Estructura quimica de los carbohidratos
Estructura de la proteína
Los carbohidratos son los principales componentes de los tejidos vegetales y representan entre el 60% y el 90% de la materia seca (MS). Los carbohidratos contienen carbono, hidrógeno y oxígeno en la misma proporción que el agua (CH2O), por lo que son hidratos de carbono. Los hidratos de carbono son la fuente de energía básica de las células animales. Los hidratos de carbono obtenidos a partir de productos vegetales constituyen la principal fuente de energía del animal. La clorofila de las células vegetales atrapa la energía solar y produce hidratos de carbono utilizando dióxido de carbono y agua, y desprende oxígeno, como se muestra en la siguiente ecuación:
En la célula vegetal, los hidratos de carbono pueden estar presentes en el contenido celular en forma de azúcar o almidón, o pueden estar asociados a la estructura de la pared celular (por ejemplo, la celulosa). Cuando los animales comen materiales vegetales (por ejemplo, granos de cereales, hierba, forraje), la energía de los carbohidratos del alimento se pone a disposición a través de procesos metabólicos en la célula animal. En general, el metabolismo animal produce energía en un proceso inverso al de la fotosíntesis.
Un método para clasificar los carbohidratos se basa en el número de átomos de carbono por cada molécula de un carbohidrato y en el número de moléculas de azúcar en el compuesto. En función del número de átomos de carbono, un hidrato de carbono puede clasificarse en triosa (3 C), tetrosa (4 C), pentosa (5 C) y hexosa (6 C). El sufijo "ose" al final del nombre bioquímico indica que la molécula es un "azúcar". Entre ellas, las pentosas (por ejemplo, la ribosa en el ácido ribonucleico (ARN)) y las hexosas (por ejemplo, la glucosa o azúcar en sangre) son los azúcares más comunes en los tejidos animales. En función del número de moléculas de azúcar en el compuesto, los carbohidratos pueden clasificarse en (1) monosacáridos, una unidad de azúcar; (2) disacáridos, dos monosacáridos; (3) oligosacáridos, de tres a quince monosacáridos; y (4) polisacáridos, grandes polímeros de azúcares simples.
Estructura y función de los hidratos de carbono
Los carbohidratos, o sacáridos, son la clase más abundante de biomoléculas. Los carbohidratos se utilizan para almacenar energía, aunque también desempeñan otras funciones importantes. Esta es una visión general de la química de los carbohidratos, que incluye un vistazo a los tipos de carbohidratos, sus funciones y su clasificación.
Los distintos hidratos de carbono se forman por la forma en que estos elementos se enlazan entre sí y el número de cada tipo de átomo. Normalmente, la proporción entre átomos de hidrógeno y átomos de oxígeno es de 2:1, que es la misma que en el agua.
La palabra "hidrato de carbono" procede del griego sakharon, que significa "azúcar". En química, los hidratos de carbono son una clase común de compuestos orgánicos simples. Un carbohidrato es un aldehído o una cetona que tiene grupos hidroxilo adicionales. Los hidratos de carbono más simples se denominan monosacáridos, que tienen la estructura básica (C-H2O)n, donde n es tres o mayor.
Dos monosacáridos se unen para formar un disacárido. Los monosacáridos y los disacáridos se denominan azúcares y suelen tener nombres que terminan con el sufijo -osa. Más de dos monosacáridos se unen para formar oligosacáridos y polisacáridos.
Carbohidratos alimentos
La mayoría de la gente está familiarizada con los hidratos de carbono, un tipo de macromolécula, sobre todo cuando se trata de lo que comemos. Para perder peso, algunas personas siguen dietas "bajas en carbohidratos". Los deportistas, por el contrario, suelen "cargarse de carbohidratos" antes de competiciones importantes para asegurarse de que tienen suficiente energía para competir a un alto nivel. Los carbohidratos son, de hecho, una parte esencial de nuestra dieta; los cereales, las frutas y las verduras son fuentes naturales de carbohidratos. Los carbohidratos proporcionan energía al organismo, sobre todo a través de la glucosa, un azúcar simple que es un componente del almidón y un ingrediente de muchos alimentos básicos. Los carbohidratos también tienen otras funciones importantes en los seres humanos, los animales y las plantas.
Los hidratos de carbono pueden representarse mediante la fórmula estequiométrica (CH2O)n, donde n es el número de carbonos de la molécula. En otras palabras, la proporción entre carbono, hidrógeno y oxígeno es de 1:2:1 en las moléculas de hidratos de carbono. Esta fórmula también explica el origen del término "hidrato de carbono": los componentes son carbono ("carbo") y los componentes agua (de ahí, "hidrato"). Los hidratos de carbono se clasifican en tres subtipos: monosacáridos, disacáridos y polisacáridos.
Clasificación de los hidratos de carbono
Cualquier miembro de la clase de los compuestos organooxigenados que sea un polihidroxi-aldehído o -cetona o un lactol resultante de su condensación intramolecular (monosacáridos); sustancias derivadas de éstos por reducción del grupo carbonilo (alditoles), por oxidación de uno o varios grupos hidroxi para obtener los correspondientes aldehídos, cetonas o ácidos carboxílicos, o por sustitución de uno o varios grupos hidroxi por un átomo de hidrógeno; y productos poliméricos resultantes de la formación de acetales intermoleculares entre dos o más moléculas de este tipo (disacáridos, polisacáridos y oligosacáridos). Los carbohidratos sólo contienen átomos de carbono, hidrógeno y oxígeno; antes de cualquier oxidación o reducción, la mayoría tienen la fórmula empírica Cm(H2O)n. Los compuestos obtenidos a partir de hidratos de carbono por sustitución, etc., se conocen como derivados de hidratos de carbono y pueden contener otros elementos. En general, los ciclitoles no se consideran hidratos de carbono.