CARBOHIDRATOS Los carbohidratos, también llamados hidratos de carbono, glúcidos o azúcares son la fuente más abundante y económica de energía alimentaria de nuestra dieta Son las moléculas más ampliamente distribuidas en la naturaleza. Se encuentran distribuidas en plantas (celulosa en paredes) y animales (quitina en exoesqueleto artrópodos) -Dan soporte a la membrana plasmática -Define las características celulares -Identifican las señales químicas de la célula. Pueden ser polisacáridos u oligosacáridos. -Se encuentran en el exterior de la membrana formando el glucocalix Se es llama carbohidratos debido a que químicamente son compuestos por Carbono, Hidrógeno y Oxígeno. Su fórmula es C(H2O)n Funciones -Ser precursores de muchos polímeros -Almacenar energía -Proveer de materiales estructurales de construcción -Funcionan como “blanco” molecular para permitir el reconocimiento de moléculas y células específicas Estructura de los azúcares Los azúcares, definidos por la presencia de los grupos carboxilo y carbonilo, son las formas más simples de los carbohidratos. Cada átomo de carbono en una molécula de azúcar tiene un hidrógeno y un grupo hidroxilo (-OH), excepto el átomo de carbono que también tiene un grupo carbonilo (=O). Clasificación De acuerdo a la cantidad de moléculas que intervienen en su formación nos encontramos con diferentes tipos de carbohidratos: - Monosacáridos (una sola molécula) - Oligosacáridos (de 2 a 10 moléculas) - Polisacáridos (cadenas ramificadas de mas de 10 moléculas) Carbohidratos - Monosacaridos o Glucosa o Fructosa o Galactosaç - Disacaridos o Lactosa o Sacarosa - Polisacáridos o Almidon o Glucogeno o Celulosa MONOSACARIDOS Azúcares simples - Carbohidratos sencillos de una sola cadena de 3 a 8 C - Propiedades solubles en agua, dulce, cristalinos y blancos - Poder reductor = capacidad de actuar como donadores de electrones en reacciones metabólicas de oxidación – reducción - Se nombran añadiendo de la terminación -osa al numero de carbonos Azúcar reductor (examen) - Son aquellos azúcares que poseen su grupo carbonilo (grupo funcional) intacto, y que a través del mismo pueden reaccionar con otras moléculas. Monosacáridos Clasificación de los carbohidratos Número carbonos de Nombre categoría de la Ejemplos relevantes 3 Triosa Gliceraldehido, dihidroxiacetona 4 Tetrosa Eritrosa 5 Pentosa Ribosa, ribulosa, xilulosa 6 Hexosa Glucosa, galactosa, manosa, fructosa 7 Heptosa Seudoheptulosa 9 Nanosa Ácido neuraminico, también llamado acido siálico Aldosa - D-gliceraldehido / 3 carbonos - D-Eritrosa 7 / 4 carbonos - D-ribosa, D-arabinosa, D-xilosa / 5 carbonos - D-glucosa, D-manosa, D-galactosa / 6 carbonos Cetosas - Dihidroxiacetato / 3 carbonos - Alpha-eritrulosa / 4 carbonos - D-ribulosa, D-xilulosa / 5 carbonos - D-fructosa / 6 carbonos Monosacáridos: importancia fisiológica Pentosas Ribosa: es un componente estructural de nucleótidos en estado libre, como el ATP (adenosintrifosfato): y de ácidos nucleicos, como el ácido RibonucleicoARN Xilosa: es el componente del polisacárido xilina, presenta en la madera. Arabinosa: se encuentra en forma de goma arábica (ambar) Ribulosa: actúa como intermediario activo en la fijación del dióxido de carbono atmosférico en los organismos autótrofos (producen almidón, azúcares.) Hexosas Las más comunes Glucosa: Es el principal nutriente de los seres vivos que, mediante la respiración celular, es degradado parcial o totalmente para obtener energía. Se encuentra libre en el citoplasma celular, en los frutos y en la sangre Galactosa: No se encuentra libre, forma parte de la lactosa (disacárido de la Manosa: Es un componente de polisacáridos presentes en vegetales, bacterias, levaduras y hongos. Forma parte de la estreptomicina: sustancia con actividad antibiótica Fructosa: Se encuentra en las frutas, libre o unida a la glucosa, formando el disacárido sacarosa. Actúa en el líquido seminal con nutriente de los espermatozoides. Las células hepáticas la transforman en glucosa, por lo que tiene un valor nutriente equivalente DISACÁRIDOS Producen dos moléculas del mismo o de diferentes monosacáridos cuando se hidrolizan: ejemplos de estos compuestos son la maltosa, que produce dos moléculas de glucosa, y la sacarosa, que produce una molécula de glucosa y una de fructosa. Sucrosa o sacarosa: prevalente en el azúcar de caña está compuesta de glucosa y fructosa unidas por una a-(1,2)-B-enlace glucosídico. Lactosa: se encuentra exclusivamente en la leche de mamíferos y consiste en galactosa y glucosa en una B-(1,4)-enlace glucosídico. Maltosa: es el principal producto de degradación del almidón, está compuesta de dos monómeros de glucosa en una a-(1,4)-enlace glucosídico. OLIGOSACÁRIDOS Son los compuestos que por hidrólisis dan 2 a 10 moléculas de monosacárido. La maltotriosa: Extraído principalmente de los azúcares de la maltosa en su descomposición por medio de la fermentación por la levadura. Y es utilizado principalmente para la elaboración de la cerveza POLISACÁRIDOS Son aquellos carbohidratos que dan, al ser hidrolizados, más de 10 moléculas de monosacáridos y tiene funciones estructurales y de almacenaje, ejemplo: La Celulosa es el más importante de los polisacáridos estructurales. Es el principal componente de la pared celular en las plantas, y la más abundante de las biomoléculas que existen en el planeta. -La celulosa sirve como sostén de las plantas. Pero además, la rigidez y la insolubilidad que posee puede serte útil para el organismo; ya que actúa barriendo y eliminando las toxinas y residuos que no necesites -No puede ser digerida por el sistema digestivo ya que no hay enzimas que lo puedan realizar, por lo tanto actúa directamente estimulando las paredes intestinales, de esta forma se producen movimientos intestinales que pueden ayudarte a tratar el estreñimiento -Por otra parte la celulosa de los alimentos vegetales puede serte útil para tratar dislipidemias y diabetes, ya que arrastra sustancias como grasas e hidratos de carbono simple y las elimina del cuerpo, reduciendo así el colesterol, los triglicéridos y la glucosa en sangre. Almidón: de reserva alimenticia predominante en las plantas constituido por amilosa y amilopectina 1. Proporciona el 70-80% de las calorías consumidas por los humanos de todo el mundo Al triturar el almidón y tratarlo con agua caliente se divide en dos fracciones principales según su solubilidad: la amilosa (soluble) que constituye del 13 a 20% y la amilopectina (insoluble) la cual forma del 80 a 85% la amilosa está formada de alfa(a)-D*glucosas, unidas mediante enlace glucosidico a 1-4, adquiriendo una estructura helicoidal no ramificada La amilopectina consiste en cadenas de 24-30 unidades de alfa-D-glucosa, unidos mediante enlaces alfa 1-4 con ramificaciones mediante enlaces alfa 1-6 El glucógeno es el polisacárido que se almacena en el organismo animal. Es un polisacárido de reserva energética formada por cadenas ramificadas de glucosa: es insoluble en agua. Abunda el hígado y en menor cantidad en los músculos, así como también en varios tejidos Está formado por varias cadenas que contienen de 12 a 18 unidades de a-glucosas formadas por enlaces glucosídicos Una sola moléculas de glucógeno puede contener más de 120.000 moléculas de glucosa. El glucógeno es el polisacárido de reserva energética en los animales que se almacena en el hígado (10% de la masa hepática) y en los músculos (1% de las masa muscular) La estructura del glucógeno es muy parecida a la de la amilopectina, solo que el glucógeno es más ramificado. Las ramificaciones alfa 1-6 se presentan cada 12 a 14 unidades de alfa-D-glucosa que están unidas mediante enlaces glucosídicos alfa 1-4
