Carbohidratos, Obesidad Y Diabetes

Definición Y Estructura De Los Carbohidratos

Un carbohidrato es un compuesto orgánico formado por carbono, hidrógeno y oxigeno, y distribuido de tal forma que en cada carbono se encuentra una molécula de agua, es decir dos H y un O.

Tambien se les conoce como hidratos de carbono, azúcares o sacáridos.

Tienen funciones muy importantes dentro de la alimentación ya que son uno de los cuatro grupos de nutrientes básicos, algunos ejemplos son la glucosa, sacarosa, amilosa celulosa, etc.

La principal función de los carbohidratos es proveer energía al cuerpo.

La oxidación de la glucosa (glucólisis) produce moléculas de ATP (adenosín trifosfato), el cual al hidrolizarse libera una gran cantidad de energía.

Para representar estructuras de carbohidratos, se utiliza una representación abreviada, las fórmulas de proyección de Fischer. Las fórmulas de proyección de Fischer, resultan cómodas para representar estructuras y por tanto, se continúan utilizando, igual que el convenio de clasificar los carbohidratos como pertenecientes a las familias D o L, en lugar de utilizar el convenio mucho más actual de clasificar R o S (Cahn-Igold-Prelog). Digamos D (+) gliceraldehido, D porque el –OH está a la derecha y el signo (+) se refiere solo a la rotación de luz polarizada, es una molécula dextrógira. Así un carbohidrato que presenta el –OH del estere centro más alejado del carbonilo a la derecha, se clasifica como D. si estuviera a la izquierda, se clasifica como perteneciente a la familia L o serie L.

Clasificación

Existe una amplia variedad de sustancias orgánicas que se clasifican como carbohidratos, pero solo tres clases son de importancia dietética, entre las cuales habitualmente ingerimos con los alimentos.

Los carbohidratos se clasifican en monosacáridos, oligosacáridos y polisacáridos.

A) Monosacáridos o azúcares simples: no pueden ser hidrolizados a moléculas más pequeñas. En su nomenclatura, el sufijo “osa” es para designar un azúcar reductor que contiene un grupo aldehído o un grupo alfa-hidroxicetona. Ejemplo: Ribosa, arabinosa, xilosa, lixosa, ribulosa, fructosa, glucosa, que se encuentran en las frutas, miel y verduras.

B) Oligosacáridos (oligos = pocos; son menos dulces que los monosacáridos o los disacáridos): polímeros desde 2 hasta 10 unidades de monosacáridos.

1) Disacáridos: formados por la unión de dos monosacáridos iguales o distintos que producen dos moléculas de monosacáridos por hidrólisis.

Ejemplo: lactosa (glucosa y galactosa), sacarosa (combinación de glucosa y fructosa), sacarosa es mejor conocida como azúcar de mesa, la lactosa considerada el azúcar de la leche (glucosa y galactosa) y la maltosa conocida como azúcar de los cereales y la cerveza (glucosa y glucosa).

2) Polisacáridos: están formados por la unión de más de 10 monosacáridos simples.

Complejos. Tienen función de reserva como almidón, glucógeno y dextranos y función estructural: celulosa y xilanos.

Polisacáridos: Son cadenas de gran longitud de cientos de moléculas de glucosa. Existen dos tipos: los almidones y las fibras o celulosa. Los almidones son convertidos por acción de la digestión a moléculas simples de glucosa, absorbidos y vertidos inmediatamente al torrente sanguíneo. El cuerpo humano no puede digerir las fibras, por lo que la utilidad de estas consiste principalmente en proporcionar volumen al bolo intestinal contribuyendo así a la digestión y ahora se sabe que una leve proporción de fibra puede ser fermentada por las bacterias intestinales y producir ácidos grasos de cadena corta. Las funciones de los polisacáridos son reserva energética y estructural. Los polisacáridos de reserva son los que guardan la glucosa, en forma de almidón en los vegetales y glucógeno en los animales, para liberarla al organismo cuando es necesaria.

El glucógeno es el principal polisacárido de reserva en animales. Se acumula en forma de gránulos en el hígado y músculos que mueven el esqueleto. Está formado por miles de moléculas unidas por enlaces (1--4). Tiene forma de hélice y está ramificado, pero la ramificación es mayor, porque se produce cada 8 o 10 carbonos. Se puede decir que está formado por gran cantidad de maltosas.

Almidón: principal polisacárido de reserva energética en los vegetales. Se acumula en forma de gránulos dentro de los plastos, sobre todo en las células de la semilla, de la raíz y del tallo. El almidón está compuesto de: Amilosa: formado por -D-glucopiranosas unidas mediante enlaces (1-4), formada por maltosa, en una cadena sin ramificar y por Amilopectina: formado por -D-glucopiranosas unidas mediante enlaces (1-4), de cadena ramificada cada 12 glucosas.

La celulosa es un polímero estructural ramificado, componente principal de las paredes celulares de las plantas A pesar de que está formada por glucosas, los animales no la pueden utilizar como fuente de energía, ya que no es digerible porque no cuentan con la enzima necesaria para romper los enlaces β-1,4-glucosídicos; sin embargo, es importante incluirla como fibra dietética porque facilita la digestión.

Metabolismo y ciclo de KREBS

Sucesión de reacciones químicas que ocurren dentro de la célula, mediante las cuales se realiza la descomposición final de las moléculas de los alimentos y en las que se producen dióxido de carbono, agua y energía. Este proceso, que se lleva a cabo por la acción de siete enzimas, es conocido también por ciclo de los ácidos tricarboxílicos. El ciclo de Krebs ocurre en todos los animales, plantas superiores y en la mayoría de las bacterias. En los organismos que tienen células con núcleo, el ciclo tiene lugar dentro de un orgánulo membranoso que se llama mitocondria, una estructura que se compara a menudo con la central de producción de energía de la célula. El descubrimiento del ciclo es obra de Hans Adolf Krebs, un bioquímico británico que presentó este importante avance científico en 1937.

Metabolismo de glúcidos, mecanismo mediante el cual el cuerpo utiliza azúcar como fuente de energía. Los glúcidos, o hidratos de carbono, son uno de los tres constituyentes principales del alimento y los elementos mayoritarios en la dieta humana. El producto final de la digestión y asimilación de todas las formas de hidratos de carbono es un azúcar sencillo, la glucosa, que se puede encontrar tanto en los alimentos como en el cuerpo humano. El metabolismo de las grasas y ciertas proteínas a veces se dirige también a la producción de glucosa. Esta sustancia es el principal combustible que los músculos y otras partes del organismo consumen para obtener energía. Está presente en cada célula y casi en cada fluido orgánico, y la regulación de su concentración y distribución constituye uno de los procesos más importantes de la fisiología humana. Entre otros azúcares menos importantes destaca la lactosa, o azúcar de la leche, que se forma en las glándulas mamarias de todos los animales mamíferos y que está presente en su leche.

Los glúcidos como el almidón, la dextrina, el glucógeno (el almidón animal), la sacarosa (el azúcar de caña), la maltosa (el azúcar de malta) y la lactosa, se descomponen en el tracto digestivo en azúcares simples de seis carbonos, que pasan con facilidad a través de la pared intestinal. La fructosa (el azúcar de la fruta) y la glucosa no se alteran durante la digestión y se absorben como tales. La celulosa, presente en muchos alimentos, es un elemento nutricional importante para algunos animales, en especial ganado y termitas, pero, aunque es básica en el proceso global de la digestión, no tiene valor en la nutrición humana.

La digestión de los glúcidos se realiza gracias a la acción de varias enzimas. La amilasa, que se encuentra en la saliva y en el intestino, descompone el almidón, la dextrina y el glucógeno en maltosa, un azúcar de doce carbonos. Otras enzimas del intestino delgado descomponen los azúcares de doce carbonos en otros de seis. Así, la maltasa hidroliza la maltosa en glucosa; la sacarosa o invertasa rompe el azúcar de caña en glucosa y fructosa; la lactasa descompone el azúcar de la leche en glucosa y galactosa.

Los azúcares de seis carbonos, producto final de la digestión de los glúcidos, atraviesan la pared del intestino delgado a través de los capilares (vasos sanguíneos diminutos) y alcanzan la vena porta que los lleva hasta el hígado. En este órgano son transformados y almacenados en forma de glucógeno. El glucógeno está siempre disponible y cuando el organismo lo requiere se convierte en glucosa y se libera al torrente sanguíneo.

La conversión de glucosa a glucógeno y viceversa está catalizada por diferentes enzimas. La fosforilasa es responsable de la liberación de la glucosa-1-fosfato a partir del glucógeno. La reacción está estimulada por las hormonas adrenalina y glucagón. La glucosa-1-fosfato es transformada por la hexoquinasa en glucosa-6-fosfato, que puede ser metabolizada o convertida en glucosa libre incorporándose en el torrente sanguíneo. La captación de glucosa por parte de las células se activa por la insulina. La glucosa, antes de ser utilizada, se transforma de nuevo en glucosa-6-fosfato, que, o bien se metaboliza, o se convierte en el hígado y los músculos, en glucosa-uridina-di fosfato. Esta última forma de glucosa se transfiere al glucógeno en una reacción catalizada por la glucógeno sintetasa y estimulada por insulina. Las hormonas corticales (de la corteza adrenal), hipofisarias (de la pituitaria o hipófisis), así como la tiroxina, están también implicadas en el control del metabolismo de los carbohidratos, pero no se conoce su mecanismo de acción.

La liberación de hormonas está regulada también por la cantidad de sustancias circulantes en sangre, cuya presencia o utilización queda bajo control hormonal. Los altos niveles de glucosa en la sangre estimulan la producción y liberación de insulina, mientras que los niveles reducidos estimulan a las glándulas suprarrenales para producir adrenalina y glucagón; así se mantiene el equilibrio en el metabolismo de los hidratos de carbono.

Si se evitan los picos de azúcar anormales se prescindirá igualmente, de la necesidad de insulina para regularlos. Por lo tanto, la lipólisis no quedará relegada a un segundo plano y el metabolismo procederá a un equilibrado consumo o utilización de grasas en lugar de azúcar.

...