Carbohidratos

Carbohidratos

En esta época, cuando se piensa en macromoléculas, automáticamente se piensa en plásticos. Aunque sin duda son importantes, no hay que olvidarse de las macromoléculas naturales, el sostén de la vida. Son macromoléculas nuestra piel, la tela de la araña, las plumas del pavo real, los cuernos de los toros, la seda, las garras de las águilas, la lana, el algodón, etc. Los sistemas estructurales, circulatorios, de protección, de defensa y reproductivos, es decir, todos los aspectos de la vida misma, están sustentados en los polímeros naturales.

Polisacáridos (carbohidratos)

Los polisacáridos son polímeros de los azúcares, sustancias que llevan el nombre químico de carbohidratos. Los carbohidratos son compuestos formados por carbono, hidrógeno, y oxígeno, estos dos últimos en la misma proporción que en el agua, es decir, dos átomos de hidrógeno por cada átomo de oxígeno.

Tal vez el carbohidrato más conocido sea la sacarosa, con fórmula C12H22O11, pues es el azúcar que utilizamos comúnmente en las comidas. La sacarosa es un disacárido, o sea, está formada por dos moléculas de carbohidratos, glucosa y fructosa, que se unen por condensación, con la eliminación de una molécula de agua.

Otros disacáridos ampliamente conocidos son la lactosa, que se encuentra en la leche, y la maltosa, producto de la cebada.

Por otra parte, la celulosa y el almidón son polisacáridos de la glucosa, donde el prefijo poli- sí representa a una multitud de moléculas de glucosa que se unen por condensación. La masa molecular de la celulosa es de cerca de 400 000 uma, mientras que el almidón puede alcanzar varios millones. La celulosa es uno de los principales elementos estructurales de las plantas y el almidón constituye su reserva energética.

La celulosa es la sustancia orgánica más abundante en la tierra, y únicamente algunas bacterias pueden digerirla, como las que se encuentran en el sistema digestivo de las termitas. Por otra parte, una enorme cantidad de animales digiere el almidón, que es abundante en cereales y tubérculos, como el maíz y las papas. Se le utiliza ampliamente como relleno de medicinas en forma de pastillas y también como cápsulas.

Almacenes de energía solar.

Son las sustancias más abundantes de la alimentación; son también la principal fuente de energía. Pueden, sin embargo, participar en funciones de reconocimiento celular de gran especificidad, al determinar, por ejemplo, los grupos sanguíneos.

En la naturaleza los carbohidratos actúan como almacén; representan el material que capta la energía del sol y permite que la utilicen los seres vivos. Los azúcares son el producto inmediato de la fotosíntesis; con la energía solar, y a partir de CO2 y H2O se sintetiza la glucosa como primer producto. Convirtiendo luego esta molécula en CO2 y H2O, los organismos animales pueden transformar esta energía en enlaces químicos de numerosos compuestos, convertibles a su vez en trabajo eléctrico, mecánico, etc. El grupo de sustancias biológicas más abundante es también el de los carbohidratos; para ello o por ello, los caminos de flujo alimenticio en los sistemas ecológicos, al igual que los caminos metabólicos, de las células o los organismos destinados a los carbohidratos, son los más activos en comparación con los otros.

Además de su papel como los principales componentes de la dieta y del metabolismo general, los carbohidratos desempeñan papeles relevantes desde otros puntos de vista. Por ejemplo, intervienen en la composición de algunos tejidos, desempeñando entonces un papel estructural; también son componentes de los llamados mucopolisacáridos, sustancias que tienen un papel de gran importancia como revestimiento de las mucosas, o las superficies articulares, que se debe principalmente de las propiedades lubricantes de estas sustancias. Finalmente, existen polímeros, generalmente de azúcares derivados, que en numerosos casos se encuentran asociados a la superficie de las bacterias, los eritrocitos y otras células, accesibles del exterior y reconocibles por otros sistemas.

Composición general y clasificación

Los carbohidratos están compuestos esencialmente de C, H y O, los cuales, en las unidades llamadas monosacáridos simples, se encuentran en tal proporción, que por cada átomo de carbono existe una cantidad de H y O equivalente a una molécula de agua. Esta fue la suposición de la cual se partió para denominar a estos compuestos como Hidratos de Carbono. Su fórmula empírica es (CH2O) n.

Clasificación

Como se indicó anteriormente, el punto de partida para la formación de todos los carbohidratos son los monosacáridos, los cuales constituyen el grupo eje desde el punto de vista estructural, y también el grupo básico de la clasificación. A partir de ellos se pueden formar dos tipos de moléculas: o bien moléculas derivadas de las simples mencionadas, por la inclusión de grupos adicionales, o bien polímeros, es decir, moléculas que se forman por la unión de dos o mas de estas unidades sencillas, ya sean simples o derivadas. De estos hechos se parte para la clasificación, que por lo demás es extremadamente sencilla. Comprende por una parte los monosacáridos simples o monosacáridos, que resultan por el mecanismo ya mencionado, y por otra parte los polímeros, que comprenden desde los dímeros, o sea las moléculas formadas por dos moléculas de monosacáridos (disacáridos), hasta los polisacáridos, formados por un gran número de moléculas de monosacáridos simples o derivados.

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