martes, 27 de noviembre de 2012

Clasificación de los Lipidos


Los lípidos presentan ciertas características que los convierten en nutrientes esenciales para un buen funcionamiento orgánico. Cumplen funciones específicas sobre los tejidos y membranas que permiten entre otras funciones una buena transmisión nerviosa. Teniendo en cuenta esta y otras propiedades, es necesario conocer cómo se clasifican y qué tipo de lípidos existen.

Los lípidos tienen un rol importante en el correcto funcionamiento del cuerpo. Estos cumplen diferentes funciones, tales como:
  • Energética.
  • Estructural.
  • Hormonal.

Transportadora.
Por ello es importante conocer los diferentes tipos de lípidos existentes.




Se clasifican en 2 grandes grupos: 

Saponificables e Insaponificables
Lípidos saponificables

Ácidos grasos saturados : Son lípidos que no presentan dobles enlaces entre sus átomos de carbono. Se encuentran en el reino animal. Ejemplos: ácido láurico, ácido mirístico, ácido palmítico, acido margárico, ácido esteárico, ácido araquídico y ácido lignogérico.
Ácidos Insaturados: Poseen dobles enlaces en su configuración molecular. Se encuentran en el reino vegetal. Por ejemplo: ácido palmitoleico, ácido oleico, ácido elaídico, ácido linoleico, ácido linolénico y ácido araquidónico y acido nervónico.
Fosfolípidos Se caracterizan por tener un grupo fosfato en su configuración molecular.
GlucolípidosSon lípidos que se encuentran unidos a un glúcido.
Lípidos insaponificables
Terpenos: Son derivados del hidrocarburo isopreno. Entre ellos se encuentran las vitamina E, A, K y aceites esenciales.
Esteroides: Son derivados del hidrocarburo esterano. Dentro de este grupo se encuentran los ácidos biliares, las hormonas sexuales, la vitamina D y el colesterol.
Eicosanoides: Son lípidos derivados de ácidos grasos esenciales tipo omega 3 y omega 6.  Dentro de este grupo se encuentran las prostaglandinas, tromboxanos y leucotrienos.
De esta clasificación de lípidos dependerá la función que cumpla cada uno de ellos. El consumo de lípidos es importante, sólo es necesario no consumirlos en exceso y seleccionando aquellos que aportan beneficios a la salud.

Los lípidos se clasifican según la presencia de glicerol o no en su estructura de la siguiente manera:
Lipidos
Con Glicerol
Simples
Grasa
Compuestos
Glicolipiodos: Glucolipidos y Galactolipidos
y
Fosfolipidos: Lecitina y Cefalinas
Sin Glicerol
Ceras
Cerebrosidos
Esteroides
Terpenos
Esfingomielinas



Fosfolípidos
Los fosfolípidos tienen su mayor importancia como constituyentes de los complejos lipoproteicos de la membranas biológicas. Su distribución es muy amplia, siendo particularmente abundantes en el corazón, riñón y sistema nervioso.Las lecitinas (colina), son, como las grasas, ésteres de la glicerina. Los principales ácidos que las forman son el palmítico, esteárico araquídico y oleico. Las lecitinas son sólidos de aspecto céreo que expuestos al aire se vuelven pardos rápidamente debido a la oxidación.
Las cefalinas se diferencias de las lecitinas por tener a la colamina como base nitrogenada.
Las esfingomielinas no contienen glicerina y están formadas por ácidos grasos, ácido fosfórico, colina y esfingosina. Las esfingomielinas se encuentran principalmente en los tejidos nerviosos.
Glicolípidos
La mayor parte de la grasa de la dieta de los rumiantes procede de la hierba de gramíneas, cuya grasa contiene un 60%, aproximadamente, de galactolípidos. El 95% de los ácidos grasos presentes corresponde linoleico. Los microorganismos del rumen escinden los galactolípidos para dar galactosa, ácidos grasos y glicerol.  Cerebrósidos
Son compuestos que existen sobre todo en el tejido nervioso. Están formados por un ácido graso, normalmente de elevado peso molecular, unido al grupo amino de la esfingosina, que a su vez lleva un grupo alcohólico esterificado con una molécula de hexosa, normalmente con la galactosa y con menor frecuencia con la glucosa.  Ceras
Los ceras son lípidos sencillos formado por la combinación de un ácido graso con un monoalcohol de elevado peso molecular, por lo general son sólidas a temperatura ambiental. Las ceras tienen a menudo una misión protectora, no se hidrolizan con facilidad y carecen de valor alimenticio. 
 Esteroides
Entre estos se encuentran compuestos como los esteroles, ácidos biliares, hormonas suprarrenales y hormonas sexuales.Esteroles:Pueden ser divididos en:Fitosteroles, origen vegetal.
Micosteroles, origen hongos.
Zoosteroles, origen animal.
  El colesterol es un zoosterol que tiene una representación importante en el cerebro y puede ser sintetizado por el organismo.En los últimos años se ha dado gran importancia al colesterol por su relación con la arteriosclerosis, que consiste en el engrosamiento de la pared de los vasos. Este engrosamiento se debe al deposito de colesterol en el interior de la pared de las arterias. El 7-dehidrocolesterol, que deriva del colesterol, es precursor de la vitamina D3, en la que se convierte por la acción de la luz UV. El ergosterol es un fitosterol, es precursor del ergocalciferol o vitamina D2, en la que se convierte por acción de los UV.  Ácidos biliares: Tienen importancia en el duodeno, donde ayudan a la emulsión de las grasas y al activación de la lipasa.
Hormonas adrenales: Entre ellas tenemos a la corticosterona y al cortisol y controlan la producción y utilización e la glucosa y la movilización y producción de las grasas.
 Terpenos
Al grupo de los terpenos pertenecen sustancias de tanta importancia biológica como los pigmentos caroteno y licopeno, la vitamina A, el resto fitol de la clorofila y varios de los llamados aceites esenciales ( de presencia en las esencias). 



LIPIDOS


Los lípidos son biomoléculas orgánicas formadas básicamente por carbono e hidrógeno y generalmente también oxígeno; pero en porcentajes mucho más bajos. Además pueden contener también fósforonitrógeno y azufre .
Es un grupo de sustancias muy heterogéneas que sólo tienen en común estas dos características:
Son insolubles en agua
Son solubles en disolventes orgánicos, como éter, cloroformo, benceno, etc.

Una característica básica de los lípidos, y de la que derivan sus principales propiedades biológicas es la hidrofobicidad. La baja solubilidad de los lipídos se debe a que su estructura química es fundamentalmente hidrocarbonada (alifática, alicíclica o aromática), con gran cantidad de enlaces C-H y C-C .


La naturaleza de estos enlaces es 100% covalente y su momento dipolar es mínimo. El agua, al ser una molécula muy polar, con gran facilidad para formar puentes de hidrógeno, no es capaz de interaccionar con estas moléculas. En presencia de moléculas lipídicas, el agua adopta en torno a ellas una estructura muy ordenada que maximiza las interacciones entre las propias moléculas de agua, forzando a la molécula hidrofóbica al interior de una estructura en forma de jaula, que también reduce la movilidad del lípido. Todo ello supone una configuración de baja entropía, que resulta energéticamente desfavorable. Esta disminución de entropía es mínima si las moléculas lipídicas se agregan entre sí, e interaccionan mediante fuerzas de corto alcance, como las fuerzas de Van der Waals.

Funciones en los seres vivos: Los lípidos desempeñan importantes funciones en los seres
vivos. Estas son, entre otras, las siguientes:
- Estructural: Son componentes estructurales fundamentales de las membranas celulares.
- Energética: Al ser moléculas poco oxidadas sirven de reserva energéticapues proporcionan una gran cantidad de energía; la oxidación de un gramo de grasa libera 9,4 Kcal, más del doble que la que se consigue con 1 gramo de glúcido o de proteína (4,1 Kcal).
- Protectora: Las ceras impermeabilizan las paredes celulares de los vegetales y de las bacterias y tienen también funciones protectoras en los insectos y en los vertebrados.
- Transportadora: Sirven de transportadores de sustancias en los medios orgánicos.
- Reguladora del metabolismo: Contribuyen al normal funcionamiento del organismo. Desempeñan esta función las vitaminas (A,D, K y E). Las hormonas sexuales y las de la corteza suprarrenal también son lípidos.
- Reguladora de la temperatura: También sirven para regular la temperatura. Por ejemplo, las capas de grasa de los mamíferos acuáticos de los mares de aguas muy frías.

SAPONIFICACIÓN DE LOS LÍPIDOS
Muchos lípidos, como por ejemplo: los ácidos grasos, reaccionan con bases fuertes, NaOH o KOH, dando sales sódicas o potásicas que reciben el nombre de jabones.
Esta reacción se denomina de saponificación. Son saponificables los ácidos grasos o los lípidos que poseen ácidos grasos en su estructura.




FUNCIONES DE LOS LIPIDOS

Los lípidos desempeñan cuatro tipos de funciones:
Función de reserva. Son la principal reserva energética del organismo. Un gramo de grasa produce 9'4 kilocalorías en las reacciones metabólicas de oxidación, mientras que proteínas y glúcidos sólo producen 4'1 kilocaloría/gr.
Función estructural. Forman las bicapas lipídicas de las membranas. Recubren órganos y le dan consistencia, o protegen mecánicamente como el tejido adiposo de piés y manos.
Función biocatalizadora. En este papel los lípidos favorecen o facilitan las reacciones químicas que se producen en los seres vivos. Cumplen esta función las vitaminas lipídicas, las hormonas esteroideas y las prostaglandinas.
Función transportadora. El tranporte de lípidos desde el intestino hasta su lugar de destino se raliza mediante su emulsión gracias a los ácidos biliares y a los proteolípidos.


CLASIFICACIÓN DE LOS LÍPIDOS

Los lípidos se clasifican en dos grupos, atendiendo a que posean en su composición ácidos grasos (Lípidos saponificables) o no lo posean ( Lípidos insaponificables ).
1. Lípidos saponificables
A. Simples
Acilglicéridos
Céridos
B. Complejos
Fosfolípidos
Glucolípidos
2. Lípidos insaponificables
A. Terpenos
B. Esteroides
C. Prostaglandinas

ÁCIDOS GRASOS


Los ácidos grasos son moléculas formadas por una larga cadena hidrocarbonada de tipo lineal, y con un número par de átomos de carbono. Tienen en un extremo de la cadena un grupo carboxilo (-COOH).
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Se conocen unos 70 ácidos grasos que se pueden clasificar en dos grupos :
Los ácidos grasos saturados sólo tienen enlaces simples entre los átomos de carbono. Son ejemplos de este tipo de ácidos el mirístico (14C);el palmítico (16C) y el esteárico (18C) .
Los ácidos grasos insaturados tienen uno o varios enlaces dobles en su cadena y sus moléculas presentan codos, con cambios de dirección en los lugares dónde aparece un doble enlace. Son ejemplos el oléico (18C, un doble enlace) y el linoleíco (18C y dos dobles enlaces).


Propiedades de los ácidos grasos


Solubilidad. Los ácidos grasos poseen una zona hidrófila, el grupo carboxilo (-COOH) y una zona lipófila, la cadena hidrocarbonada que presenta grupos metileno (-CH2-) y grupos metilo (-CH3) terminales.
Por eso las moléculas de los ácidos grasos son anfipáticas, pues por una parte, la cadena alifática es apolar y por tanto, soluble en disolventes orgánicos (lipófila), y por otra, el grupo carboxilo es polar y soluble en agua (hidrófilo).
Desde el punto de vista químico, los ácidos grasos son capaces de formar enlaces éster con los grupos alcohol de otras moléculas.
Cuando estos enlaces se hidrolizan con un álcali, se rompen y se obtienen las sales de los ácidos grasos correspondientes, denominados jabones, mediante un proceso denominado saponificación.




DIGESTIÓN, ABSORCIÓN Y METABOLISMO DE CARBOHIDRATOS


Los carbohidratos de la dieta deben ser procesados para que todos sus nutrientes sean aprovechados en el organismo esto se da mediante la digestión de los glúcidos.

Digestión general de los carbohidratos: En la humanos esta degradación inicia en la boca, es aquí donde inicia la acción de una enzima presente en la saliva: la ptialina o amilasa salival, esta actúa sobre el almidón específicamente hidrolizando las amilo pectinas. La masticación es un proceso importante ya que provoca la ruptura mecánica de las partículas alimenticias y de esta manera se ve favorecida la acción de la saliva sobre los alimentos. Una vez formado el bolo pasa al estomago donde sique la degradación de los alimentos hasta llegar al intestino, aquí actúan el jugo intestinal y pancreático así como la bilis. Estos dos últimos llegan al duodeno por diferentes vías pero llegan a un sitio en común. Las dextrinas y oligosacáridos que han quedado de la digestión salival son atacados por diferentes enzimas específicas para cada tipo de fragmento. Las dextrinas y la amilosa del almidón son cortadas por las enzimas amilasa pancreática, alfa-dextrinasa y glucoamilasa, dando como producto una mezcla de maltosa y glucosa. El jugo intestinal es el encargado de hidrolizar a los disacáridos que son el resultado de los procesos anteriores y los convierte en monosacáridos. La sacarasa  actúa sobre la sacarosa y convierte la sacarosa en moléculas de fructosa y glucosa, la maltasa convierte la maltosa en dos moléculas de glucosa y la lactasa hidroliza lactosa para formar moléculas de galactosa y glucosa.


Absorción y transporte de carbohidratos al hígado: La absorción de nutrientes obtenidos de la digestión se lleva a cabo por las vellosidades del intestino delgado, estos nutrientes pasan al torrente sanguíneo mediante vasos sanguíneos. Los primeros en absorberse hacia los capilares sanguíneos son la hexosas (glucosa, fructosa, galactosa y manosa) luego las pentosas pero de una forma mas lenta. Este proceso no se da por difusión simple ya que ocurre en contra de gradiente de concentración por lo cual necesita de un transportador llamado “transportador activo de la glucosa” y requiere de Na+ para un óptimo funcionamiento.
Metabolismo de los carbohidratos en el hígado: Para que se de este proceso las hexosas como fructosa o galactosa son previamente convertidas en glucosa mediante enzimas isomerasas. Este es un proceso muy importante ya que es el hígado el encargado de convertir la glucosa en glucógeno un compuesto energético almacenado como glucógeno hepático. Esta transformación se da mediante un proceso metabólico de síntesis denominado glucogénesis, donde los monosacáridos provenientes del intestino son absorbidos por células hepáticas y da inicio el proceso; cuando este glucógeno hepático puede ser transformado nuevamente en glucosa mediante otro proceso metabólico denominado glucogenólisis.


Proceso completo de glucogénesis, glucosa convertida en glucógeno.

Proceso de glucogenólisis, glucógeno convertido en glucosa.  


Metabolismo de los carbohidratos en la célula: Se da en las células en condiciones aerobias  mediante un proceso llamado Glucólisis. Los carbohidratos específicamente las hexosas son transformadas en glucosa para que se produzca este metabolismo; la glucosa sufre diferentes reacciones y conforme estas ocurren se produce una molécula rico energética denominada ATP, después de este proceso se da otro llamado respiración celular, el cual se divide en tres partes ciclo de Krebs, transporte electrónico y fosforilación oxidativa, en los cuales se producen también moléculas energéticas; es por esto que se dice que los carbohidratos son la principal fuente de energía para el organismo.
Proceso de glucólisis, inicio del metabolismo de los carbohidratos.


Absorción de los carbohidratos de la dieta: Hay dos tipos de carbohidratos, los de absorción lenta y los de absorción rápida, esta diferencia se debe a la cantidad de fibra o de grasas que contengan y la manipulación que hayan recibido. 
Los carbohidratos de absorción rápida están compuestos por fructosa, dextrosa o glucosa; algunos alimentos con este tipo de carbohidratos son: la miel, el azúcar, los zumos de frutas, las harinas refinadas como los panes y los dulces y frutas enteras. Por otra parte los carbohidratos de absorción lenta están compuestos por moléculas más complejas, por lo que necesitan ser convertidos en azucares simples; los alimentos con carbohidratos de absorción lenta incluyen almidón, glucógeno y celulosa. Algunos alimentos ricos con estos carbohidratos son: cereales integrales, legumbres, hortalizas, algunos frutos rojos como fresas o cerezas.







FUENTES DE CARBOHIDRATOS


Los carbohidratos están ampliamente distribuidos en la naturaleza, particularmente en el reino vegetal. La principal excepción es la lactosa, el disacárido que se encuentra en la leche y productos elaborados con ella. Aunque el glucógeno se almacena en el tejido muscular, solo se encuentra en cantidades muy pequeñas en la carne.

Las mayores fuentes de los carbohidratos en la alimentación son almidones y dextrinas de cereales, raíces, tubérculos y leguminosas. Los carbohidratos procesados incluyen los diferentes azúcares industriales y una gran variedad de productos caseros y comerciales, como jaleas, bebidas endulzadas, dulces, mieles, jarabes y golosinas. La miel de abejas, las frutas y varios vegetales contienen monosacáridos y disacáridos.

FIBRA DIETARÍA 

Generalidades

La fibra dietaría es en su mayor parte, el material de las paredes celulares de las plantas, que por su resistencia a la digestión por enzimas humanas sufren muy limitadas modificaciones en su estructura y es eliminada casi totalmente. Debido a estas propiedades arrastra los desechos digestivos y contribuye significativamente a eliminarlos de forma adecuada.

Los diferentes tipos de fibra dietaría tienen variados efectos fisiológicos:

Las fibras solubles en agua (pectinas, gomas, mucílagos y algunas hemicelulosas) retrasan el tránsito intestinal, el vaciamiento gástrico y la absorción de glucosa y ayudan a reducir el colesterol sanguíneo.

Las fibras insolubles en agua (lignina, celulosa y algunas hemicelulosas) aceleran el tránsito intestinal, aumentan el peso de las heces, desaceleran la hidrólisis del almidón, retrasan la absorción de la glucosa y contribuyen a reducir algunos padecimientos del colon.


Fuentes dietarías

Aunque los alimentos contienen cantidades variables de los diferentes tipos de fibra, la insoluble se encuentra principalmente en derivados de granos enteros como el salvado de trigo, los panes integrales y las verduras; la fibra soluble se encuentra en las leguminosas, la avena y las frutas. Una alimentación equilibrada debe incluir alimentos ricos en ambos tipos de fibra.


ALIMENTOS QUE CONTIENEN CARBOHIDRATOS
Cuando se mencionan determinados conceptos como carbohidratos, es necesario establecer a que alimentos se refieren. De esta forma es posible llevar a la práctica recetas o preparaciones adecuadas para cada persona, teniendo en cuenta los requerimientos individuales en cuanto a la salud y la nutrición. Considerando estos aspectos, es importante conocer cuáles son los alimentos que contienen carbohidratos.
Cuando se mencionan determinados conceptos como carbohidratos, es necesario establecer a que alimentos se refieren. Conocer cuáles son los alimentos ricos en carbohidratos es de mucha utilidad, para llevar a la práctica una alimentación saludable o adaptarla a las necesidades particulares de cada persona.

Para una mejor compresión es importante clasificar los alimentos que contienen carbohidratos.
 
Alimentos con alto porcentaje de carbohidratos simples o de rápida absorción:
Azúcar
Dulces
Harinas
Bollos
Pasteles
Tortas
Chucherías

Las frutas y verduras poseen carbohidratos simples, pero también poseen hidratos de carbono complejos, lo cual convierte a estos alimentos en ideales para incorporarlos a una dieta saludable.

ALIMENTOS CON ALTO PORCENTAJE DE  CARBOHIDRATOS COMPLEJOS O  DE LENTA ABSORCIÓN  
            Legumbres
Cereales integrales
Harinas integrales
         Frutas
Verduras

Estos hidratos de carbono complejos se caracterizan por no ser digeridos en su totalidad por el organismo humano. Cumplen una función depuradora, que arrastra las sustancias nocivas para el organismo, además de ayudar a controlar el colesterol, la glucemia y la tensión arterial, entre otras enfermedades.
Suministran la mitad de la energía aportada por una dieta normal.
Aportan energía para el trabajo muscular, 1 gramo de carbohidratos aporta 4 kcal.
A partir de los hidratos se pueden sintetizar proteínas y lípidos
Mejora la flora intestinal bacteriana, gracias a la fermentación de azúcares como la lactosa.
Dentro de los hidratos de carbono complejos, se encuentra la fibra dietética, la cual capta y permite eliminar residuos y toxinas del organismo. Es decir cumple una función depurativa.
Esta misma fibra cumple una función reguladora de la concentración de glucosa, colesterol y triglicéridos en sangre.
Estimula la motilidad intestinal evitando la constipación.
A partir de un hidrato de carbono como la glucosa, se forma glucógeno (reserva de glucosa en el organismo).



FUNCIÓN DE LOS CARBOHIDRATOS


Los carbohidratos tienen varias funciones en las células. Ellos son una excelente fuente de energía para las varias actividades que ocurren en nuestras células. Algunos carbohidratos pueden tener una función estructural. Por ejemplo, el material que mantiene a las plantas de pie y da a la madera sus propiedades resistentes es una forma del polímero de glucosa conocida como la celulosa. Otros tipos de los polímeros de azúcar se encuentran en las energías almacenadas, como el almidón y el glicógeno. 
El almidón es encontrado en productos vegetales como las papas, y el glicógeno es encontrado en animales. 
Los carbohidratos son esenciales para la comunicación entre las células. Estas moléculas también ayudan a las células adherirse la una a la otra, así como al material que rodea a éstas en el cuerpo. La capacidad del cuerpo para defenderse contra la invasión de microbios y la eliminación del material extranjero (como la captura del polvo y el polen por el tejido mocoso en nuestra nariz y garganta) es también dependiente de las propiedades de los carbohidratos.


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 g. 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.



En los seres vivos las funciones de los carbohidratos se pueden generalizar en:

a)    energéticas (glucógeno en animales y almidón en vegetales, bacterias y hongos)

La glucosa es un de los carbohidratos más sencillos comunes y abundantes; representa a la molécula combustible que satisface las demandas energéticas de la mayoría de los organismos.

b)    de reserva
Los carbohidratos se almacenan en forma de  almidón en los vegetales (gramineas, leguminosas y tubérculos) y de glucógeno en los animales. Ambos polisacáridos pueden ser degradados a glucosa. 

c)     compuestos estructurales (como la celulosa en vegetales, bacterias y hongos y la quitina en artrópodos)
Los carbohidratos estructurales forman parte de las paredes celulares en los vegetales y les permiten  soportar cambios en la presión osmótica entre los espacios intra y extracelulares. Esta, es una de las sustancias naturales mas abundantes en el planeta. En las grandes plantas y en los árboles, la celulosa, estructura fibrosa construida de glucosa, cumple la doble función de carga y soporte. La celulosa es de origen vegetal principalmente, sin embargo algunos invertebrados tienen celulosa en sus cubiertas protectoras. El polisacárido estructural más abundante en los animales es la quitina.

En los procariontes forma la pared celular construida de azúcares complejos  como los péptidoglicanos y ácidos teicoicos. A las propiedades de esta estructura se le atribuyen muchas de las características de virulencia y antigenicidad. En algunos animales como los insectos los carbohidratos forman la quitina, el ácido condroitín sulfúrico y el ácido hialurónico, macromoléculas de sostén del aparato muscular.
d)    precursores
Los carbohidratos son precursores de ciertos lípidos, proteínas y dos factores vitamínicos, el ácido ascórbico (vitamina C) y el inositol.

e)    señales de reconocimiento (como la matriz extracelular)
Los carbohidratos intervienen en complejos procesos de reconocimiento celular, en la aglutinación, coagulación y reconocimiento de hormonas.



NUTRIMENTOS QUE APORTAN ENERGIA

CARBOHIDRATOS

Los glúcidoscarbohidratoshidratos de carbono o sacáridos (del griego σάκχαρ "azúcar") son biomoléculas compuestas por carbono, hidrógeno y oxígeno. La glucosa, el glucógeno y el almidón son las formas biológicas primarias de almacenamiento y consumo de energía; la celulosa forma la pared celular de las células vegetales y la quitina es el principal constituyente del exoesqueleto de los artrópodos.

El término "hidrato de carbono" o "carbohidrato" es poco apropiado, ya que estas moléculas no son átomos de carbono hidratados, es decir, enlazados a moléculas de agua, sino que constan de átomos de carbono unidos a otros grupos funcionales como carbonilo e hidroxilo. Este nombre proviene de la nomenclatura química del siglo XIX, ya que las primeras sustancias aisladas respondían a la fórmula elemental Cn(H2O)n (donde "n" es un entero >= 3). De aquí que el término "carbono-hidratado" se haya mantenido, si bien posteriormente se demostró que no lo eran. Además, los textos científicos anglosajones aún insisten en denominarlos carbohydrates lo que induce a pensar que este es su nombre correcto. Del mismo modo, en dietética, se usa con más frecuencia la denominación de carbohidratos.
Los glúcidos pueden sufrir reacciones de esterificación, aminación, reducción, oxidación, lo cual otorga a cada una de las estructuras una propiedad específica, como puede ser de solubilidad.




TIPOS DE GLUCIDOS O CARBOHIDRATOS

Monosacáridos

Los glúcidos más simples, los monosacáridos, están formados por una sola molécula; no pueden ser hidrolizados a glúcidos más pequeños. La fórmula química general de un monosacárido no modificado es (CH2O)n, donde n es cualquier número igual o mayor a tres, su límite es de 7 carbonos. Los monosacáridos poseen siempre un grupo carbonilo en uno de sus átomos de carbono y grupos hidroxilo en el resto, por lo que pueden considerarse polialcoholes. Por tanto se definen químicamente como polihidroxialdehídos o pihidroxicetonas.
Los monosacáridos se clasifican de acuerdo a tres características diferentes: la posición del grupo carbonilo, el número de átomos de carbono que contiene y su quiralidad. Si el grupo carbonilo es un aldehído, el monosacárido es una aldosa; si el grupo carbonilo es una cetona, el monosacárido es una cetosa. Los monosacáridos más pequeños son los que poseen tres átomos de carbono, y son llamados triosas; aquellos con cuatro son llamados tetrosas, lo que poseen cinco son llamados pentosas, seis son llamados hexosas y así sucesivamente. Los sistemas de clasificación son frecuentemente combinados; por ejemplo, la glucosa es una aldohexosa (un aldehído de seis átomos de carbono), la ribosa es una aldopentosa (un aldehído de cinco átomos de carbono) y la fructosa es una cetohexosa (una cetona de seis átomos de carbono).
Cada átomo de carbono posee un grupo de hidroxilo (-OH), con la excepción del primero y el último carbono, todos son asimétricos, haciéndolos centros estéricos con dos posibles configuraciones cada uno (el -H y -OH pueden estar a cualquier lado del átomo de carbono). Debido a esta asimetría, cada monosacárido posee un cierto número de isómeros. Por ejemplo la aldohexosa D-glucosa, tienen la fórmula (CH2O)6, de la cual, exceptuando dos de sus seis átomos de carbono, todos son centros quirales, haciendo que la D-glucosa sea uno de losestereoisómeros posibles. En el caso del gliceraldehído, una aldotriosa, existe un par de posibles esteroisómeros, los cuales son enantiómeros y epímeros (1,3-dihidroxiacetona, la cetosa correspondiente, es una molécula simétrica que no posee centros quirales). La designación D o L es realizada de acuerdo a la orientación del carbono asimétrico más alejados del grupo carbonilo: si el grupo hidroxilo está a la derecha de la molécula es un azúcar D, si está a la izquierda es un azúcar L. Como los D azúcares son los más comunes, usualmente la letra D es omitida.





Disacáridos

Los disacáridos están formados por la unión de dos monosacáridos, generalmente hexosas y son los oligosacáridos de mayor importancia biológica y están formados por la unión de dos hexosas. Su fórmula general es C12H22O12
El enlace que se establece entre las dos unidades de monosacáridos recibe el nombre de enlace glucosídico (más correctamente O-glucosídico), y consiste en la unión de dos grupos –OH (hidroxilo) con pér­dida de una molécula de agua. Este enlace se forma entre un carbono (llamado anomérico) del primer monosacárido y cualquier otro del segundo. Esta, como todas las reacciones que se dan en las células no es espontánea sino está catalizada por enzimas. La reacción es reversible, pero en la naturaleza requiere también la presencia de enzimas hidrolíticas espe­cíficas para cada disacárido (maltasa, sacarasa, etc.).
Las propiedades de los disacáridos son semejantes a las de los monosacáridos: son sólidos crista­linos de color blanco, sabor dulce y solubles en agua.
Unos pierden el poder reductor de los monosacáridos y otros lo conservan. Si en el enlace O-glu­cosídico intervienen los -OH de los dos carbonos anoméricos (responsables del poder reductor) de ambos monosacáridos, el disacárido obtenido no tendrá poder reductor. Según el tipo de enla­ce y los monosacáridos implicados en él, hay distintos disacáridos.




Principales disacáridos.
Los principales disacáridos de interés biológico son los siguientes:

La maltosa o azúcar de malta. Está formada por dos unidades de alfa glucosa, con enlace glucosídico de tipo alfa 1-4. La molécula tiene características reductoras. Se encuentra libre de forma natural en la mal­ta, de donde recibe el nombre y forma parte de varios polisacáridos de reserva (almidón y glu­cógeno), de los que se obtiene por hidrólisis.
La malta se extrae de los granos de cereal, ricos en almidón,
germinados.Se usa para fabricar cerveza, whisky y otras bebidas.

La lactosa o azúcar de la leche. Está formada por galactosa y glucosa, unidas con enlace glucosídico beta 1-4. También tiene carácter reductor. Se encuentra libre en la leche de los mamíferos. Gran parte de la población mundial presenta la llamada “intolerancia a la lactosa”, que es una enfermedad caracterizada por la afectación más o menos grave de la mucosa intestinal que es incapaz de digerir la lactosa. Cursa con dolor abdominal y diarrea como principal síntoma. Es más frecuente en adultos y orientales.

La sacarosa o azúcar de caña y remolacha. Está formada por alfa-glucosa y beta-fructosa, con enlace 1-2- No posee carácter reductor. Es el azúcar que se obtiene industrialmente y se comercializa en el mercado como edulcorante habitual. Además, se halla muy bien representada en la naturaleza en frutos, semillas, néctar, etc.

La celobiosa. Está formada por dos unidades de beta-glucosa, con enlace 1-4. Está presente en la molécula de celulosa y no se encuentra libre.

La isomaltosa. Consta de dos unidades de alfa-glucosa con enlace 1-6. Está presente en los polisacáridos “almidón” y “glucógeno” y no se halla libre.



Polisacáridos
Cadenas largas de monosacáridos, de varios cientos o miles y que pueden ser ramificados o lineales. Los polisacáridos, a diferencia de las proteínas. no tienen un peso molecular definido, ya que no son sintetizadas a partir de un molde (RNAm) como las proteínas.
Las que determinan el peso de un polisacárido son las enzimas responsables de todos los pasos de la síntesis que actúan secuencialmente. Existe una enzima para cada tipo de unión de cada monosacárido diferente.
Los mecanismos que determinan el peso máximo de un polisacarido son desconocidos.

Almidón y Glicógeno
Tanto el almidón, que pertenece a las células vegetales, como el glicógeno, de las célular animales, son pilisacáridos de almacenamiento que se acumulan formando gránulos. Estos polisacáridos están altamente hidratados ya que tienen cientos o miles de grupos OH expuestos al medio acuoso. Ambos son polímeros de glucosa en distintas estructuras.
El almidón se acumula principalmente en tubérculos y semillas de plantas, está compuesto por 2 tipos de polímeros de glucosa:
Amilasa (glc (alfa1-->4)glc)n polímero lineal (PM 500.000)
Amilopectína (glc (alfa 1-->4) glc), cada 24-30 residuos glc(alfa1-->6)glc (PM 1000000)
El glicógeno es un polímero ramificado de glucosa como la amilopectina del almidón, salvo que las ramificaciones ocurren cada 8-12 residuos en la cadena lineal por lo que es un polímero más compacto que el almidón.
En las células animales, el glicógeno se encuentra en forma de gránulos en ciertas célular como las hepáticas y musculares. Cada molécula de glicógeno tiene un peso de varios millones y tiene asociado a la molécula las enzimas de síntesis y degradación del polímero.
Tanto para degradar la amilopectina como el glicógeno, muchas enzimas especificas se unen a los extremos no reductores y actúan al mismo tiempo.
La glucosa es almacenada al interior de la célula vegetal y animal como un polímero de alto peso molecular, y no como glucosa libre, ya que de esta forma contribuye poco a generar diferencia osmolar entre el interior de la célula y el medio externo (la osmolaridad está dada por el número de moléculas en solución y su diferencia con el medio externo).

Celulosa y quitina.
Tanto la celulosa como la quitina son homo polisacáridos estructurales. La celulosa es un polímero de D-glucosa unidas por enlace glicosídico B1-4 y la quitina un polímero de N-acetilglucosamina con el mismo enlace.
el enlace glicosídico b1-4 genera polímeros linealesmás rígidos que los de la amilosa que son A1-4 y permite que varios polímeros lineales interactúen entre ellos formando fibras que son más resistentes.
La celulosa forma la parte leñosa y resistente de muchos vegetales, la quitina compone la caparazón de muchos artrópodos.
Los animales pueden degradar la amilosa, amilopectina y glicógeno, ya que tienen enzima A-amilasa, que hidroliza el enlace A1-4, pero no pueden degradar celulosa o quitina porque no tienen enzimas para el enlace B1-4. Solo los rumiantes (vacas, ovejas, jirafas, etc), que tienen un estómago extra llamado Rumen, en el que viven bacterias y protozoos, pueden degradar la celulosa por las celulasa secretada por estos.