Carbohidratos

CARBOHIDRATOS

Son compuestos orgánicos que contienen carbono, hidrógeno y oxígeno, y muchos de ellos contienen estos elementos en la relación de Cn(H2O)n. Químicamente se definen como aldehídos o cetonas, dentro de ellos se clasifican los azúcares simples o monosacáridos en donde n es un número entero de 3 a 7. Si se unen dos monosacáridos forman un disacárido; si se unen de 3-20 monosacáridos resulta un oligosacárido y cuando se unen numerosas unidades de monosacáridos, constituyen un polisacárido como por ejemplo los almidones, celulosas, pectinas, quitinas, etc.

Los carbohidratos como los azúcares y los almidones generalmente se utilizan por los organismos como fuentes de energía; mientras que los otros como las celulosas, pectinas y quitinas tienen función estructural en células individuales y aún en organismos completos como hongos, plantas, bacterias artrópodos, etc. Además, algunos polisacáridos y polímeros más cortos de azucares actúan como marcadores para una variedad de procesos de reconocimiento en las células, incluyendo la adhesión de ellas con sus vecinas y el transporte de proteínas a los destinos intracelulares apropiados y otros hacen parte de sustancias celulares importantes como son los ácidos nucleicos y como cofactores que contienen vitaminas.

En cuanto a sus propiedades fisicoquímicas, los carbohidratos de peso molecular bajo son solubles en agua y tienen poder edulcorante (endulzante) alto, características que son opuestas en los carbohidratos de peso molecular alto en los cuales la solubilidad se reduce notablemente.

Importancia de los carbohidratos

Para poder realizar todas y cada una de nuestras actividades cotidianas es necesario contar con una buena ración de Alimentos y Nutrientes que obtenemos mediante la ingesta y el consumo de Otros Organismos, mientras que por otro lado tenemos aquellos Seres Vivos que son considerados bajo una clasificación de Autótrofos, teniendo la capacidad de preparar su propio alimento, ligado a la actividad conocida como Fotosíntesis, que mediante la absorción de Agua y Nutrientes del suelo, en combinación con el estímulo de la Luz Solar, permiten elaborar un producto nutriente.

Este producto nutriente tiene como factor común una estructura química que está comprendida por una combinación de Carbono, Hidrógeno y Oxígeno, recibiendo por ello el nombre de Hidratos de Carbono, y siendo un grupo bastante amplio de sustancias que se encuentran en los organismos de los seres vivos, encontrándose en una amplia variedad en la naturaleza en sus distintas formas.

Quizá la forma más común en la que los escuchemos nombrar es la de Azúcares o Sacáridos, debido a que estos elementos se encuentran fundamentalmente en dichas sustancias que son producidas por las Especies Vegetales que abundan en el planeta y hacen posible la vida, formando parte constitutiva de las células de estos organismos, mediante su forma de Celulosa, como también de las distintas Estructuras y Conformaciones de una gran cantidad de insectos, encontrándose como Quitina.

La principal función de estas sustancias y el porqué de su abundancia en el mundo está dada por ser una de las principales fuentes de Almacenamiento de Energía por parte de una gran cantidad de organismos, mientras que en nuestra alimentación los incorporamos fundamentalmente con el consumo de Alimentos Vegetales, siendo recomendados en una proporción del 60% del total nutricional.

Además de ello, los Carbohidratos son pasibles de ofrecer en rasgos generales una muy Alta Digestibilidad, lo que proporciona un alimento ideal para aquellas personas que requieren de una dieta acompañada de una Actividad Física intensa, sobre todo antes de realizar un deporte.

Funciones de los carbohidratos

Los glúcidos cumplen un papel muy importante en nuestro organismo, que incluyen las funciones relacionadas con el tema energético, el ahorro de las proteínas, la regulación del metabolismo de las grasas y el tema estructural.

• Energía – Los carbohidratos aportan 4 kilocalorías (KCal) por gramo de peso neto, sin agua. Una vez repuestas y cubiertas todas las necesidades de energía del cuerpo, una pequeña parte se almacena en el hígado y los músculos en forma de glucógeno (normalmente no más de 0,5% del peso de la persona), el resto se transforma en tejido adiposo y se almacena en el organismo como grasas.

• Se suele recomendar que minimamente se efectúe una ingesta diaria de 100 gramos de hidratos de carbono para mantener los procesos metabólicos.

• Ahorro de proteínas – Cuando el cuerpo no dispone de suficientes hidratos de carbono, éste utilizará las proteínas con fines energéticos, consumiéndolas e impidiéndolas, por tanto, realizar otras funciones de construcción.

• Regulación del metabolismo de las grasas – En caso de no cumplir con una ingestión suficiente de carbohidratos, las grasas se metabolizan como cuerpos cetónicos, que son productos intermedios que pueden provocar problemas: cetosis – La cetosis es una situación metabólica del organismo originada por un déficit en el aporte de carbohidratos, lo que induce el catabolismo de las grasas a fin de obtener energía, generando unos compuestos denominados cuerpos cetónicos..

• Estructura – los carbohidratos constituyen una porción pequeña del peso y estructura del organismo, pero igualmente importante.

Tipos de carbohidratos

Los carbohidratos o hidratos de carbono se agrupan en dos categorías principales. Los carbohidratos simples incluyen azúcares, tales como el azúcar de la fruta (fructosa), el azúcar del maíz o el azúcar de uva (dextrosa o glucosa), y el azúcar de mesa (sacarosa). Los carbohidratos complejos (carbohidratos complejos) incluyen todo lo hecho de tres o más azúcares unidos. Los carbohidratos complejos se pensaban que eran más saludables para comer, mientras que los carbohidratos simples no eran tan buenos. Resulta que el panorama es más complicado que eso.

El sistema digestivo maneja todos los carbohidratos de la misma forma: los rompe (o trata de romperlos) en moléculas de azúcar simples, ya que sólo éstos son lo suficientemente pequeños para pasar al torrente sanguíneo. También convierte la mayoría de los carbohidratos digestibles en glucosa (también conocida como azúcar en la sangre), porque las células están diseñadas para utilizar esto como una fuente de energía universal.

La fibra es una excepción. No puede dividirse en moléculas de azúcar, por lo que pasa a través del cuerpo sin ser digerida. La fibra viene en dos variedades: la fibra soluble se disuelve en agua, mientras que la fibra insoluble no lo hace. Aunque ninguno de los tipos nutre el cuerpo, es buena para la salud de muchas maneras. La fibra soluble se une a las grasas en el intestino y las arrastra, lo que disminuye la lipoproteína de baja densidad (LDL, o colesterol malo). También ayuda a regular el uso de azúcares del cuerpo, ayudando a mantener a raya el hambre y el azúcar en sangre. La fibra insoluble ayuda a empujar la comida a través del tracto intestinal, la promoción de la regularidad y ayudar a prevenir el estreñimiento.

Clasificación de los carbohidratos

Según el resultado de su hidrólisis, los carbohidratos se pueden clasificar.

CLASE EJEMPLOS

Monosacáridos Glucosa, fructosa, galactosa

Disacáridos Sacarosa, lactosa, maltosa

Polioles Isomaltol, maltitol, sorbitol, xilitol, eritritol

Oligosacáridos Fructooligosacáridos, maltooligosacáridos

Polisacáridos tipo almidón Amilosa, amilopectina, maltodextrinas

Polisacáridos no semejantes al almidón (fibra alimenticia) Celulosa, pectinas, hemicelulosas, gomas, inulina

MONOSACÁRIDOS

Los monosacáridos o azúcares simples son los glúcidos más sencillos, no se hidrolizan, es decir, no se descomponen en otros compuestos más simples. Poseen de tres a siete átomos de carbono 1 y su fórmula empírica es (CH2O)n, donde n ≥ 3. Se nombran haciendo referencia al número de carbonos (3-7), y terminan con el sufijo -osa. El principal monosacárido es la glucosa, la principal fuente de energía de las células.

Características

La cadena carbonada de los monosacáridos no está ramificada y todos los átomos de carbono menos uno contienen un grupo alcohol (-OH). El átomo de carbono restante tiene unido un grupo carbonilo (C=O). Si este grupo carbonilo está en el extremo de la cadena se trata de un grupo aldehído (-CHO) y el monosacárido recibe el nombre de aldosa. Si el carbono carbonílico está en cualquier otra posición, se trata de una cetona (-CO-) y el monosacárido recibe el nombre de cetosa.

Todos los monosacáridos son azúcares reductores, ya que al menos tienen un -OH hemiacetálico libre, por lo que dan positivo a la reacción con reactivo de Fehling, a la reacción con reactivo de Tollens, a la Reacción de Maillard y la Reacción de Benedict.

Otras formas de decir que son reductores es decir que presentan equilibrio con la forma abierta, presentan mutarotación (cambio espontáneo entre las dos formas cicladas α (alfa) y β (beta)), o decir que forma osazonas.

Así para las aldosas de 3 a 6 átomos de carbono tenemos:

• 3 carbonos: triosas, hay una: D-Gliceraldehído.

• 4 carbonos: tetrosas, hay dos, según la posición del grupo carbonilo: D-Eritrosa y D-Treosa.

• 5 carbonos: pentosas, hay cuatro, según la posición del grupo carbonilo: D-Ribosa, D-Arabinosa, D-Xilosa, D-Lixosa.

• 6 carbonos: hexosas, hay ocho, según la posición del grupo carbonilo: D-Alosa, D-Altrosa, D-Glucosa, D-Manosa, D-Gulosa, D-Idosa,

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