Generalidades de carbohidratos

GENERALIDADES DE CARBOHIDRATOS

Los carbohidratos o glúcidos son moléculas biológicas compuestas principalmente por carbono, hidrógeno y oxígeno. Son los compuestos orgánicos más abundantes en la biósfera. Producto de la fotosíntesis, donde la energía solar se convierte en energía química, los carbohidratos son la fuente principal de energía de los organismos heterótrofos.

Se conocen como hidratos de carbono, pues la estructura química general luce como un carbono con una molécula de agua su fórmula general (CH2O)n. También se les llaman sacáridos o azúcares. La palabra "sacárido" deriva del griego sákcharon que significa "azúcar".

Clasificación de acuerdo al número de unidades monoméricas

Los monosacáridos son aquellos carbohidratos que no pueden hidrolizarse en unidades más pequeñas un ejemplo  es la glucosa y la fructuosa.

Los oligosacáridos son aquellos carbohidratos que por hidrolisis producen de dos a diez moléculas de monosacáridos un ejemplo es la maltosa y la sacarosa.

Los polisacáridos son aquellos carbohidratos que por hidrolisis producen más de diez moléculas de monosacáridos un ejemplo es el almidón y la celulosa.

Los disacáridos contienen dos unidades del azúcar.

Clasificación de acuerdo al grupo funcional principal de su estructura

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¿Qué son los enantiomeros y los diastereomeros?

Enantiómeros. Son estereoisómeros cuyas moléculas son imágenes de espejo entre sí, pero éstas no pueden ser sobrepuestas una en la otra por lo que no coinciden en todas sus partes.

Ejemplos: D-eritrosa y L-eritrosa/ D-Gliceraldehido y L-Gliceraldehido

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Diastereómeros. Se produce cuando dos o más estereoisómeros de un compuesto tienen configuraciones diferentes en una o más, pero no todas, las equivalentes relacionadas. Los estereocentros no son imágenes especulares uno del otro. Cuando dos diastereoisómeros se diferencian entre sí en un solo estereocentro son epímeros. Cada estereocentro da lugar a dos configuraciones diferentes y por lo tanto aumenta el número de estereoisómeros en un factor de dos.

Ejemplos: D-Aldotetrosa y L- Aldotetrosa/ La D-glucosa y la D-galactosa

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Estructura de las aldopentosas, cetopentosas, aldohexosas y cetohexosas(proyección de Fischer)

Aldopentosas

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Aldohexosas

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Cetopentosas

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Cetohexosas

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Proyección de Haworth de la alfa-D-Glucopiranosa y de la beta-D-Glucopiranosa

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Anillo de la  D-Ribosa (proyección de Haworth) como Furanosa y Piranosa, además de su configuración alfa y su beta (carbono anomérico)

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Estructura y función de disacáridos con conexión alfa (maltosa y sacarosa)

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Se forma por la hidrólisis parcial del  almidón. Cuando se hidroliza la  maltosa de la cebada por acción de  las enzimas de la levadura, se  obtiene glucosa, La maltosa se produce a partir de 2  unidades de glucosa unidas por el  enlace glucosidico α-1,4. La maltosa  es un azúcar reductor y sufre  mutarrotación.

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Es la combinación de una molécula  de α -D-glucosa y 1 molécula de ß -  D-fructosa unidas por el enlace  glucosidico        α -1,2. La sacarosa no  exhibe mutarrotación.

Estructura y función de disacáridos con conexión beta (Lactosa, Celobiosa)

La función principal de la enzima βeta-D-galactosidasa es hidrolizar la lactosa en sus monosacáridos, de esta manera se reduce el contenido de lactosa y se favorece su digestión.

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 La celobiosa es un azúcar doble (disacárido) formado por dos glucosas unidas por los grupos hidroxilo del carbono 1 en posición beta de una glucosa y del carbono 4 de la otra glucosa. Por ello este compuesto también se llama beta glucopiranosil (1-4) beta glucopiranosa. Al producirse dicha unión se desprende una molécula de agua y ambas glucosas quedan unidas mediante un oxígeno monocarbonílico que actúa como puente. La celobiosa aparece en la hidrólisis de la celulosa.

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Estructura y función de polisacáridos de almacenamiento (almidón y glucógeno)

El almidón es el polisacárido de reserva propio de los vegetales. Se acumula en forma de gránulos dentro de los plastos, en la célula vegetal. Está formado por miles de moléculas de glucosa. Como no están disueltas en el citoplasma, no influyen en la presión osmótica interna y constituyen una gran reserva energética que ocupa poco volumen.

El almidón se encuentra en las semillas y en los tubérculos, como la patata y el boniato. Con esta reserva energética, las plantas pueden obtener energía sin necesidad de luz. Pero el almidón no es realmente un polisacárido, sino la mezcla de dos, la amilosa (30 %)  y la amilopectina (70 %).

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