domingo, 27 de enero de 2013

HIDRATOS DE CARBONO



Los hidratos de carbono o carbohidratos abarcan a los azúcares, glucógeno, almidón y celulosa. Pese a ser un grupo grande y diverso de compuestos orgánicos y a cumplir múltiples funciones, representan solo el 2 o 3 % de la masa corporal total. En los seres humanos y en los animales actúan principalmente como una fuente de energía en la formación del ATP necesario para el desarrollo de las reacciones metabólicas. Sólo unos pocos se utilizan en la elaboración de unidades estructurales. Un ejemplo es la desoxirribosa, azúcar presente en el ácido desoxirribonucleico (ADN), la molécula que lleva la información genética heredada.


Los elementos constitutivos de los hidratos de carbono son carbono, hidrógeno y oxígeno. La relación entre hidrógeno y oxígeno habitualmente es de 2:1, la misma que la del agua. Dejando a un lado algunas excepciones, los hidratos de carbono suelen tener una molécula de agua por cada átomo de carbono. Por tal razón se denominan hidratos de carbono, lo cual significa "carbono hidratado". Los hidratos de carbono se dividen en tres grupos principales según su tamaño: monosacáridos, disacáridos y polisacáridos.

Monosacáridos (azúcares simples que contienen de 3 a 7 átomos de carbono), como ejemplos tenemos:
  • Glucosa (el principal azúcar de la sangre);
  • Fructosa (se encuentra en las frutas);
  • Galactosa (azúcar de la leche);
  • Desoxirribosa (en el ADN);
  • Ribosa (en el ARN).
Disacáridos (azúcares simples formados por la combinación de dos monosacáridos mediante reacciones de deshidratación), como ejemplos tenemos:
  • Sacarosa (azúcar de mesa) = glucosa + fructosa;
  • Lactosa (azúcar de la leche) = glucosa + galactosa;
  • Maltosa = glucosa + glucosa.
Polisacáridos (decenas a centenas de monosacáridos unidos por medio de reacciones de deshidratación), como ejemplos tenemos:
  • Glucógeno (forma de almacenamiento de los azúcares en los animales);
  • Almidón (forma de almacenamiento de los azúcares en vegetales y el principal hidrato de carbono de los alimentos);
  • Celulosa (parte de las paredes de las células vegetales que no puede ser digerida por el organismo humano pero que es necesaria para la progresión de los residuos alimentarios en el intestino).

MONOSACÁRIDOS Y DISACÁRIDOS:
LOS AZÚCARES SIMPLES



Los monosacáridos y los disacáridos se conocen como azúcares simples. Los monómeros de los hidratos de carbono, los monosacáridos (mono + sacharum, azúcar), contienen entre tres y siete átomos de carbono. Se los designa con el sufijo "osa" y un prefijo que indica el número de átomos de carbono. Por ejemplo, los monosacáridos con tres carbonos se denominan triosas. También hay tetrosas (azúcares de cuatro carbonos), pentosas (azúcares de cinco carbonos), hexosas (azúcares de seis carbonos) y heptosas (azúcares de siete carbonos). Todas las células del organismo degradan la hexosa glucosa para producir ATP.

Dos moléculas de monosacáridos pueden combinarse mediante una reacción de deshidratación para formar un disacárido (di-, de dis, dos) y una molécula de agua. Por ejemplo, los monosacáridos glucosa y fructosa se combinan para formar el disacárido sacarosa (azúcar de mesa).



La glucosa y la fructosa son isómeros y los isómeros tienen la misma forma molecular pero difieren en las posiciones relativas de los átomos de oxígeno y carbono, lo cual hace que los compuestos presenten diferentes propiedades químicas. Obsérvese que la fórmula de la sacarosa es C12H22O11 y no C12H24O12 , puesto que cuando se unen los dos monosacáridos se pierde una molécula de agua.

Los disacáridos también pueden dividirse en moléculas más pequeñas y simples por una reacción de hidrólisis. Una molécula de sacarosa, por ejemplo, puede hidrolizarse en sus componentes glucosa y fructosa mediante la adición de agua.

Hidrólisis de la sacarosa
Algunas personas consumen edulcorantes por razones médicas, mientras que otros lo hacen para disminuir el aporte calórico y evitar el aumento de peso. Los edulcorantes artificiales son mucho más dulces que la sacarosa, tienen menos calorías y no causan caries dentales.

POLISACÁRIDOS



El tercer grupo principal de hidratos de carbono es el de los polisacáridos. Cada molécula de polisacárido contiene decenas o centenas de monosacáridos unidos por reacciones de deshidratación. A diferencia de los azúcares simples, los polisacáridos suelen ser insolubles en agua y no tienen sabor dulce. El principal polisacárido en el cuerpo humano es el glucógeno, que está formado en su totalidad por moléculas de glucosa unidas entre sí en cadenas ramificadas.

Parte de una molécula de glucógeno, el principal polisacárido en el cuerpo humano.
El glucógeno se forma a partir de monómeros de glucosa y es la forma de almacenamiento
de los hidratos de carbono en el cuerpo humano.

¿Qué celulas del cuerpo almacenan glucógeno?

Las células del hígado y las células del músculo esquelético.



Una cantidad limitada de hidratos de carbono se almacena como glucógeno en el hígado y en el músculo esquelético. El almidón es un polisacárido elaborado por los vegetales a partir de la glucosa. Se encuentra en alimentos como las pastas y las patatas y es el principal hidrato de carbono de la dieta. Al igual que los disacáridos, los polisacáridos como el glucógeno y el almidón pueden degradarse a monosacáridos a través de reacciones de hidrólisis. Por ejemplo, cuando disminuyen los niveles de la glucosa sanguínea, las células del hígado desdoblan el glucógeno en glucosa y la liberan a la sangre, donde está disponible para las células, que la degradan para sintetizar ATP. La celulosa es un polisacárido que se encuentra en las plantas y que, pese a que no puede ser digerida por los seres humanos, le otorga volumen a las heces facilitando su eliminación.


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