Ing. Guillermo Chumbe Gutiérrez

Carbohidratoso

Glúcidos

Hidratos de carbono son una clase básica de compuestos químicos.

Son la forma biológica primaria de almacén o consumo de energía; otras

formas son las grasas y las proteínas.

Hidrato de carbono o Carbohidrato: Este nombre o de hidrato de carbono es poco apropiado, porque estas moléculas no son átomos de carbono hidratados, es decir, enlazados a moléculas de agua, sino de átomos de carbono unidos a otros grupos químicos.

Glúcidos ó Azúcares: Este nombre proviene de que pueden considerarse derivados de la glucosa por polimerización y pérdida de agua . El vocablo procede del griego "glycos", que significa dulce.

Ejemplos de carbohidratos Entre los hidratos de carbono se encuentran

el azúcar, el almidón, la dextrina, la celulosa y el glucógeno, sustancias que constituyen una parte importante de la dieta de los humanos y de muchos animales.

Carbohidratos de interés biológico

Glucido Fuente típica

• Amilopectina Papas, arroz, maíz, pan.• Amilosa Papas, arroz, maíz, pan.• Sacarosa Azúcar, pasteles, betarraga• Lactosa Leche, productos lácteos.• Maltosa Granos germinados de la cebada.

Trehalosa Setas jóvenes. Fructosa Fruta , miel. Glucosa Fruta, miel, uva. Rafinosa Semillas de

leguminosas Glucógeno Hígado, músculo. Celulosa Vegetales, harina

de trigo entero, salvado, lechuga,

apio, zanahoria.

3. ESTRUCTURA QUÍMICA Los Los Hidrato de carbonoHidrato de carbono son son MOLÉCULAS, CARBONO, MOLÉCULAS, CARBONO, HIDRÓGENO y OXÍGENO, en una HIDRÓGENO y OXÍGENO, en una proporción aproximada de un Carbono proporción aproximada de un Carbono por dos Hidrógenos y un Oxigeno. por dos Hidrógenos y un Oxigeno. (CH2O). (CH2O).

Las funciones que cumple en el organismo son:Las funciones que cumple en el organismo son: 11- E- Energéticasnergéticas

2- De ahorro de proteínas2- De ahorro de proteínas

3- Regulan el metabolismo de las grasas 3- Regulan el metabolismo de las grasas

4- Estructural4- Estructural. .

4. FUNCIONES

Los carbohidratos aportan 4 Kcal. (kilocalorías) por Los carbohidratos aportan 4 Kcal. (kilocalorías) por gramo de peso seco. gramo de peso seco.

Cubiertas las necesidades energéticas, una pequeña Cubiertas las necesidades energéticas, una pequeña parte se almacena en el hígado y músculos como parte se almacena en el hígado y músculos como glucógeno (normalmente no más de 0,5% del peso del glucógeno (normalmente no más de 0,5% del peso del individuo), el resto se transforma en grasas y se individuo), el resto se transforma en grasas y se acumula en el organismo como tejido adiposo. acumula en el organismo como tejido adiposo.

Se recomienda que por lo menos se efectúe una ingesta Se recomienda que por lo menos se efectúe una ingesta diaria de 100 gramos de hidratos de carbono para diaria de 100 gramos de hidratos de carbono para mantener los procesos metabólicos.mantener los procesos metabólicos.

EnergéticaEnergética

Si el aporte de carbohidratos es insuficiente, se Si el aporte de carbohidratos es insuficiente, se utilizarán las proteínas para fines energéticos, relegando utilizarán las proteínas para fines energéticos, relegando su función plástica. su función plástica.

Ahorro de proteínasAhorro de proteínas

En caso de ingestión deficiente de carbohidratos, las En caso de ingestión deficiente de carbohidratos, las grasas se metabolizan anormalmente acumulándose en grasas se metabolizan anormalmente acumulándose en el organismo cuerpos cetónicos, que son productos el organismo cuerpos cetónicos, que son productos intermedios de este metabolismo provocando así intermedios de este metabolismo provocando así problemas de salud (cetosis). problemas de salud (cetosis).

Regulación del metabolismo Regulación del metabolismo de las grasasde las grasas

Cetosis

Ocurre por falta de carbohidratos o perturbaciones de su metabolismo, se recurre al uso de las reservas corporales (generalmente, grasa) con el fin de proveer la energía necesaria.

Signos de Cetosis:•Mal aliento: por liberación de cuerpos cetónicos

a través del aliento. Algunas personas también han presentado un sabor metálico en su boca.

•Orina con olor muy fuerte.•Mareos y dolores de cabeza: por la falta de

azúcar.

Los carbohidratos constituyen una porción pequeña del Los carbohidratos constituyen una porción pequeña del peso y estructura del organismo, pero de cualquier peso y estructura del organismo, pero de cualquier manera, no debe excluirse esta función de la lista, por manera, no debe excluirse esta función de la lista, por mínimo que sea su indispensable aporte. mínimo que sea su indispensable aporte.

EstructuralmenteEstructuralmente

5. CLASIFICACIÓN

1- Según el número de moléculas.1- Según el número de moléculas.

2- Según su composición nutritiva.2- Según su composición nutritiva.

3- Según el número de átomos de Carbonos.3- Según el número de átomos de Carbonos.

A) MonosacáridosA) Monosacáridos

B) DisacáridosB) Disacáridos

C) OligosacáridosC) Oligosacáridos

D) PolisacáridosD) Polisacáridos

1. Según el número de 1. Según el número de moléculasmoléculas

a) Monosacáridosa) Monosacáridos

Los Los monosacáridosmonosacáridos son los más simples, conteniendo son los más simples, conteniendo de tres a siete átomos de carbono. Su fórmula empírica de tres a siete átomos de carbono. Su fórmula empírica es (CH es (CH22O)O)nn donde donde nn ≥ 3. Se nombran haciendo ≥ 3. Se nombran haciendo

referencia al número de carbonos, terminado en el referencia al número de carbonos, terminado en el sufijo sufijo osaosa..

• Al igual que los polisacáridos, son solubles en agua Al igual que los polisacáridos, son solubles en agua (hidrosolubles) y cristalinos. (hidrosolubles) y cristalinos.

• Los más conocidos son la Los más conocidos son la glucosaglucosa, la , la fructosafructosa y la y la galactosagalactosa..

• Estos azúcares constituyen las unidades monómeros Estos azúcares constituyen las unidades monómeros

de los HCO para formar los POLISACARIDOS.de los HCO para formar los POLISACARIDOS.

GlucosaGlucosaEl monosacárido más abundante de la naturalezaEl monosacárido más abundante de la naturaleza

- Libre: suero sanguíneo y medio extracelular- Libre: suero sanguíneo y medio extracelular- Como monómero se presenta en una gran cantidad de- Como monómero se presenta en una gran cantidad de oligosacáridos y polisacáridosoligosacáridos y polisacáridos

Monosacárido con fórmula empírica CMonosacárido con fórmula empírica C66HH1212OO66

En la práctica la totalidad de las células vivientes son capaces deEn la práctica la totalidad de las células vivientes son capaces deobtener energía a partir de glucosa.obtener energía a partir de glucosa.

Hay células que únicamente pueden consumir glucosa, y no Hay células que únicamente pueden consumir glucosa, y no otras moléculas, p.e.: hematíes y neuronas.otras moléculas, p.e.: hematíes y neuronas.

b) Disacáridosb) Disacáridos

Los Los disacáridosdisacáridos son un tipo de HCO, formados por la son un tipo de HCO, formados por la unión de unión de DOS MONOSACARIDOSDOS MONOSACARIDOS iguales o distintos. iguales o distintos. Los disacáridos más comunes son:Los disacáridos más comunes son: SACAROSASACAROSA: Formada por la unión de una glucosa y : Formada por la unión de una glucosa y una fructosa. una fructosa. LACTOSALACTOSA: Formada por la unión de una glucosa y : Formada por la unión de una glucosa y una galactosa. una galactosa. MALTOSAMALTOSA: Formada por la unión de dos glucosas. : Formada por la unión de dos glucosas.

La formula empírica de los disacáridos es CLa formula empírica de los disacáridos es C1212HH2222OO1111. .

En la mucosa del tubo digestivo del hombre existen En la mucosa del tubo digestivo del hombre existen unas enzimas llamadas unas enzimas llamadas disacaridazasdisacaridazas , que hidrolizan , que hidrolizan el enlace glucosídico que une a los dos monosacáridos, el enlace glucosídico que une a los dos monosacáridos, para su absorción intestinal.para su absorción intestinal.

Maltosa Aparece en la malta o cebadagerminada y es muy soluble enagua

Lactosa Es el azúcar de la leche y es poco solubleen agua.

Sacarosa Es el azúcar de mesa. Se obtiene de lacaña de azúcar y de la remolacha, y comotodos saben, es muy soluble en agua

c) Oligosacáridosc) Oligosacáridos

•Los oligosacáridos forman parte de los glucolípidos y Los oligosacáridos forman parte de los glucolípidos y glucoproteínas que se encuentran en la superficie glucoproteínas que se encuentran en la superficie externa de la membrana plasmática y por lo tanto externa de la membrana plasmática y por lo tanto tienen una gran importancia en las funciones de tienen una gran importancia en las funciones de reconocimiento celular.reconocimiento celular.

Oligosacaridos…. Tenemos: Oligosacaridos…. Tenemos:

1- Trisacaridos1- Trisacaridos

2- Tetrasacaridos2- Tetrasacaridos

Trisacaridos La rafignosa se encuentra en las legumbres

Tetrasacaridos La esteaquiosa, el más estudiado, se encuentra en las semillas de soja

d) Polisacáridosd) Polisacáridos

Los Los polisacáridospolisacáridos son compuestos formados por la son compuestos formados por la unión de muchos monosacáridos. Cumplen la función unión de muchos monosacáridos. Cumplen la función tanto de reserva energética como estructural.tanto de reserva energética como estructural.

Son moléculas de gran tamaño, formadas por uno o Son moléculas de gran tamaño, formadas por uno o varios tipos de unidades de monosacáridos (alrededor varios tipos de unidades de monosacáridos (alrededor de 10 en el glucógeno, 25 en el almidón y de 100 a 200 de 10 en el glucógeno, 25 en el almidón y de 100 a 200 en la celulosa).en la celulosa).

Los polisacáridos son polímeros cuyos Los polisacáridos son polímeros cuyos monosacáridos son los que se unen repetidamente monosacáridos son los que se unen repetidamente mediante enlaces glucosídicos, formando cadenas mediante enlaces glucosídicos, formando cadenas en su estructura molecular. en su estructura molecular.

Estos compuestos llegan a tener un peso Estos compuestos llegan a tener un peso molecular muy elevado, que depende del número molecular muy elevado, que depende del número de unidades de monosacáridos que participen en de unidades de monosacáridos que participen en su estructura. su estructura.

Pueden descomponerse en polisacáridos más Pueden descomponerse en polisacáridos más pequeños, así como en disacáridos o pequeños, así como en disacáridos o monosacáridos mediante hidrólisis o por la acción monosacáridos mediante hidrólisis o por la acción de determinadas enzimas. de determinadas enzimas.

Según la función biológica, los polisacáridos se clasifican en Según la función biológica, los polisacáridos se clasifican en dos grupos:dos grupos:

1. 1. Polisacáridos de reservaPolisacáridos de reserva:: La molécula proveedora de La molécula proveedora de energía para los seres vivos es la glucosa, energía para los seres vivos es la glucosa, principalmente. principalmente.

Cuando esta no participa en el metabolismo energético, Cuando esta no participa en el metabolismo energético, es almacenada en forma de un polisacárido que en las es almacenada en forma de un polisacárido que en las plantasplantas se conoce con el nombre de se conoce con el nombre de almidónalmidón, mientras , mientras que en los que en los animalesanimales se denomina se denomina glucógenoglucógeno. .

2.2. Polisacáridos estructuralesPolisacáridos estructurales:: Estos carbohidratos participan en la formación de Estos carbohidratos participan en la formación de estructuras orgánicas, entre los más importantes estructuras orgánicas, entre los más importantes tenemos a la celulosa que participa en la estructura tenemos a la celulosa que participa en la estructura de los tejidos de sostén de los vegetales. de los tejidos de sostén de los vegetales.

Amilosa Es uno de los polisacáridos que componen el

almidón (es cerca del 20% del total); el otro es la amilopectina.

Almidón Este se encuentra en los vegetales enforma de granos, ya que son la reservanutritiva de ellos. Aparecen en la papa,arroz, maíz, y demás cereales.

Glucogeno Se encuentra en los tejidos animales,donde desempeña la función de reservanutritiva. Aparece en el hígado y en losmúsculos

Celulosa Cumple funciones estructurales en losvegetales

Inulina Aparece en los tubérculos de dalia, enalcauciles, ajos y cebollas.

Liqueina Aparece en los musgos y líquenes.

Mucopolisacaridos Cumplen función de sostén, nutrición ycomunicación intercelular

CLASIFICACIÓN

2- Según su composición 2- Según su composición nutritiva.nutritiva.a) Simplesa) Simples

b) Complejos o Compuestosb) Complejos o Compuestos

a) Simplesa) Simples

• Los simplesLos simples, son azúcares de rápida absorción y , son azúcares de rápida absorción y son energía rápida. Estos generan la inmediata son energía rápida. Estos generan la inmediata secreción de insulina. Se encuentran en los productos secreción de insulina. Se encuentran en los productos hechos con azucares refinados, azúcar, miel, hechos con azucares refinados, azúcar, miel, mermeladas, jaleas, golosinas, leche, hortalizas y frutas mermeladas, jaleas, golosinas, leche, hortalizas y frutas etc.etc.

• Algo para tener en cuenta es que los productos Algo para tener en cuenta es que los productos elaborados con azúcares refinados aportan calorías y elaborados con azúcares refinados aportan calorías y poco valor nutritivo, por lo que su consumo debe ser poco valor nutritivo, por lo que su consumo debe ser moderado.moderado.

b) Complejos o Compuestosb) Complejos o Compuestos

Los complejosLos complejos, son de absorción más lenta, y , son de absorción más lenta, y actúan mas como energía de reserva por la anterior actúan mas como energía de reserva por la anterior razón. Se encuentra en cereales, legumbres, harinas, razón. Se encuentra en cereales, legumbres, harinas, pan, pastas. pan, pastas.

CLASIFICACIÓN3- Según el número de 3- Según el número de átomos de Carbono.átomos de Carbono.a) Triosasa) Triosas

b) Hexosasb) Hexosas

c) Pentosasc) Pentosas

Xilosa Se encuentra como componente en lamadera.

Ribosa Es constituyente de los acidos nucleicos

Arabinosa Forman parte del grupo de las gomas,mucilagos y pectinas ( de este grupo,estas últimas son las que unicamenteingerimos dentro de las mermeladas ydulces).

D-glucosa Aparece en los frutos maduros,sangre y tejidos animales.Estáconstituye el azúcar del organismo, essoluble en agua, y es el carbohidratoque transporta la sangre y el queprincipalmente utilizan los tejidos.

D- manosa Siempre aparece combinado en lanaturaleza. Nunca libre por tantopreferimos no enunciar ningúncomponente.

D- galactosa Aparece en lípidos complejos. Elhígado puede convertirla en glucosa ydespués en energía.

D-fructosa Se lo denomina azúcar de frutas.Aparece libre en la miel y en los jugosde frutas. Tiene un sabor muy dulce.

Carbohidratos industriales Celulosa: productos de papel. Nitrato de celulosa (nitrocelulosa): películas de

cine, cemento, pólvora de algodón, celuloide y plásticos similares.

Almidón y pectina (agente cuajante): preparación de alimentos para el hombre y el ganado.

La goma arábiga se usa en medicamentos demulcentes.

Agar: agente espesante en los alimentos y medio para el cultivo bacteriano; preparación de adhesivos y emulsiones.

Sulfato de heparina: anticoagulante de la sangre.