Carbohidratos

Carbohidratos

Hemoglobina

Los carbohidratos, hidratos de carbono o sacáridos son moléculas orgánicas compuestas por carbono, hidrógeno y oxígeno. Son solubles en agua y se clasifican de acuerdo a la cantidad de carbonos o por el grupo funcional que tienen adherido. Son la forma biológica primaria de almacenamientoy consumo de energía. Otras biomoleculas son las grasas y, en menor medida, las proteínas.

El término hidrato de carbono o carbohidrato es poco apropiado, ya que estas moléculas no son átomos de carbono hidratados, es decir, enlazados a moléculas de agua, sino que constan de átomos de carbono unidos a otros grupos funcionales químicos. Este nombre proviene de la nomenclatura químicadel siglo XIX, ya que las primeras sustancias aisladas respondían a la fórmula elemental Cn(H2O)n (donde "n" es un entero=1,2,3... según el número de átomos). De aquí el término "carbono-hidratado" se haya mantenido, si bien posteriormente se vio que otras moléculas con las mismas características químicas no se corresponden con esta fórmula.

Los glúcidos pueden sufrir reacciones de esterificación, aminación, reducción, oxidación, lo cual otorga a cada una de las estructuras una propiedad especifica, como puede ser de solubilidad.

Fuente de glúcidos
Las plantassintetizan los glúcidos o carbohidratos gracias a la intervención del pigmento llamado clorofila produce monosacáridos a partir de la energía solar y de su capacidad de captación osmótica de sus propios nutrientes. Por esta razón, los vegetales reciben el nombre de autótrofos puesto que son capaces de transformar materiales inorgánicos en recursosorgánicos.Por el contrario, los seres animales y algunos vegetales sin clorofila, como las algas y los hongos, son heterótrofos y no pueden sintetizar material orgánico a partir de materiales inorgánicos, por lo que es necesario de una alimentación orgánica para poder realizar su transformación vital.

Estructura química

Los glúcidos son compuestos formados en su mayor parte por átomos de carbono e hidrógeno y en una menor cantidad de oxígeno. Los glúcidos tienen enlaces químicos difíciles de romper llamados covalentes, mismos que poseen gran cantidad de energía, que es liberada al romperse estos enlaces. Una parte de esta energía es aprovechada por el organismo consumidor, y otra parte es almacenada en el organismo.

En la naturaleza se encuentran en los seres vivos, formando parte de biomoleculas aisladas o asociadas a otras como las proteínas y los lípidos.

Tipos de carbohidratos

MONOSACARIDOS: Son los glúcidos más elementales, constituidos por una sola molécula.

DISACARIDOS: Es la combinación de 2 azúcares simples o monosacáridos.OLIGOSACARIDOS: Cadena corta de azúcares. Contienen hasta 10 moléculas de monosacáridos.

POLISACARIDOS: Cadena compleja de azúcares. Contienen más de 10 moléculas de monosacáridos y hasta miles.

Metabolismo de los Carbohidratos

Los glúcidos representan las principales moléculas almacenadas como reserva en los vegetales. Los vegetales almacenan grandes cantidades de almidón producido a partir de la glucosa elaborada por fotosíntesis, y en mucha menor proporción, lípidos (aceites vegetales).

En el tubo digestivo los polisacáridos de la dieta (básicamente almidón) son hidrolizados por las glucosidasas de los jugos digestivos, rindiendo monosacáridos, que son los productos digestivos finales; éstos son absorbidos por las células del epitelio intestinal e ingresan en el hígado a través de la circulación portal, donde, alrededor del 60%, son metabolizados. En el hígado, la glucosa también se puede transformar en lípidos que se transportan posteriormente al tejido adiposo.

Por lo tanto las principales rutas metabólicas de los glúcidos son:

•Glicólisis. Oxidación de la glucosa a piruvato.
•Gluconeogénesis. Síntesis de glucosa a partir de precursores no glucídicos.
•Glucogénesis. Síntesis de glucógeno.
•Ciclo de las pentosas. Síntesis de pentosas para los nucleótidos.
En el metabolismo oxidativo encontramos rutas comunes con los lípidos como son el ciclo de Krebs y la cadena respiratoria. Los oligo y polisacáridos son degradados inicialmente a monosacáridos por enzimas llamadas glicósido hidrolasas. Entonces los monosacáridos pueden entrar en las rutas catabólicas de los monosacáridos.

La principal hormona que controla el metabolismo de los hidratos de carbono es la insulina.

FUNCIONES DE LOS GLUCIDOS

Cumplen 3 funciones básicas:

1. La principal función es aportar energía al organismo. De todos los nutrientes que potencialmente pueden aportar energía, son los glúcidos los que producen la combustión más limpia, que no presentan residuos tóxicos como el amoníaco, que resulta de quemar proteínas.

2. Una porción pequeña se emplea en construir moléculas más complejas, junto con grasas y las proteínas.

3. Otra porción se utiliza para conseguir quemar de una forma más limpia las proteínas y grasas que se usan como fuente de energía.CONTROL METABOLICO DE LOS GLUCIDOS Todos los procesos metabólicos en los que intervienen los glúcidos están controlados por el SNC (sistema nerviosocentral), que a través de la insulina, hormona del pancreas, que retira la glucosa de la sangre cuando su concentración es muy alta. Existen otras hormonas, como el glucagón o la adrenalina, que tiene el efecto contrario. Los diabéticos son personas que, o bien han perdido la capacidad de segregar insulina, o las células de sus tejidos no son capaces de reconocerla.

HORMONAS INFLUYENTES Un cierto número de hormonas influyen la producción de glucosa cuando el cuerpo, y especialmente el cerebro, necesitan más energía. Adicionalmente a la insulina, hormona pancreática, que es la principal responsable de regular los niveles de azúcar en la sangre mediante la estimulación de la toma de ésta en las células, existen otras muy importantes hormonas. La epinephrine (adrenalina) estimula el proceso de uso del glucógeno e incrementa el azúcar en el torrente sanguíneo. Los esteroides facilitan la conversión de grasas y proteínas en glucosa, y la hormona adrenocorticotrophic (ACTH) puede interferir con la actividad de la insulina. El glucagón es producido en el pancreas y puede incrementar la absorción intestinal de la glucosa, estimulando su metabolismo.

NECESIDADES DIARIAS DE GLUCIDOS Los glúcidos o carbohidratos deben aportar el 55% o 60% de las calorías de la dieta diaria. Es recomendado una cantidad mínima de 100 gr/día, para evitar una combustión inadecuada de las proteínas y las grasas, y así evitar la producción de amoníaco y cuerpos cetónicos en la sangre, y pérdida de proteínas estructurales del propio cuerpo. La cantidad máxima de glúcidos que podemos ingerir estaría limitado por su valor calórico y nuestras necesidades energéticas.

TRANSTORNOS DEL METABOLISMO DE LOS GLUCIDOS Los principales trastornos incluyen: Diabetes mellitus, la galactosemia (problemas de almacenamiento de glucógeno), la intolerancia a la fructosa y la intolerancia a la glucosa. Si existen deficiencias de las enzimas que degradan a los azúcares (invertasa, lactasa y maltasa) en el intestino puede producirse diarreas y malabsorción.

Excesos de carbohidratos y alimentos refinados, causan obesidad, trastornos gastrointestinales, caries dentales, diabetes y cáncer. Si existe un bajo ingreso de glúcidos en la dieta, los aminoácidos y lípidos son metabolizados para proporcionar la energía deficitaria y convertirlos en glucógeno.

Los carbohidratos en el cuerpo La función principal de los carbohidratos es aportar energía, pero también tienen un papel importante en:

•La estructura de los órganos del cuerpo y las neuronas.

•La definición de la identidad biológica de una persona, como por ejemplo su grupo sanguíneo.