CARBOHIDRATOS

INTRODUCCION De los 118 elementos que hay en la naturaleza, 25 se

encuentran en los seres vivos y en los materiales necesarios para las actividades químicas de la vida, 19 de ellos son materiales traza, es decir, se encuentran en pequeñas cantidades: Ca, Co, Cr, Na, K, Mg, Mo, Fe, F, Zn, Si, B, Cl, Mn, Cu, I, Se, Sn, V.

Y hay seis elementos indispensables para la vida que son: C, H, O, N, P, S, más el agua, que es el compuesto inorgánico más importante.

Estos seis elementos al unirse forman las biomoléculas, también llamadas macromoléculas o “moléculas de la vida”.

BIOMOLECULAS También se les suele llamar macromoléculas o

moléculas de la vida. Se basan en la combinación de átomos de

carbono, hidrógeno , oxígeno, nitrógeno y otros elementos como el azufre y el fósforo

Hay cuatro tipos:

• Carbohidratos• Lípidos• Proteínas• Ácidos nucleicos

CARBOHIDRATOS Los carbohidratos son los compuestos más

abundantes y ampliamente distribuidos en la naturaleza, se hallan en todos los tejidos de animales como en vegetales.

Son biomoléculas formadas por C, H y O. Su fórmula condensada es CnH2nOn

Los más sencillos (pequeños) son llamados azúcares o glúcidos y son solubles en agua.

Dan la energía sencilla de arranque y son componentes estructurales.

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CARBOHIDRATOS Por su estructura química, los carbohidratos pueden considerarse derivados aldehídicos o cetónicos de polialcoholes o alcoholes.

La denominación de azúcares, sacáridos o glúcidos (del latín glykos, que significa dulce) no son del todo acertada, debido a que no todos estos compuestos son dulces. Como es caso del almidón, que es insípido.

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 aldehido o un grupo cetona y varios grupos hidroxilo.

MONOSACARIDOS Son la unidades más sencillas de los

carbohidratos. Están formados por un solo azúcar por ejemplo:

glucosa, fructosa, galactosa, ribosa y desoxirribosa. La glucosa se encuentra en sangre y líquido extracelular. La fructosa en los frutos, la ribosa en el RNA, la desoxirribosa en el DNA y la galactosa en la leche. Fructuosa

MONOSACARIDOS 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: Aldosas: Contienen en su estructura un grupo

(grupo de aldehídos). Cetosas: Contienen en su estructura un grupo

(grupo de cetonas).

Ejemplos:

Por el número de carbonos que presentan

3C triosa

4C tetrosa Biológicamente son las más importantes 5C pentosa

6C hexosa

Monosacáridos importantes

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

GLUCOSA (C6H12O6).- Es una aldohexosa conocida también conocida con el nombre de dextrosa. Es el azúcar más importante. Es conocida como “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, y las verduras.

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

GLUCOSA 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 de 70 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.

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:

GALACTOSA 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 bebe.

FRUCTUOSA La fructuosa 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 fructuosa es un isómero funcional porque tiene un grupo cetona, mientras que la glucosa y la galactosa tienen un grupo aldehido.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.

FRUCTUOSA

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.

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.

DISACARIDOS

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

SACAROSA C11H22O11. Llamada tambien SUCROSA Constituída por una molécula

de glucosa y una de fructosa unidas a través de un enlace α-1-β-2-glucosídico.

Ampliamente distribuida en la naturaleza, se encuentra en la mayoría de las plantas; entre las fuentes ricas en sucrosa se incluyen al azúcar de caña (20% de sucrosa), azúcar de remolacha (15–20%) y zanahorias.

Es azúcar utilizada a nivel doméstico para endulzar alimentos en casa. Cuando la sucrosa es 200°C forma caramelo .La estructura de la sacarosa es:

LACTOSA (C11H22O11).-

Es un disacárido formado por glucosa y galactosa unidas por un enlace β-1, 4-glucosídico. 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%.

Fácilmente sufre fermentación bacteriana, por ejemplo agriamiento de la leche por Streptococcus lactis, causado por la fermentación de lactosa a ácido láctico. La estructura de la lactosa es:

MALTOSA(C11H22O11) Es un disacárido formado por dos moléculas de glucosa unidas mediante un enlace α-

1,4-glucosídico. La maltosa es un azúcar reductor, soluble al agua. No se encuentra en naturaleza, pero es producto obtenido de degradación almidón. Por ejemplo, durante el proceso de germinación de la cebada, se obtiene maltosa a

partir del almidón, gracias a la acción enzimática de la amilasa; una vez germinada y secada la cebada (que ahora se le denomina “malta”) se le emplea para la elaboración de cerveza y Whisky de malta.

Su estructura es:

POLISACARIDOS Son largas cadenas de monosacáridos, que se unen mediante

enlace glucosidico usados por las plantas y animales como reservas de energía.

Son insolubles en agua ,no son dulces. Los más comunes en los seres vivos son: celulosa, almidón,

glucógeno y quitina.

ALMIDON 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.

El almidón se puede dividir en 2 componentes denominados amilosa (tiene aprox.entre 250 y 300 unidades de glucosa) y amilopectina(aprox. 1000 unidades de glucosa),el primero es soluble en agua y el otro es insoluble.

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

CELULOSA

La celulosa, al igual que el almidón es un polímero de glucosa. Es el compuesto mas abundante se encuentra en las paredes de células vegetales que sirve como soporte del tejido vegetal, es insoluble en agua, alcohol y éter.

En una molécula de celulosa encontraremos entre 3000 a 5000 unidades 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.

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

CELULOSA

El algodón es casi celulosa pura

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

GLUCÓGENO

Es un polisacarido formado por 125 a 22 000 unidades de glucosa.

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.

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.

Quitina Constituida de unidades

repetidas de N-acetil-C-glucosamina, unidas por enlaces β-1, 4 y consecuentemente su estructura es similar a la celulosa.

Es principal componente estructural de la cutícula de los insectos y del esqueleto de crustáceos.

NOMENCLATURA DE CARBOHIDRATOS: