Carbohidratos

Los carbohidratos son la fuente primaria de energía que utiliza el organismo. La gran mayoría de los carbohidratos están destinados a reponer la energía gastada. Cuando llegan a las células, en forma de glucosa, de inmediato son oxidados y con ello se libera su energía. Los excedentes sirven para reponer los almacenes de glucógeno y de grasa. También se les necesita para elaborar estructuras con funciones especiales y para construir los nucleótidos con los que se forman los ácidos nucleicos. En el siguiente diagrama podrás conocer algunas de las funciones más importantes de los carbohidratos.

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Las unidades estructurales de los carbohidratos son los monosacáridos o azúcares simples, pequeñas moléculas de 3 a 8 carbonos que químicamente son alcoholes polivalentes con un grupo cetónico o aldehídico.

La mayoría de los carbohidratos están compuestos por átomos de carbono, hidrógeno y oxígeno, en proporciones que están determinadas por su fórmula general (C_nH_2nO_n) o bien [Cn(H₂O)_n].

Se dividen en dos grandes grupos: las aldosas (si presentan al grupo aldehído) y las cetosas (si presentan el grupo cetona).

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Además de distinguirse en esa forma, los carbohidratos se diferencian entre sí por su configuración en el espacio, como puede verse en la fórmula de Fisher, que representa a la molécula tridimensional como si fuera plana.

Los grupos -OH de los carbonos centrales generalmente son carbonos asimétricos (los que tienen cuatro sustituyentes distintos), pueden aparecer con el -OH dibujado a la derecha o a la izquierda de la cadena carbonada. Esta organización establece una diferencia que permite reconocer dos moléculas exactamente iguales en contenido, que tiene el mismo número y clase de átomos, pero que al tener una forma o estructura distinta, difieren en sus propiedades físicas y biológicas.

A tales moléculas se les llama “isómeros”, estereoisómeros o isómeros ópticos (moléculas con la misma composición atómica y el mismo tipo de enlaces pero cuyos grupos funcionales tienen diferentes posiciones).

La gran variedad de monosacáridos es resultado de la formación de isómeros.

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De todos los monosacáridos las pentosas (con cinco carbonos) y las hexosas (con seis carbonos), son los más abundantes en la naturaleza. También son los más estables, ya que las moléculas tienen suficiente longitud para formar anillos.

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Las pentosas forman parte de gomas naturales y de los oligosacáridos de la membrana celular (oligo = pocos. Cadena formada por la secuencia de unos cuantos azúcares) e intervienen en la estructuración de los nucleótidos.

Las hexosas las podemos encontrar en frutos como las uvas y en el azúcar de la miel de abeja. Los azúcares más comunes, como el de la mayoría de las frutas y de la leche, son disacáridos constituidos por la unión de dos hexosas. Pero la mayor fuente de hexosas son los polisacáridos, como el almidón y el glucógeno, cuya función es almacenar azúcares.

Los polisacáridos estructurales como la celulosa y la quitina, son polímeros de una hexosa, pero al no ser digeribles no entran en la categoría de nutrimentos. Las hexosas también intervienen en la estructuración de poli y oligosacáridos de membrana.

Hexosas y pentosas se unen mediante enlaces glucosídicos, covalentes al producirse una reacción entre hidroxilos de cualquier carbono de ambas moléculas. Puesto que cualquier hidroxilo tiene la posibilidad de llevar a cabo un enlace glucosídico, se pueden formar más de uno por molécula. Es por eso que los polisacáridos pueden ser lineales o ramificados.

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Los monosacáridos y sus polímeros tienen más de un grupo polar, por lo que es posible que estructuren tantos enlaces hidrógeno como grupos polares contengan, lo que tiene consecuencias en la forma y estabilidad de las moléculas, igual sucede con los polipéptidos.

Si no tienes dudas sobre qué son y cómo son los carbohidratos, accede al reto siguiente.

Autoevaluación

Relaciona las columnas que a continuación se presentan y arrastra el número al concepto correspondiente:

	Los carbohidratos más abundantes son los polisacáridos, ¿cuáles son los monosacáridos que los estructuran?
	Los polisacáridos pueden formar cadenas ramificadas de muy diversas formas, ¿por qué?
	¿Cuál es la hexosa más abundante?, ¿cuál es la pentosa que constituye los nucleótidos? ¿qué pentosa interviene en la fotosíntesis? Si no lo sabes o no lo recuerdas puedes hacer una breve investigación.
	¿Qué nombre genérico reciben los azúcares de tres carbonos?, ¿y los de siete?
	¿A qué se debe la gran variedad de azúcares simples?
	¿Por qué los diabéticos no metabolizan la glucosa y sí la fructosa, siendo ambas hexosas?
	Investiga cómo es la quitina, dónde se encuentra y a qué se debe su resistencia.
	En muchas bacterias la función del glucocáliz, formado fundamentalmente por oligosacáridos unidos a la membrana, fijarlas al sustrato, ¿cómo se produce adhesión?
	Por sus propiedades función ¿cómo definirías el almidón?
	Investiga cuál es el nombre químico del azúcar de mesa y los monosacáridos que lo forman.

1 Triosas y heptosas.

2 Los enlaces glucosídicos se pueden formar con cualquiera de los carbonos del esqueleto de los monosacáridos.

3 Glucosa, ribosa, ribulosa.

4 Por los puentes de hidrógeno que forman con el lugar donde se adhieren.

5 Porque se forman isómeros, con propiedades diferentes entre ellos.

6 Polímero de acetilglucosamina. Pared celular de los hongos y exoesqueleto de artrópodos. A los enlaces o puentes de hidrógeno que se forman entre las moléculas de quitina.

7 No tienen la misma forma, la glucosa es aldosa y la fructsa es cetosa.

8 Hexosas y pentosas.

9 Polísacárido cuya función es almacenar glucosa.

10 Sacarosa formada por una molécula de glucosa y una de fructosa.