentes que la forman, uno de lo cuales es la lactosa.

 

MALTOSA(C11H22O11)

Es un disacárido formado por dos unidades de glucosa. Su fuente principal es la hidrólisis del almidón, pero también se encuentra en los granos en germinación.

Su estructura es:

2.3 Polisacáridos

Son los carbohidratos más complejosformados por muchas unidades de monosacáridos La masa molecular de los polisacáridos es de miles de gramos / mol.

Polisacáridos importantes.-

ALMIDÓN.-.-

Este polisacárido está formado por unidades de glucosa, por tanto es un polímero de ésta. Se encuentra en los cereales como maíz, arroz y trigo, también se encuentra en las papas.

www.redepapa.org/ almidon1.html

El almidón es ampliamente utilizado en la industria. Algunos ejemplos son:

Industria del papel y cartón.Industria alimenticia Industria textilIndustria farmacéutica y cosmética Industria de los edulcorantes

 

El trigo y los productos que con el se elaboran, es una de las principales fuentes de almidón.

www.redepapa.org/almidon1.html

CELULOSA.-

La celulosa, al igual que el almidón es un polímero de glucosa. El tipo de enlace que une las moléculas de glucosa en la celulosa, es diferente del enlace que une las del almidón, por esta razón la celulosa no se puede utilizarse por el organismo humano como alimento, ya que carece de las enzimas necesarias para romper ese tipo de enlace, pero tiene un papel importante como fibra en el intestino grueso.

El algodón por ejemplo, es casi celulosa pura, la madera también es fuente de celulosa.

axixa.com/axsol/id1.htmlEl algodón es casi celulosa pura

La celulosa se utiliza principalmente en la industria textil y en la fabricación del papel.

GLUCÓGENO.-

Es la reserva de carbohidratos en el reino animal. Se almacena especialmente en el hígado y en los músculos. Conforme el organismo lo va requiriendo, el glucógeno se convierte a glucosa la cual se oxida para producir energía.

Desde el punto de vista calórico, los carbohidratos aportan alrededor de 4 kcal por gramo de energía.

La reserva como glucógeno de los carbohidratos en realidad es pequeña. Si hay exceso de carbohidratos en la alimentación, se transforman en lípidos para almacenarse como grasa en el organismo.