UNIVERSIDAD DE GUADALAJARA

CLASE 4ESTRUCTURA MOLECULARDE LOS CARBOHIDRATOSBASICOS

Tipo de compuesto

Grupo funcional

Nombre Estructura

Alcoholes Hidroxilo -OH

Aldehídos Formilo -CHO

Cetonas Oxo

Clasificación de carbohidratos Los carbohidratos desde el punto de vista químico son aldehídos o cetonas polihidroxilados. Esto significa que en su estructura tienen: un grupo formilo o un grupo oxo y varios grupos hidroxilo.Estos grupos los estudiamos anteriormente en aldehídos, cetonas y alcoholes respectivamente. Para recordar:

Monosacáridos Son la unidades más

sencillas de los carbohidratos.

a) Clasificación Los monosacáridos se

clasifican en base a dos criterios:

Grupo funcional Número de átomos de

carbono En base al grupo funcional

los monosacáridos se clasifican en dos grupos: Aldosas: Contienen en

su estructura un grupo formilo (grupo de aldehídos).

Cetosas: Contienen en su estructura un grupo oxo (grupo de cetonas.

TipoNúmero de átomos de carbono

Ejemplo

Triosa 3 Gliceraldehído

Tetrosa 4 Eritrosa

Pentosas 5 Ribosa

Hexosa 6 Fructosa

Los monosacáridos forman estructuras cíclicas al cerrarse la cadena abierta mostrada anteriormente. Ejemplo:

Por el número de átomos de carbono los monosacáridos se clasifican en:

Monosacáridos importantes.-

Algunos monosacáridos tienen un papel muy importante en los seres vivos.

GLUCOSA (C6H12O6).- Es una aldohexosaconocida también conocida con el nombre de dextrosa. Es el azúcar más importante. Es conocida como “el azúcar de la sangre”, ya que es el más abundante, además de ser transportada por el torrente sanguíneo a todas las células de nuestro organismo.

Se encuentra en frutas dulces, principalmente la uva además en la miel, el jarabe de maíz y las verduras.

Al oxidarse la glucosa, produce dióxido de carbono, agua y energía, la cual es utilizada por el organismo para realizar sus funciones vitales.

La reserva mas importante de glucosa en el organismo se encuentra en el hígado y los músculos, pero ésta no es muy abundante, por lo que es importante incluir alimentos que contengan carbohidratos, que el organismo transforma en glucosa, para un adecuado funcionamiento de nuestro cuerpo.

Industrialmente, la glucosa se utiliza en la preparación de jaleas, mermeladas, dulces y refrescos, entre otros productos.

La concentración normal de glucosa en la sangres es de70 a 90 mg por 100 ml. El exceso de glucosa se elimina través de la orina. Cuando los niveles de glucosa rebasan los límites establecidos se produce una enfermedad conocida como diabetes, la cual debe ser controlada por un médico capacitado.

La estructura cíclica de la galactosa es:

A diferencia de la glucosa, la galactosa no se encuentra libre sino que forma parte de la lactosa de la leche. Precisamente es en las glándulas mamarias donde este compuesto se sintetiza para formar parte de la leche materna.

Existe una enfermedad conocida como galactosemia, que es la incapacidad del bebé para metabolizar la galactosa. Este problema se resuelva eliminando la galactosa de la dieta del bebé, pero si la enfermedad no es detectada oportunamente el bebe puede morir

FRUCTOSA.-La fructosa es una

cetohexosa de fórmula C6H12O6. Es también un isómero de la glucosa y la galactosa. Su fórmula estructural y su estructura cíclica son:

La fructosa es un isómero funcional porque tiene un grupo oxo, mientras que la glucosa y la galactosa tienen un grupo formilo.

La fructosa también se conoce como azúcar de frutas o levulosa. Este es el más dulce de los carbohidratos. Tiene casi el doble dulzor que el azúcar de mesa (sacarosa)La siguiente tabla muestra el dulzor relativo de diversos azúcares.

Fructosa 100

Sacarosa 58

Glucosa 43

Maltosa 19

Galactosa 19

Lactosa 9.2

Está presente en la miel y en los jugos de frutas. Cuando se ingiere la fructosa está se convierte en glucosa en el hígado.

RIBOSA (C5H10O5).-Es una aldopentosa presente en el adenosin trifosfato (ATP) que es una molécula de alta energía química, la cual es utilizada por el organismo.La ribosa y uno de sus derivados, la desoxirribosa, son componentes de los ácidos nucleicos ARN y ADN respectivamente.

DisacáridosLos disacáridos están

formados por dos moléculas de monosacáridos que pueden ser iguales o diferentes.

Los disacáridos no se utilizan como tales en el organismo, sino que éste los convierte a glucosa. En este proceso participa una enzima específica para cada disacárido, lo rompen y se producen los monosacáridos que los forman.

Los tres disacáridos señalados tienen la misma fórmula molecular C11H22O11, por lo tanto son isómeros.

SACAROSA C11H22O11.

Este disacárido esta formado por una unidad de glucosa y otra de fructuosa, y se conoce comúnmente como azúcar de mesa. La sacarosa se encuentra libre en la naturaleza; se obtiene principalmente de la caña de azúcar que contiene de 15-20% de sacarosa y de la remolacha dulce que contiene del 10-17%.

 La caña de azúcar en América y la remolacha azucarera en Europa, son las dos principales fuentes de sacarosa.

La estructura de la sacarosa es:

 Industrialmen

te la sacarosa se utiliza en la elaboración de glucosa y como reactivo en el laboratorio.

LACTOSA (C11H22O11).-

Es un disacárido formado por glucosa y galactosa. Es el azúcar de la leche; del 5 al 7% de la leche humana es lactosa y la de vaca, contiene del 4 al 6%.

La estructura de la lactosa es:

Cuando ciertos microorganismos actúan sobre la leche, ésta tomo un sabor agrio y puede incluso formarse un cuajo en ella, por eso se protege mediante la refrigeración.

 La leche es uno de los mejores alimentos por los constituyentes que la forman, uno de lo cuales es la lactosa.

MALTOSA(C11H22O11)Es un disacárido

formado por dos unidades de glucosa. Su fuente principal es la hidrólisis del almidón, pero también se encuentra en los granos en germinación.

Su estructura es:

Polisacáridos Son los carbohidratos más

complejos formados por muchas unidades de monosacáridos La masa molecular de los polisacáridos es de miles de gramos / mol.

Polisacáridos importantes.- ALMIDÓN.-.- Este polisacárido está formado

por unidades de glucosa, por tanto es un polímero de ésta. Se encuentra en los cereales como maíz, arroz y trigo, también se encuentra en las papas

El almidón es ampliamente utilizado en la industria. Algunos ejemplos son:

Industria del papel y cartón.Industria alimenticia Industria textilIndustria farmacéutica y cosmética Industria de los edulcorantes

 

CELULOSA.- La celulosa, al igual que el

almidón es un polímero de glucosa. El tipo de enlace que une las moléculas de glucosa en la celulosa, es diferente del enlace que une las del almidón, por esta razón la celulosa no se puede utilizarse por el organismo humano como alimento, ya que carece de las enzimas necesarias para romper ese tipo de enlace, pero tiene un papel importante como fibra en el intestino grueso.

El algodón por ejemplo, es casi celulosa pura, la madera también es fuente de celulosa.

El algodón es casi celulosa pura La celulosa se utiliza

principalmente en la industria textil y en la fabricación del papel.

GLUCÓGENO.-Es la reserva de carbohidratos en el reino

animal. Se almacena especialmente en el hígado y en los músculos. Conforme el organismo lo va requiriendo, el glucógeno se convierte a glucosa la cual se oxida para producir energía.

Desde el punto de vista calórico, los carbohidratos aportan alrededor de 4 kcal por gramo de energía.

La reserva como glucógeno de los carbohidratos en realidad es pequeña. Si hay exceso de carbohidratos en la alimentación, se transforman en lípidos para almacenarse como grasa en el organismo.