[1]Glucosa - forma dextrógira Fructosa - forma levógira
Ribosa - forma furanosa

Los glúcidos, carbohidratos, hidratos de carbonu[2] o sacáridos[3] son biomolécules compuestes por carbonu, hidróxenu y osíxenu, que les sos principales funciones nos seres vivos son el brindar enerxía inmediata y estructural. La glucosa y el glucóxenu son les formes biolóxiques primaries d'almacenamientu y consumu d'enerxía;[4] la celulosa cumple con una función estructural al formar parte de la paré de les célules vexetales, ente que la quitina ye'l principal constituyente de la exocadarma de los artrópodos.

El términu "hidratu de carbonu" o "carbohidratu" ye pocu apropiáu, una y bones estes molécules nun son átomos de carbonu hidrataos, esto ye, enllazaos a molécules d'agua, sinón que consten d'átomos de carbonu xuníu a otros grupos funcionales como carbonilo y hidroxilo. Esti nome provién de la nomenclatura química del sieglu XIX, una y bones les primeres sustancies aisllaes respondíen a la fórmula elemental Cn(H2O)n (onde "n" ye un enteru ≥ 3). D'equí que'l términu "carbonu-hidratáu" caltuviérase, magar darréu demostróse que nun lo yeren. Amás, los testos científicos anglosaxones aportunen en denominalos carbohydrates lo qu'induz a pensar qu'esti ye'l so nome correutu. De la mesma, en dietética, usar con más frecuencia la denominación de carbohidratos.

Los glúcidos pueden sufrir reacciones d'esterificación, aminación, amenorgamientu, oxidación, lo cual da a caúna de les estructures una propiedá específica, como pue ser de solubilidá.

Sinónimos

  • Carbohidratos o hidratos de carbonu: Hubo intentos pa sustituyir el términu de hidratos de carbonu. Dende 1996 el Comité Conxuntu de la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (International Union of Pure and Applied Chemistry)[5] y de la Unión Internacional de Bioquímica y Bioloxía Molecular (International Union of Biochemistry and Molecular Biology) aconseya'l términu carbohidrato y nun encamienta'l de hidratos de carbonu.
  • Glúcidos: Esti nome provién de que pueden considerase derivaos de la glucosa por polimerización y perda d'agua. El vocablu procede del griegu γλυκύς (glyκýs o glukús) que significa dulce.
  • Azucres: Esti términu solo puede usase pa los monosacáridos (aldoses y cetoses) y los oligosacáridos inferiores (disacáridos). En singular (azucre) utilizar pa referise a la sacarosa o azucre de mesa.
  • Sacáridos: Proveniente del griegu σάκχαρ [sácchar] que significa "azucre". Ye la raíz principal de los tipos principales de glúcidos (monosacáridos, disacáridos, oligosacáridos y polisacáridos).

Carauterístiques

Los glúcidos son compuestos formaos na so mayor parte por átomos de carbonu, hidróxenu y osíxenu. Tienen enllaces químicos difíciles de romper de tipu covalente, pero qu'almacenen gran cantidá d'enerxía, que ye lliberada cuando la molécula ye ferruñosa. Na naturaleza son un constituyente esencial de los seres vivos, formando parte de biomolécules aisllaes o acomuñaes a otres como les proteínes y los lípidos, siendo los compuestos orgánicos más abondosos na naturaleza.

Los glúcidos cumplen dos papeles fundamentales nos seres vivos. Per un sitiu son molécules enerxétiques d'usu inmediatu pa les célules (glucosa) o que s'almacenen pal so posterior consumu (almidón y glucóxenu); 1g apurre 4 kcal. Per otra parte, dellos polisacáridos tienen una importante función estructural yá que formen parte de la paré celular de los vexetales (celulosa) o de la cutícula de los artrópodos.

Tipos de glúcidos

Según la complexidá de la molécula, los hidratos de carbonu clasificar en monosacáridos, disacáridos, oligosacáridos y polisacáridos. A esti grupu amiéstense otres biomoléculas que presenten na so estructura, amás de la porción glucídica, otra porción químicamente distinta: derivaos de monosacáridos, heteropolisacáridos, peptidoglicanos, glicoproteínes y glicolípidos.

Monosacáridos

ALDOSAS SERIE D

Son sólidos neutros, incoloros, solubles n'agua dando soluciones mafoses que cristalicen con dificultá, pocu solubles n'alcohol y insolubles polo xeneral n'éter, acetona y solventes non polares; xeneralmente con sabor duce.

Los monosacáridos, son los glúcidos más simples, tán formaos por una sola molécula, tal ye'l casu de la ribosa, fructuosa y glucosa, siendo esta postrera la principal fonte d'enerxía pa los seres humanos; nun pueden ser hidrolizados a glúcidos más pequeños. La fórmula química xeneral d'un monosacáridu non modificar ye (CH2O)n, onde n ye cualquier númberu igual o mayor a trés, la so llende ye d'ocho carbonos.[6]

Los monosacáridos clasifíquense d'alcuerdu a trés carauterístiques distintos: la posición del grupu carbonilo, el númberu d'átomos de carbonu que contién y el so quiralidad. Si'l grupu carbonilo ye un aldehído, el monosacáridu ye una aldosa; si'l grupu carbonilo ye una cetona, el monosacáridu ye una cetosa.

Los monosacáridos más pequeños son los que tienen tres átomos de carbonu, y son llamaos trioses; aquellos con cuatro son llamaos tetroses, los que tienen cinco son llamaos pentoses, seis son llamaos hexoses y aquellos con siete son llamaos heptoses. Los sistemes de clasificación son frecuentemente combinaos; por casu, la glucosa ye una aldohexosa (un aldehído de seis átomos de carbonu), la ribosa ye una aldopentosa (un aldehído de cinco átomos de carbonu) y la fructosa ye una cetohexosa (una cetona de seis átomos de carbonu).

CETOSAS SERIE D

Los monosacáridos tienen grupos hidroxilo(polo que pueden considerase polialcoholes) y un grupu aldehído o cetona en cada unu de los sos átomos de carbonu, cola esceición del primeru y l'últimu carbonu, toos son asimétricos, faciéndolos centros estéricos con dos posibles configuraciones cada unu (el -H y -OH pueden tar a cualquier llau del átomu de carbonu). Por tanto, defínense químicamente como polihidroxialdehídos o polihidroxicetonas. Esto ye, son compuestos con una función aldehído o cetona y delles funciones alcohóliques. Tamién se consideren glúcidos les sustancies qu'anicien esos polihidroxialdehídos o polihidroxicetonas cuando son sometíes a hidrólisis.

Por cuenta de esta asimetría, cada monosacáridu tien un ciertu númberu d'isómeros. Por casu, l'aldohexosa D-glucosa, tienen la fórmula (CH2O)6, de la cual, quitando dos de los sos seis átomos de carbonu, toos son centros quirales, faciendo que la D-glucosa seya unu de los estereoisómeros posibles. Nel casu del gliceraldehído, una aldotriosa, esiste un par de posibles esteroisómeros, que son enantiómeros y epímeros (1,3-dihidroxiacetona, la cetosa correspondiente, ye una molécula simétrica que nun tener centros quirales).

La designación D o L ye realizada d'alcuerdu a la orientación del carbonu asimétrico más alloñaos del grupu carbonilo: si'l grupu hidroxilo ta a la derecha de la molécula ye un azucre D, si ta a la izquierda ye un azucre L. Como los D azucres son los más comunes, usualmente la lletra D ye omitida.

La notación D o L namái indica la familia” o serie a la cual pertenez el compuestu, non necesariamente'l signu de la rotación qu'imprime a la lluz polarizao. Por casu, la cetohexosa D-fructosa ye fuertemente levógira y correspuénde-y la notación D (-) fructosa.

La diferenciación de los glúcidos nestes series o “families” tien importancia biolóxica. Los organismos cimeros práuticamente namái utilicen y sinteticen glúcidos de la serie D. Son bien escasos los compuestos de la serie L presentes n'estructures celulares o n'humores orgánicos del ser humanu.

Los monosacáridos son sustancies reductores, particularmente en mediu alcalín. Los grupos aldehído o cetona son responsables d'esta propiedá. Delles reacciones de reconocencia de monosacáridos utilizaes nel llaboratoriu, aprovechen esa capacidá reductora.

Ciclación de la glucosa.
Ciclación de la glucosa.

Ciclación

El grupu aldehído o cetona nuna cadena llinial abierta d'un monosacáridu va reaccionar reversiblemente col grupu hidroxilo sobre un átomu de carbonu distinto na mesma molécula pa formar un hemiacetal o hemicetal, formando un aniellu heterocíclico, con una ponte d'osíxenu ente los dos átomos de carbonu. Los aniellos con cinco y seis átomos son llamaos formes furanosa y piranosa y esisten n'equilibriu cola cadena llinial abierta.

Mientres la conversión de la forma llinial abierta a la forma cíclica, l'átomu de carbonu conteniendo l'osíxenu carbonilo, llamáu'l carbonu anomérico, tresformar nun centru quiral con dos posibles configuraciones: l'átomu d'osíxenu puede tomar una posición enriba o embaxo del planu del aniellu. El par de estereoisómeros resultantes son llamaos anómeros. Nel α-anómero, el -OH sustituyente sobre'l carbonu anomérico atopar nel llau opuestu del aniellu (posición trans) a la cadena CH2OH. La forma alternativa, na cual el sustituyente CH2OH y el grupu hidroxilo sobre'l carbonu anomérico tán nel mesmu llau (posición cis) del planu del aniellu, ye llamáu β-anómero. Como l'aniellu y la forma abierta se interconvierten, dambos anómeros esisten n'equilibriu.

Usu en célules

Los monosacáridos son la principal fonte de combustible pal metabolismu, siendo usáu tanto como una fonte d'enerxía (la glucosa ye la más importante na naturaleza) y en biosíntesis. Cuando los monosacáridos nun son precisaos pa les célules son rápido convertíos n'otra forma, tales como los polisacáridos. Amás la ribosa y la desoxirribosa son componentes estructurales de los acedos nucleicos. Abonden en texíos vexetales, nos cualos formen los elementos fibrosos o maderizos de la so estructura y los compuestos de reserva nutricia de tubérculos, grana y frutos. Tamién s'atopen llargamente distribuyíos en texíos animales, eslleíos nos humores orgánicos, y en complexes molécules con diverses funciones. Los vexetales sinteticen hidratos de carbonu a partir de CO2 y H2O, captando enerxía llumínica nun procesu denomináu fotosíntesis. Estos glúcidos son inxeríos por animales, y en gran parte utilizaos como combustible. Na alimentación humana, los carbohidratos son los principales provisores d'enerxía. Nuna dieta equilibrada, los hidratos de carbonu tienen d'aprovir ente 50 y 60% del total de caloríes.

El principal ciclu enerxéticu de la biosfera depende en gran parte del metabolismu de los hidratos de carbonu. Esaminemos de volao esti ciclu. Na fotosíntesis, les plantes capten CO2 de l'atmósfera y afitar” n'hidratos de carbonu. La reacción básica puede describise (d'una manera descomanadamente simplificada) como l'amenorgamientu del CO2 a hidratos de carbonu, nesti casu representaos pola glucosa, producida pola lluz. Gran parte d'estos hidratos de carbonu almacenar nes plantes en forma d'almidón o celulosa. Los animales llogren los hidratos de carbonu inxiriendo les plantes o los animales herbívoros. Con éses los hidratos de carbonu sintetizaos poles plantes pasen a ser n'última instancia les principales fontes de carbonu de tolos texíos animales. Na otra metá del ciclu, tantu les plantes como los animales realicen, al traviés del metabolismu oxidativo, una reacción que ye la inversa de la fotosíntesis, por aciu la cual producen de nuevu CO2 y H2O. Esta oxidación de los hidratos de carbonu ye'l principal procesu de xeneración d'enerxía del metabolismu.[7]

Disacáridos

Hidrólisis de la Lactosa. 1. Galactosa. 2. Glucosa.

Los disacáridos son glúcidos formaos por dos molécules de monosacáridos y, por tanto, al hidrolizarse producen dos monosacáridos llibres. Los dos monosacáridos xunir por aciu un enllaz covalente conocíu como enllaz glucosídico, tres una reacción de condensación qu'implica la perda d'un átomu d'hidróxenu d'un monosacáridu y un grupu hidroxilo del otru monosacáridu, cola consecuente formación d'una molécula de H2O, de manera que la fórmula de los disacáridos non modificar ye C12H22O11.

Son sólidos cristalinos, solubles n'agua, pocu n'alcohol, insolubles n'éter, con sabor duce, ópticamente activos.

Sacarosa.

Dellos disacáridos comunes son:

  • Sacarosa. Ye'l disacáridu más abondosu y la principal forma na cual los glúcidos son tresportaos nes plantes. Ta compuestu d'una molécula de glucosa y una molécula de fructosa. El nome sistemáticu de la sacarosa, O-α-D-glucopiranosil-(1→2)- β-D-fructofuranósido, indica cuatro cuesas:
    • Los sos monosacáridos, glucosa y fructosa.
    • Disposición de les molécules nel espaciu: La glucosa adopta la forma piranosa y la fructosa una furanosa.
    • Unión de los monosacáridos: el carbonu anomérico unu (C1) de α-glucosa ta enllazáu n'alfa al C2 de la fructosa formando 2-O-(alfa-D-glucopiranosil)-beta-D-fructofuranosido y lliberando una molécula d'agua.
    • El sufixu -ósido indica que'l carbonu anomérico de dambos monosacáridos participen nel enllaz glicosídico, polo tanto ye non reductor.
      Disacáridos d'interés biolóxicu.
  • Lactosa. Ye l'azucre de la lleche. Ye un disacáridu compuestu por una molécula de galactosa y una molécula de glucosa; ta presente de manera natural solo na lleche. El nome sistemáticu pa la lactosa ye O-β-D-galactopiranosil-(1→4)-D-glucopiranosa. Como'l carbonu 1 de la glucosa queda llibre, el compuestu ye reductor y presenta formes alfa y beta.
  • Maltosa. Ye un disacáridu formáu por dos molécules de glucosa xuníes por un enllaz α-1,4; llograr de la hidrólisis del almidón. El aldehído potencial d'una de les glucoses queda llibre; el disacáridu ye reductor y puede esistir formes alfa y beta.
  • Celobiosa. Ye un disacáridu formáu por dos molécules de glucosa xuníes por un enllaz β-1,4; llograr de la hidrólisis de la celulosa. Como'l carbonu 1 de la glucosa queda llibre, el compuestu ye reductor y presenta formar alfa y beta.

Oligosacáridos

Estaquiosa, tetrasacáridu formáu por una glucosa, dos galactoses y una fructosa.

Los oligosacáridos tán compuestos por trés a nueve molécules de monosacáridos[8] que al hidrolizarse llibérense. Sicasí, la definición de cuan llargu ten de ser un glúcido pa ser consideráu oligo o polisacáridu varia según los autores. Según el númberu de monosacáridos de la cadena tiénense los disacaridos (como la lactosa), tetrasacáridu (estaquiosa), pentasacáridos, etc.

Los oligosacáridos atopar con frecuencia xuníos a proteínes, formando les glucoproteínes, como una forma común de cambéu tres la síntesis proteica. Estos cambeos post traduccionales inclúin los oligosacáridos de Lewis, responsables poles incompatibilidaes de los grupos sanguíneos, l'epítope alfa-Gal responsable del refugu hiperagudo en xenotrasplante y O-GlcNAc cambeos.

Polisacáridos

Los polisacáridos son cadenes, ramificaes o non, de más de diez monosacáridos, resulten de la condensación de munches molécules de monosacáridos cola perda de delles molécules d'agua. La so fórmula empírica ye: (C6 H10 O5)n. Los polisacáridos representen una clase importante de polímeros biolóxicos y la so función nos organismos vivos ta rellacionada usualmente con estructura o almacenamientu.

El almidón ye la manera en que la mayoría de les plantes almacenen monosacáridos, esto ye, ye de reserva nutricional en vexetales depositar nes célules formando gránulos que la so forma y tamañu varien según el vexetal d'orixe. L'almidón ye'l principal hidratu de carbonu de l'alimentación humana. Atópase a esgaya en ceberes, papa y ciertes llegumes.

Ta compuestu por dos glucanos distintos, amilosa y amilopectina (ramificada), que son polímeros de glucosa, pero difieren n'estructura y propiedaes. Xeneralmente l'almidón contién alredor de 20 % de amilosa y el restu ye amilopectina. Esta proporción varia según l'orixe del almidón.

Amilosa.

Amilosa: Compuesta por 1.000 a 5.000 unidaes de D-glucosa, lo cual da una masa molecular ente 160 y 800 kDa. Les glucoses acomuñar ente sigo por enllaces glucosídicos tipo alfa dende'l carbonu 1 d'una glucosa al carbonu 4 de la siguiente (enllace alfa-1->4), formando llargues cadenes. Esti tipu d'unión dexa una disposición helicoidal de la cadena, endolcada alredor d'una exa central. Cada vuelta de héliz toma seis unidaes de glucosa. Los grupos hidroxilo de los restos monosacáridos disponer escontra l'esterior, lo cual dexa l'interior de la héliz convertíu nun ambiente relativamente hidrófobo. N'agua, les molécules de amilosa tienden a acomuñar y bastiar, razón pola cual nun formen soluciones estables. La reacción con iodo ye utilizada pa la reconocencia d'almidón. La amilosa con iodo da un color azul intensu. El diámetru internu de la héliz de amilosa ye abondo ampliu p'agospiar molécules de iodo. El complexu amilosa-iodo ye responsable del color azul.

Amilopectina.

Amilopectina: Tien mayor tamañu molecular que amilosa; puede llegar a mases d'hasta 100 millones de Da, lo cual implica polimerización de más de 600.000 glucoses. La estructura básica ye similar a la de amilosa, esto ye, ta constituyida por glucoses xuníes por enllaces glucosídicos alfa de carbonu 1 a carbonu 4, pero estremar por tener ramificaciones. Les ramificaciones son cadenes lliniales d'unes 24 a 26 glucoses xuníes ente sigo por enllaces glucosídicos alfa-1->4, que se xunen a una cadena central d'estructura similar, por unión glucosídica  dende'l carbonu 1 de la primer glucosa al carbonu 6 d'una glucosa na cadena principal (enllace alfa-1->6). Les ramificaciones tán dixebraes ente sigo por unes diez unidaes de glucosa de la cadena sobre la cual inxertar. De les ramificaciones primaries esprender, por enllaces alfa- 1->6, otres secundaries y de éstes, cañes terciaries que tienen una estensión de 15 a 16 unidaes. L'esquema de la figura 1-21 indica la estructura posible de amilopectina. Cuando se calecer almidón n'agua, la amilopectina forma soluciones de gran mafa. Los numberosos grupos hidroxilos na superficie de la molécula atraen agua y fórmase un xel estable (engrudu d'almidón). Les diferencies estructurales ente les molécules de amilosa y amilopectina determinen que'l complexu con iodo tenga coloración; la amilopectina da color violeta. L'almidón nun tien capacidá reductora, les uniones glucosídicas nes molécules de amilosa o de amilopectina bloquen les funciones aldehído potencial (sacante una nun estremu de la cadena principal). L'almidón de los alimentos ye degradáu por enzimes de zusmios dixestivos hasta dexar llibres les sos unidaes constituyentes. Namái monosacáridos pueden ser absorbíos pola mucosa intestinal y utilizaos pol organismu.[7]

Los animales usen el glucóxenu que ye emplegáu como almacén d'enerxía de mediana duración, ye estructuralmente similar a la amilopectina pero más densamente ramificáu. Les propiedaes del glucóxenu déxen-y ser metabolizado más rápido, lo cual afaise a la vida activa de los animales con locomoción.

El fégadu y músculos son los texíos más ricos en glucóxenu. Ye un polímeru d'alfa-D-glucoses bien asemeyada a la amilopectina, esto ye, presenta una estructura ramificada, con cadenes lliniales de glucoses xuníes por enllaces alfa-1->4, ensertes n'otres por unión alfa-1->6. La so masa molecular algama cientos de millones de Da. Les ramificaciones tán dixebraes por menos de diez unidaes de glucosa de la cadena de la cual inxertar. La fig. 1-22 amuesa un esquema d'un segmentu de la molécula. Como la so estructura ye bien amacera por cuenta de la proximidá de les ramificaciones, nun forma xeles pos nun queda espaciu pa retener agua; sicasí, la amilopectina, con estructura ramificada más abierta, fixa mayor cantidá d'agua. Les soluciones aguacientes de glucóxenu tienen aspeutu opalescente. Da color coloráu-caoba con iodo; nun ye apartaz.[7]

Celulosa.

La celulosa y la quitina son exemplos de polisacáridos estructurales. La celulosa forma la paré celular de plantes y otros organismos, ye la molécula orgánica más abondosa de la Tierra. La quitina tien una estructura similar a la celulosa, pero tien nitróxenu nes sos cañes amontando asina la so fuercia; atopar nel exoesqueleto de los artrópodos y nes parés celulares de munchos fungos, carauterizar por ser un polisacáridu modificáu, resistente y duru.

La celulosa ta constituyida por más de 10.000 unidaes de glucosa xuníes por aciu enllaces glucosídicos beta-1->4. La so estructura ye llinial, nun tener ramificaciones. La diferencia na xeometría d'enllazar alfa-1->4 y beta-1->4 ye responsable de la distinta conformanza de les molécules de amilosa y celulosa, magar ser dambos polímeros lliniales de glucosa. Nes uniones beta-1->4 de celulosa, cada unidá de glucosa xira 180° con al respective de l'anterior. Esto dexa formar llargues cadenes rectillinies, estabilizaes por unión tipu ponte d'hidróxenu. Sicasí, enllazar alfa-1->4 de amilosa favorecen la conformanza helicoidal. Les hebras de celulosa arrexuntar paralelamente en fexes que formen microfibrillas de gran resistencia física. A esta resistencia contribúin les numberoses pontes d'hidróxenu esistentes ente cadenes vecines. Los zusmios dixestivos humanos nun tener enzimes capaces de catalizar la hidrólisis d'uniones glucosídicas beta y por esta razón nun puede utilizase celulosa como nutriente. La celulosa qu'ingresa colos alimentos vexetales nun ye modificada nel so tránsitu pol tracto intestinal. Nes parés celulares de vexetales, les microfibrillas de celulosa tán somorguiaes nuna matriz que contién otros polisacáridos y proteínes de tipu fibrosu. La composición d'esta matriz varia en distintes vexetales y entá en distintes porciones d'una mesma planta; xeneralmente atópense polisacáridos más complexos y variables, como hemicelulosas y pectinas.

Estructura de la quitina.

La quitina ta formada por N-acetil-Dglucosaminas xuníes ente sigo por enllaces glucosídicos beta- 1->4.[7]

Otros polisacáridos inclúin la calosa (un beta-glucano d'orixe vexetal, compuestu por molécules de glucosa xuníes por unión β-1,3), la laminarina (un glucano de reserva carauterísticu de les algues pardes formáu por enllaces β-1,3 y β-1,6 na proporción 3:1), la maltodextrina (un polisacáridu resultante de la hidrólisis parcial del almidón, usáu como aditivu na industria de los alimentos), los xilanos (grupu de hemicelulosas que s'atopen nes parés celulares de les plantes y en delles algues), y los galactomananos (polisacáridos constituyíos por una cadarma de manosa y ramificaciones llaterales de galactosa).[1]

Función de los glúcidos

Los glúcidos desempeñen diverses funciones, ente les que destaquen la enerxética y l'estructural.

Glúcidos enerxéticos

Los monosacáridos y los disacáridos, como la glucosa, actúen como combustibles biolóxicos, apurriendo enerxía inmediata a les célules; ye la responsable de caltener l'actividá de los músculos, la temperatura corporal, la presión arterial, el correutu funcionamientu del intestín y l'actividá de les neurones. Los glúcidos amás de tener la función d'apurrir enerxía inmediata a les célules, tamién apurren enerxía de reserva a les célules.

Glúcidos estructurales

Dellos polisacáridos formen estructures esquelétiques bien resistentes:

-Mureína o Peptidoglicano: Componente de les parés celulares de bacteries.

-Lipopolisacáridos: Componente de la membrana esterna de bacteries Gram (-).

-Celulosa: Componente de la paré celular vexetal.

-Quitina: Compón el exo-cadarma d'artrópodos como los inseutos y crustáceos y la paré de célules de fungos.

-Mucopolisacáridos: Formen parte de la matriz de texíos conectivos.

Amás, podemos atopar glúcidos formando parte de la estructura d'otres biomoléculas como proteínes, lípidos, y acedos nucleicos.

El principal polisacáridu estructural de les plantes ye la celulosa, estes formen la parte fibrosa de la paré celular de les célules vexetales.[6]

Metabolismu de los glúcidos

Los glúcidos representen les principales molécules d'almacenamientu d'enerxía, por cuenta de que funcionen como reserva nos vexetales. Los vexetales almacenen grandes cantidaes d'almidón producíu a partir de la glucosa ellaborada por fotosíntesis, y en muncha menor proporción, lípidos (almacenaxe d'enerxía de llarga duración).

Los animales almacenen básicamente triglicéridos (lípidos). Al contrariu que los glúcidos, los lípidos sirven p'almacenar y llograr enerxía a más llargu plazu. Tamién almacenen cierta cantidá de glucóxenu, sobremanera nel músculu y nel fégadu. Anque munchos texíos y órganos animales pueden usar indistintamente los glúcidos y los lípidos como fonte d'enerxía, otros, principalmente los eritrocitos y el texíu nervioso (celebru), nun pueden catabolizar los lípidos y tienen de ser de cutio abastecíos con glucosa.

Nel tubu dixestivu los polisacáridos de la dieta (básicamente almidón) son hidrolizados poles glucosidases de los zusmios dixestivos, rindiendo monosacáridos, que son los productos dixestivos finales; éstos son absorbíos poles célules del epiteliu intestinal ya ingresen nel fégadu al traviés de la circulación portal, onde, alredor del 60 %, son metabolizados. Nel fégadu, la glucosa tamién puede tresformase en lípidos que se tresporten darréu al texíu adiposo.

El músculu ye un texíu nel que la fermentadura representa una ruta metabólica bien importante una y bones les célules musculares pueden vivir mientres llargos periodos de tiempu n'ambientes con baxa concentración d'osíxenu. Cuando estes célules tán trabayando viviegamente, el so requerimientu d'enerxía entepasa la so capacidá de siguir col metabolismu oxidativo de los hidratos de carbonu yá que la velocidá d'esta oxidación ta llindada pola velocidá a la que l'osíxenu puede ser anováu nel sangre. El músculu, al contrariu qu'otros texíos, produz grandes cantidaes de lactato que s'arrama nel sangre y retorna al fégadu pa ser tresformáu en glucosa, procesu metabólicu conocíu como ciclu de Cori.

Les principales rutes metabóliques de los glúcidos son:

  • Glicólisis. Oxidación de la glucosa a piruvato.
  • Fermentadura. La glucosa aferruñar a lactato (fermentadura láctica), o etanol y CO2 (fermentadura alcohólica).
  • Gluconeogénesis. Síntesis de glucosa a partir de precursores non glucídicos.
  • Glucogenogénesis. Síntesis de glucóxenu.
  • Ciclu de les pentosas. Síntesis de pentoses pa los nucleótidos.

Nel metabolismu oxidativo atopamos rutes comunes colos lípidos como son el ciclu de Krebs y la cadena respiratoria. Los oligo y polisacáridos son degradaos primeramente a monosacáridos por enzimes llamaes glicósido hidrolasas. Entós los monosacáridos pueden entrar nes rutes catabólicas de la glucosa.

La principal hormona que controla'l metabolismu de los glúcidos ye la insulina.

Nutrición

Los productos derivaos del cebera son fontes riques de carbohidratos.

La concentración de glúcidos nuna persona, varien dende los 8,3 a 14,5 g per cada kilogramu de pesu corporal. Propónse que'l 55-60 % de la enerxía diaria que precisa l'organismu humanu tien de provenir de los glúcidos, yá seya llograos d'alimentos ricos n'almidón como les pastes o de les reserves del cuerpu (glucóxenu). Nun ye recomendable'l consumu abusivu de glúcidos tipu azucre pola so actividá altamente oxidante: les dietes con munches caloríes o con muncha glucosa aceleren l'avieyamientu celular. Sobrentiéndese que pueden ser necesaries dietes hipercalóricas en climes xelizos o en momentos de gran gastadura enerxética muscular. Nótese que'l sedentarismu o la falta de los abondos movimientos cotidianos del cuerpu humanu provoquen una mala metabolización de les grases y de los glúcidos.

Los glúcidos, pol so fuerte calter hidrofílico arrodiar de partícules d'agua ocupando más espaciu nes célules y son atacaos más fácilmente poles peores enzimes hidrolíticas que les proteínes o les grases y por eso son una fonte de llogru rápidu d'enerxía. Les proteínes y grases son componentes vitales pa la construcción de texíu corporal y célules, y polo tanto tendría de ser encamentáu nun esbardiar tales recursos usándolos pa la producción d'enerxía.

Los glúcidos nun son nutrientes esenciales, una y bones el cuerpu puede tener tola so enerxía a partir de la síntesis de proteínes y grases. El celebru nun puede quemar grases y precisa glucosa pa llograr enerxía del organismu, y asina puede sintetizar esta glucosa a partir de proteínes. La metabolización de les proteínes apurre 4 kcal por gramu, ente que les grases contienen 9 kcal y l'alcohol 7 kcal por gramu.

Alimentos con altos conteníos en glúcidos son pastes, pataques, fibra, ceberes, llegumes, verdures y frutes. Los glúcidos ayuden a la desmaterialización d'azucres nel sangre, y gracies a ellos consiguimos que nun baxe'l porcentaxe mediu d'insulina nel sangre. Basáu na evidencia del riesgu a la cardiopatía y obesidá, l'Institutu de Medicina (Estaos Xuníos) encamienta que los adultos estauxunidenses y canadienses llogren el 40 al 65 % d'enerxía de la dieta a partir de los glúcidos.[9] La FAO (Food and Agriculture Organization) y la WHO (World Health Organization) encamienten que les guíes d'alimentación nacional establezan la meta de 55 a 75 % del total de la enerxía a partir de glúcidos, pero solu 10 % d'alimentos a partir d'azucre llibre (glúcidos simples).[10]

La distinción ente "glúcidos bonos" y "glúcidos malos" ye una distinción carente de base científica. Anque estos conceutos utilizáronse nel diseñu de les dietes cetogénicas como les dietes baxes en glúcidos, que promueven un amenorgamientu nel consumu de granos y almidones en favor de proteínes. La resultancia ye un amenorgamientu nos niveles d'insulina usada pa metabolizar l'azucre y una medría nel usu de grases pa enerxía al traviés de la cetosis, un procesu tamién conocíu como fame de coneyu.[ensin referencies]

Enfermedaes mientres la dixestión

Si mientres la dixestión, la degradación de carbohidratos ye deficiente por causa de dalguna enfermedá intestinal hereditaria, un trestornu intestinal, desnutrición o fármacos que manquen la mucosa del intestín delgáu, el carbohidrato non dixeríu llega al intestín gordu, onde produz foria osmótica. La fermentadura bacteriana de los compuestos produz grandes volumes de CO2 y H2, lo que causa cólicos abdominales.[ensin referencies]

Clasificación

Los nutricionistes y dietistes clasificaben enantes los carbohidratos como simples (monosacáridos y disacáridos) o complexos (oligosacáridos y polisacáridos). El términu carbohidrato complexu foi usáu per primer vegada na publicación Dietary Goals for the United States (1977) del Comité escoyíu del Senáu, onde los denominaron "frutes, vexetales y granos enteros".[11] Les pautes dietétiques xeneralmente encamienten que los carbohidratos complexos y les fontes de carbohidratos simples riques en nutrientes, como frutes y productos lácteos tendríen de cubrir el gordu del consumu de carbohidratos. Les guíes dietétiques pa los americanos USDA 2005 prescindieron de la distinción ente simple/complexu, nel so llugar encamienten alimentos integrales y ricos en fibra.[12]

El índiz glucémico y el sistema de la carga de glucemia son populares métodos de clasificación alternativos los cualos clasifiquen los alimentos ricos en carbohidratos basaos nel so efeutu sobre los niveles de glucosa sanguínea. El índiz d'insulina ye un métodu de clasificación similar, más recién el cual clasifica los alimentos basáu nel so efeutu sobre los niveles d'insulina. Esti sistema asume que los alimentos con índiz glucémico alto pueden ser declaraos pa ser la ingesta d'alimentos más aceptable.

L'informe conxuntu d'espertos de la OMS y la FAO, en Dieta, Nutrición y Prevención d'Enfermedaes Cróniques (serie d'informes téunicos de la WHO 916), encamienta que'l consumu de carbohidratos suponga'l 55-75 % de la enerxía diaria, pero acuta'l consumu de "azucre llibre" a un 10 %.

Aplicaciones industriales

Los carbohidratos utilizar pa fabricar texíos, plásticos y otros productos. La celulosa puede convertise en rayón de mafosa y productos de papel. El nitratu de celulosa (nitrocelulosa) utilizar en películes de cine, cementu, pólvora d'algodón, celuloide y tipos similares de plásticos. El almidón y la pectina, un axente cuajante, usar na preparación d'alimentos pal home y el ganáu. La goma arábiga usar en melecines demulcentes. El agar, un componente de dalgunos llaxantes, utilízase como axente espesante nos alimentos y como mediu pal cultivu bacterianu; tamién na preparación de materiales adesivos, d'encoladura y emulsiones. La hemicelulosa emplegar pa modificar el papel mientres la so fabricación. Los dextranos son polisacáridos utilizaos en medicina como expansores de volume del plasma sanguineu pa compensar les conmociones agudes. Otru hidratu de carbonu, el sulfatu de heparina, ye un anticoagulante de la sangre.

Química de los glúcidos

Los carbohidratos son reactivos en delles reacciones orgániques, como por casu:

  1. Acetilación.
  2. La reacción con Cianohidrina.
  3. La tresformamientu de Lobry-de Bruyn-van Ekenstein.
  4. La transposición de Amadori.
  5. La reacción de Nef.
  6. La degradación de Wohl.
  7. La reacción de Koenigs-Knorr.
  8. La reacción de Maillard o pardeamiento non enzimáticu.

Ver tamién

  • Índiz glucémico
  • Glucagón
  • Hiperglucemia
  • Hipoglucemia
  • Catabolismo de los carbohidratos

Referencies

  1. 1 2 Carpita, Nicholas; McCann, Maureen (2000). «The Cell Wall», Buchanan, B.B.; Gruissem, W.; Jones, R.L.: Biochemistry & Molecular Biology of Plants. Rockville, Maryland: American Society of Plant Physiologists. ISBN 0-943088-37-2.
  2. ↑ Esti términu apaez nel Diccionariu de l'Academia de la Llingua Asturiana. Ver: carbonu
  3. ↑ Esti términu apaez nel Diccionariu de l'Academia de la Llingua Asturiana. Ver: sacáridu
  4. ↑ Alberts, Bruce (1992). Biología molecular de la célula editorial= Omega, páx. 46. ISBN 84-282-0896-4.
  5. ↑ [Iupac]Iupac.Org
  6. 1 2 Curtis, Helena. «3», Molécules orgániques. Panamericana.
  7. 1 2 3 4 Blanco A. Química Biolóxica. L'Atenéu. (2000).
  8. ↑ Calidá de vida, Alimentos y Salú Humana: Fundamentos científicos. Escritu por José Bello Gutiérrez, p. 17, en Google Books
  9. ↑ Food and Nutrition Board (2002/2005). Dietary Reference Intakes for Energy, Carbohydrate, Fiber, Fat, Fatty Acids, Cholesterol, Protein, and Amino Acids. Washington, DC: The National Academies Press. Page 769. ISBN 0-309-08537-3
  10. ↑ Joint WHO/FAO expert consultation (2003). Diet, Nutrition and the Prevention of Chronic Diseases (PDF). Geneva: World Health Organization. Pages 55-56. ISBN 92-4-120916-X
  11. ↑ Joint WHO/FAO expert consultation (1998), Carbohydrates in human nutrition, chapter 1. ISBN 92-5-104114-8.
  12. ↑ DHHS and USDA, Dietary Guidelines for Americans 2005, Chapter 7 Carbohydrates

Enllaces esternos


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