En nuestra dieta diaria los
carbohidratos son fundamentales. Cuando nuestro cuerpo necesita de energía para
seguir con su normal funcionamiento, son los carbohidratos los alimentos que
otorgan este elemento tan importante a nuestro organismo. Es fundamental que a
lo largo del día consumamos entre un 25 y un 30% de ácidos grasos, entre un 10
y 20% de proteínas, y todo el resto pertenezca a la ingesta de carbohidratos.
Los carbohidratos son la
clase más abundante de los compuestos orgánicos que se encuentran en los
organismos vivos. Se originan como producto de la
fotosíntesis, la condensación reductora endotérmica del dióxido de carbono
que requiere energía de la luz y del pigmento clorofila.
Como se ha señalado aquí,
las fórmulas de los carbohidratos se pueden escribir en forma de hidratos de
carbono, C n (H 2 O) n, de
ahí su nombre. Los carbohidratos son una fuente importante de energía
metabólica, tanto para las plantas y para los animales que dependen de las
plantas para la alimentación. Aparte de los azúcares y almidones que
cumplen este papel vital importancia nutricional, hidratos de carbono también
sirven como un material estructural (celulosa), un componente del compuesto de
energía para el transporte de ATP, sitios de reconocimiento en las
superficies celulares, y uno de los tres componentes esenciales de ADN y
ARN.
Los hidratos de carbono se denominan sacáridos o, si son relativamente pequeños, los azúcares.
Los hidratos de carbono se denominan sacáridos o, si son relativamente pequeños, los azúcares.
ALCLARANDO TERMINOS USADOS:
ATP:
El trifosfato de adenosina (adenosin trifosfato) es
un nucleótido fundamental en la obtención de energía celular. Está
formado por una base nitrogenada (adenina) unida al carbono 1 de un azúcar de
tipo pentosa, la ribosa, que en su carbono 5 tiene enlazados tres grupos
fosfato.
Se produce durante
la fotorrespiración y la respiración celular, y es consumido por
muchas enzimas en la catálisis de numerosos procesos químicos. Su
fórmula molecular es C10H16N5O13P3.
ADN:
El ácido
desoxirribonucleico, frecuentemente abreviado como ADN, es un ácido
nucleico que contiene instrucciones genéticas usadas en
el desarrollo y funcionamiento de todos
los organismos vivos conocidos y algunos virus, y es responsable
de su transmisión hereditaria.
ARN:
El ARN
mensajero (ARNm o mRNA de su nombre en inglés) es
el ácido ribonucleico que contiene la información genética procedente
del ADN para utilizarse en la síntesis de proteínas, es decir,
determina el orden en que se unirán los aminoácidos. El ARN mensajero es
un ácido nucleico monocatenario, al contrario que el ADN que es
bicatenario de doble hebra helicoidal.
Los carbohidratos, también
conocidos como sacáridos, se clasifican según el número de moléculas
de hidratos de carbono individuales en cada estructura química. Compuestos
de carbohidrato que tiene sólo una molécula de carbohidrato se
llaman monosacáridos; compuestos con dos moléculas de hidratos de
carbono se denominan disacáridos, y aquellos compuestos que contienen
más de dos moléculas de hidratos de carbono se denominan polisacáridos. Todos
los hidratos de carbono o bien son monosacáridos o pueden ser hidrolizados
(desglosado) en dos o más monosacáridos.
Para una mayor comprensión
de estas diferentes clasificaciones de los hidratos de carbono, los
monosacáridos y disacáridos se pueden agrupar juntos y se comparan con los
polisacáridos. Esto se puede hacer porque los monosacáridos y disacáridos
tienen ciertas cosas en común.
Por un lado, ambos son
solubles en agua. Además, tienen un sabor dulce y una estructura
cristalina. Los monosacáridos y disacáridos se llaman azúcares y
todos comparten el sufijo-osa, que significa azúcar.
Los polisacáridos, a
diferencia de mono y disacáridos, son insolubles en agua, no son dulces y no se
forman cristales. Además, no compartir un sufijo y no tienen ningún nombre
de grupo (tales como azúcares, en el caso de los disacáridos
mono-áridas). A veces se llaman almidones, pero esto es técnicamente
incorrecto, porque hay muchas otras clasificaciones de polisacáridos, además de
los almidones (celulosa y el glucógeno son dos y dextrina de ser otro).
LOS
MONOSACÁRIDOS
Estos son los únicos
azúcares que pueden ser absorbidos y utilizados por el cuerpo. Los
disacáridos y polisacáridos se deben descomponer en monosacáridos en el proceso digestivo conocido
como hidrólisis. Sólo entonces pueden ser utilizados por el
cuerpo. Tres monosacáridos son particularmente importantes en el estudio
de la ciencia nutricional: glucosa, fructosa y galactosa.
Los monosacáridos
con función aldehído se llaman aldosas y los monosacáridos
con función cetona se llaman cetosas.
- GLUCOSA (también conocido como dextrosa)
Este monosacárido es el
carbohidrato más importante en la nutrición humana, ya que es la que el cuerpo
fusiona directamente a la alimentación de sus necesidades energéticas. La
glucosa se forma a partir de la hidrólisis de di-y polisacáridos, incluyendo
almidón, dextrina, maltosa, sacarosa y lactosa; de la fructosa monosacárido en
gran medida durante la absorción, y tanto de fructosa y galactosa en el hígado
durante el metabolismo.
La glucosa es el
carbohidrato que se encuentra en el torrente sanguíneo, y que proporciona una
fuente inmediata de energía para las células y tejidos del cuerpo. La
glucosa también se forma cuando el cuerpo de hidratos de carbono almacenado
(glucógeno) se divide para su uso.
En el mundo de las plantas,
la glucosa se encuentra ampliamente distribuida. Se encuentra en todas las
plantas y en la savia de los árboles. Las frutas y verduras son fuentes de
alimentos saludables de glucosa. También está presente en dicho malsana
(para los humanos) sustancias como la melaza, miel y jarabe de maíz.
- FRUCTOSA (también conocida como levulosa o azúcar de la fruta)
La fructosa, un
monosacárido, es muy similar a otro monosacárido, galactosa. Estos dos
azúcares simples comparten la misma fórmula química, sin embargo, la
disposición de los grupos químicos a lo largo de la cadena de productos
químicos distintos. La fructosa es el más dulce de todos los azúcares y se
encuentra en las frutas, las verduras y el néctar de las flores, así como en lo
perjudicial (para el hombre) edulcorantes, melaza y miel. En los seres
humanos, la fructosa se produce durante la hidrólisis del disacárido, sacarosa.
- LA GALACTOSA
La galactosa se diferencia de los otros azúcares simples, glucosa y
fructosa, en el que no ocurre libre en la naturaleza. Se produce en el
cuerpo en la digestión de la lactosa, un disacárido.
Disacáridos, por hidrólisis,
producen dos moléculas de monosacáridos. Tres disacáridos especial merecen
debate en una lección sobre la ciencia de la nutrición: sacarosa, maltosa y
lactosa.
·
SACAROSA
El disacárido, sacarosa,
consiste en una molécula de cada uno de dos monosacáridos-glucosa y
fructosa. La sacarosa se encuentra en frutas y verduras y es
particularmente abundante en la remolacha azucarera (raíces) y caña de azúcar
(una hierba). Azúcares blancos y marrones refinados son cerca de 100% de
sacarosa debido a que casi todo lo demás (incluyendo los otros tipos de
azúcares presentes, las vitaminas, los minerales y las proteínas) se han
eliminado en el proceso de refinación. Jarabe de arce y melaza son, como
los azúcares refinados, edulcorantes insalubres; ambos contienen más del 50% de
sacarosa. Casi no hace falta decir que todos los alimentos, los llamados,
que contiene cantidades significativas de azúcar refinado con alto contenido de
sacarosa.
·
MALTOSA
(también conocida como azúcar de malta)
Este disacárido, a diferencia
de la sacarosa, no se consume en grandes cantidades en la dieta estadounidense
promedio. Se encuentra en los cereales malteados, leches malteadas y
granos germinados. Además, el jarabe de maíz es 26 por ciento de maltosa y
azúcar de maíz es de 4 por ciento de maltosa. Ninguno de estos
"alimentos" es saludable, tal vez con la excepción de los granos
germinados.
La maltosa se produce en el
cuerpo como un producto intermedio de la digestión del almidón. (El
almidón es un polisacárido.) Cuando maltosa se hidroliza, se produce dos
moléculas de glucosa.
·
LACTOSA
(también conocida como azúcar de la leche)
Este disacárido se encuentra
solamente en la leche. La leche humana contiene aproximadamente 4,8 g por
100 ml y la leche de vaca contiene aproximadamente 6,8 g por 100
ml. Cuando la lactosa es hidrolizada que se obtiene una unidad de
monosacárido glucosa y una unidad de la monosacárido galactosa. Se
necesita la enzima lactasa para digerir la lactosa, y esta enzima no está
presente en la mayor parte, si los hubiera, personas de más de tres años de
edad. Esta es una de las muchas razones por qué la leche es un alimento
insalubre para personas mayores de tres años de edad.
LOS
POLISACÁRIDOS
Al igual que los
disacáridos, los polisacáridos no pueden ser utilizados directamente por el
cuerpo.Primero deben dividirse en monosacáridos, la única forma de azúcar que
el cuerpo pueda utilizar.
Los polisacáridos contienen
hasta 60.000 moléculas de carbohidratos simples. Estas moléculas de
hidratos de carbono están dispuestos en cadenas largas, ya sea en una escalera
o en una estructura ramificada. Hay cuatro polisacáridos que son
importantes en el estudio de la ciencia nutricional: almidón, dextrina,
glicógeno y celulosa.
·
ALMIDÓN
El almidón es abundante en
el mundo de las plantas y se encuentra en forma granular en las células de las
plantas. Los gránulos de almidón pueden ser vistos bajo un microscopio y
que difieren en tamaño, forma y marcas en diversas plantas. Los gránulos
de almidón de trigo, por ejemplo, son de forma ovalada, mientras que los
gránulos de almidón de maíz son pequeñas, redondeadas y angulares.
Estos gránulos de almidón se
establecen en los órganos de almacenamiento de las plantas en las semillas,
tubérculos, raíces y médula del tallo. Ellos proporcionan un suministro de
alimento de reserva para la planta, sostener la raíz o tubérculo durante el
invierno y nutrir el embrión en crecimiento durante la germinación.
La mayoría de los almidones
son una mezcla de dos estructuras moleculares diferentes, amilosa y
amilopectina. El primero tiene una estructura lineal y este último tiene
una estructura ramificada o espeso.La proporción de las dos fracciones varía en
función de la especie de planta. Por ejemplo, almidón de patata y la
mayoría de los almidones de cereales tienen aproximadamente 15-30% de
amilosa. Sin embargo, los granos de cereales cerosos, incluyendo algunas
variedades de maíz más arroz y sorgo, tienen su almidón más completo como
amilopectina. Los almidones de guisantes verdes y en algunas variedades de
maíz dulce son principalmente de amilosa.
Los polisacáridos, como se
mencionó anteriormente, no son solubles en agua que son los mono y
disacáridos. Aunque no es soluble en agua, almidones se pueden dispersar
en agua calentada a una cierta temperatura. Los gránulos se hinchan y se
gelatinizan. Cuando se enfría, esta gelatina sets a una pasta. Se
considera que las características de gelificación de los almidones que el
resultado de la presente amilosa, amilopectina, mientras que se considera que
es responsable de las propiedades gomosos y cohesiva de la pasta.
·
DEXTRINA
Hay varios
"variedades" de este polisacárido. Dextrina se consumen más
comúnmente en los alimentos almidón cocido, ya que se obtienen a partir de
almidón por la acción del calor. Las dextrinas son productos
intermediarios de la digestión del almidón, también, y se forman por la acción
de las amilasas de los almidones. Ellos hacen que el disacárido maltosa en
la hidrólisis.
·
EL
GLUCÓGENO
El glucógeno es la reserva de hidratos de carbono en seres
humanos. Es a los animales como almidón es para las plantas. El
glucógeno es muy similar a la amilopectina, que tiene un peso molecular alto y
estructuras de cadena ramificada compuesto por miles de moléculas de
glucosa. La principal diferencia entre el glucógeno y la amilopectina es
que el glucógeno tiene más y más cortas las ramas, lo que resulta en una
molécula arbustiva más compacto con una mayor solubilidad y viscosidad más baja
(menos pegajosidad o gomosidad).
El glucógeno se almacena principalmente en el hígado y
los músculos de los animales. Alrededor de dos tercios de glucógeno total
del cuerpo se almacena en los músculos y alrededor de un tercio se almacenan en
el hígado.
·
CELULOSA
Al igual que el almidón y glucógeno, celulosa se compone
de miles de moléculas de glucosa. Se compone de más del 50% del carbono en
la vegetación y es el componente estructural de las paredes celulares de las
plantas. La celulosa es, por lo tanto, la sustancia orgánica de origen
natural más abundante. Se caracteriza por su insolubilidad, su inercia
química y su rigidez física. Este polisacárido puede ser digerida sólo por
herbívoros como vacas, ovejas, caballos, etc, ya que estos animales tienen
bacterias en su rumen (estómago), cuyos sistemas de enzimas descomponen las moléculas
de celulosa.Los humanos no tienen la enzima necesaria para digerir la celulosa,
por lo que se pasa a través del tracto digestivo sin cambios.
ESTOS VIDEOS MUESTRAS INFORMACION ADICIONAL SOBRE LOS CARBOHIDRATOS Y TAMBIEN SOBRE LOS POLISACARIDOS.
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