LOS CARBOHIDRATOS

INTRODUCCION
Los Carbohidratos, también llamados hidratos de carbono, glúcidos o azúcares son la fuente más abundante y económica de energía alimentaria de nuestra dieta.Están presentes tanto en los alimentos de origen animal como la leche y sus derivados como en los de origen vegetal; legumbres, cereales, harinas, verduras y frutas.
Dependiendo de su composición, los carbohidratos pueden clasificarse en:
Simples
· Monosacáridos: glucosa o fructosa
· Disacáridos: formados por la unión de dos monosacáridos iguales o distintos: lactosa, maltosa, sacarosa, etc.
· Oligosacáridos: polímeros de hasta 20 unidades de monosacáridos.
Complejos
Polisacáridos: están formados por la unión de más de 20 monosacáridos simples.
Función de reserva: almidón, glucógeno y dextranos.
Función estructural: celulosa y xilanos.
Funciones de los carbohidratos
Función energética. Cada gramo de carbohidratos aporta una energía de 4 Kcal. Ocupan el primer lugar en el requerimiento diario de nutrientes debido a que nos aportan el combustible necesario para realizar las funciones orgánicas, físicas y psicológicas de nuestro organismo.
Una vez ingeridos, los carbohidratos se hidrolizan a glucosa, la sustancia más simple. La glucosa es de suma importancia para el correcto funcionamiento del sistema nervioso central (SNC). Diariamente, nuestro cerebro consume más o menos 100 gr. de glucosa, cuando estamos en ayuno, SNC recurre a los cuerpos cetónicos que existen en bajas concentraciones, es por eso que en condiciones de hipoglucemia podemos sentirnos mareados o cansados.
También ayudan al metabolismo de las grasas e impiden la oxidación de las proteínas. La fermentación de la lactosa ayuda a la proliferación de la flora bacteriana favorable.


GENERALIDADES DE LOS CARBOHIDRATOS
Son los compuestos orgánicos más abundantes de la biosfera y a su vez los más diversos. Normalmente se los encuentra en las partes estructurales de los vegetales y también en los tejidos animales, como glucosa o glucógeno. Estos sirven como fuente de energía para todas las actividades celulares vitales.
Las funciones que cumple en el organismo son, energéticas, de ahorro de proteínas, regulan el metabolismo de las grasas y estructural.
Los hidratos de carbono se clasifican en simples y complejos:
Los simples, son azucares de rápida absorción y son energía rápida. Estos generan la inmediata secreción de insulina. Se encuentran en los productos hechos o, con azucares refinados azúcar, miel, mermeladas, jaleas, golosinas, leche, hortalizas y frutas etc. Algo para tener en cuenta es que los productos elaborados con azucares refinados aportan calorías y poco valor nutritivo, por lo que su consumo debe ser moderado.
Los complejos, son de absorción más lenta, y actúan mas como energía de reserva por la anterior razón. Se encuentra en cereales, legumbres, harinas, pan, pastas.
Clasificación de carbohidratos

Monosacáridos
Glucosa, fructosa, galactosa

Disacáridos
Sacarosa, lactosa, maltosa

Polioles
Isomaltosa, sorbitol, maltitol

Oligosacáridos
Maltodextrina, fructo-oligosacáridos

Polisacáridos



· La Glucosa es un azúcar que es utilizado por los tejidos como forma de energía al combinarlo con el oxígeno de la respiración. Cuando comemos el azúcar en la sangre se eleva, lo que se consume desaparece de la sangre, para ello hay una hormona reguladora que es la insulina producida por el páncreas (islotes pancreáticos). Esta hormona hace que la glucosa de la sangre entre en los tejidos y sea utilizada en forma de glucógeno, aminoácidos, y ácidos grasos. Cuando la glucosa en sangre está muy baja, en condiciones normales por el ayuno, se secreta otra hormona llamada glucagón que hace lo contrario y mantiene los niveles de glucosa en sangre.
· El tejido más sensible a los cambios de la glucemia es el cerebro, en concentraciones muy bajas o muy altas aparecen síntomas de confusión mental e inconsciencia.
· En su forma (D-Glucosa) sufre una ciclación hacia su forma hemiacetálica para lograr sus formas furano y pirano (D-glucofuranosa y D-glucopiranosa) que a su vez presentan anómeros Alpha y Beta. Estos anómeros no presentan diferencias de composición estructural, pero si difieren de características físicas y químicas. La D-(+)-glucosa es uno de los compuestos más importantes para los seres vivos, incluyendo a seres humanos.
· En su forma ß -D-glucopiranosa, una molécula de glucosa se une a otra gracias a los -OH de sus carbonos 1-4 para formar Celobiosa[1-4] a través de un enlace ß , y al unirse varias de estas moléculas, formar Celulosa.

Clasificación de carbohidratos
Los carbohidratos desde el punto de vista químico son aldehídos o cetonas polihidroxilados. Esto significa que en su estructura tienen: un grupo formilo o un grupo oxo y varios grupos hidroxilo.

Tipo de compuesto
Grupo funcional
Nombre
Estructura
Alcoholes
Hidroxilo
-OH
Aldehídos
Formilo
-CHO
Cetonas
Oxo



CLASIFICACIÓN DE CARBOHIDRATOS


GLUCOSA (C6H12O6).- Es una aldohexosaconocida también conocida con el nombre de dextrosa. Es el azúcar más importante. Es conocida como “el azúcar de la sangre”, ya que es el más abundante, además de ser transportada por el torrente sanguíneo a todas las células de nuestro organismo.

FRUCTOSA.-
La fructosa es una cetohexosa de fórmula C6H12O6. Es también un isómero de la glucosa y la galactosa. Su fórmula estructural y su estructura cíclica son:
La fructosa es un isómero funcional porque tiene un grupo oxo, mientras que la glucosa y la galactosa tienen un grupo formilo.

DISACARIDOS
Los disacáridos están formados por dos moléculas de monosacáridos que pueden ser iguales o diferentes.
Los disacáridos no se utilizan como tales en el organismo, sino que éste los convierte a glucosa. En este proceso participa una enzima específica para cada disacárido, lo rompen y se producen los monosacáridos que los forman.

MALTOSA (C11H22O11)
Es un disacárido formado por dos unidades de glucosa. Su fuente principal es la hidrólisis del almidón, pero también se encuentra en los granos en germinación.
Su estructura es:
La celobiosa es un azúcar doble (disacárido) formado por dos glucosas unidas por los grupos hidroxilo del carbono 1 en posición beta de una glucosa y del carbono 4 de la otra glucosa. Por ello este compuesto también se llama beta glucopiranosil(1-4) beta glucopiranosa. Al producirse dicha unión se desprende una molécula de agua y ambas glucosas quedan unidas mediante un oxígeno monocarbonílico que actúa como puente. La celobiosa aparece en la hidrólisis de la celulosa. Su fórmula es C12H22O11.
La celobiosa es un azúcar doble (disacárido) formado por dos glucosas unidas por los grupos hidroxilo del carbono 1 en posición beta de una glucosa y del carbono 4 de la otra glucosa. Por ello este compuesto también se llama beta glucopiranosil(1-4) beta glucopiranosa. Al producirse dicha unión se desprende una molécula de agua y ambas glucosas quedan unidas mediante un oxígeno monocarbonílico que actúa como puente. La celobiosa aparece en la hidrólisis de la celulosa. Su fórmula es C12H22O11.
LACTOSA (C11H22O11).-
Es un disacárido formado por glucosa y galactosa. Es el azúcar de la leche; del 5 al 7% de la leche humana es lactosa y la de vaca, contiene del 4 al 6%.


La estructura de la lactosa es:

La sacarosa, azucar de caña, (nombre químico del azúcar de mesa) es un disacárido formado por una molécula de glucosa y otra de fructosa.
Su nombre químico es :
alfa-D-glucopiranosil(1->2)-beta-D-fructofuranósido.
Su fórmula química es:(C12H22O11)
Es un disacárido que no tiene poder reductor sobre el licor de Fehling.
En la naturaleza se encuentra en un 20% del peso en la caña de azúcar y en un 15% del peso de la remolacha azucarera, de la que se obtiene el azúcar de mesa. La miel también es un fluido que contiene gran cantidad de sacarosa parcialmente hidrolizada.
El azúcar de mesa es el edulcorante más utilizado para endulzar los alimentos y suele ser sacarosa.
Una curiosidad de la sacarosa es que es triboluminiscente, que produce luz mediante una acción mecánica.


Polisacáridos
Son los carbohidratos más complejosformados por muchas unidades de monosacáridos La masa molecular de los polisacáridos es de miles de gramos / mol.
Polisacáridos importantes.-
ALMIDÓN.-.-
Este polisacárido está formado por unidades de glucosa, por tanto es un polímero de ésta. Se encuentra en los cereales como maíz, arroz y trigo, también se encuentra en las papas.
El almidón es ampliamente utilizado en la industria. Algunos ejemplos son:
Industria del papel y cartón.Industria alimenticia Industria textilIndustria farmacéutica y cosmética Industria de los edulcorantes
Amilosa:
es el producto de la condensación de D-glucopiranosas por medio de enlaces glucosídicos a(1,4), que establece largas cadenas lineales con 200-2500 unidades y pesos moleculares hasta de un millón; es decir, la amilosa es una a-D-(1,4)-glucana cuya unidad repetitiva es la a-maltosa. Tiene la facilidad de adquirir una conformación tridimensional helicoidal, en la que cada vuelta de hélice consta de seis moléculas de glucosa. El interior de la hélice contiene sólo átomos de hidrógeno, y es por tanto lipofílico, mientras que los grupos hidroxilo están situados en el exterior de la hélice. La mayoría de los almidones contienen alrededor del 25% de amilosa. Los dos almidones de maíz comünmente conocidos como ricos en amilosa que existen comercialmente poseen contenidos aparentes de masa alrededor del 52% y del 70-75%.

La amilopectina es un sacárido que se diferencia de la amilosa en que contiene ramificaciones que le dan una forma molecular parecida a la de un árbol: las ramas están unidas al tronco central (semejante a la amilosa) por enlaces a-D-(1,6), localizadas cada 25-30 unidades lineales de glucosa. Su peso molecular es muy alto ya que algunas fracciones llegan a alcanzar hasta 200 millones de daltones. La amilopectina constituye alrededor del 75% de los almidones más comunes. Algunos almidones están constituidos exclusivamente por amilopectina y son conocidos como céreos. La amilopectina de patata es la única que posee en su molécula grupos éster fosfato, unidos más frecuentemente en una posición O-6, mientras que el tercio restante lo hace en posición O-3. Se diferencia del glucógeno por tener las ramificaciones a-(1,6) cada 25-30 monómeros, pues éste tiene sus ramificaciones cada 8-12 unidades de glucosa.

CELULOSA.-
La celulosa, al igual que el almidón es un polímero de glucosa. El tipo de enlace que une las moléculas de glucosa en la celulosa, es diferente del enlace que une las del almidón, por esta razón la celulosa no se puede utilizarse por el organismo humano como alimento, ya que carece de las enzimas necesarias para romper ese tipo de enlace, pero tiene un papel importante como fibra en el intestino grueso.
El algodón por ejemplo, es casi celulosa pura, la madera tambiénes fuente de celulosa.
El celofán es un polímero natural derivado de la celulosa. Tiene el aspecto de una película fina, transparente flexible y resistente a esfuerzos de tracción, pero muy fácil de cortar. Otras de sus cualidades son que es biodegradable y que no resiste bien la humedad, ya que tiende a absorberla.
El proceso de fabricación consiste en disolver fibras de madera, algodón o cáñamo en un álcali para hacer una solución llamada viscosa, la cual luego es extruída a través de una ranura y se sumerge en un baño ácido que la vuelve a convertir en celulosa. Por medio de un proceso similar, utilizando un orificio en lugar de una ranura, se produce una fibra llamada rayón.
El celofán fue inventado por el ingeniero textil suizo Jacques E. Brandenberger en 1908. Luego de ver cómo se derramaba vino sobre el mantel de la mesa de un restaurante, Brandenberger tuvo la idea de producir un recubrimiento transparente para la tela que la hiciera impermeable. Experimentando, encontró una forma de aplicar la viscosa líquida a la tela, pero la combinación resultó demasiado rígida como para usarse. Sin embargo la película transparente se separaba fácilmente de su respaldo de tela, por lo que abandonó su idea original atraído por las posibilidades del nuevo material. La baja permeabilidad del celofán tanto al aire como a la grasa y las bacterias lo hace útil como material para envoltorio de alimentos.
El rayón es una fibra celulósica manufacturada y regenerada.
El rayón fue la primera fibra manufacturada; es producida a partir de un polímero que se encuentra en la naturaleza, por tanto no es una fibra sintética, sino una fibra celulósica manufacturada y regenerada. La fibra era vendida como "seda artificial" hasta que en 1924 se adoptó el nombre "rayón", siendo conocida en Europa además por el nombre de "viscosa". Hasta los años 30 sólo se fabricaba rayón en forma de hilo, hasta que se descubrió que las fibras rotas que se desechaban en la producción de hilo valían para ser entretejidas.
Viscosa es el nombre de un líquido orgánico viscoso usado en la fabricación de rayón y celofán. La celulosa proveniente de fibras de madera o algodón se trata con hidróxido de sodio, y luego se la mezcla con disulfuro de carbono para formar xantato de celulosa, el cual se disuelve luego en más hidróxido de sodio. La viscosa resultante se extruye en un baño ácido o bien a través de una ranura para hacer celofán, o a través de un pequeño orificio para fabricar rayón (al que a veces se lo llama también viscosa). El ácido vuelve a convertir la viscosa en celulosa.


CONCLUSION
· Glucosa o dextrosa, es una forma de azúcar encontrada en las frutas y en la miel. Es un monosacárido con la misma fórmula empírica que la fructosa pero con diferente estructura. Es una hexosa, es decir, que contiene 6 átomos de carbono.
· Todas las frutas naturales tienen cierta cantidad de glucosa (a menudo con fructosa), que puede ser extraída y concentrada para hacer un azúcar alternativo. Pero a nivel industrial tanto la glucosa líquida (jarabe de glucosa) como la dextrosa (glucosa en polvo) se obtienen a partir de la hidrólisis enzimática de almidón de cereales (generalmente trigo o maíz).
· Molécula , (C6H12O6) es una Aldohexosa (Aldehído pentahidroxilado) y un monosacárido. La glucosa es el 2"compuesto orgánico más abundante de la naturaleza,despuès de la celulosa. Es la fuente principal de energía de las células, mediante la degradación catabólica, y es el componente principal de polímeros de importancia estructural como la celulosa y de polímeros de almacenamiento energético como el almidón.