En nuestro trabajo explicamos que son los hidratos de carbono; también llamados glúcidos o carbohidratos. Estos son azúcares que integran nuestra dieta humana cotidianamente y de los cuales la mayoría de las personas no tiene conocimiento completo.
Los carbohidratos pertenecen al grupo de alimentos que proporcionan energía. Entre ellos están frutas, vegetales, legumbres, cereales, granos y sus derivados como el pan, la pasta y las harinas.
A menudo, la falta de información hace que se destaque a los hidratos de carbono de ser los causantes del aumento de peso, cuando lo importante es qué cantidades tomamos y con qué otros alimentos los acompañamos.
Estos compuestos están formados por Carbono, Hidrógeno y Oxígeno.
a continuación pueden leer mas........
“BIOMOLECULAS:
HIDRATOS DE CARBONO”
¿Que
son los hidratos de carbono? ¿Qué importancia tienen dentro de la célula?
Los hidratos de carbono reciben distintos nombres
dependiendo de la literatura que se
maneje, se encuentran como sacáridos o carbohidratos. Son moléculas conformadas
por carbono, hidrogeno y oxígeno; de ahí el nombre que hace referencia a que se
forma por carbonos hidratados.
También son las moléculas biológicas más abundantes y
componentes esenciales de los organismos vivos. Una parte de los Hidratos de
Carbono (HC) es sintetizada por un proceso denominado gluconeogénesis y
principalmente son originados en el proceso de la fotosíntesis, proceso en el
cual se captura la energía lumínica del sol y es usada para la síntesis de moléculas
orgánicas.
Se le han adaptado diversas funciones dentro de los
organismos vivos: como fuente de energía, elementos estructurales y precursores de la producción de otras
moléculas.
Para poder representar de manera simple y más exacta la
estructura cíclica de los HC, el químico
ingles W.N. Haworth ideó una imagen más exacta de las estructuras de los
hidratos de carbono. Las estructuras de Haworth presentan de forma más
apropiada los ángulos y las longitudes de los enlaces.
En este tipo de representaciones el anillo que se forma
por la molécula de azúcar, es expresado como si estuviera visto de lado y no
desde la parte de arriba. En ellos también se observa unas líneas más gruesas,
que indican que ese lado es el lado más
próximo, y los grupos unidos a los carbonos del azúcar se pueden mostrar por
encima o por debajo del anillo.
A continuación se
presentan las proyecciones o estructuras de Haworth de algunos HC:
POSICIÓN
ALFA O BETA DE OH EN GLUCOSA Y FRUCTOSA
GLUCOSA
La glucosa es un carbohidrato y
el azúcar simple
más importante en el metabolismo humano, también llamado monosacárido, porque
es una de las unidades más pequeñas que tiene las características de esta clase
de hidratos de carbono. La glucosa también se llama a veces dextrosa. El jarabe
de maíz es uno de los principales.
POSICION ALFA Y BETA
Las formas cíclicas de la glucosa dependen de la
colocación de los grupos hidrogeno e hidroxilo, en el Carbono 1. Si el grupo
hidroxilo está 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.
FRUCTOSA
La fructosa, o levulosa, es una forma de azúcar encontrada en los vegetales, las frutas y la miel. Es un monosacárido con la misma fórmula empírica que la glucosa pero con
diferente estructura, Su poder energético es de 4 kilocalorías por cada gramo.
POSICIÓN
ALFA Y BETA
ENLACE
GLUCOSÍDICO (TIPOS)
Existen dos
tipos de enlace glucosídico, el llamado enlace O glucosídico, mediante el cual
se unen monosacáridos, y el enlace N glucosídico, mediante el cual se unen un
azúcar y un compuesto aminado.
El
enlace llamado O-glucosídico, es el enlace mediante el cual se unen
monosacáridos para formar disacáridos o polisacáridos. En este tipo de
enlace, un grupo OH de un carbono anomérico de un monosacárido reacciona
con un grupo OH de otro monosacárido, desprendiéndose una molécula de agua. Se
puede decir entonces que en este tipo de reacción ocurre condensación o
deshidratación. Los monosacáridos quedan unidos por un átomo de oxígeno, de ahí
el nombre del enlace (O-glucosídico).
El enlace N
glucosídico es el que se da entre un monosacárido y un compuesto aminado. El
grupo OH de uno de los carbonos del azúcar se pierde, y en su lugar se coloca
el grupo amino, generándose así un aminoazúcar.
OLIGOSACÁRIDOS
Y POLISACÁRIDOS
OLIGOSACÁRIDOS. Los oligosacáridos son polímeros de hasta 20 unidades de monosacáridos. La unión de los monosacáridos tiene lugar mediante enlaces glicosídicos, un tipo concreto de enlace acetálico. Los más abundantes son los disacáridos, oligosacáridos formados por dos monosacáridos, iguales o distintos. Los disacáridos pueden seguir uniéndose a otros monosacáridos por medio de enlaces glicosídicos:
- si el disacárido es
reductor, se unirá a otros monosacáridos por medio del OH de su carbono
anomérico o de cualquier OH alcohólico.
- si no es reductor, se unirá
únicamente por medio de grupos OH alcohólicos.
POLISACÁRIDOS. Los polisacáridos están
formados por la unión de muchos monosacáridos (más de tres), mediante enlace O
- glucosídico, igual al de los disacáridos, con pérdida de una molécula de agua
por cada enlace. De elevado peso molecular, carecen de poder reductor y pueden
desempeñar funciones de reserva energética o función estructural.
GLUCÓGENO Y
ALMIDÓN, ESTRUCTURA SIMPLIFICADA, RAMIFICACIONES Y TAMAÑO DE CADENAS
El almidón se diferencia de
todos los demás carbohidratos en que, en la naturaleza se presenta como
complejas partículas discretas (gránulos). Los gránulos de almidón son
relativamente densos, insolubles y se hidratan muy mal en agua fría. Pueden ser
dispersados en agua, dando lugar a la formación de suspensiones de baja
viscosidad que pueden ser fácilmente mezcladas y bombeadas, incluso a
concentraciones mayores del 35%
La estructura del glucógeno puede parecerse a la de amilopectina del almidón, aunque mucho más ramificada que este. Está formada por varias cadenas que contienen de 12 a 18 unidades de α-glucosas formadas por enlaces glucosídicos 1,4; uno de los extremos de esta cadena se une a la siguiente cadena mediante un enlace α-1,6-glucosídico, tal y como sucede en la amilopectina.
La importancia de que el glucógeno sea una molécula tan ramificada es debido a que:
La estructura del glucógeno puede parecerse a la de amilopectina del almidón, aunque mucho más ramificada que este. Está formada por varias cadenas que contienen de 12 a 18 unidades de α-glucosas formadas por enlaces glucosídicos 1,4; uno de los extremos de esta cadena se une a la siguiente cadena mediante un enlace α-1,6-glucosídico, tal y como sucede en la amilopectina.
La importancia de que el glucógeno sea una molécula tan ramificada es debido a que:
La ramificación aumenta su solubilidad y permite la abundancia de residuos de glucosa no reductores que van a ser los lugares de unión de las enzimas glucógeno fosforilasa y glucógeno sintasa, es decir, las ramificaciones facilitan tanto la velocidad de síntesis como la de degradación del glucógeno.
El glucógeno es el
polisacárido de reserva energética en los animales que se almacena en el hígado
(10% de la masa hepática) y en los músculos (1% de la masa muscular) de los
vertebrados. Además, pueden encontrarse pequeñas cantidades de glucógeno en
ciertas células gliales del cerebro.
Gracias a la capacidad de almacenamiento de glucógeno, se reducen al máximo los cambios de presión osmótica que la glucosa libre podría ocasionar tanto en el interior de la célula como en el medio intracelular.
Cuando el organismo o la célula requieren de un aporte energético de emergencia, como en los casos de tensión o alerta, el glucógeno se degrada nuevamente a glucosa, que queda disponible para el metabolismo energético.
El glucógeno se almacena dentro de vacuolas en el citoplasma de las células que lo utilizan para la glucólisis. Estas vacuolas contienen las enzimas necesarias para la hidrólisis de glucógeno a glucosa.
Gracias a la capacidad de almacenamiento de glucógeno, se reducen al máximo los cambios de presión osmótica que la glucosa libre podría ocasionar tanto en el interior de la célula como en el medio intracelular.
Cuando el organismo o la célula requieren de un aporte energético de emergencia, como en los casos de tensión o alerta, el glucógeno se degrada nuevamente a glucosa, que queda disponible para el metabolismo energético.
El glucógeno se almacena dentro de vacuolas en el citoplasma de las células que lo utilizan para la glucólisis. Estas vacuolas contienen las enzimas necesarias para la hidrólisis de glucógeno a glucosa.
A
continuación compartimos enlaces a fuentes digitales que pueden servir para
reforzar los temas aquí abordados y después presentamos las referencias
utilizadas en este trabajo:
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Presentación “estructura de
los monosacáridos” en http://es.slideshare.net/lidiadarkbaby/estructura-de-los-monosacridos-animado
REFERENCIAS:
·
Alberts,
B. (2006). Introducción a la Biologia
Celular. Segunda Edición. España:
Médica Panamericana. Recuperado el 24 de Febrero de 2015 de: https://www.dropbox.com/s/90w5wdasi9g07xp/macromoleculas_Alberts_1_.pdf?dl=0
·
Biología celular "La Unidad
Fundamental de la vida" (2014). Carbohidratos
y ac. Nucleicos. El 24 de Febrero de 2015 de http://biolofunk.blogspot.mx/2014/02/carbohidratos-y-acidos-nucleicos_16.html
|
·
Bloomfiel,
M. (1992). Química de los organismos
vivos. México:
Limusa. Recuperado el 24 de Febrero de 2015 de https://anacanas.files.wordpress.com/2015/01/hidratos_de_carbono1.pdf
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Cervantes,
M. & Hernández, M. (2011). Biología
General. Mexico: Editorial Patria
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El ergonomista.com (2009). Glúcidos. Recuperado el 24 de febrero
de 2015 de: http://www.elergonomista.com/biologia/12se01.GIF
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·
Mckee, T., & Mckee, J. (2009). Bioquímica: Las bases moleculares de la
vida. España: Ed. Mc Graw Hill
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Profesor en línea (s.f.). Hidratos de carbono. Recuperado el 24 de
febrero de 2015 de http://www.profesorenlinea.cl/Ciencias/Hidratos_carbono.html
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Sánchez, J.(s.f) Glúcidos. Recuperado el 24 de Febrero de 2015 de http://web.educastur.princast.es/proyectos/biogeo_ov/2BCH/B1_BIOQUIMICA/t13_GLUCIDOS/EJERCICIOS.htm
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