Hidratos de carbono o carbohidratos
Son carbohidratos las comestibles los almidones y los azúcares. La
celulosa, el algodón y la madera son también carbohidratos. Algunos animales
como las termitas, pueden alimentarse de estos materiales, con ayuda de
bacterias.
En los organismos, los carbohidratos son fuentes de energía y
componentes estructurales.
Los carbohidratos contienen átomos de carbono, hidrógeno y oxígeno en
una proporción aproximada de un carbono por cada dos hidrógenos y un oxígeno
(CH2O).
El término carbohidrato se origina de la proporción 2:1 del hidrógeno
con respecto al oxígeno, que es la misma proporción que se observa en el agua
(H2O).
Los carbohidratos se clasifican en monosacáridos, disacáridos y
polisacáridos. Monosacáridos y disacáridos son conocidos como azúcares y se
diferencian de los polisacáridos, entre otras cosas, por ser dulces y solubles
en agua.
Monosacáridos
Son azúcares simples que contienen de tres a seis átomos de carbono. Son
polialcoholes con función aldehído o cetona.
Según el número de carbonos pueden ser triosas (3 carbonos), tetrosas (4
carbonos), pentosas (5 carbonos) y hexosas (6 carbonos). Pueden presentar
fórmulas estructurales de cadena abierta o cerrada.
Los carbohidratos más simples tienen tres átomos de carbono y se
denominan triosas, como el gliceraldehído, que posee una función aldehído y dos
funciones alcohólicas (aldotriosa), y la dihidroxiacetona, con una función
cetona y dos funciones alcohólicas (cetotriosa).
La ribosa es una pentosa común (aldopentosa) que es componente del ácido
ribonucleico (RNA); su derivado desoxigenado, la desoxirribosa, que carece de
hidroxilo alcohólico en la posición 2, forma parte del ácido
desoxirribonucleico (DNA).
La glucosa, la galactosa y la manosa son aldohexosas, mientras que la
fructosa es una cetohexosa.
La glucosa (C6H12O6) es el monosacárido
más común.
En la fotosíntesis las algas y las plantas producen glucosa a partir de
CO2 y agua, utilizando luz solar como fuente de energía.
En la respiración celular de los seres humanos se rompen los enlaces de
la molécula de glucosa, liberando la energía almacenada para que ésta pueda
utilizarse en el metabolismo celular. Otras aldohexosas de importancia
biológica son la manosa y la galactosa de la leche.
La principal cetohexosa es la fructosa (dulce natural de las frutas),
que al unirse a la glucosa forma el disacárido sacarosa o azúcar d mesa
extraída de la caña de azúcar.
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Disacáridos
Son compuestos formados por dos monosacáridos unidos mediante un enlace
covalente glucosídico, que generalmente se forma entre el C1 de
una molécula y el C4de la otra molécula.
La maltosa (azúcar de malta) tiene dos moléculas de glucosa unidas por
un enlace covalente.
La lactosa (el azúcar de la leche) se compone de una
molécula de glucosa y otra de galactosa. La sacarosa es una molécula de glucosa
unida a otra de fructosa. La formación de disacáridos se ilustra en las
siguientes reacciones:
Glucosa + glucosa →
maltosa
Glucosa + galactosa → Lactosa
Glucosa + fructosa → sacarosa
Glucosa + galactosa → Lactosa
Glucosa + fructosa → sacarosa
Polisacáridos
Son macromoléculas en las que se asocian varias unidades de azúcares
simples, generalmente glucosa. Aun cuando el número de unidades presentes es
variable, por lo general se encuentran miles de ellas en una sola molécula de
polisacárido, que puede ser una cadena simple larga o ramificada.
El almidón es
la forma típica en que se almacenan carbohidratos en las plantas; es un
polímero de subunidades de glucosa cuyos monómeros se unen por enlaces
glucosídicos. El almidón se encuentra en dos formas: amilosa y amilopectina.
La amilosa es la forma más simple sin ramificaciones. La amilopectina es
la forma habitual; consta de cerca de 1 000 unidades en una cadena ramificada.
Las ramificaciones ocurren cada 20 o 25 unidades. Las plantas almacenan almidón
en gránulos dentro de organelos especializados, llamados plástidos. Cuando se
requiere energía para el metabolismo celular, la planta somete a hidrólisis el
almidón y libera subunidades de glucosa. El ser humano posee enzimas capaces de
hidrolizar o digerir el almidón.
El glucógeno (almidón animal) es la forma en que se almacena la glucosa
en los tejidos animales. Este polisacárido es una cadena muy ramificada que es
más soluble en agua que el almidón. La glucosa no puede almacenarse como tal;
sus moléculas pequeñas, sin carga y fácilmente solubles, escaparían de las
células; por ello el glucógeno se almacena en hígado y células musculares.
Las células vegetales están rodeadas por una fuerte pared celular de
soporte constituida principalmente por celulosa. Ésta es un polisacárido
insoluble compuesto por la unión de moléculas de glucosa. Sus enlaces no se
desdoblan por las enzimas que hidrolizan el almidón.
Los seres humanos no tienen enzimas con las cuales digerir la celulosa
y, por tanto, no pueden utilizarla como nutriente. Sin embargo, la celulosa es
un componente importante de la fibra de la dieta, y coadyuva mantener el buen
funcionamiento del tracto digestivo.
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RESPONDER EN TU CUADERNO
1.
Nombre los carbohidratos comestibles y no comestibles
2.
¿Cómo hacen las termitas para alimentarse de la madera?
3.
¿Qué función cumplen los carbohidratos en los organismos?
4.
¿Qué tipo de átomos contienen los carbohidratos y en qué proporción?
Escriba la fórmula general.
5.
¿De dónde se origina el término carbohidrato?
6.
¿Cómo se clasifican los carbohidratos?
7.
¿En qué se diferencian los azúcares de los polisacáridos?
8.
¿Qué son los monosacáridos y qué tipo de funciones tienen?
9.
¿Cómo se llaman los azúcares que hay en el ARN y el ADN?
10.
Escriba la fórmula molecular de la glucosa
11.
¿Qué relación tiene la glucosa con la fotosíntesis y la respiración?
12.
¿qué son disacáridos?
13.
Escriba de dónde se obtiene cada uno de los siguientes azúcares:
a.
Fructosa
b.
Maltosa
c.
Lactosa
d.
Sacarosa
14.
Escriba las reacciones por las que se forman la maltosa, lactosa y
sacarosa
15.
¿Qué son polisacáridos?
16.
¿En qué formas se encuentra el almidón y cuál es la diferencia entre
ellas?
17.
¿Cómo almacenan las plantas el almidón y cómo lo utilizan?
18.
¿Qué es el glucógeno y dónde se almacena?
19.
Nombre el polisacárido que forma la pared celular de las células
vegetales y diga cómo está compuesto.
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