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CARBOHIDRATOS INTRODUCCIONLos carbohidratos son los compuestos orgnicos ms abundantes dela biosfera y a su vez los ms diversos. Los podemos encontrar en una innumerable cantidad y variedad dealimentos y cumplen un rol muy importante en el metabolismo.Una alimentacin variada y equilibrada de Hidratos de carbonodeben provenir de frutas y verduras.Cereales y sus derivados ricos en Vitaminas del complejo B,minerales, protenas de origen vegetal y fibra. La fibra debe estar siempre presente: previene enfermedades ytrastornos de peso como la obesidad.La familia de los carbohidratos incluye azcares y almidones. Ambostipos de carbohidratos son transformados en glucosa, los alimentosricos en almidones, como los granos y vegetales, usualmente suplenvitaminas, minerales y fibras. En cambio los azcares como loscaramelos, pudines, cereales azucarados, proveen caloras vacas,que proporcionan energa pero no nutrientes.

CARBOHIDRATOSTambin llamados glcidos

Se encuentran en los alimentos de origen vegetal tambin en los tejidos animales, como glucosa o glucgeno.

Solo tiene carbono, hidrogeno y oxigeno

La glucosa y la fructosa son hexosas que difieren ligeramente.

Mas sencillos de importancia biolgica son las hexosas, azucares sencillos (monosacridos) C6:H12:O6.

Cantidad de energa qumica que puede ser liberada como calor cuando la comida es metabolizada.

Ismeros: compuestos que tiene formas moleculares idnticas, pero difieren disposicin espacial de sus tomos.

Los carbonos pueden estructurarse en cadenas largas como cidos grasos.

DEFINICIONLos Carbohidratos o hidratos de carbono o tambin llamados azcares son los compuestos orgnicos ms abundantes y a su vez los ms diversos. Estn integrados por carbono, hidrgeno y oxgeno.

Frmula elemental :

Cn(H2O)n

Estructura de un CarbohidratoclasificacionSimples

Son azcares de rpida absorcin ya que por su tamao pueden empezarse a digerir desde la saliva; stos generan la inmediata secrecin de insulina. Son aquellos que saben ms dulces.

Monosacridos: glucosa o fructosa

Disacridos: formados por la unin de dos monosacridos iguales o distintos: lactosa, maltosa, sacarosa, etc.

Oligosacridos: polmeros de hasta 20 unidades de monosacridos.

Complejos

Son de absorcin mas lenta, y actan ms como energa de reserva.Polisacridos: estn formados por la unin de ms de 20 monosacridos simples. Funcin de reserva: almidn, glucgeno y dextranos. Funcin estructural: celulosa y xilanos.

funcionesSuministrar energa al cuerpo, especialmente al cerebro y al sistema nervioso.

Enzima amilasa descompone los carbohidratos en glucosa (azcar en la sangre), se usa como fuente de energa.

Funciones de los glcidos:

Energticamente. Aportan 4 Kcal por gramo de peso seco.Ingesta diaria de 100 gramos de hidratos de carbono.

Ahorro de protenas. Aporte de carbohidratos insuficiente, se usan las protenas.

Regulacin del metabolismo de las grasas. En una ingestin deficiente de carbohidratos, las grasas se metabolizan anormalmente acumulndose en el organismo cuerpos cetnicos. (cetosis).

Estructuralmente. Los carbohidratos constituyen una porcin pequea del peso y estructura del organismo.

ALIMENTOS Y CARBOHIDRATOSImportancia de los carbohidratos dentro de la dieta equilibradaUna buena salud se debe basar en carbohidratos (al menos el 50%)Existen una gran diversidad de alimentos que contienen carbohidratos y que podemos encontrar dentro de la nutricin diaria.

La mitad de las caloras ingeridas diarias, proceden nicamente de la ingesta de carbohidratos y mantienen el equilibrio requerido entre las caloras que quemamos y las que aadimos al organismo.Los alimentos carbohidratos aparecen en la naturaleza en alimentos de origen vegetal y forman parte de los 3 grandes grupos que constituyen la materia orgnica.Los alimentos como las frutas y las verduras proporcionan unos 200 o 300 gramos de carbohidratos necesarios al da para una dieta equilibrada.Los carbohidratos son considerados como un tipo de nutriente que proporciona energa al cuerpo humano.

- Pan- Pastas- Arroz- Cereales- Legumbres- AvenaEntre los alimentos que contienen gran proporcin de carbohidratos, destacan los siguientes:

T A B L A S

IMPORTANCIA BIOMEDICAIMPORTANCIA BIOMEDICALa funcin principal de los carbohidratos o hidratos de carbono es aportar energa al organismo en forma de glucosa, una energa limpia comparada con la producida por grasas o protenas ya que no deja casi residuos en el organismo.

Los azucares, los aminocidos, los almidones y las clulas son ejemplos de los carbohidratos.

Fuente de energa para todas las actividades celulares vitales.

Energa tiene una gran importancia para el cerebro y el sistema nervioso ya que sus clulas necesitan un aporte equilibrador de glucosa de forma diaria

Dan energa a travs de las caloras

Regular el metabolismo de las protenas y grasas

El azcar simple, como la miel y las frutas, es muy fcil de digerir.

Los carbohidratos realzan el sabor, la textura y la apariencia de los alimentos y hacen que la dieta sea ms variada y agradable. Aportan vitaminas, minerales y abundante cantidad de fibras vegetales.

Qu son los carbohidratos?Los carbohidratos se presentan en forma de azcares, almidones y fibras, y son uno de los tres principales macro nutrientes que aportan energa al cuerpo humano tienen en su composicin molculas de carbono, hidrgeno y oxgeno.

Los carbohidratos en el cuerpoLa funcin principal de los carbohidratos es aportar energa, perotambin tienen un papel importante en:

La estructura de los rganos del cuerpoy las neuronas. La definicin de la identidad biolgica deuna persona, como por ejemplo su gruposanguneo.

Tipos de carbohidratos

Funciones de los carbohidratos

Aportan energa a corto plazo. Proporciona 4 Kcal por gramo Impiden que protenas y grasas sean empleadas como fuente de energa Participan en la sntesis de material gentico y otros compuestosPrincipal fuente de energia

MONOSACARIDOSMONOSACARIDOSLos monosacridos son los glcidos mas sencillos, y estos no hidrolizan.

Contienen de 3 a 6 tomos carbonos.

Todos los monosacridos son azucares reductores, ya que al menos tienen un -OH hemiacetlico .

Al igual que los disacridos, son dulces, solubles en agua (hidrosolubles) y cristalinos. Los ms conocidos son la glucosa, la fructosa y la galactosa.

El enlace glucosidico es el que se forma por reaccin del carbono anomrico de un monosacrido con un grupo hidroxilo de otro monosacrido para rendir un disacrido.

Tienen la propiedad de desviar la luz polarizada

Epmeros: dos monosacridos que se diferencian en la configuracin de uno solo de sus carbonos asimtricos.

Anmeros: dos monosacridos ciclados que se diferencian slo en el grupo -OH del carbono anomrico.

Enantimeros: aquellos monosacridos que tienen una estructura especular en el plano (D y L). D por la derecha y L por la izquierda.mutarrotaciones Se refiere al cambio de la rotacin especifica de una solucin de un carbohidrato.

Se debe a la transformacin de un anmero en otro a travs de la forma abierta alcanzar el equilibrio.

La rotacin especifica de la mezcla corresponde a la suma algebraica de las contribuciones.

La mutarrotacion la presentan todos los carbohidratos que tiene un grupo carbonilo parcialmente libre.La glucosa no da todas las reacciones propias de los aldehdos.

Las disoluciones de D-glucosa presentan el fenmeno llamado mutarrotaciones.

En el agua la D-glucosa cristalina su poder rotatorio varia gradualmente con el tiempo, hasta alcanzar un valor estable (+52,5)

D-glucosa recristalizasa de piridina tiene un valor rotacional inicial de +18,7Formas anomericasEn las formas cclicas aparece un nuevo carbono asimtrico o anmero (el que antes tenia el aldehdo o cetona).

Los anmeros sern Alfa si el -OH de este nuevo carbono asimtrico queda hacia abajo y si Beta lo hace hacia arriba en la forma cclica

BETA ALFAAl no ser plano el anillo de piranosa, puede adoptar dos conformaciones en el espacio. La forma "cis" o de nave y la "trans" o silla de montar

Los monosacridos son glcidos sencillos, constituidos slo por una cadena. Se nombran aadiendo la terminacin -osa al nmero de carbonos:

Triosa.

Pentosa.

Hexosa.Principales monosacridos que intervienen en el metabolismo:

Aminocidos.

Carbohidratos.

Lpidos.

Bases nitrogenadas.La amilosa es una de las dos formas en que se encuentra el almidn en cadenas largas y no ramificadas de unidades de D-glucosa.Monosacridos simples:

Los monosacridos simples son aldehdos o cetonas polihidroxilados, los monosacridos con funcin cetona se llaman cetosas. Los monosacridos con funcin aldehdo se llaman aldosas.

MUTARROTACION DE LA D-GLUCOSAQuE ES LA D-GLUCOSA?Es el azcar mas ampliamente distribuido en la naturaleza.

La D-glucosa es una aldohexosa, esto es, una aldosa de seis tomos de carbono.

ESTRUCTURA E ISOMERIA

La Mutarrotacin es la rotacin especifica de una solucin de un carbohidrato en el tiempo.

FORMAS ANOMERICAS DE LA D-GLUCOSA Monosacridos Se nombran haciendo referencia al n de carbonos (3-12),terminado en el sufijo osa.As para 3C: triosas, 4C:tetrosas, 5C:pentosas,6C:hexosas, etc.

CARACTERISTICASPropiedades: Son solubles en agua, dulces, cristalinos y blancos. Cuando son atravesados por luz polarizada desvan el plano de vibracin de esta.Estructura e isomeras Los azcares mas pequeos pueden escribirse por proyeccin en el plano (Proyeccin de Fischer) como se aprecia en la figura con indicacin de la estructura tridimensional.

57La disposicin del grupo -OH a la derecha en el C asimtricodetermina el ismero D, si est situado a la izquierda es unismero L. Cuando un monosacrido tiene variosesteroismeros, todos los que poseen a la derecha el grupo OHdel C ms alejado del grupo carbonilo son de la serie D, y losque lo poseen a la izquierda son L.

D-gliceraldehidoL-Gliceraldehido

Si dos monosacridos se diferencian solo en el -OH de uncarbono se denominan epmeros. Si son imgenes especularesentre s se denominan enantiomeros.

Al tener uno o mas carbonos asimtricos, desvan el plano de luzpolarizada cuando esta atraviesa una disolucin de los mismos.Si lo hacen a la derecha son dextrgiros (+), hacia la izquierdalevgiros (-). Esta cualidad es independiente de su pertenencia ala serie D o L y, obviamente, la desviacin se debe a la ausenciade planos de simetra de la molcula.

Estructura cclica. Los grupos aldehdos o cetonas puedenreaccionar con un hidroxilo de la misma molculaconvirtindola en anillo.

Ciclacin de la glucosa (forma piranosa)

Ciclacin de la fructosa (forma furanosa)Si el aldehdo reacciona con el -OH se forma un hemiacetal, y un hemicetal si es la cetona la que produce dicha reaccin. En todo caso hablamos de enlaces intra moleculares. El anillo puede ser pentagonal o furansico (por su semejanza al furano), o hexagonal o piranxico (por su semejanza al pirano). Una fructosa ciclada ser una fructofuranosa y una glucopiranosa ser el caso de la glucosa. Las formas cclicas pueden ser representadas dndole un sentido tridimensional de acuerdo con la formulacin de Haworth.Ciclacin de la fructosa (forma furanosa)

Formas anomricas.En las formas cclicas aparece un nuevo carbonoasimtrico o anmero (el que antes tenia el aldehdoo cetona). Los anmeros sern(ALFA) si el -OH de este nuevo carbono asimtrico queda hacia abajo y (BETA) si lo hace hacia arriba en la forma cclica.

(ALFA)-D-glucopiranosa

(BETA)-D-glucopiranosa

Al no ser plano el anillo de piranosa, puede adoptar dos conformaciones en el espacio. La forma "cis" o de nave y la "trans" o silla de montar.

Principales monosacridos. ALDOSASCETOSASTriosas: Destacan el D-gliceraldehdo y ladihidroxiacetona. Pentosas: La D-ribosa forma parte del cidoribonucleico y la 2-desoxirribosa deldesoxirribonucleico. En la D-ribulosa destaca suimportancia en la fotosntesis.Hexosas: La D-Glucosa se encuentra libre en losseres vivos. Es el mas extendido en la naturaleza,utilizandlo las clulas como fuente de energa.La D-fructosa se encuentra en los frutos y la DGalactosa en la leche.

GLUCIDOS:...

QU ALIMENTO CONSUME EL CEREBRO?

El cerebro consume 140 grs. de glucosa por da. Si el nivel de glucosa desciende, como ocurre en casos de ayuno prolongado, utiliza como fuente de energa los cuerpos cetnicos procedentes de la oxidacin de cidos grasos en el hgado.

Disacridos y TrisacridosLos Disacridos o azcares dobles y triples son un tipo de hidratos de carbono, o carbohidratos

La unin de dos o ms monosacridos iguales o distintos mediante enlace O- glucosdicos, mono o dicarbonlico

Sacarosa: formada por la unin de un glucosa y una fructuosa.

La sacarosa es un disacrido en el que los dos carbonos anomricos de los dos azcares estn unidos glucosdicamente, por lo que es un azcar no reductor.

Lactosa: formada por la unin de una glucosa y una galactosa.

Maltosa, isomaltosa, trehalosa, celobiosa: formadas todas por la unin de dos glucosas, son diferentes dependientes de la unin entre las glucosas.

PolisacridosEs la unin de muchas molculas de monosacridos

Su estructura suele ser la de homopolmero AAAA o la de copolmero ABABAB.

Es frecuente su estructura ramificada

glicosaminoglicanoscondroitinsulfatosAcido hialuronicoDISACARIDOS Cuando el enlace glucosrico se forma entre dos monosacridos, el holsido resultante recibe el nombre de disacrido.

Esta unin puede tener lugar de dos formas distintas.En el primer caso, el carbono anomrico de un monosacrido reacciona con un OH alcohlico de otro. As, el segundo azcar presenta libre su carbono anomrico, y por lo tanto seguir teniendo propiedades reductoras, y podr presentar el fenmeno de la mutarrotacin. Los disacridos as formados se llaman disacridos reductores. En el segundo caso, el carbono anomrico de un monosacrido reacciona con el carbono anomrico del otro monosacrido. As se forma un disacrido no reductor, donde no queda ningn carbono anomrico libre y que tampoco podr presentar mutarrotacin. En este caso, el enlace no es, estrictamente hablando, acetlico.

Los disacridos o azcares dobles son un tipo de hidratos de carbono, o carbohidratos, formados por la condensacin (unin) de dos monosacridos iguales o distintos mediante enlace O-glucosdico (con prdida de una molcula de agua), mono o dicarbonlico, que adems puede ser o en funcin del -OH hemiacetal o hemicetal. Los disacridos ms comunes son:

Sacarosa: Formada por la unin de una glucosa y una fructosa. A la sacarosa se le llama tambin azcar comn. No tiene poder reductor.

Lactosa: Formada por la unin de una glucosa y una galactosa. Es el azcar de la leche. Tiene poder reductor

Maltosa, Isomaltosa, Trehalosa, Celobiosa: Formadas todas por la unin de dos glucosas, son diferentes dependiendo de la unin entre las glucosas. Todas ellas tienen poder reductor, salvo la Trehalosa.

Los disacridos ms comunes son:

TRISACRIDOS

Los trisacridos estn formados por la uninde 3 monosacridos.

Los trisacridos ms importantes son:Rafinosa

La rafinosa es un triscaridos que se encuentra libre en la naturaleza es [O-alfa-D-galactopiranosil-(1 --> 6)-O-alfa-D-glucopiranosil-(1 ---> 2)-beta-D-frucofuransido]

polisacaridosLos polisacridos son cadenas, ramificadas o no, de ms dediez monosacridos. Estos compuestos llegan a tener un pesomolecular muy elevado, que depende del nmero de residuos ounidades de monosacridos que participen en su estructura.

ClasificacionDe los polisacaridos

Segn la funcin biolgica.

Polisacridos de reserva o energtica:AlmidnGlucgeno

Polisacridos estructurales: sirve de proteccin. CelulosaQuitina

Segn su composicin.Homopolisacridos: q todas las osas (monosacridos) son iguales.

Heteropolisacridos: Estn formados por diferentes monosacridos o derivados de los mismos. Tipos de polisacaridosAlmidn. Glucgeno.Celulosa. Dextranos. Inulinas. Liquenina.Mucopolisacridos.Quitina.Pectinas. Hemicelulosacido hialurnicocido condroitinsulfrico. Heparina

GRACIAS!