Carbohidratos

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CENTRO UNIVERSITARIO DE EDUCACIÓN DE LA SALUD (CUES)

UNIDAD 5

Pánuco Cruz César Alejandro – 2200844

Grupo 423

DOCENTE: SÁNCHEZ DÍAZ MARÍA DE LOS REMEDIOS

MATERIA: BIOQUÍMICA

Tijuana Baja California a viernes 13 de octubre de 2023.

INTRODUCCIÓN

Los carbohidratos, también conocidos como glúcidos o azúcares, son uno de los principales grupos de macronutrientes esenciales para el funcionamiento del cuerpo humano. Estas moléculas juegan un papel fundamental en la generación de energía y en el mantenimiento de numerosas funciones biológicas. Son una parte importante de la dieta diaria de la mayoría de las personas.

Estos están formados por átomos de carbono, hidrógeno y oxígeno y su estructura química varía según se clasifiquen en simples o complejos. Los carbohidratos simples son azúcares como la glucosa y la fructosa que se descomponen rápidamente en el cuerpo y proporcionan energía inmediata. Los carbohidratos complejos, como el almidón y la fibra, por otro lado, están formados por cadenas de azúcar más largas y se descomponen más lentamente, lo que los convierte en una fuente sostenible de energía.

Desempeñan un papel crucial en la regulación de los niveles de azúcar en sangre, siendo la glucosa la principal fuente de energía para las células del cuerpo. Además, la fibra, un tipo de carbohidrato complejo, es esencial para la salud digestiva y contribuye a la saciedad.

En tu dieta diaria es importante asegurar un equilibrio adecuado de carbohidratos, ya que un consumo excesivo puede provocar aumento de peso y problemas de salud como diabetes tipo 2, mientras que una ingesta insuficiente puede provocar fatiga y problemas de concentración.

En resumen, los carbohidratos son componentes nutricionales esenciales que desempeñan un papel crucial a la hora de proporcionar energía al cuerpo y mantener la salud. Para mantener una dieta equilibrada y promover el bienestar, es importante comprender los diferentes tipos de carbohidratos y su influencia en la alimentación.

Generalidades

Estructura de los Carbohidratos

Los carbohidratos están compuestos principalmente por carbono (C), hidrógeno (H) y oxígeno (O). Su fórmula química general es (CH₂O) n, donde "n" representa el número de unidades repetidas de CH₂O. Los carbohidratos pueden ser clasificados en dos categorías principales:

1. Carbohidratos Simples: Estos son azúcares y se dividen en dos subtipos:

   - Monosacáridos: Son la unidad más simple de carbohidratos y no se pueden descomponer en azúcares más pequeños. Ejemplos incluyen la glucosa, la fructosa y la galactosa.

   - Disacáridos: Están compuestos por dos monosacáridos unidos. Ejemplos son la sacarosa (glucosa + fructosa), la lactosa (glucosa + galactosa) y la maltosa (glucosa + glucosa).

2. Carbohidratos Complejos: También conocidos como polisacáridos, están formados por largas cadenas de monosacáridos. Ejemplos incluyen el almidón, la celulosa y el glucógeno.

Funciones de los Carbohidratos

Los carbohidratos desempeñan varias funciones vitales en el cuerpo humano:

1. Fuente de Energía: Los carbohidratos son la principal fuente de energía para el cuerpo. Se descomponen en glucosa, que es utilizada por las células para la producción de ATP, la principal molécula de energía celular.

2. Reserva de Energía: El glucógeno, un polisacárido, se almacena en el hígado y los músculos y se utiliza como reserva de energía para momentos de necesidad, como durante el ejercicio.

3. Estructura Celular: La celulosa, un polisacárido, es un componente importante de las paredes celulares en plantas y proporciona estructura y rigidez.

4. Fibra Dietética: Los carbohidratos en forma de fibra dietética son esenciales para una digestión saludable y la prevención del estreñimiento.

Fuentes Alimenticias de Carbohidratos

Los carbohidratos se encuentran en una variedad de alimentos. Algunas fuentes comunes incluyen:

- Granos y Cereales: Pan, arroz, pasta, avena, trigo, maíz, cebada, etc.

- Legumbres: Frijoles, lentejas, guisantes, garbanzos, etc.

- Frutas: Manzanas, plátanos, naranjas, uvas, etc.

- Verduras: Patatas, zanahorias, brócoli, espinacas, etc.

- Productos Lácteos: Leche, yogur, queso (contienen lactosa).

- Azúcares y Dulces: Azúcar de mesa, miel, golosinas, refrescos, etc.

Papel en la Salud y la Dieta

- Un consumo adecuado de carbohidratos es esencial para mantener los niveles de energía y la función cerebral.

- Las fuentes de carbohidratos saludables, como los granos enteros y las verduras, son ricas en nutrientes y fibra.

- El exceso de carbohidratos simples y procesados puede contribuir al aumento de peso y a problemas de salud, como la resistencia a la insulina y la diabetes tipo 2.

- La ingesta equilibrada de carbohidratos, proteínas y grasas es fundamental para una dieta saludable y variada.

Monosacáridos

Los monosacáridos simples se pueden representar con la fórmula estequiométrica (CH2O) y pueden tener función aldehído: cuando el grupo funcional carbonilo se encuentra en el carbón primario de la molécula, o función cetona: cuando el grupo funcional se encuentra en un carbón secundario. Según la longitud de la cadena carbonada se distinguen entre aldo o cetotriosas, tetrosas, pentosas etc. La molécula más pequeña que generalmente se considera un monosacárido son las triosas (con n = 3).

Todos los monosacáridos son azúcares reductores, ya que al menos tienen un -OH hemiacetálico libre, por lo que dan la Reacción de Maillard y la Reacción de Benedict.

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

3 carbonos: triosas, hay una: D-Gliceraldehido.

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, D-galactosa, D-talosa.

Las cetosas de 3 a 6 átomos de carbono son:

Triosas: hay una: Dihidroxiacetona.

Tetrosas: hay una: D-Eritrulosa.

Pentosas: hay dos, según la posición del grupo carbonilo: D-Ribulosa, D-xilulosa.

Hexosas: hay cuatro según la posición del grupo carbonilo: D-sicosa, D-fructosa, D-sorbosa, D-tagatosa.

Al igual que los disacáridos, son dulces, solubles en agua (hidrosolubles) y cristalinos. Los más conocidos son la glucosa, la fructosa y la galactosa.

Estos azúcares constituyen las unidades monómeros de los hidratos de carbono para formar los polisacáridos.

Tienen la propiedad de desviar la luz polarizada, propiedad que le confiere su carbono asimétrico (estereoisometría), llamándose dextrógiros los que la desvían hacia la derecha, y levógiros, hacia la izquierda. Todos tienen actividad óptica menos la dihidroacetona.

• Epímeros: dos monosacáridos que se diferencian en la configuración de uno sólo de sus carbonos asimétricos. Por ejemplo, la D-Glucosa y la D-Manosa sólo se diferencian en la configuración del hidroxilo en el C2
• Anómeros: dos monosacáridos ciclados que se diferencian sólo en el grupo -OH del carbono anomérico (el que en principio pertenece al grupo aldehído o cetona). Dan lugar a las configuraciones α y β.

• Por convenio alfa abajo y beta arriba del plano de proyección de Haworth.

• Enantiómeros: aquellos monosacáridos que tienen una estructura especular en el plano (D y L).

• D por la derecha y L por la izquierda.

Disacaridos

Los disacáridos se forman cuando dos monosacáridos se unen por medio de una reacción de deshidratación, también conocida como reacción de condensación o síntesis por deshidratación. En este proceso, el grupo hidroxilo de un monosacárido se combina con el hidrógeno de otro, libera una molécula de agua y forma un enlace covalente conocido como enlace glucosídico. Algunos ejemplos de disacáridos serian:

• Lactosa. Resultante de la unión de glucosa y galactosa, es segregada en las glándulas mamarias de los mamíferos para alimentar a su prole y es fermentada por bacterias lácticas durante la hechura de queso o yogur.

• Trehalosa. Azúcar doble presente en champiñones y setas, así como la hemolinfa (líquido circulatorio de los insectos, su análogo en los vertebrados es la sangre) de los insectos.

• Sacarosa. El azúcar de mesa es un producto intermedio de la fotosíntesis, compuesto de fructosa y glucosa, sintetizado solo por las plantas. Es el principal edulcorante de consumo humano.

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