Clase 5 Carbohidratos

Carbohidratos o Glúcidos Ing. Guillermo Chumbe Gutiérrez

Hidratos

de carbono son una clase básica de compuestos químicos.

Son

la forma biológica primaria de almacén o consumo de energía; otras formas son las grasas y las proteínas.

• Hidrato de carbono o Carbohidrato: Este nombre o de hidrato de carbono es poco apropiado, porque estas moléculas no son átomos de carbono hidratados, es decir, enlazados a moléculas de agua, sino de átomos de carbono unidos a otros grupos químicos. • Glúcidos ó Azúcares: Este nombre proviene de que pueden considerarse derivados de la glucosa por polimerización y pérdida de agua . El vocablo procede del griego "glycos", que significa dulce.

Ejemplos de carbohidratos  Entre

los hidratos de carbono se encuentran el azúcar, el almidón, la dextrina, la celulosa y el glucógeno, sustancias que constituyen una parte importante de la dieta de los humanos y de muchos animales.

Carbohidratos de interés biológico Glucido • • • • •

Amilopectina Amilosa Sacarosa Lactosa Maltosa

Fuente típica Papas, arroz, maíz, pan. Papas, arroz, maíz, pan. Azúcar, pasteles, betarraga Leche, productos lácteos. Granos germinados de la cebada.

     

Trehalosa Fructosa Glucosa Rafinosa Glucógeno Celulosa

zanahoria.

Setas jóvenes. Fruta , miel. Fruta, miel, uva. Semillas de leguminosas Hígado, músculo. Vegetales, harina de trigo entero, salvado, lechuga, apio,

3. ESTRUCTURA QUÍMICA • Los Hidrato de carbono son MOLÉCULAS, CARBONO, HIDRÓGENO y OXÍGENO, en una proporción aproximada de un Carbono por dos Hidrógenos y un Oxigeno. (CH2O).

4. FUNCIONES Las funciones que cumple en el organismo son: 1- Energéticas 2- De ahorro de proteínas 3- Regulan el metabolismo de las grasas 4- Estructural.

Energética Los carbohidratos aportan 4 Kcal. (kilocalorías) por gramo de peso seco. Cubiertas las necesidades energéticas, una pequeña parte se almacena en el hígado y músculos como glucógeno (normalmente no más de 0,5% del peso del individuo), el resto se transforma en grasas y se acumula en el organismo como tejido adiposo. Se recomienda que por lo menos se efectúe una ingesta diaria de 100 gramos de hidratos de carbono para mantener los procesos metabólicos.

Ahorro de proteínas Si el aporte de carbohidratos es insuficiente, se utilizarán las proteínas para fines energéticos, relegando su función plástica.

Regulación del metabolismo de las grasas En caso de ingestión deficiente de carbohidratos, las grasas se metabolizan anormalmente acumulándose en el organismo cuerpos cetónicos, que son productos intermedios de este metabolismo provocando así problemas de salud (cetosis).

Cetosis  Ocurre

por falta de carbohidratos o perturbaciones de su metabolismo, se recurre al uso de las reservas corporales (generalmente, grasa) con el fin de proveer la energía necesaria.  Signos de Cetosis: • Mal aliento: por liberación de cuerpos cetónicos a través del aliento. Algunas personas también han presentado un sabor metálico en su boca. • Orina con olor muy fuerte.

Estructuralmente Los carbohidratos constituyen una porción pequeña del peso y estructura del organismo, pero de cualquier manera, no debe excluirse esta función de la lista, por mínimo que sea su indispensable aporte.

5. CLASIFICACIÓN 1- Según el número de moléculas. 2- Según su composición nutritiva. 3- Según el número de átomos de Carbonos.

1. Según el número de moléculas A) Monosacáridos B) Disacáridos C) Oligosacáridos D) Polisacáridos

a) Monosacáridos Los monosacáridos son los más simples, conteniendo de tres a siete átomos de carbono. Su fórmula empírica es (CH2O)n donde n ≥ 3. Se nombran haciendo referencia al número de carbonos, terminado en el sufijo osa.

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Al igual que los polisacáridos, son solubles en agua (hidrosolubles) y cristalinos.

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Los más conocidos son la glucosa, la fructosa y la galactosa.

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Estos azúcares constituyen las unidades monómeros de los HCO para formar los POLISACARIDOS.

Glucosa El monosacárido más abundante de la naturaleza - Libre: suero sanguíneo y medio extracelular - Como monómero se presenta en una gran cantidad de oligosacáridos y polisacáridos Monosacárido con fórmula empírica C6H12O6 En la práctica la totalidad de las células vivientes son capaces de obtener energía a partir de glucosa. Hay células que únicamente pueden consumir glucosa, y no otras moléculas, p.e.: hematíes y neuronas.

b) Disacáridos Los disacáridos son un tipo de HCO, formados por la unión de DOS MONOSACARIDOS iguales o distintos. Los disacáridos más comunes son: • SACAROSA: Formada por la unión de una glucosa y una fructosa. • LACTOSA: Formada por la unión de una glucosa y una galactosa. • MALTOSA: Formada por la unión de dos glucosas.

La formula empírica de los disacáridos es C12H22O11. En la mucosa del tubo digestivo del hombre existen unas enzimas llamadas disacaridazas , que hidrolizan el enlace glucosídico que une a los dos monosacáridos, para su absorción intestinal.

Maltosa

Aparece en la malta o cebada germinada y es muy soluble en agua

Lactosa

Es el azúcar de la leche y es poco soluble en agua.

Sacarosa

Es el azúcar de mesa. Se obtiene de la caña de azúcar y de la remolacha, y como todos saben, es muy soluble en agua

c) Oligosacáridos •Los oligosacáridos forman parte de los glucolípidos y glucoproteínas que se encuentran en la superficie externa de la membrana plasmática y por lo tanto tienen una gran importancia en las funciones de reconocimiento celular.

Oligosacaridos…. Tenemos: 1- Trisacaridos 2- Tetrasacaridos

Trisacaridos

La rafignosa se encuentra en las legumbres

Tetrasacaridos

La esteaquiosa, el más estudiado, se encuentra en las semillas de soja

d) Polisacáridos Los polisacáridos son compuestos formados por la unión de muchos monosacáridos. Cumplen la función tanto de reserva energética como estructural. Son moléculas de gran tamaño, formadas por uno o varios tipos de unidades de monosacáridos (alrededor de 10 en el glucógeno, 25 en el almidón y de 100 a 200 en la celulosa).

Los polisacáridos son polímeros cuyos monosacáridos son los que se unen repetidamente mediante enlaces glucosídicos, formando cadenas en su estructura molecular. Estos compuestos llegan a tener un peso molecular muy elevado, que depende del número de unidades de monosacáridos que participen en su estructura. Pueden descomponerse en polisacáridos más pequeños, así como en disacáridos o monosacáridos mediante hidrólisis o por la acción de determinadas enzimas.

Según la función biológica, los polisacáridos se clasifican en dos grupos: 1. Polisacáridos de reserva: La molécula proveedora de energía para los seres vivos es la glucosa, principalmente. Cuando esta no participa en el metabolismo energético, es almacenada en forma de un polisacárido que en las plantas se conoce con el nombre de almidón, mientras que en los animales se denomina glucógeno.

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Polisacáridos estructurales: Estos carbohidratos participan en la formación de estructuras orgánicas, entre los más importantes tenemos a la celulosa que participa en la estructura de los tejidos de sostén de los vegetales.

Amilosa  Es

uno de los polisacáridos que componen el almidón (es cerca del 20% del total); el otro es la amilopectina.

Almidón

Glucogeno

Celulosa Inulina Liqueina Mucopolisacaridos

Este se encuentra en los vegetales en forma de granos, ya que son la reserva nutritiva de ellos. Aparecen en la papa, arroz, maíz, y demás cereales. Se encuentra en los tejidos animales, donde desempeña la función de reserva nutritiva. Aparece en el hígado y en los músculos Cumple funciones estructurales en los vegetales Aparece en los tubérculos de dalia, en alcauciles, ajos y cebollas. Aparece en los musgos y líquenes. Cumplen función de sostén, nutrición y comunicación intercelular

CLASIFICACIÓN 2- Según su composición nutritiva. a) Simples b) Complejos o Compuestos

a) Simples • Los simples, son azúcares de rápida absorción y son energía rápida. Estos generan la inmediata secreción de insulina. Se encuentran en los productos hechos con azucares refinados, azúcar, miel, mermeladas, jaleas, golosinas, leche, hortalizas y frutas etc. • Algo para tener en cuenta es que los productos elaborados con azúcares refinados aportan calorías y poco valor nutritivo, por lo que su consumo debe ser moderado.

b) Complejos o Compuestos Los complejos, son de absorción más lenta, y actúan mas como energía de reserva por la anterior razón. Se encuentra en cereales, legumbres, harinas, pan, pastas.

CLASIFICACIÓN 3- Según el número de átomos de Carbono. a) Triosas b) Hexosas c) Pentosas

Xilosa

Se encuentra como componente en la madera.

Ribosa

Es constituyente de los acidos nucleicos

Arabinosa

Forman parte del grupo de las gomas, mucilagos y pectinas ( de este grupo, estas últimas son las que unicamente ingerimos dentro de las mermeladas y dulces).

D-glucosa

D- manosa D- galactosa D-fructosa

Aparece en los frutos maduros, sangre y tejidos animales.Está constituye el azúcar del organismo, es soluble en agua, y es el carbohidrato que transporta la sangre y el que principalmente utilizan los tejidos. Siempre aparece combinado en la naturaleza. Nunca libre por tanto preferimos no enunciar ningún componente. Aparece en lípidos complejos. El hígado puede convertirla en glucosa y después en energía. Se lo denomina azúcar de frutas. Aparece libre en la miel y en los jugos de frutas. Tiene un sabor muy dulce.

Carbohidratos industriales  Celulosa:

productos de papel.  Nitrato de celulosa (nitrocelulosa): películas de cine, cemento, pólvora de algodón, celuloide y plásticos similares.  Almidón y pectina (agente cuajante): preparación de alimentos para el hombre y el ganado.  La goma arábiga se usa en medicamentos demulcentes.  Agar: agente espesante en los alimentos y medio para el cultivo bacteriano; preparación de adhesivos y emulsiones.  Sulfato de heparina: anticoagulante de la sangre.