HIDRATOS DE CARBONO o GLÚCIDOS o CARBOHIDRATOS
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UNIVERSIDAD NACIONAL DE FORMOSA – FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD – CARRERA DE LICENCIATURA EN ENFERMERÍA – CATEDRA DE BIOQUÍMICA 52 3º UNIDAD DIDÁCTICA: HIDRATOS DE CARBONO o GLÚCIDOS o CARBOHIDRATOS Índice temático 1. Introducción 2. Objetivos 3. Esquema de trabajo 4. Contenidos Definición Estructura química Clasificación - Monosacáridos - Oligosacáridos - Polisacáridos Diabetes - ¿Qué es la diabetes? - Para qué sirve la glucosa - ¿Qué es y para que sirve la insulina? - ¿Donde está el problema? Índice glucémico 5. Resumen 6. Video de la cátedra de repaso de los contenidos teóricos de UD N° 3 7. Bibliografía
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3º UNIDAD DIDÁCTICA:
HIDRATOS DE CARBONO o GLÚCIDOS o
CARBOHIDRATOS
Índice temático
1. Introducción
2. Objetivos
3. Esquema de trabajo
4. Contenidos
Definición
Estructura química
Clasificación
- Monosacáridos
- Oligosacáridos
- Polisacáridos
Diabetes
- ¿Qué es la diabetes? 4.1.1
- Para qué sirve la glucosa 4.1.2
- ¿Qué es y para que sirve la insulina? 4.1.3
- ¿Donde está el problema? 4.1.4
Índice glucémico
5. Resumen
6. Video de la cátedra de repaso de los contenidos teóricos de
UD N° 3
7. Bibliografía
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1. Introducción
En la Unidad 1 estudiamos las biomoléculas o compuestos
orgánicos constituyentes de la materia animada y dentro
de éstas mencionamos a los glúcidos, hidratos de carbono
o carbohidratos, estos compuestos son la principal fuente
de energía para los organismos vivos y constituyentes importante de los
alimentos.
En los últimos años, ha habido grandes avances en lo que respecta a la
comprensión de cual es el papel de los carbohidratos en la nutrición y la salud
humana o la falta de ella. Así por ejemplo, la diabetes una enfermedad
relacionada con el metabolismo de los glúcidos se ha convertido, en uno de los
principales problemas de salud pública, millones de personas en todo el mundo
padecen esta enfermedad que afecta la calidad de vida. En este sentido el
tratamiento dietético de la diabetes ha sufrido grandes cambios en los
últimos tiempos, pasando desde las severísimas restricciones de hidratos de
carbono recomendadas en el pasado hasta otras dietas cuyo aporte energético
de hidratos de carbono es casi normal.
El progreso en las investigaciones científicas ha puesto en relieve las diversas
funciones que tienen los carbohidratos en el cuerpo y su importancia para
gozar de una buena salud. De hecho, las noticias son tan buenas, que merece la
pena estudiar a estas biomoléculas con más detenimiento.
2. Objetivos
Reconocer la importancia funcional y fundamental de
los hidratos de carbono en la naturaleza y con la
actividad general del organismo
Conocer los monosacáridos, disacáridos y
polisacáridos más importantes que existen en la
naturaleza y la función que cumplen.
Reconocer el papel de la glucosa como combustible celular y la función
central del hígado en la regulación de la glucemia.
Capacitar a los profesionales de enfermería en el conocimiento de los
factores de riesgo de la diabetes
Indagar a través de un trabajo campo sobre la composición porcentual
de hidratos de carbono en algunos productos alimenticios.
Identificar experimentalmente la presencia de almidón en alimentos de
consumo cotidiano.
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3. Esquema de trabajo y estudio (luego de la completa lectura de la unidad
didáctica N° 3 complete los espacios en blanco de la siguiente red conceptual)
ACTIVIDAD Nº 10: Completa los espacios en blanco en los cuadros que
están en blanco y agrega conceptos
HIDRATOS DE CARBONO O CARBOHIDRATOS O GLUCIDOS
Estructura química: polihidroxialdehídos o
polihidroxicetonas
Función:
POLISACÁRIDOS OLIGOSACÁRIDOS MONOSACÁRIDOS
GLUCOSA: aldohexosa
GALACTOSA: aldohexosa
RIBOSA: aldopentosa
MALTOSA: Glu + Glu
SACAROSA: Glu + Fru
HETEROPOLI SACÁRIDOS
HOMOPOLISACÁRIDOS
ALMIDÓN GLUCEMIA
GLUCOGENO: AMILOSA:
CELULOSA:
AMILOPECTINA:
Definición:
VN ……………….. g/l ó ………………… mg/dl
HORMONAS QUE REGULAN LA GLUCEMIA
RESISTENCIA
DEFICIENCIA
DIABETES TIPO 2
Prevención:
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4. CONTENIDOS
HIDRATOS DE CARBONO, CARBOHIDRATOS
O GLÚCIDOS
Los hidratos de carbono también llamados glúcidos o carbohidratos son
importantes componentes de los seres vivos. Forman junto con los lípidos y
proteínas los compuestos biológicos denominados primarios.
Abundan en los tejidos vegetales constituyendo los elementos fibrosos o
leñosos de su estructura o los productos de reserva nutricia de tubérculos
(mandioca, batata, papa etc.); semillas (trigo, maíz, poroto etc), y frutos (uva,
banana, manzana, pera etc.). También se encuentran ampliamente distribuidos
en los tejidos animales ya sea disueltos en los humores orgánicos o formando
acúmulos que sirven de reserva energética a la célula.
Los vegetales tienen la capacidad de sintetizar (fabricar) hidratos de carbono
a partir de CO2 (dióxido de carbono) y H2O (agua). Para ello utilizan energía
lumínica (energía solar) a través de un proceso denominado fotosíntesis. Los
glúcidos así producidos por los vegetales pueden ser ingeridos como alimentos
por los animales, los cuales son capaces de utilizar estos glúcidos como
combustible es decir como fuente de energía útil para el cumplimiento de sus
funciones y también como materia prima para fabricar (sintetizar) otros
compuestos que ellos necesiten.
Se dice por lo tanto que los hidratos de carbono son la fuente principal de
energía para todas las actividades del organismo desde la locomoción hasta la
construcción de otras moléculas.
Energía solar
CO2
O2
H2O
HIDRATOS DE
CARBONO
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FUNCIÓN
Como ya se ha mencionado la función de los hidratos de carbono es
principalmente energética en los animales y estructural y energética en los
vegetales. En la alimentación humana, los hidratos de carbono constituyen el
principal aporte desde el punto de vista energético. En una dieta equilibrada
entre el 50 y 60% del total de calorías necesarias debe ser provista por los
glúcidos o hidratos de carbono.
ESTRUCTURA QUÍMICA
Todos los glúcidos o carbohidratos
están compuestos por los mismos tipos
de átomos estos son: C (carbono), H
(hidrógeno) y O (oxígeno) y desde el
punto de vista químico pueden definirse
como POLIHIDROXIALDEHÍDOS O
POLIHIDROXICETONAS, esto es son
compuestos que poseen función aldehído
o cetona y varias funciones
alcohólicas.Por ejemplo, la glucosa es un
polihidroxialdehido y la fructosa una polihidroxicetona.
ACTIVIDAD Nº 1 Escribe en los espacios en blanco las palabras
adecuadas que figuran más abajo
La principal
función de los
glúcidos es
aportar
energía al
organismo.
reserva energética - Glúcidos - humores orgánicos – carbohidrato – lípidos – proteínas - tejidos vegetales – banana - - mandioca
Los hidratos de carbono también llamados glúcidos o
carbohidratos son importantes componentes de los seres
vivos. Forman junto con los lípidos y proteínas los compuestos
biológicos denominados primarios.
Abundan en los tejidos vegetales constituyendo los elementos
fibrosos o leñosos de su estructura o los productos de
reserva nutricia de tubérculos (mandioca, batata, papa etc.);
semillas (trigo, maíz, poroto etc), y frutos (uva, banana,
manzana, pera etc.). También se encuentran ampliamente
distribuidos en los tejidos animales ya sea disueltos en los
humores orgánicos o formando acúmulos que sirven de
reserva energética a la célula.
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Te invitamos a ver un video interesante sobre el tema desarrollado. Si tienes
conexión a internet hacer clic en el siguiente link:
CARBOHIDRATOS
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CLASIFICACIÓN
Según la complejidad de la molécula los hidratos de carbono se clasifican en:
1- Monosacáridos
2- Oligosacáridos
3- Polisacáridos
1- MONOSACÁRIDOS Estos compuestos son también conocidos como azúcares simples, aunque el
término no es el apropiado puesto que no todos son dulces. Están constituidos
por un solo polihidroxialdehido o polihidroxicetona. Son sustancias de color
blanco, solubles en agua y algunas poseen sabor dulce.
Los monosacáridos que poseen:
a) 3 átomos de carbono y función aldehído son aldotriosas ( ej
gliceraldehído)
b) 3 átomos de carbono y función cetona son cetotriosas (ej.
dihidroxicetona)
c) 4 átomos de carbono y función aldehído son aldotetrosas .
d) 4 átomos de carbono y función cetona son cetotetrosas.
e) 5 átomos de carbono y función aldehído son aldopentosas (ej. ribosa).
f) 5 átomos de carbono y función cetona son cetopentosas.
g) 6 átomos de carbono y función aldehído son aldohexosas (ej. glucosa,
galactosa)
h) 6 átomos de carbono y función cetona son cetohexosas (ej. fructosa).
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Fórmulas desarrolladas de la molécula de glucosa, fructosa, galactosa y
ribosa:
La GLUCOSA (ver fórmula):
a. Es un glúcido porque es un polihidroxialdehído ya que la molécula tiene 5
funciones alcohólicas (son los hidroxilos) y una función carbonilo en un
carbono primario (aldehído); por lo tanto cumple con la definición de
hidrato de carbono.
b. Además, es una aldohexosa porque tiene 6 átomos de carbono y una
función aldehído (grupo carbonilo sobre carbono primario).
La molécula de glucosa (al igual que muchos otros monosacáridos), además de
su estructura lineal (figura 1) tiende a adoptar estructuras cíclicas, a
continuación, se presentan las formas más comunes de representarlas (figura
1, 2 y 3).
Figura 1
Figura 2 Figura 3
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ACTIVIDAD Nº 2: Dada la siguiente molécula completar los
espacios en blanco:
Con relación a la molécula de la izquierda diga si:
1. Es un hidrato de carbono
Justifique:………………………………………………………………
2. Es un monosacárido: SI - NO
Justifique: ………………………………………………………………………
3. Tiene función carbonilo: SI – NO
Justifique:………………………………………………….……………………
4. Es una aldohexosa o cetohexosa?
Justifique………………………………………………………………………
5. Se trata de molécula de: …………………………………………….
Monosacáridos de interés en bioquímica humana:
GLUCOSA Llamada también dextrosa, es el más abundante e importante de los
monosacáridos, es el principal combustible utilizado por las células, es decir
como fuente de energía para el cumplimiento de sus funciones.
Se lo encuentra en los frutos maduros y también en la sangre y humores
orgánicos de los vertebrados.
La concentración de glucosa en sangre se denomina glucemia, el valor de la
glucemia en individuos sanos es de 0,70 a 1,10 g/l (o lo que es lo mismo 70 a
110 mg/dl). Cuando el valor de glucosa en sangre es inferior a 0,70 g/l el
individuo está en hipoglucemia y por el contrario si el valor supera 1,10 g/l se
dice que está en hiperglucemia.
Aunque los vertebrados raramente comen durante
las 24 horas del día, su glucosa en sangre (que es
su principal fuente de energía celular) permanece
extraordinariamente constante, el hígado
desempeña un papel central en este proceso crítico
como lo veremos posteriormente. A la vez la
concentración de glucosa está regulada por
diversas hormonas además de estar influida por el sistema nervioso autónomo.
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Entre las hormonas que intervienen en este proceso está la insulina, el
glucagón y la somatostatina, todas ellas producidas por el páncreas. La insulina
estimula la absorción de glucosa por las células disminuyendo la glucosa
sanguínea.
Las soluciones de glucosa usadas en la práctica diaria son:
- Solución de dextrosa al 5% P/V que se utiliza para la hidratación y
aporte calórico al paciente.
- Solución de dextrosa al 10, 25 y 50% P/V que son utilizadas como
aporte calórico o energético al enfermo.
GALACTOSA:
Este monosacárido es una aldohexosa, al igual que la glucosa. Es una
sustancia blanca, cristalina y semejante a la glucosa en la mayoría de
sus propiedades, aunque es menos soluble en agua y menos dulce.
Raramente se la encuentra libre en la naturaleza, lo común es
encontrarla asociada a otras moléculas formando otras sustancias.
FRUCTOSA:
Es una cetohexosa, se la encuentra en los frutos maduros y en
la miel, es más dulce que la glucosa. Es el principal
monosacárido del semen ya que las vesículas seminales
secretan un fluido rico en fructosa que nutre a los
espermatozoides.
RIBOSA: La ribosa es una aldopentosa, monosacárido que forma parte de estructuras
muy importantes para los organismos vivos: los nucleótidos, tema que será
desarrollado más adelante durante el dictado de la materia.
ACTIVIDAD Nº 3: Complete los espacios en blanco según el esquema
que se muestra
Monosacárido Estructura química Función
Glucosa Polihidroxialdehido Aldohexosa Energética
Fructosa
Galactosa
Ribosa
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ACTIVIDAD Nº 4: Rellene los espacios en blanco
La concentración de glucosa en sangre se denomina …………………., el valor de la
glucemia en individuos sanos es de …………………….. g/l (o lo que es lo mismo
………………… mg/dl). Cuando el valor de glucosa en sangre es inferior a 0,70 g/l
el individuo está en ………………………….. y por el contrario si el valor supera 1,10
g/l se dice que está en …………………………………………….
Aunque los vertebrados raramente comen durante las 24 horas del día, su
glucosa en sangre (que es su principal fuente de energía celular) permanece
extraordinariamente constante, el hígado desempeña un papel central en este
proceso crítico como lo veremos posteriormente. A la vez la concentración de
glucosa está regulada por diversas hormonas además de estar influida por el
sistema nervioso autónomo. Entre las hormonas que intervienen en este
proceso está la …………….., el …………………… y la ………………., todas ellas producidas
por el ………………... La insulina estimula la absorción de glucosa por las células
………………………. la glucosa sanguínea.
ACTIVIDAD Nº 5: Se ha realizado la determinación de la glucemia de
diferentes pacientes, obteniéndose los siguientes valores. Determine uniendo
con flechas según corresponda a hiper, normo o hipoglucemia.
a. Glucemia 0,25 gr/l
b. Glucemia 1,05 g/l Hiperglucemia
c. Glucemia 7,30 g/l Normoglucemia
d. Glucemia 77 mg/dl Hipoglucemia
e. Glucemia 38 mg/dl
2- OLIGOSACÁRIDOS
Están compuestos por la unión de 2 a 10 monosacáridos. Por hidrólisis dejan en
libertad los monosacáridos que lo constituyen.
Según el número de moléculas de monosacáridos que lo forman se denominan:
Disacáridos a aquellos formados por la unión de 2 monosacáridos
Trisacáridos los formados por la unión de 3 monosacáridos
Tetrasacáridos formados por la unión de 4 monosacáridos Etc.
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DISACÁRIDOS
Como ya hemos mencionado los disacáridos se forman por la unión de dos
monosacáridos. Los disacáridos más importantes son:
MALTOSA También llamado azúcar de malta. Es algo dulce y muy
soluble en agua. Se forma por la unión de dos
moléculas de glucosa. La maltosa es un disacárido
blanco cristalino que se forma cuando se
hidroliza el almidón y se lo utiliza como principio
nutritivo y como edulcorante.
LACTOSA Es el azúcar de leche, se lo encuentra en cantidades
apreciable en esta sustancia y es la lactosa junto con las
grasas de la leche la que cubre las necesidades
energéticas del recién nacido. Se forma solo en los
períodos de lactancia.
La lactosa (de “lac” leche en latín) constituye hasta el 4,5% de la leche de
vaca y el 6,7% de la leche humana.
Muchos individuos no pueden digerir leche ni productos lácteos ya que
presentan intolerancia a la lactosa, pero si pueden consumir
productos lácteos ya fermentados como yogur, quesos etc.
Comercialmente la lactosa se emplea como diluyente de
tabletas y cápsulas, como laxante y diurético osmótico y en
leches en polvo para alimento.
SACAROSA Denominado también azúcar de caña o azúcar de
mesa, abunda en el mundo vegetal, especialmente en
la caña de azúcar y en la remolacha azucarera. Se
forma por la unión de una molécula de glucosa y otra
de fructosa.
Es soluble en agua y con frecuencia se la emplea como edulcorante en
alimentos y productos farmacéuticos, es un sólido blanco cristalino, soluble en
agua.
La sacarosa está implicada en el desarrollo de caries
dentales con formación de una placa microbiana. El
Streptococcus mutans bacteria presente en la boca,
utiliza sacarosa para sintetizar una cápsula que
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favorece la adhesión del microorganismo a los dientes, factor importante en
el desarrollo de la placa dental. El resultado final de la digestión estos
microorganismos es el ácido láctico, el cual causa la corrosión de los depósitos
minerales del diente y conduce a la destrucción del mismo. Puesto que casi
todos los alimentos de naturaleza ácida tienen el mismo efecto, los expertos
dentales aconsejan cepillar y limpiar con frecuencia los dientes además de
evitar los alimentos que contienen altas concentraciones de sacarosa (por ej.
las golosinas) en especial los que se adhieren a los dientes.
La reveladora historia del rey azúcar
La búsqueda del oro y de la plata fue,
sin duda, el motor central de la
conquista. Pero en su segundo viaje,
Cristóbal Colón trajo las primeras
raíces de caña de azúcar, desde las
Islas Canarias, y las plantó en la tierra
que hoy ocupa la República Dominicana.
Una vez sembradas, dieron rápidos
retoños, para gran regocijo del
almirante. El azúcar, que se cultivaba
en pequeña escala en Sicilia y en las
islas Madeira y Cabo Verde y se
compraba, a precios altos en Oriente,
era un artículo tan codiciado por los
europeos que hasta en los ajuares de
las reinas llegó a figurar como parte de
la dote. Se vendía en las farmacias, se
lo pesaba en gramos. Durante poco
menos de tres siglos a partir del
descubrimiento de América, no hubo
para el comercio de Europa, producto
agrícola más importante que el azúcar
cultivado en estas tierras. Se alzaron
los cañaverales en el litoral húmedo y
caliente del nordeste de Brasil, y
posteriormente, también las islas del
Caribe –Barbados, Jamaica, Haití y la
Dominicana, Guadalupe, Cuba, Puerto
Rico- y Veracruz y la costa peruana
resultaron sucesivos escenarios
propicios para la explotación, en gran
escala, del “oro blanco”. Inmensas
legiones de esclavos
vinieron de África para
proporcionar al rey
Azúcar, la fuerza de
trabajo numerosa y
gratuita que exigía:
combustible humano
para quemar. Las
tierras fueron desbastadas por esta
planta egoísta que invadió el Nuevo
Mundo arrasando los bosques,
malgastando la fertilidad natural y
extinguiendo el humus acumulado por
los suelos. El largo ciclo del azúcar dio
origen, en América Latina, a
prosperidades tan mortales como las
que engendraron, en Potosí, Ouro
Preto, Zacatecas y Guanajuato, los
furores de la plata y el oro; y al mismo
tiempo, impulsó con fuerza decisiva,
directa e indirectamente, el desarrollo
industrial de Holanda, Francia,
Inglaterra y Estados Unidos.
Artículo tomado del libro Biología I
(1995) “La vida en la Tierra” de Aljanti
D. Y Wolovelsky B. Ediciones Colihue.
¿Cuál es la idea de progreso
de los países desarrollados?
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ACTIVIDAD Nº 6: Complete el siguiente cuadro
Disacárido Monosacáridos Lugar en el que se
encuentra
Maltosa .glucosa + glucosa Azúcar de malta
............................. + .......................
............................. + ......................
3. POLISACÁRIDOS
Son sustancias mucho más complejas que los glúcidos
hasta aquí considerados. Están constituidos por
numerosas unidades de monosacáridos unidas entre sí.
Se clasifican en homopolisacáridos (homo: igual) y
heteropolisacáridos (hetero: diferente).
Los homopolisacáridos son aquellos polisacáridos
constituidos por la unión de muchos monosacáridos pero
siendo este el mismo. Por ejemplo el almidón se forma por la unión de muchas
moléculas de glucosa, esto significa que por hidrólisis del almidón solo
obtendremos moléculas de glucosa.
En cambio los heteropolisacáridos son aquellos polisacáridos constituidos por
la unión de muchos monosacáridos, siendo estos diferentes entre sí.
a. HOMOPOLISACARIDOS
ALMIDÓN Esta sustancia cumple en los vegetales el papel de reserva
nutricia. Se deposita en las células vegetales formando
gránulos cuya forma y tamaño varía según el vegetal de que se
trate.
El almidón es el principal hidrato de carbono de la alimentación humana, se lo
encuentra en abundancia en cereales, papa y ciertas legumbres. Una papa por
ejemplo, contiene almidón producido a partir de glucosa formada en las hojas
verdes de la planta, este monosacárido se transporta bajo tierra y se
acumula en una forma adecuada (almidón) para el almacenamiento, y se lo
utilizará para el crecimiento cuando sea preciso.
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El almidón está constituido por dos partes una llamada
amilosa y otra denominada amilopectina. Ambos son
polímeros de glucosa (o sea, formados únicamente por
glucosa), pero difieren en estructura y propiedades
Generalmente el almidón contiene 20% de amilosa y el resto
es amilopectina, esta proporción varía según el origen del
almidón.
La AMILOSA puede estar constituida por 1000 a 5000 unidades de glucosa,
las moléculas de glucosa se asocian entre si formando largas cadenas lineales
(no ramificadas). La unión entre una molécula de glucosa y la siguiente se
hace entre el C1 y el C4 y se denomina unión glucosídica, α 1-4. Este tipo de
unión permite que la amilosa adopte una forma helicoidal (de resorte) donde
cada vuelta de hélice abarca 6 moléculas de glucosa.
Esquema de un segmento de la molécula de amilosa:
1000 a 5000 moléculas de glucosa unidas
uniones glucosídicas alfa 1 -4
Conformación helicoidal de la amilosa, donde cada hexágono representa una
molécula de glucosa:
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La AMILOPECTINA tiene mayor tamaño que la amilosa, puede llegar a estar
constituida hasta por 600.000 moléculas de glucosa unidas. Es una molécula
similar a la amilosa en el sentido que posee uniones glucosídicas α 1-4 pero
posee además ramificaciones α 1-6
Esquema de un segmento de la molécula de amilopectina:
Uniones Glucosídicas alfa 1 – 4
El almidón de los alimentos es degradado por las enzimas de los jugos
digestivos hasta dejar libres sus unidades constituyentes (moléculas de
glucosa), ya que solo los monosacáridos pueden ser absorbidos por la mucosa
intestinal y utilizados por el organismo
GLUCÓGENO
El glucógeno es la principal forma de almacenamiento del azúcar en los
animales superiores.
Unión glucosidica alfa 1 - 6
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El glucógeno tiene una estructura muy semejante a la de la amilopectina,
salvo que es mucho más ramificada. En los vertebrados, este polisacárido se
almacena principalmente en el hígado y tejido muscular.
Si hay un exceso de glucosa en el torrente sanguíneo,
el hígado forma glucógeno. Cuando la concentración de
glucosa en sangre cae, el hígado es estimulado
hormonalmente para que hidrolice el glucógeno y
libere glucosa al torrente sanguíneo con lo que la
glucemia se normaliza, por ello se dice que el hígado es
el órgano regulador de la glucemia.
Te invitamos a ver un video interesante sobre el tema desarrollado. Si tienes
conexión a Internet Haz clic aquí: FATIGA MUSCULAR Y
DEPORTES DE ALTA RESISTENCIA o visita la plataforma o el blog de la cátedra
ESPERAMOS QUE LO DISFRUTES
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Licenciatura en Enfermería – Cátedra de Bioquímica
CELULOSA La principal molécula estructural de las plantas es la celulosa. De hecho la
mitad de todo el carbono orgánico de la biosfera está contenido en la
celulosa. La madera es aproximadamente 50% de celulosa y el algodón es
celulosa casi pura.
Las moléculas de celulosa forman la parte fibrosa de la pared de las células
vegetales. Este homopolisacárido es un polímero constituido por la unión de
moléculas de glucosa al igual que el almidón y el glucógeno. El almidón y el
glucógeno pueden utilizarse fácilmente como combustibles por casi todos los
tipos de organismos, pero solo unos pocos microorganismos (ciertas
bacterias, protozoarios y hongos) pueden utilizar la celulosa como fuente de
energía.
Las vacas y otros rumiantes, las termitas y las cucarachas pueden utilizar
celulosa para alimentarse sólo gracias a los microorganismos que habitan sus
aparatos digestivos.
Para comprender las diferencias entre los polisacáridos estructurales, como
la celulosa y los polisacáridos de almacenamiento de energía como lo son el
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almidón y el glucógeno en las células vegetales y animales respectivamente,
debemos considerar la unión entre las moléculas de glucosa, en el caso de la
celulosa las uniones glucosídicas son β 1-4, esta aparentemente sencilla
diferencia hace que no podamos utilizar celulosa como fuente de energía ya
que no podemos hidrolizarla para absorberla y toda la celulosa que ingresa al
tracto digestivo con los alimentos vegetales no es modificada en su tránsito
por este.
Unión de varias moléculas de glucosa
Uniones Glucosídicas beta 1 - 4
b. HETEROPOLISACÁRIDOS
ACIDO HIALURÓNICO: tiene propiedades lubricantes, se lo encuentra en la
sustancia intercelular del tejido conjuntivo, especialmente en la piel y
cartílago, en el humor vítreo del ojo, en la gelatina de Wharton del cordón
umbilical, en el líquido sinovial etc.
HEPARINA: se la encuentra en los gránulos de los mastocitos, especialmente
en el hígado, pulmón y piel. La heparina inhibe la coagulación de la sangre, por
lo que se la emplea comúnmente como anticoagulante en pacientes con
infarto de miocardio y ACV para prevenir una mayor formación de coágulos.
GLUCOPROTEÍNAS: son proteínas unidas a glúcidos o hidratos de carbono,
cumplen importantes funciones en el organismo. Ya vimos que forman parte
de la membrana celular y otras serán estudiadas en temas siguientes.
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ACTIVIDAD Nº 7: Completar el siguiente cuadro comparativo entre
los homopolisacáridos más comunes.
Almidón Glucógeno Celulosa Unidad
estructural
Tipo de unión
glucosídica
Distribución en
la naturaleza
Función
Partes (si las
tiene)
Estructura
(lineal o
ramificada)
Tipos de
alimentos que lo
contienen
¿Eleva la
glucemia post
ingesta? (si/no)
ACTIVIDAD Nº 8: Diga si es V o F (justifique la respuesta)
a. Las ribosa es un oligosacárido constituidos por 3 átomos de
carbono y una función cetona.
Porque …………………………………………………………………………………………………....
b. La glucosa el una aldohexosa al igual que la galactosa
Porque…………………………………………………………………
c. La maltosa o azúcar de caña es un disacárido.
Porque…………………………………….
d. El almidón es un homopolisacárido importante de la dieta
humana constituido por dos partes llamadas amilosa y
amilopectina.
Porque…………………………………………..
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REGULACIÓN HORMONAL DE LA GLUCEMIA
¿Para qué sirve la glucosa?
Todas las células del cuerpo necesitan energía para
estar en activas, mantener las funciones vitales (como
el latido cardíaco, movimientos digestivos,
respiración...) y además mantener la temperatura
corporal y los movimientos musculares. La glucosa es la
principal fuente de energía para el cuerpo humano,
como la gasolina lo es para mantener el motor del
automóvil en marcha.
La glucosa entra al organismo con los alimentos,
generalmente en forma de almidón o glucógeno.
Durante la digestión, a lo largo del tubo digestivo se pone en marcha una
cadena de transformaciones químicas que convierte los alimentos en
nutrientes que pueden ser absorbidos y pasar a circulación.
Alimento Nutriente Elemento
constitutivo
Pan, arroz,
garbanzos...
Hidratos de
Carbono Glucosa
Por ejemplo, los alimentos como pan, arroz, garbanzos etc.; ricos en hidratos
de carbono (almidón) , transitan por el tubo digestivo y, luego de la digestión
completa este tipo de alimentos ricos en almidón se liberan moléculas de
glucosa, las que, se absorben en el intestino delgado pasando la glucosa a la
sangre.
¿Qué sucede con la glucosa cuando llega a la sangre?
Observemos el proceso mencionado en la siguiente figura y recordemos:
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1. Los Hidratos de carbono (almidón y glucógeno) que se encuentran en
los alimentos se digieren en el aparato digestivo liberándose
GLUCOSA, la que se absorbe en el intestino delgado.
2. La glucosa absorbida en el intestino delgado pasa a los vasos
sanguíneos, generando una ligera hiperglucemia.
3. Al aumentar la concentración de glucosa en la sangre, las células del
páncreas producen la INSULINA y la que pasa a los vasos sanguíneos.
4. Una vez en los vasos sanguíneos la INSULINA permitirá que las
células del organismo puedan captar la GLUCOSA que se encuentra en
la sangre
5. Gracias a la acción de la INSULINA, la glucosa llega a:
Hígado (glucosa de reserva para el organismo en forma de
glucógeno, para regular la glucemia)
Tejido adiposo
Tejido muscular (glucosa de reserva para el propio tejido
=glucógeno)
Y en general a todas las células del cuerpo
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Es decir, para entrar dentro de las células y ser utilizada como fuente de
energía, la glucosa necesita la mediación de la INSULINA. La hormona
insulina es como la llave que, encajada en la cerradura, abre la puerta de las
células. Esto que metafóricamente llamamos cerradura son los receptores de
insulina. El cerebro y las células del tejido nervioso son las únicas de todo el
cuerpo que reciben glucosa directamente del torrente sanguíneo sin la
mediación de la insulina. La glucosa es, en este caso, la única fuente de
energía.
Cuando la glucemia baja luego de periodos de ayuno (hipoglucemia) entonces
se estimula la secreción del GLUCAGÓN, hormona que también es producida
por el páncreas. El GLUCAGÓN estimula la hidrólisis (ruptura) del glucógeno
hepático y la liberación de la glucosa a la sangre con lo que se eleva la
glucemia a valores normales.
DIABETES MELLITUS
¿Qué es la Diabetes?
La Diabetes Mellitus es un grupo de enfermedades metabólicas
caracterizadas por hiperglucemia, consecuencia de defectos en la secreción
y/o en la acción de la insulina. La hiperglucemia crónica se asocia en el largo
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plazo daño, disfunción e insuficiencia de diferentes órganos especialmente
de los ojos, riñones, nervios, corazón y vasos sanguíneos.
HIPOGLUCEMIA NORMOGLUCEMIA HIPERGLUCEMIA
Concentración de
glucosa en sangre
inferior a 0.70 g/l
En general, se empiezan
a sentir síntomas de
falta de glucosa cuando
el nivel de glucemia está
en 0,55 g/l o menos.
Valores normales
de glucosa en
sangre: 0,70 – 1,10
g/l
En ayunas, entre 70 y
110 mg/dl (o 0,7 – 1,10
g/l). El nivel de
glucemia después
del ayuno nocturno se
llama glucemia basal.
Concentración de
glucosa en sangre
(glucemia) superior
a 1,10 g/l en ayunas. Si usted no tiene
diabetes y en una
determinación
ocasional de glucemia
se encuentra a
110mg/dl o 1,10 g/l, o
más, consulte a su
médico.
Te invitamos a ver un video interesante sobre el tema desarrollado. Si tienes conexión a Internet Haz clic aquí ¿CÓMO PREVENIR LA DBT
TIPO II? o visita la página Web de la cátedra
ESPERAMOS QUE LO DISFRUTES.
¿Qué pasa si hay más glucosa de la debida?
Cuando los valores de glucosa en sangre se encuentran elevados se produce
una
Hiperglucemia. Hiper = gran, glucemia = glucosa en sangre
La hiperglucemia es indolora, de implantación progresiva
y muchas veces pasa inadvertida en los primeros
estadios.
Como ya hemos visto, la insulina es una hormona que
tiene la misión de permitir que la glucosa que circula en la
sangre penetre en las células y sea aprovechada como
energía.
El páncreas, (que produce insulina), es una glándula
situada detrás del estomago, al mismo nivel que el
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hígado, pero en la parte izquierda de la cintura. Cuando se empieza a comer
alimentos que contienen hidratos de carbono, se activan unos sensores y el
páncreas empieza a producir insulina que libera directamente a la sangre.
Para que la insulina sea efectiva deben cumplirse dos condiciones:
1. Que el páncreas segregue insulina en cantidad suficiente
2. Que las células la identifiquen y permitan su acción.
El páncreas, entre otras sustancias, segrega la insulina y también el glucagón.
El glucagón, como ya se mencionó, es otra hormona que tiene un efecto
exactamente contrario al de la insulina. Es hiperglucemiante (hace subir los
niveles de glucosa en la sangre)
En la diabetes ¿Dónde está el problema?
Se dice que la diabetes más que una enfermedad es un síndrome o un
conjunto de circunstancias que provocan como resultado la hiperglucemia.
La diabetes mellitus es una enfermedad que incapacita al cuerpo para
metabolizar o usar eficazmente los carbohidratos, las proteínas y las grasas.
Cuando comemos, los alimentos (especialmente los carbohidratos almidón y
glucógeno) se convierten en glucosa. Todas las células del cuerpo necesitan
glucosa para vivir, pero la glucosa no puede penetrar en las células sin la
intervención de la insulina. La insulina se produce en las células Beta, que
están ubicadas en el páncreas.
Por ejemplo, cuando comemos un pedazo de pan, una vez digerido se
convierte en glucosa. La glucosa circula a través de la corriente sanguínea
para alimentar a cada célula del cuerpo. La presencia de glucosa estimula las
células Beta del páncreas para liberar insulina. La insulina llega hasta cada
célula y actúa como una llave que se une a los receptores de insulina, con
el fin de abrir sus puertas y dejar a la glucosa entrar. Si no hay insulina o los
receptores de insulina de las células no funcionan adecuadamente, la glucosa
no puede penetrar en las células, y la persona afectada sufrirá DIABETES
De forma muy esquemática se pueden resumir las "diversas diabetes" en
función de cuántos de los siguientes factores coincidan y en función de en
qué medida lo hagan.
Se pueden distinguir fundamentalmente dos tipos de diabetes:
Diabetes tipo 1
Diabetes tipo 2
El resultado es muy parecido en ambos tipos de diabetes. Mientras que las
células están deficientes de su energía principal, es decir de la glucosa, la
sangre tiene unos niveles de glucosa por encima de lo normal
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Los siguientes gráficos expresan lo que ocurre en las células de nuestros
tejidos en presencia de glucosa, en las diferentes situaciones metabólicas en
las que podemos encontrarnos:
es la glucosa es la insulina
Cuando la insulina se acopla en los receptores de insulina de las
células, la glucosa puede penetrar a través de sus membranas y
utilizarse. Esta es la situación normal.
Cuando el páncreas no produce insulina, la glucosa no puede
penetrar en las células del cuerpo y utilizarse. Esta es la llamada
Diabetes Mellitus Tipo I.
Cuando los receptores de insulina de las células del cuerpo no
funcionan, la insulina no puede acoplarse a ellos y la glucosa no
puede penetrar en las células del cuerpo y utilizarse. Esta es la
llamada Diabetes Mellitus Tipo II.
Es decir el origen del trastorno es diferente
Diabetes tipo 1
Predisposición genética
Factor inmunológico
(anticuerpos anti-
insulina)
Insuficiente
secreción de
insulina, incluso
"fallo total" en
la producción
interna de la
misma.
Inyecciones externas de
insulina "imitando" la
secreción interna
Diabetes tipo 2
Predisposición
genética
Consumo de azúcares
refinados
Multiparidad
Obesidad, sobre
todo con distribución
abdominal de la
grasa.
Sedentarismo
Tabaquismo
Resistencia
celular a la
insulina
Mantenerse con el peso
adecuado según la edad, la
altura y el sexo (normopeso)
Ingesta controlada de
hidratos de carbono
Hacer ejercicio de forma
regular (30 minutos al día, 5
días a la semana) .
Puede ser necesario
tratamiento con
hipoglucemiantes orales, y si
estos fallan insulina o ambas.
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De todos los factores que influyen en el buen o mal control de la diabetes,
sobre algunos, hoy por hoy es aún imposible actuar, pero existen otros
factores que son modificables. El controlarlos está en sus manos.
Te invitamos a ver un video interesante sobre el tema desarrollado. Si tienes
conexión a Internet Haz clic aquí: : LA INSULINA, LA GLUCOSA Y TU
o visita la página Web de la cátedra:
https://bioquimicaenfermeriafcs.blogspot.com/
Licenciatura en Enfermería – CÁTEDRA DE BIOQUÍMICA
Índice glucémico Como hemos visto cuando ingerimos cualquier
alimento rico en glúcidos, los niveles de glucosa en
sangre se incrementan progresivamente según se
digieren y asimilan los hidratos de carbono que
contienen. Estos aspectos se valoran a través del
índice glucémico de un alimento.
Es decir, el índice glucémico es un método que sirve para evaluar y clasificar
los alimentos que contienen hidratos de carbono, según el impacto que tienen
sobre la glucemia después de ser digeridos y absorbidos en el intestino. En
otras palabras, es la capacidad que tiene un alimento rico en hidratos de
carbono de elevar la glucemia. Este índice es de gran importancia para los
diabéticos, ya que deben evitar las subidas rápidas de glucosa en sangre
Los alimentos de índice glucémico bajo –como las cerezas, ciruelas, pomelos,
duraznos, peras, lentejas, leche, yogur, tomate y verduras de hoja verdes–
producen menores oscilaciones en la glucemia, lo cual es beneficioso para el
manejo de la diabetes y la obesidad. En cambio, los alimentos con índice
glucémico alto –como el puré de papas, maíz, arroz blanco, pan blanco, arroz
integral– producen una glucemia elevada pero de corto plazo, por lo tanto es
bueno como fuente de energía rápida para el ejercicio pero no para pacientes
con diabetes u obesidad.
"Los carbohidratos de alto índice glucémico pueden
ocasionar problemas importantes en el control de
la diabetes y en el de la formación de grasas"
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Las dietas con bajo índice glucémico han demostrado que:
1. Mejoran la tolerancia a la glucosa, tanto en sujetos sanos y diabéticos.
2. Corrigen las dislipemias (problemas con el colesterol y grasas de la sangre).
3. Disminuyen el riesgo de enfermedades cardiovasculares.
4. Disminuyen el riesgo de obesidad.
La consideración del índice glucémico en el planeamiento de la alimentación es
importante, tanto con fines preventivos como terapéuticos, para disminuir
factores desencadenantes adversos y manifestaciones de los riesgos
mencionados.
Es decir que utilizar el concepto de índice glucémico al planear nuestra
alimentación es importante tanto para los fines preventivos como
terapéuticos.
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ACTIVIDAD Nº 9: A trabajar!!!! Completar los casilleros,
agregar un dibujo representativo en cada uno de ellos (puede agregar
cuadros).
DIABETES
Definición Síntomas
Tipos
Origen del
problema
Tipo 1
Tipo 2
Dieta hidrocarbonada recomendada con
bajo índice glucémico:
Restricción de alimentos tales como
(alto índice glucémico):
FACTORES DE RIESGO
………………………………..
Recomendaciones
………………………………..
Recomendaciones
………………………………..
Recomendaciones
…………………………
Recomendaciones
………………………………..
Recomendaciones
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5. Resumen
Los hidratos de carbono, carbohidratos o glúcidos; mal llamados
“azúcares” son un grupo de sustancias constituidas por C, H y O las cuales son
muy abundantes tanto en el reino animal como vegetal. Básicamente su función
es energética, pero en las plantas también cumplen función estructural.
A través de un proceso denominado fotosíntesis las plantas y algas verdes
sintetizan hidratos de carbono utilizando energía solar, la que se transforma
en energía química que almacenada en la molécula de carbohidrato será
utilizada por los seres vivos en las actividades que requieran gasto energético.
Desde el punto de vista químico pueden definirse a estos compuestos como
polihidroxialdehídos o polihidroxicetonas. Según la complejidad de la molécula
se clasifican en monosacáridos (glucosa, ribosa, galactosa y fructosa),
oligosacáridos (maltosa, lactosa y sacarosa) y polisacáridos que a su vez se
dividen en homopolisacáridos (almidón, glucógeno y celulosa) y
heteropolisacáridos.
El monosacárido más importante es la glucosa, ya que es el principal
combustible utilizado por las células. La concentración de glucosa en sangre se
denomina glucemia, su valor normal es de 0.7 – 1.1 g/l y es regulada
principalmente por dos hormonas secretadas por el páncreas: la insulina
(hipoglucemiante) y el glucagón (hiperglucemiante); los depósitos de glucógeno
del hígado intervienen en esta regulación ya que si hay un exceso de glucosa
en el torrente sanguíneo, el hígado forma glucógeno. Cuando la concentración
de glucosa en sangre cae, el hígado libera glucosa al torrente sanguíneo con lo
que la glucemia se normaliza.
Una enfermedad relacionada a la inadecuada regulación de la glucemia es la
diabetes mellitus. Actualmente se reconocen dos tipos de diabetes: tipo 1 y
tipo 2.
En la primera existe una predisposición genética y están involucrados factores
inmunológicos, el problema es la insuficiente secreción de insulina hasta la
falla total, en este caso el tratamiento son las inyecciones de insulina. En la
diabetes tipo 2, que es la más común, existen varios factores de riesgo
involucrados tales como predisposición genética, multiparidad, tabaquismo,
consumo de azúcares refinados, sedentarismo. Obesidad (especialmente la
distribución abdominal de la grasa); el problema radica en los receptores de
insulina de las células del cuerpo, estos presentan deficiencias y la insulina no
puede acoplarse (unirse) a ellos y por lo tanto las moléculas de glucosa no
pueden penetrar en las células para ser utilizadas como fuente de energía. El
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tratamiento más aconsejado hoy en día es mantenerse en peso adecuado,
hacer ejercicios, puede que sea necesario utilizar medicación y resulta
fundamental controlar la dieta y los de carbohidratos que formen parte de la
misma sean de bajo índice glucémico
6. Video de la cátedra de repaso de los contenidos
teóricos
Puedes ver el video de la Cátedra de
Bioquímica sobre los contenidos teóricos. Si
tienes conexión a internet puedes hacer clic
en el siguiente link:
VIDEO DE LA UD N° 3 – CÁTEDRA DE
BIOQUÍMICA
O bien, puedes visitar la plataforma MOODLE o el blog de la cátedra:
https://bioquimicaenfermeriafcs.blogspot.com/ Licenciatura en
Enfermería – Cátedra de BIOQUMICA
7. Bibliografía Blanco, A. y Blanco, G. (2013) 9na Ed. Química Biológica. Bs As Editorial El
Ateneo.
Curtis, H; Barnes, S.; Schnek, A y Massarini, A. (2008) 7ma Ed. Biología.
Buenos Aires. Editorial Médica Panamericana.
Teijón Rivera, J. y col (2006). Fundamentos de Bioquímica Estructural.
Editorial Tebar. Madrid.
Farreras Rozman (1998). Medicina Interna. Harcourt Brace Madrid,
España.
Lehninger, A. 1995. Bioquímica: las bases moleculares de la estructura y
función celular (2005). Barcelona 18va ed. Editorial Omega SA.
Llegamos al final de la unidad.
¡Felicitaciones!
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