-- LECTURAS DE CARBOHIDRATOS --
¿Qué son los CARBOHIDRATOS?
Los glúcidos
llamados también hidratos de carbono o carbohidratos, son los compuestos más
abundantes entre los constituyentes de animales y plantas. Son la fuente de
energía biológica por excelencia, ya que las células utilizan a los
carbohidratos como formas de almacenamiento de energía en los seres vivos; pero
también forman parte de los tejidos de sostén de las plantas y de algunos
animales.
Son compuestos
formados a base de carbono, hidrógeno y oxígeno que están en proporciones 1:2:1
(CH2O)n donde
n es igual o mayor que 3.
·
La mayoría
de los carbohidratos se nombran con la terminación “OSA”
·
Puedes saber
que una molécula es un carbohidrato identificando los grupos OH que los
caracteriza como polialcoholes.
·
Los
carbohidratos se nombran según el número de carbonos: Triosas, Tetrosas,
Pentosas y Hexosas.
¿Cómo podemos clasificar a los CARBOHIDRATOS?
De manera general,
los glúcidos se pueden dividir en simples
y complejos. Los azúcares simples,
como la glucosa, son glúcidos que no pueden ser hidrolizados en moléculas más
pequeñas. Los glúcidos complejos están constituidos por la unión de dos o más
azúcares simples. Por ejemplo, la sacarosa es un dímero compuesto por dos unidades
de glucosa, mientras que la celulosa es un polímero de la glucosa. De acuerdo
con el número de UNIDADES simples que posea un glúcido se puede clasificar en monosacáridos,
disacáridos
y polisacáridos,
aunque hay ocasiones en que algunos autores suelen agregar una clasificación
más que recibe el nombre de oligosacáridos.
Dentro de los
monosacáridos podemos encontrar varios tipos de azúcares de acuerdo con el número de carbonos que posea la molécula.
Así, las triosas tienen 3 carbonos, las pentosas 5 y las hexosas 6 carbonos. Po
otro lado, según el grupo funcional, los monosacáridos pueden ser aldosas,
si tienen el grupo aldehído, o cetosas si tienen un grupo cetónico.
Consisten
en un solo monómero de azúcar, son los carbohidratos más sencillos y tienen por
lo menos dos grupos –OH enlazados con una cadena de carbono más un grupo
funcional aldehído o cetona.
La
mayoría se disuelven fácilmente en agua. Los tipos más comunes tienen una
cadena principal de cinco o seis átomos de carbono.
Algunos ejemplos de este tipo de carbohidratos
son:
·
La ribosa
(ARN) y la desoxirribosa (ADN): Tienen 5 átomos de carbono.
·
La glucosa:
Tienen 6 átomos de carbono.
·
La fructosa:
Tienen 6 átomos de carbono.
·
La galactosa:
Tiene 6 átomos de carbono.
Constan
únicamente de dos monómeros de azúcar que se han unido durante una reacción de
deshidratación.
Algunos
ejemplos de este tipo de carbohidratos son:
·
La maltosa
(2 glucosas)
·
La lactosa
(1 glucosa + 1 galactosa)
·
La sacarosa
(1 glucosa + 1 fructosa)
Es
una cadena corta compuesta de 2 hasta 8 monómeros de azúcar. Algunos ejemplos
de este tipo de carbohidratos son:
·
Rafinosa: 1 galactosa + 1 fructosa + 1 glucosa
·
Estaquiosa: 2 galactosas + 1 fructosa + 1 glucosa
·
Verbascosa: 3 galactosas +1 fructosa + 1 glucosa
Los
polisacáridos son carbohidratos complejos constituidos por muchas moléculas de
monosacáridos por lo que presentan una masa molecular elevada. Se diferencian
de los sencillos en varios aspectos. En primer lugar, no tienen sabor dulce,
por lo general son insolubles en agua y debido al gran tamaño de sus moléculas
se disuelven por medios químicos formando soluciones coloidales.
Los
polisacáridos son cadenas lineales o ramificadas de muchos monómeros de azúcar
(cientos o miles) que pueden ser del mismo tipo o de tipos diferentes. En
consecuencia son cadenas muy largas.
Algunos
ejemplos de este tipo de carbohidratos son:
Los
polisacáridos más comunes constan únicamente de unidades de glucosa.
Existen
dos tipos de polisacáridos:
Homopolisacáridos: Están formados por el mismo tipo de
monosacáridos (glucosa).
Heteropolisacáridos: Están formados por diferentes tipos de
monosacáridos.
Cuando un organismo
requiere energía, el polisacárido se rompe para liberar moléculas de azúcar.
·
Las plantas
almacenan energía en forma de almidón.
·
Los animales
almacenan energía en forma de glucógeno
Imagen tomada de: Moreno, P. A., Nava, R. W. (et.al.) (2012), “Química”. Santillana: México, Cap. 8 pág.
¿Cuál es la función de los CARBOHIDRATOS?
Son la fuente de
energía biológica por excelencia
- Las plantas almacenan energía
en forma de almidón.
- Los animales almacenan energía
en forma de glucógeno, este se acumula sobre todo en el hígado donde
se liberan unidades de glucosa según las necesidades del organismo.
Los monosacáridos y
disacáridos fundamentalmente son utilizados como material energético inmediato (glucosa,
galactosa, fructosa, maltosa, lactosa y sacarosa).
Los polisacáridos
generalmente son de reserva energética y constituyen estructuras rígidas y resistentes
que dan soporte a los organismos (almidón, glucógeno, quitina, celulosa,
ácido hialurónico, condrohitin sulfato y
heparina). Por ejemplo:
·
La
condroitina que forma la córnea, el cartílago y el hueso.
·
El ácido
hialurónico que forma parte del humor vítreo del ojo y el líquido sinovial de
articulaciones.
·
La heparina
que es un anticoagulante presente en los pulmones, el hígado y glándulas
salivales.
·
La celulosa
constituye el armazón estructural de las células vegetales, confiriéndoles así
la rigidez y resistencia propia de algunas partes de las plantas como troncos y
cascarones de algunas frutas.
¿Cuál es la estructura de los
carbohidratos?
Una de las principales características de los
glúcidos es la estereoisomería. Los isómeros son moléculas que poseen la misma
fórmula molecular pero que difieren en el arreglo o disposición relativa de los
átomos dentro de la molécula.
Aquellas
formas de isomería que implican la misma disposición relativa entre átomos,
pero se diferencian en el arreglo espacial de los mismos, se denominan isómeros
espaciales o estereoisómeros, haciendo referencia
al carácter tridimensional de las diferencias entre isómeros.
Los glúcidos presentan un tipo particular de estereoisomería:
isomería óptica en la cual se tienen parejas de formas isoméricas
llamadas enantiómeros que son imágenes especulares no superponibles.
En otras palabras, son pares de moléculas asimétricas similares a las manos
derecha e izquierda que constituyen reflejos especulares una de otra y que no
se pueden superponer, de tal manera que las posiciones de todas sus partes
coincidan exactamente. Cuando una molécula cumple estas condiciones es quiral,
mientras que si sus imágenes especulares son superponibles es aquiral.
La isomería óptica en un compuesto se relaciona
con la existencia de por lo menos un átomo de carbono tetraédrico enlazado con
cuatro átomos o grupos de átomos diferentes. Este tipo de carbonos se denominan
asimétricos o quirales y suelen indicarse a través de un asterisco, como en
los siguientes ejemplos:
Los enantiómeros se diferencian asignando los
signos + y – a cada una de las imágenes especulares, dependiendo de la
desviación de la luz polarizada a la derecha o a la izquierda.
Imágenes tomadas de:
Moreno, P. A., Nava, R. W. (et.al.) (2012), “Química”. Santillana: México, Cap. 8 pág. 254-255
Actividad óptica de los
CARBOHIDRATOS
La presencia de uno o más carbonos asimétricos
confiere a las moléculas una propiedad especial conocida como actividad óptica.
La actividad óptica de una sustancia se refiere a la capacidad de ésta para
desviar o rotar la luz polarizada. Un haz de luz ordinaria se compone de ondas
electromagnéticas que oscilan perpendicularmente respecto a la dirección de
propagación de la luz. Por ejemplo, si un rayo de luz incide perpendicularmente
sobre una hoja de papel, las vibraciones emitidas por ese rayo de luz se
representarían como una rueda de bicicleta. Sin embargo, es posible separar
cada una de esas ondas. Por ejemplo, sustancias tales como el espato de
Islandia y la turmalina, así como filtros de polarización, dejan pasar a través
de sus cristales solamente luz que vibra en un plano. Un haz de luz con estas
características se conoce como luz polarizada.
Las moléculas con actividad óptica poder hacer
rotar un haz de luz polarizada hacia la derecha o hacia la izquierda en
relación con la dirección de propagación inicial del rayo. Por convección, el
enantiómero que desvía la luz hacia la derecha corresponde a la imagen
especular (+) y se denomina dextrógiro, mientras que el
enantiómero (-) es aquel que desvía la luz polarizada hacia la izquierda y se
denomina levógiro.
El ángulo de rotación del rayo de la luz
polarizada es característico de cada sustancia y se denomina a.
Cada
enantiómero de una determinada sustancia presenta un valor de a
igual
en magnitud pero de signo contrario.
Imagen tomada de:
Moreno, P. A., Nava, R. W. (et.al.) (2012), “Química”. Santillana: México, Cap. 8 pág. 255
¿En qué alimentos puedo
encontrar CARBOHIDRATOS?
LA SACAROSA: Llamada también azúcar de caña, se encuentra
sobre todo en la caña y el betabel, aunque también aparece en la papa, el maíz,
la zanahoria y otros vegetales.
·
LACTOSA:
Es el azúcar presente en la leche.
· MALTOSA:
Se conoce también como azúcar de malta, pues se encuentra en los granos de
malta y cebada germinada.
·
EL ALMIDÓN: Se encuentra en forma de gránulos blancos
dentro de las células en órganos especiales, como las raíces, por ejemplo, la
yuca y los tubérculos (como la papá). También se encuentra en el pan, alimento
rico en energía.
·
LA FRUSTOSA:
Puede ser encontrada en los vegetales, las frutas y la miel.
Más alimentos con
CARBOHIDRATOS:
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