Carbohidratos También conocidos como hidratos de carbóno o glúcidos

CARBOHIDRATOS:

También conocidos como hidratos de carbóno o glúcidos, se componen de carbono (C), hidrogeno (H) y oxigeno (O); con formula general de CX (H2O)n. Con una estructura de polihidroxialdehido o de polihidroxicetona todos ellos tienen grupos funcionales C=O o –OH.

La principal función de los carbohidratos en el ser humano es de darnos energía a cuerpo especialmente a nuestro cerebro y nuestro sistema nervioso, son el principal combustible del que se libera energía durante la combustión respiratoria, la formación de estructuras celulares como las paredes celulares de las plantas, hongos, insectos etc., forma parte de los ácidos nucleídos como el ADN y ARN, la fructosa y glucosa participan el proceso respiratorio, etc. Estos son muy abundantes en la naturaleza y muy consumidos. Estos son más variados y abundantes más que la carne. Una enzima llamada amilasa ayuda a descomponer los carbohidratos en glucosa (azúcar en la sangre).

Los carbohidratos se componen en por azucares, almidones y fibras. Su clasificación se basa dependiendo de sus criterios: estructura, ubicación del grupo C=O (aldosas o cotosas), numero de átomos de carbono en la cadena (triosa, pentosa, hexosa), abundancia en la naturaleza, uso en alimentos, poder edulcorante, etc. pero por general se prefiere el criterio de estructura química o por el tamaño de molécula o al número de átomos de carbono que esta contiene. Por este principio se clasifican en : monosacáridos, oligosacaridos, polisacáridos.

 Monosacáridos:

También conocidos como azucares simples o grupo de las osas porque su molécula contiene de 3 a 10 carbonos. Son los carbohidratos que no pueden ser hidrolizados en otros más simples. Estos son monómeros o unidades básicas más complejas, donde su unión química produce oligosacaridos o polisacáridos de los cuales pueden estar constituidos por una o varias clases de monómeros. Son solubles en agua e insolubles en etanol y éter, son dulces y tienen apariencia cristalina y blanca.

Las estructuras de los sacáridos se distinguen principalmente por la orientación de los grupos hidroxilos (OH). Esta diferencia estructural tiene un gran efecto en sus propiedades como las propiedades organolépticas (sabor) y en propiedades físicas como punto de fusión, rotación especifica de luz polarizada. Se encuentran en diferentes frutas como manzana, fresas, en hortalizas como la cebolla. Un monosacáridos de forma lineal que tiene un grupo carbonilo (C=O) en el carbono final formando un aldehído (-CHO)se clasifica como aldosa. Cuando el grupo carbonilo esta en un átomo interior formado en una cetona, el monosacáridos se clasifica como cetosa.

Los monosacáridos más comunes son:

Pentosas:

No se puede considerar como fuente de energía para el organismo humano aunque sus derivados se encuentran en células animales y vegetales en pequeñas cantidades.

D-Ribosa D-Arabinosa D-Xilosa D-Lixosa

La forma anular de la ribosa es un componente del acido ribonucleico(ARN). La desorribosa que se distingue de la ribosa por no tener un oxigeno en la posición 2 es un componente del acido desoxirribonucleico (ADN). En los ácidos nucleídos el grupo hidroxilo en el carbono numero 1 se remplaza con bases nucleotidas.

Ribosa Desoxirribosa

La D-xilosa : forman parte de las estructuras de los vegetales.

La L-arabinosa: frutas y verduras.

D-ribosa: en ácidos nucleídos y en los nucleótidos del citoplasma.

Desoxirribosa: ácidos nucleídos (DNA)

Hexosas:

Están formados por una cadena de seis átomos de carbono. Principal función es producir energía. Un gramo de cualquier hexosa produce 4 kilocalorías de energía. Los más importantes son: glucosa, galactosa y fructosa. Se produce la píranos que son los ciclos resultantes de las aldohexosas mediante un enlace hemiacetal.

D-alosa D-altrosa D-glucosa D-manosa

D D-glucosa D-idosa D-galactosa D-talosa

Estructuras que tienen configuraciones opuestas solamente en un grupo hidroxilo, como la glucosa y la manosa, se llaman epímeros. La glucosa, también llamada dextrosa, es el azúcar más predominante en las plantas y los animales, y es el azúcar presente en la sangre. La forma lineal de la glucosa es un aldehído polihídrico. En otras palabras, es una cadena de carbonos con varios grupos hidroxilos y un grupo aldehído. Es el único tipo de carbohidrato que el musculo esquelético puede metabolizar fácilmente para energía y almacenar como glucógeno. El hígado puede metabolizar tanto glucosa como fructuosa. La fructosa, también llamada levulosa es una cetohexosa. Esta unida con la glucosa forma la sacarosa. Tiene un sabor dulce y su velocidad de absorción es mucho más lenta que la glucosa. La fructosa y la glucosa son los principales hidratos de carbono en la miel.

D-tagatosa D-fructosa fructosa galactosa manosa

 Oligosacaridos:

Moléculas formadas por la unión de dos a nueve monosacáridos cíclicos mediante enlaces de tipo glucosidico que este es un enlace covalente que se establece entre grupos de alcohol de dos monosacáridos desprendiendo una molécula de agua. Los polisacáridos se dividen en disacáridos, trisacáridos, tetrasacaridos, pentasacaridos. El grupo más importante de los oligosacaridos son los disacáridos, estos se producen cuando se combinan químicamente dos monosacáridos.

Los más sobresalientes de los disacáridos son :la maltosa, lactosa, sacarosa; la hidrolisis de estos tres se produce diferentes combinaciones de monosacáridos

C6H11O6–H + HO– C6H11O5 → C6H11O5–O–C6H11O5 + H2O

Monosacáridos + monosacáridos → disacárido

(Glucosa) (Glucosa) (Maltosa)

 Maltosa:

Está formada de dos unidades glucosa unidas como lo está la milosa. Está presente en frutas . Es un azúcar reductor y se puede encontrar en forma α y β

Su principal función es la degradación del almidón durante la fabricación de la cerveza, se extrae por la hidrolisis del almidón con β amilasa ocasionalmente se ocupa como edulcorante de algunos productos.

 Sacarosa:

Llamada comúnmente azúcar es la más abundante en los vegetales. Se forma por una unidad de glucosa a otra de fructuosa por un enlace α, 1,2 dando como nombre α-D-glucopiranosil(1-2)β-D-fructofuranosido.es muy soluble en agua caliente, está en disolución como mutorrotación haciendo que cristalice con facilidad.

El azúcar invertida es la combinación de sacarosa y fructuosa y se hidroliza químicamente o enzimáticamente con el cambio del poder rotatorio que se observa durante la hidrolisis sacarosa es dextrorrotatoria transformándose en glucosa y en fructuosa se mezcla resultando el desarrollo del poder levorrotatorio por la gran influencia de la fructuosa el giro se hace de +66˚ a -20˚que se nombra inversión.

Por medio de acción enzimática o tratamientos químicos que involucre la ruptura del enlace acetal adicionando un H del agua a la fructuosa y un O a glucosa.

 Lactosa:

Esta exclusivamente en la leche de los mamíferos y está compuesta por una molécula de galactosa y otra de glucosa que están unidas por un enlace glucosúrico β(1,4) que puede adoptar dos configuraciones dependiendo de la forma en la que quede cerrado el anillo de la glucosa, la α lactosa y la β lactosa que se encuentra en equilibrio. El intestino no produce suficiente cantidad de enzima lactasa estas enzimas ayudan al cuerpo a absorber los alimentos.

La lactosa es utiliza en la industria(por su poder adsorbente) para retener compuestos que imparten sabores, aromas y colores , se emplea en la panificación, pues interacciona fácilmente con proteínas y produce pigmentos mediante las reacciones de Maillard; también se aplica en productos de confitería, mezclas secas, productos lácteos, vegetales secos, botanas y fórmulas de alimento infantil.

Reacciones químicas de los monosacáridos:

Tienen un grupo aldehído o cetona y varios hidroxilos con los cambios químicos a los que están sujetos se relacionan con las transformaciones de estas funciones que se ven afectadas por ácidos, álcalis, altas temperaturas y agentes oxidantes y reductores provocando su isomerización, deshidratación, etc. Las reacciones de los monosacáridos ante la presencia de álcalis y ácidos se dan normalmente a pH extremos, debido a que son estables entre pH de 3 y 7.

Álcalis:

Inducen diversas transformaciones en los monosacáridos dependiendo de sus concentraciones se siguen reacciones secundarias. Estas se clasifican en:

 Débil (<0,05):

Los monosacáridos se isomerizan formando diversos azucares.

 Concentración media(0,5N):

Los monosacáridos se enolizan y fragmentan en el doble enlace.

 Muy concentrado (>0,5):

Los carbonilos se oxidan transformándose en ácidos.

Algunos enoles son agentes muy reductores su presencia se aprovecha para medir el poder reductor de los azucares mediante la reacción alcalina en la que se usa el ion cúprico como

...