HIDRATOS DE CARBONO.

Qu son los hidratos de carbono? Qu importancia tienen dentro de la clula?

Los carbohidratos o sacridos (del griego: sakcharon, azcar) son las molculas biolgicas ms abundantes. Son qumicamente ms simples que los nucletidos o los aminocidos: contiene solo tres elementos- carbono, hidrogeno y oxigeno- combinados de acuerdo con la formula (CH2O)n donde n es 3. Las unidades bsicas de los carbohidratos se llaman monosacridos. Adems, los monosacridos pueden estar engarzados de una cantidad ilimitada de maneras para formar los polisacridos.Hasta 1960 se pens que los carbohidratos tenan un solo papel pasivo, como fuentes de energa (p.ej., glucosa y almidn) y como materiales estructurales (p.ej., celulosa). Los carbohidratos no catalizan reacciones qumicas complejas como las protenas, ni se replican por si solos como los cidos nucleicos. (Voet & Pratt, 2009)Los hidratos de carbono incluyen aldehdos y cetonas polihidricos, y grandes molculas que pueden ser degradadas y formar la misma clase de compuestos. Estos compuestos incluyen azucares, glucgeno, almidones, celulosa, dextrinas y gomas, por lo regular son solubles en agua y algunos tiene aspecto dulce. Son importantes en las funciones estructurales de la clula y como almacenamiento de energa, los carbohidratos se hallan principalmente en las plantas de las cuales constituyen el 75% del material slido. Funciona como parte de la estructura que sostiene la planta, y como almacn de energa de la misma. Por lo regular los Hidratos de carbono son la mayora de los azucares que se encuentran e en todas las clulas. Los HC se dividen en grupos segn el nmero de molculas de azcar que contienen.

FUNCIONES DE LOS HIDRATOS DE CARBONO FUNCION ENERGETICALos hidratos de carbono (HC) representan en el organismo el combustible de uso inmediato. Los HC se utilizan como combustibles de uso inmediato. La degradacin de los HC puede tener lugar en condiciones anaerobias (fermentacin) o aerobias (respiracin). Todas las clulas vivas conocidas son capaces de obtener energa mediante la fermentacin de la glucosa. Cubiertas las necesidades energticas, una pequea parte de la ingesta de carbohidratos se almacena como glucgeno en el hgado y msculos. FUNCION ESTRUTURALLos carbohidratos constituyen una porcin pequea del peso y estructura del organismo. El papel estructural de los HC se desarrolla all donde se necesiten matrices hidroflicas capaces de interaccionar con medios acuosos. Las paredes celulares de plantas, hongos y bacterias estn constituidas por HC o derivados de los mismos. La celulosa, que forma parte de la pared celular de las clulas vegetales, es la molcula orgnica ms abundante de la bisfera. FUNCION INFORMATIVALos HC pueden unirse a lpidos o a protenas de la superficie de la clula. Las glicoprotenas y glicolpidos sirven como seales de reconocimiento para hormonas, anticuerpos, bacterias, virus u otras clulas. Los HC son los responsables antignicos de los grupos sanguneos. FUNCION DE DETOXIFICACIONEn muchos organismos, ciertas rutas metablicas producen compuestos potencialmente muy txicos, por ello el organismo debe defenderse de la toxicidad de:1. Productos producidos por otros organismos (los llamados metabolitos secundarios: toxinas vegetales, antibiticos).2. Compuestos de procedencia externa (xenobioticos: frmacos, drogas, insecticidas, aditivos alimentarios, etc).Una forma de deshacerse de estos compuestos es conjugarlos con cido glucurnico (un derivado de la glucosa) para hacerlos ms solubles en agua y as eliminarlos fcilmente por la orina o por otras vas. FUENTES ALIMIENTICIASTipos de azucaresDe donde provieneDonde se encuentra

Hidratos de carbono simplesFructosa

se encuentra en las frutas

Galactosase encuentra en los productos lcteos

Hidratos de carbono doblesLactosase encuentra en los productos lcteos

Frutas y verdurasfuente de carbohidratos

Maltosase encuentra en ciertas verduras y en la cerveza

Sacarosaazcar de mesa

La miel

Hidratos de carbonos complejosLas legumbres

Las verduras ricas en almidn

Los panes y cereales integrales

Los hidratos de carbono que contiene vitaminas y minerales se encuentran de forma natural en: Las frutas La leche y sus derivados Las verdurasLos carbohidratos simples tambin se encuentran en los azucares procesados y refinados como: Las golosinas Las bebidas carbonatadas (no dietticas) regulares, como las bebidas gaseosas Los jarabes (sin incluir los naturales como el de arce) El azcar de mesa

CLASIFICACION

MONOSACRIDOS. Son azucares simples que estn constituida por una sola molcula. No pueden hidrolizarse en molculas ms pequeas. Los monosacridos simples son solidos blancos y cristalinos, altamente solubles en agua como resultado de su grupo hidroxilo polares. La mayor parte de los monosacridos tiene un sabor dulce.Algunos ejemplos de monosacridos son: glucosa, fructosa, galactosa, ribosa y desoxirribosa. Estructura de Haworth NombreEstructura Estructura de HaworthDiferencias

GLUCOSA

La diferencia entre la glucosa y galactosa es su C-4

GALACTOSA

FRUCTUOSA

RIBOSA

La diferencia entre la ribosa y la desoxirribosa est en el C-2

DESOXIRRIBOSA

GLUCOSA:La glucosa (conocida tambin como azcar de la sangre, azcar de uvas y dextrosa), es la ms comn de las hexosas. Es la fuente inmediata de energa para las reacciones celulares que la requieran como la reparacin y sntesis de los tejidos, la contraccin muscular y la transmisin nerviosa. La glucosa forma parte de muchos polisacridos y puede ser producida por la hidrolisis de dichos compuestos. POSICION alfa Y betaLas formas cclicas de la glucosa dependen de la colocacin de los grupos hidrogeno e hidroxilo, en el Carbono 1. Si el grupo hidroxilo est por debajo del plano del anillo, se trata de la forma cis o alfa; si aparece por encima del anillo, se trata de forma trans o beta.

FRUCTOSALa fructosa (llamada tambin levulosa o azcar de fruta) es una cetohexosa que se halla en muchos jugos de fruta y en la miel, es el azcar ms dulce que se conoce, mucho ms dulce que la azcar de mesa. La fructosa es parte del disacrido sacarosa (o azcar de caa) y es producida por la hidrolisis del polisacrido inulina. POSICION alfa O beta

GALACTOSALa galactosa no se encuentra como un monosacrido libre natural, pero puede ser formada por la hidrolisis de carbohidratos de mayor tamao es parte de la lactosa, que ese el azcar que se encuentra en la leche. La galactosa se encuentra tambin en los glucolipidos, que son sustancias semejantes a las grasas y que forman parte del cerebro y sistema nervioso.

RIBOSA Y DEXOSIRRIBOSA Por lo general, el ADN se localiza en el ncleo de las clulas, en tanto que el ARN se encuentra en el ncleo y en el citoplasma. Los cidos nucleicos estn formados por unidades estructurales llamadas nucletidos. Cada nucletido se encuentra formado por una pentosa o azcar de cinco carbonos, unida a una molcula de fosfato y una base nitrogenada.

Las pentosas pueden ser de dos tipos: Ribosa: cuando se trata del cido ribonucleico o ARN Desoxirribosa: que forma el cido desoxirribonucleico o ADN

Las bases nitrogenadas son molculas orgnicas cclicas de reaccin alcalina y puede ser de dos clases: Las pirimdicas: citocina,timina y uracilo Las pricas: adenina y guanina (Cervantes & Hernandez, 2009)

DISACRIDOS.Estn formados por dos unidades de monosacridos, lo cual resulta un azcar doble. Los disacridos se forman por una reaccin de condensacin entre dos monosacridos. Esta reaccin implica la formacin de un acetal, procedente de un hemiacetal y un alcohol. Ejemplos de disacridos son: lactosa, maltosa y sacarosa.

Estructura de Haworth Nombre Estructura

Lactosa

Maltosa

Sacarosa

ENLACE GLUCOSIDICOEn el mbito de los carbohidratos, el enlace glucosdico o glicosdico es el enlace para unir monosacridos con el fin de formar disacridos o polisacridos.

TIPOS DE ENLACE GLUSODICO

1. O GLUCOSIDICO: El enlace llamado O-glucosdico, es el enlace mediante el cual se unen monosacridos para formar disacridos o polisacridos. En este tipo de enlace, un grupo OH de un carbono anomrico de un monosacrido reacciona con un grupo OH de otro monosacrido, desprendindose una molcula de agua. Se puede decir entonces que en este tipo de reaccin ocurre condensacin o deshidratacin. Los monosacridos quedan unidos por un tomo de oxgeno, de ah el nombre del enlace (O-glucosdico).

2. N glucosdico: El enlace N glucosdico es el que se da entre un monosacrido y un compuesto aminado. El grupo OH de uno de los carbonos del azcar se pierde, y en su lugar se coloca el grupo amino, generndose un amino azcar.

MALTOSALa maltosa (azcar de malta) es un disacrido compuesto de dos unidades de glucosa. Se produce por la hidrolisis incompleta del almidn, glucgeno o dextrinas. En esta reaccin de condensacin, una unidad de monosacrido acta como hemiacetal y la otra como alcohol. El enlace que se forma se llama enlace glucosidico (o enlace acetal) y es ms estable que el hemiacetal. El enlace glucosidico en la maltosa tiene lugar entre el carbono 1 de una molcula de glucosa en forma alfa y el carbono 4 en la otra glucosa este se llama un enlace -1,4. LACTOSALa lactosa (azcar de leche) se halla en la leche de los mamferos de la glucosa de la sangre, es sintetizada por las glndulas mamarias. La lactosa, en s misma, es un polvo incoloro, casi inspido. La lactosa se forma por una reaccin de condensacin entre la glucosa y la galactosa. El enlace se realiza entre el Carbono de la galactosa en forma beta y el Carbono 4 de la glucosa, de donde resulta un enlace -1,4. SACAROSA La sacarosa (tambin llamada azcar de mesa, azcar de caa o azcar de remolacha) se encuentra en los jugos de fruta y vegetales, en la miel. La sacarosa est compuesta de una unidad de glucosa y una de fructosa. El enlace ocurre entre el grupo aldehdo de la glucosa y el grupo cetona de la fructosa. La sacarosa no tiene grupo aldehdo, ni grupo cetona, potencialmente libres, y no es un azcar reductor.

OLIGOSACRIDOS.Son componentes constituidos por unidades de bajo peso molecular (dos a veinte molculas de azcares) que son rpidamente solubles en agua y de bajo poder endulzante. Son resistentes a la acidez del intestino y a las enzimas del intestino delgado. Llegan al intestino grueso sin ser modificadas, luego son fermentadas por las bacterias presentes en el colon. Son aquellos que estn formados de dos a seis molculas de azucares simples. Son polmeros hidrolizables. RAFINOSAEs un hidrato de carbono complejo formado por la unin de fructosa, galactosa y glucosa. Aparece en la composicin de alimentos como las judas, los coles de brcela, los coles, el brcoli, los esprragos, cereales integrales, y otros vegetales.

ESTAQUIOSAEs un hidrato de carbono formado por dos molculas de galactosa, glucosa y fructosa. Aparece en numerosos vegetales, especialmente en las legumbres, como judas o soja.

POLISACRIDOS.Los polisacridos son polmeros que contienen tres o ms unidades de monosacridos. Se utiliza como un medio de almacenar energa y como parte de los tejidos estructurales del organismo. Aquellos que son insolubles. Ejemplos de ellos son el glucgeno y almidn. Estructura de Haworth Nombre Estructura

Almidn

Glucgeno

ALMIDONEl almidn es la forma almacenada de glucosa, que utilizan los vegetales, los almidones naturales son una mezcla de dos tipos de polisacridos: la amilosa y la amilopectina. La amilosa es un polisacrido lineal, cuyas unidades de glucosa estn unidas por enlaces -1,4. La amilopectina es un polmero de glucosa muy ramificado. La ramificacin tiene lugar cada 20 o 24 unidades de glucosa y es el resultado de los enlaces -1,6, entre las unidades de glucosa. GLUCOGENOEs una molcula muy ramificada que es la forma de almacenamiento de la glucosa en los animales. Las estructuras de una molcula de glucgeno es semejante a una amilopectina. Consta de cadenas rectas de glucosa conectadas por enlaces -1,4. La ramificacin por enlaces -1,6, entre las unidades de glucosa en la molcula de glucgeno, es ms frecuente que en la amilopectina, pues en este caso tiene lugar en cada 8 a 12 unidades de glucosa. La gran molcula ramificada de glucgeno es ideal para el almacenamiento por que no puede atravesar las membranas de las clulas.

EFECTOS SECUNDARIOSObtener demasiados carbohidratos puede llevar a un incremento en las caloras totales, causando obesidad. La mayora de las personas deben obtener entre el 40 y el 60 por ciento de las caloras totales de los carbohidratos, preferiblemente de los carbohidratos complejos (almidones) y de los azcares naturales. Los carbohidratos complejos suministran caloras, vitaminas, minerales y fibra. Los alimentos con alto contenido de azcares simples procesados y refinados suministran caloras, pero muy poca nutricin.Para incrementar los carbohidratos complejos y nutrientes saludables: Comer ms frutas y verduras Comer ms arroz, panes y cereales integrales Comer ms legumbres (frjoles, lentejas y arvejas secas)

REFERENCIAS

(s.f.). Recuperado el 01 de Febrero de 2015, de http://biblio3.url.edu.gt/Libros/2011/bio_fun/2.pdfCervantes, M., & Hernandez, M. (2009). Biologia General. Mexico: Patria.The medical biochemistry page. (18 de Diciembre de 2014). Recuperado el 01 de Febrero de 2015, de The medical biochemistry page: http://themedicalbiochemistrypage.org/es/carbohydrates-sp.phpVoet, D. V., & Pratt, C. (2009). Fundamentos de Bioquimica: La vida a nivel molecular. Buenos Aires: Mdica Panamericana.http://quimica.laguia2000.com/conceptos-basicos/enlace-glucosidico#ixzz3ROGfE1EU

https://carbohidratosmozartciencia.wordpress.com/2011/06/30/enlace-glucosidico/

http://www.botanical-online.com/clasesdehidratosdecarbono.htm

https://www.youtube.com/watch?v=gLdsBb6k_VU

https://www.youtube.com/watch?v=Db9iGNPnz4E

https://www.youtube.com/watch?v=PGSFIt2z_24

https://www.youtube.com/watch?v=tQxGjZFCawI&list=PL4314A9CD42303BB7