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TEMA 5: Carbohidratos
Carbohidratos. Concepto y estructura:
Son macromoléculas compuestas solo por carbono (C), hidrógeno (H) y oxígeno (O) y cuyas principales funciones en los seres vivos son de reservas energéticas y estructurales. Son las moléculas biológicas más abundantes. Siendo su fórmula molecular general, la siguiente: (CH 2 O)n n es ≥ 3 Clasificación:
Según su producción de hidrólisis:
Monosacáridos. Oligosacáridos. Polisacáridos.
Monosacáridos:
Son azúcares simples que no pueden ser hidrolizados. Se clasifican a su vez en:
Según el número de átomos de Carbono que posea : Sí posee 3 átomos se llamarán Triosas , sí son 4 C Tetrosas , si son 5 C Pentosas , 6 C Hexosas , 7 C Heptosas … Según el grupo funcional que posea : Sí posee el grupo funcional aldehído será una Aldosa y si posee una cetona será una Cetosa.
- Las Aldosas comunes son: Triosa: Gliceraldehído. Pentosa: Ribosa. Hexosas: Glucosa, Manosa y Galactosa.
- Las Cetosas comunes son: Triosa: Dihidroxiacetona. Pentosa: Ribulosa.
Hexosas: Fructosa.
Anómeros: un carbono anomérico hace referencia al carbono carbonílico que se transforma en un nuevo centro quiral tras una ciclación. El azúcar (carbohidrato) en su modo cíclico puede asumir dos orientaciones en el espacio, que se designan con las letras griegas α (alfa) y β (beta). Éstos son anómeros, correspondientemente uno del otro. En los azúcares que se encuentran ciclados la forma más eficiente de representarlos es utilizando Proyección de Haworth, donde el Alcohol (-OH) del carbono anomérico, señalará la propiedad anomérica del azúcar en cuestión.
El azúcar ciclado tendrá una configuración Dextro (D) o Levo (L), entonces, para su configuración anomérica ß el alcohol en el carbono 1 tendrá una dirección opuesta al grupo terminal en el azúcar ciclado, y para una configuración α deberán tener una misma dirección. De éste modo, si el azúcar pertenece a la familia D, entonces el carbono en la posición 6 de la proyección Haworth (CH2OH) estará representado hacia arriba, y el Alcohol en el Carbono anomérico estará representado hacia abajo si es α, o hacia arriba, si es ß. Recordando que puede tener ambas configuraciones anoméricas tanto en D como en L.
Glucosa α y ß, en Proyección Haworth. Oligosacáridos:
Son Azucares que al hidrolizarse producen entre 2 y 10 unidades de Monosacáridos. Los más comunes entres éstos son los disacáridos que serian los oligosacáridos formados por la unión de 2 monosacáridos solamente, y siendo los más comunes los siguientes:
- Maltosa: está formada por dos glucosas unidas por un enlace glucosídico producido entre el oxígeno del primer carbono anomérico (proveniente de -OH) de una glucosa y el oxígeno perteneciente al cuarto carbono de la otra. Por ello este compuesto también se llama alfa-D-glucopiranosil(1-4)alfa-D-glucopiranosa.
- Lactosa: está formada por la unión de una molécula de glucosa y otra de galactosa. Concretamente intervienen una beta-D-galactopiranosa y una alfa-D-glucopiranosa,
celulasa, la enzima necesaria para romper los enlaces y por ello los animales no pueden digerirla. Sin embargo, es importante incluirla en la dieta humana (fibra dietética) porque al mezclarse con las heces facilita la digestión y ayuda con el estreñimiento.
- Quitina : es uno de los componentes principales de las paredes celulares de los hongos, del resistente exoesqueleto de los artrópodos (arácnidos, crustáceos e insectos) y algunos órganos de otros animales. Es el segundo polímero natural más abundante después de la celulosa. Es usada como agente floculante para tratamiento de agua, como agente para curar heridas, como espesante y estabilizador en alimentos y medicamentos. Heteropolisacáridos: son los polisacáridos que están constituidos por azúcares o monosacáridos diferentes, al igual sería decir que, sus componentes son combinados. Se dividen en:
- Heteropolisacáridos Nitrogenados: Glucosaminoglicanos: Estructurales: Forman parte de la pared celular en bacterias, vegetales y en la matriz extracelular de células animales. Dan forma y rigidez a la célula, los principales son:
- Ácido Hialurónico : forma parte del tejido conjuntivo, cordón umbilical, humor vítreo, líquido sinovial, vasos sanguíneos y cartílago.
- Condroitin Sulfato : está en tejidos óseos y cartilaginosos.
- Heparan Sulfato : es localizada en hígado, pulmón y piel. De Secreción: Impiden la formación de coágulos en la sangre y la utilizan para evitar y corregir situaciones de trombosis, la principal es:
- Heparina : se encuentra naturalmente en pulmones, hígado, piel y células cebadas (mastocitos). Inhibe la acción de varios factores de la coagulación, además de tener cierta acción sobre las plaquetas y el sistema fibrinolítico.
- Heteropolisacáridos No Nitrogenados:
- Agar : es un polisacárido sin ramificaciones obtenidas de la pared celular de varias especies de algas. Su uso principal es como medio de cultivo en microbiología, otros usos son como laxante, espesante para sopas, gelatinas vegetales, helados y algunos postres y como agente aclarador de la cerveza.
- Peptinas : es un polímero de ácido galacturónico con grados variables de esterificación del ácido urónico agregados de grupos metilo o acetilo. Posee una acción demulcente y absorbente gastrointestinal. La peptina posee la propiedad de retener agua lo que la hace útil en ciertos tipos de diarreas infantiles. La peptina también es capaz de atrapar cationes y material orgánico, como el ácido biliar.
Conclusión : No todos los carbohidratos son para la nutrición, también sirven para formar estructuras o como anticoagulantes.
Funciones de los polisacáridos:
Las funciones son varias entre las principales se encuentran: Mecánicas o de sostén; regulación del volumen en líquido Intersticial; lubricante; soporta fuerza de tracción; anticoagulante; protección; cemento intercelular…
