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¿Qué es?

Es la principal fuente de energía para los seres vivos.

Podemos encontrarlos en:

Pan

Harinas

Granos

Cereal

Leche

Jugo de naranja

Café con azúcar

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c01 Generalidades

¿Qué es? Desde el punto de vista químico:

Es un polihidroxialdehído o polihidroxicetona.

Fórmula:

Cn(H2O)n

Se les llama carbohidratos porque son carbonos hidratados con agua. Cuando se encuentran deshidratados se les llama deshidratos de carbono, azúcares o glucidos.

Características:

Son polares (solubles en agua)

Se nombran según su grupo funcional

Aldehído: Cuando tengo un carbonilo (un carbono con doble enlace a un oxígeno) en el extremo de la molécula.

Aldosa: Un carbohidrato con un aldehído (polihidroxialdehído).

Cetona: Cuando tengo un carbonilo en medio de dos carbonos.

Cetosa: Un carbohidrato con un cetona (polihridroxicetona).

También pueden nombrarse según la longitud de su cadena

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Funciones

Fuente de energía: Las células obtienen energía a partir de la oxidación de la glucosa.

Estructuras: Como la celulosa en los troncos de los árboles o el ácido hialurónico como tratamiento.

Tipo de sangre: Depende de los carbohidratos presentes en la membrana de los eritrocitos.

Reconocimiento celular: Los carbohidratos presentes en las membranas celulares ayudan al reconocimiento y comunicación entre células debido a que manda y recibe señales.

Clasificación:

Se clasifican según su grado de polimerización (cuando se tienen moléculas pequeñas que se unen para formar otras más grandes):

Monosacáridos: Una molécula o monómero.

Disacáridos: Dos moléculas o monómeros.

Oligosacáridos: De 3 a 15 moléculas o monómeros.

Polisacáridos: Cientos de moléculas o monómeros.

Ejemplo: Nosotros almacenamos polisacáridos cuando la glucosa se polimeriza, forma glucógeno y lo almacenamos.

Para identificar un monómero o una unidad y así saber clasificarlo, debemos encontrar un grupo aldehído y o un grupo cetona, por lo que cada carbohidrato o monosacárico va a tener alguno de estos dos grupos.

Monosacáridos

Unidades más simples en los carbohidratos.

Triosas: Tres carbonos (carbohidrato más pequeño, ya que si tiene menos carbonos no se considera un carbohidrato). Ejemplos: Gliceraldehído o hidroxicetona

Pentosas: Cinco carbonos.

Hexosas: Seis carbonos.

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Centro quiral

Carbono que tiene cuatro sustituyentes y por lo tanto varios isómeros.

El carbono quiral pueden tener el OH a la derecha (D) o a la izquierda (L), pero la naturaleza sólo sintetiza monosacáridos en posición D. El último centro quiral es el que define si es D o L.

Comparaciones

Eiómero: En espejo (imágenes especulares)

Tautómeros: Cuando todo es igual, excepto que uno es aldo y el otro es ceto.

Epímeros: Cuando hay una diferencia de espejo (imagen especular) en sólo un carbono y que no es el último. Cambia un OH.

Diastómeros: Cuando hay más de un epímero, es decir, más de una diferencia. Cambia más de un OH.

Hemiacetales

Cuando un aldehído o una cetona se mezcla o reaccion con grupos OH (alcohol). Reaccionan con el que esté más lejos.

En la Proyección de aworth, si el OH queda hacia abajo es alfa (a) y si queda hacia arriba es beta (b). Estos dos son anómeros. El carbono aludido al pasar de una Proyección de Fisher a una de Haworth se le llama carbono anomérico.

Piranosa: Se cicla en un hexágono por ser con un aldehído.

Furanosa: Se cicla en un pentagono por ser con cetosa.

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Oxidación y reducción de monosacáridos

Oxidación: Pérdida de electrones. El oxígeno los atrae. (Alcohol, Aldehído, Ácido carboxílico).

Reducción: Gana electrones. (Ácido carboxílica, Aldehído, Alcohol).

Poliólisis: Formar azúcar del alcohol.

Dato: La industria alimenticia lo que hace es reducción debido a que de esta forma no hay azúcares, no hay calorías y no son fermentables por lo que no causan caries. Es el caso de los chicles sin azúcar. Sin embargo, no se pueden consumir en altas cantidades porque sí fermentan con las bacterias del tracto digestivo y pueden actuar como laxantes y provocar daños en la microbiota.

Monosacáridos importantes

Fructosa: Proviene de una cetohexosa por lo que se convierte en una furanosa. La encontramos en frutas y miel, además es la principal fuente de energía de los espermatozoides.

Glucosa: Principal fuente de energía para todo, pero única para el cerebro y eritrocitos.

Galactosa: Forma lactosa, proteoglicanos, fosfolípidos, glicoproteínas. Cuando la galactosa se une con la glucosa, es la responsable de que la leche sea dulce.

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Disacáridos

Unión de dos monosacáridos.

Acetales: Un hemiacetal mezclado con alcohol.

Condensación: Se pierde una molécula de agua y se hace un enlace covalente (enlace glicosídico) entre los electrones que quedan que son azúcares o glúcidos.

Azúcares reductores

Cuando el carbono anómerico o grupo funcional (aldo o ceto) está libre el carbohidrato se puede oxidar. Es decir, es un azúcar reductor. Todos los azúcares que tengan el carbono anomérico o grupo funcional libre son azúcares reductores, lo que incluye a TODOS los monosacáridos y algunos disacáridos, esto unicamente cuando el anomérico se encuentre libre, pero si ambos están enlazados entonces no es reductor.

Ejemplos de Disacáridos:

Sacarosa: Glucosa + Fructosa a (1-2) Azúcar no reductor. En refrescos naturales.

Maltosa: Glucosa + glucosa a (1-4) Azúcar reductor. En leche malteada, maxi malta.

Lactosa: Glucosactosa b (1-4) Azúcar reductor. Dulce de la leche.

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Polisacáridos

Existen Homopolisacáridos (repetición de la misma unidad monomérica) y Heteropolisacáridos (unidades distintas).

Los Homopolisacáridos se dividen en de reserva energética (almidón y glucógeno) y estructurales (celulosa y quitina).

Almidón

Polisacárido de a-D glucosas

Reserva energética primordial en plantas

Se encuentra en vegetales harinosos y cereales (papa, trigo, yuca)

Tiene dos estructuras (Almilosa y amilopectina)

Amilosa

A (1-4)

4000 unidades lineales

Forma una estructura helicoidal (hélice)

El carbón anomérico libre es el extremo reductor y el no libre es no reductor

Amilopectina

A (1-4)

Regiones ramificadas de a (1-6) cada 20-24 unidades de glucosa

Glucógeno

Polímero de a-D glucosas

Reserva energética primordial de los animales en tejido hepático y muscular

Sin zonas distingibles, está ramificado cada 8 glucosas, a (1-4) y a (1-6)

El almidón y el glucógeno sí tienen un extremo reductor, pero tiene muchas ramas con extremos no reductores, por lo tanto no reaccionan y se consideran no reductores.

Celulosa

B (1-4)

Polímero D glucosas

Componente estructural de plantas

No tiene ramificaciones

No se digiere al ser enlaces muy fuertes junto con los enlaces de hidrógeno

Quitina

B (1-4)

Polímero de D-N Glucosamina

Componente estructural de algunos insectos y crustáceos

No tienen ramificaciones

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Alimentación

Todos los grupos alimenticios tienen carbohidratos. Los carbohidratos digeribles tienen 4 kcal/gramo

Clasificación de la dieta

Simples: Monosacáridos y disacáridos (dulces, postres, frutas, son de absorción rápida, se les da a pacientes diabéticos con hipoglicemia o personas a punto de desmayarse, pero nunca sólidos).

Complejos: Almidones (harinas)

Fibra: No digeribles (los que mejoran el tránsito intestinal, funcionan como alimento para la microbiota y absorben agua, como la lechuga). Este aumenta la saciedad, previene el estreñimiento y baja el colesterol.

Tipo de sangre

Cada membrana de los eritrocitos tiene carbohidratos.

Tipo O: Contienen los 4 básicos (Fructosa, galactosa, n-acetilglucosamina.

Tipo B: Contiene una galactosa extra.

Tipo A: Contiene una