Los hidratos de carbono o comúnmente llamados azucares, están compuestos por carbono, hidrogeno y oxigeno y su formula general es (CH2O)n. Estos compuestos son producidos por los vegetales durante la fotosíntesis y constituyen una importante fuente de energía para los seres vivos.
Los carbohidratos son compuestos por polihidroxil, aldehídos y cetonas.
Nomenclatura
Los azucares que contienen la función aldehídos se llaman aldosas y las de función cetona, cetosas. A los monosacáridos se les asigna la terminación OSA. Tambien presentan nombre comunes de acuerdo a su origen.
- D-Ribosa (Polihidroxi aldehído)
- D-Fructosa (Polihidroxi cetona)
- Acido D-Glucónico (Polohidroxi acido)
Monosacáridos.
Son los azucares formados por una sola cadena de carbono o unidad de carbohidratos, que participan en la formación de hidratos de carbono mas complejos. Son derivados de los aldehídos o cetonas de alcoholes polihidroxilicos que contiene tres o mas átomos de carbono.
Los monosacáridos de primer nivel son los que contiene cinco o seos átomos de carbono y se les denomina pentosas y hexosas, casi todos sus carbonos tienen un grupo funcional hidroxilo y un radical hidrogeno.
Las pentosas mas conocidas son la ribosa y la desoxirribosa.
La primera participa en la composición del acido ribonucleico. Mientras que la segunda lo hace en la del acido desoxirribonucleico ambas moléculas funcionan como transmisoras de información genética.
La hexosa mas importante es la glucosa, azúcar, que constituye la principal fuente de energía de los seres vivientes.
Oligosacáridos.
Los Oligosacáridos son polímeros formados a base de monosacáridos unidos por enlaces O-glucosídicos, con un numero de unidades monoméricas entre 2 y 10.
Existe una gran cantidad de oligosacáridos, pues puede variar el numero, las ramificaciones, el tipo de monosacáridos que se unen y la forma de enlazarse de los monosacáridos para formar una cadena de polisacáridos.
Su formula es: C6H12O6.
Ejemplos de oligosacáridos.
Sacarosa: Es el azúcar que todos conocemos. Se obtiene de la caña de azúcar. También se obtiene de la remolacha y de la savia del arce.
Lactosa: El azúcar de la leche y se encuentra casi exclusivamente en ella y en sus derivados. Se encuentra en la leche de vaca, en la humana y en la leche de los mamíferos. Es un disacárido formado por glucosa y galactosa.
El yogurt y el queso contienen lactosa en pequeñas cantidades.
Lactulosa: Es una sustancia que se encuentra en los lácteos calentados. Se encuentra en mayor cantidad a medida que es mayor el calentamiento. Es metabolizada por la flora láctica y tiene un efecto prebiótico en amplias cantidades actúa como laxante.
Rafinosa, estaquiosa y verbascosa: Son tres oligosacáridos relacionados con la sacarosa. La rafinosa es un oligosacárido no hidrolizable por las enzimas humanas. Es fermentada por la flora intestinal, lo que le da su efecto flatulento a algunos alimentos.
Maltosa: Está formada por dos unidades de glucosa. Se encuentra en algunas frutas.
Isomaltosa: Tiene un valor calórico inferior a la maltosa. Se utiliza como edulcorante en algunos productos.
Ciclodextrinas: Se obtienen empleando un enzima específico y el almidón como sustrato. Permite formar compuestos de inclusión con diversas sustancias orgánicas tales como vitaminas, aromas y pigmentos. Permite solubilizar estas sustancias y protegerlas de las reacciones de alteración. También se emplea para retirar sustancias indeseables en los alimentos y el sabor desagradable de algunos vegetales.
Otros oligosacáridos: Erlosa, umbeliferosa y melecitosa. Estas sustancias se encuentran en la miel y en algunas familias vegetales como las umbelíferas.
Disacáridos.
Son los carbohidratos que contienen dos moléculas de los mismos o diferentes monosacáridos.
- Sacarosa (glucosa-fructosa)
- Maltosa (glucosa-glucosa)
- Lactosa (glucosa-galactosa)
sacarosa.
Azúcar de formula C12H22O11 que pertenece a un grupo de hidratos de carbonos llamados disacáridos. Es soluble en agua y ligeramente soluble en alcohol y éter: cristaliza en agujas largas y delgadas y es detrogira es decir desvía el plano de polarización de la luz hacia la derecha.
Lactosa.
Se obtiene de la leche conocida tambien como el azúcar de la leche, esta lactosa produce glucosa. La lactosa es menos dulce que la sacarosa, gira en plano de la polarización de la luz a la derecha y es menos soluble en agua que la glucosa y la sacarosa.
Es un producto único de la glándula mamaria, no se encuentra en plantas o en otras partes del cuerpo animal.
Maltosa.
Muy abundante en los granos en germinación donde se forma por fragmentación del almidón. Esta compuesta por la unión de dos monosacáridos de glucosa. La maltosa es soluble en agua, ligeramente soluble en alcohol y cristaliza en finas agujas. Gira en plano de la polarización de la luz a la derecha.
Polisacáridos.
Los polisacáridos son biomoléculas formadas por la unión de una gran cantidad de monosacáridos. Se encuentran entre los glúcidos, y cumplen funciones diversas, sobre todo de reservas energéticas y estructurales.
Los polisacáridos son polímeros, cuyos monómeros constituyentes son monosacáridos, los cuales se unen repetitivamente mediante enlaces glucosídicos. Estos compuestos llegan a tener un peso molecular muy elevado que depende del numero de residuos o unidades de monosacáridos que participen en su estructura. Este numero es casi siempre indeterminado, variable dentro de unos márgenes, a diferencia de lo que ocurre con biopolímeros informativos, como al ADN o los polipéptidos de las proteínas, que tienen en su cadena un numero fijo de piezas, ademas de una secuencia especifica.
ejemplos:
Glucógeno.
Sustancia blanca amorfa, parecida a la dextrina, que se convierte en polisacárido estando en el hígado y en músculos estriados, tambien se le conoce como glicógeno. Pertenece al grupo de los digeribles. Su formula es: C24H42O21.
Almidón.
Formado por largas cadenas de glucosa al hidrolizarse se convierte en una importante fuente de glucosa aprovechable en la nutrición. Esta compuesta por dos polisacáridos, la amilosa (en proporción del 25%) y la amilopectina (en proporción del 75%). Su formula es: (C6H10O5)n
Celulosa.
Es un biopolímero compuesto exclusivamente de moléculas de β-glucosa (desde cientos hasta varios miles de unidades), pues es un homopolisacárido, funciona como elemento estructural de la célula vegetal y forma parte de la pared celular, la que le brinda protección. Su formula molecular es la siguiente: C6H10O5 .
Propiedades físicas.
Son incoloros, inodoros, cristalizables, con sabor dulce generalmente. A los mono, di y tri sacáridos se les llama azucares para diferenciarlos de los polisacáridos. Los carbohidratos presentan el fenómeno de la isometría óptica.
Los carbohidratos son compuestos que desvían la luz polarizada. Cada azúcar tiene un ángulo de rotación especifico y este depende de la disposición de los grupos H y OH y el signo (+)glucosa, en solución acida calentada previamente esta desvía la luz polarizada en el sentido de giro de la manecilla del reloj. En el caso del signo (-) indica que la luz se desvía en sentido contrario.
Propiedades químicas.
Las propiedades de los carbohidratos corresponden a las propiedades de los alcoholes y los aldehídos. Se oxidan fácilmente por lo que actúan como agentes reductores.
Otra característica son la formación de acetales o glucósidos, cuando se trata de un alcohol en solución acida fuerte.
Los carbohidratos son fermentados por enzimas llamadas cimas, presentes en la levadura del pan. Estas enzimas actúan sobre algunas hexosas para producir alcohol y bióxido de carbono.
Aplicaciones.
La ribosa, un azúcar monosacáridos que contiene cinco átomos de carbono en su molécula es un componente del núcleo de todas las células animales.
Los azucares mas extendidos son las hexosas que se caracterizan por la presencia de seis átomos de carbono en su molécula y por la formula empírica. Las hexosas mas importantes son la glucosa y la galactosa, que son aldehídos y fructosa que es cetona.
