Los carbohidratos son el grupo de compuestos orgánicos más común en el mundo con la composición elemental de carbono, hidrógeno y oxígeno.

La relación de hidrógeno a oxígeno es 2: 1 y CX(H2O)Y Es la fórmula general de los carbohidratos. Los carbohidratos se encuentran en una variedad de alimentos tanto saludables como no saludables. Sin embargo, los carbohidratos son una parte importante de una dieta sana y equilibrada. Los carbohidratos son la principal fuente de energía que respalda las funciones corporales y las actividades físicas en nuestra vida actual. Los carbohidratos se pueden clasificar básicamente en tres grupos como monosacáridos, disacáridos y polisacáridos. El sacárido es sinónimo de un grupo que incluye azúcares, almidón y celulosa.

1. Monosacáridos

Este es el grupo más simple de carbohidratos que es el compuesto de una sola unidad de azúcar. La fórmula general de los monosacáridos es CnorteH2nOnorte. Los monosacáridos pueden clasificarse más considerando el grupo funcional y el número de átomos de carbono en la molécula. Cuando el grupo activo / grupo funcional es un grupo aldehído (CHO), el azúcar se llama Aldose. Mientras que el grupo activo / grupo funcional es una cetona, el azúcar se denomina cetosa (> C = O). Las aldosas son relativamente más comunes que las cetosis.

Clasificación de los monosacáridos según el número de átomos de carbono.

Fórmula molecular
CnorteH2nOnorte

Aldosa

Cetosa

(C3) Triose

C3H6 6O3

Gliceraldehído

Dihidroxiacetona

(C4 4) Tetrose

C4 4H8O4 4

Erythrose

Eritrulosa

(C5 5) Pentosa

C5 5H10O5 5

Ribosa, desoxirribosa

Ribulosa

(C6 6) Hexosa

C6 6H12O6 6

Glucosa, Galactosa, Manosa

Fructosa

(C7 7) Heptosa

C7 7H14O7 7

Heptulosa, Glucoheptosa, Galactoheptosa

Sodoheptulosa

El grupo más común de monosacárido es la hexosa, mientras que la hexosa más común es la glucosa. La glucosa, la galactosa y la fructosa tienen la misma fórmula molecular pero diferentes configuraciones estructurales de los átomos. Por eso se les llama «isómeros». Según el isomerismo, hay dos formas como la forma D y la forma L. Por lo general, las formas D de los monosacáridos son predominantes en la naturaleza.

2. Disacáridos

Una molécula de disacárido es el compuesto de dos moléculas de monosacárido unidas por un enlace glucosídico. Aquí, dos moléculas de monosacáridos se combinan liberando una molécula de agua, por lo que este tipo de reacciones se denominan reacciones de condensación.

Los disacáridos pueden descomponerse en monosacáridos que liberan una molécula de agua mediante el uso de enzimas específicas o mediante la adición de ácido diluido. Esta reacción se llama hidrólisis. Hay tres tipos de disacáridos comunes como maltosa, lactosa y sacarosa.

La maltosa se compone de dos unidades de glucosa y se encuentra comúnmente en el endospermo de las semillas en germinación. La producción de maltosa depende de la hidrólisis del almidón, que es el alimento de almacenamiento en las semillas. El almidón se hidroliza en maltosa por la enzima amilasa, mientras que la maltosa descompone la maltosa en glucosa. La maltosa es un sustrato respiratorio, por lo que el embrión en crecimiento utiliza la maltosa y sirve como fuente de energía.

La lactosa consta de una molécula de galactosa y una molécula de glucosa y se conoce comúnmente como azúcar de la leche, ya que está presente en la leche animal. Sirve como fuente de energía para los mamíferos. Además, la lactosa es secretada por el arquegonium de la planta inferior y algunas bacterias también sintetizan la lactosa.

La sacarosa consiste en una molécula de glucosa y una molécula de fructosa. La sacarosa es el alimento de transporte en las plantas. Es el alimento más adecuado para ser transportado, ya que es metabólicamente inactivo y altamente soluble en agua. La sacarosa se almacena en algunas plantas, como la caña de azúcar y la raíz de remolacha.

3. Polisacáridos

Los polisacáridos son el compuesto de una gran cantidad de monosacáridos que están unidos por enlaces glucosídicos. Los polisacáridos son polímeros, por lo que son macro moléculas. Las macro moléculas son moléculas de alto peso molecular con una unidad repetitiva llamada monómero. La hidrólisis de los polisacáridos proporciona monosacáridos u oligosacáridos (un compuesto de sacárido con un menor número de monosacáridos). Los polisacáridos se almacenan o se utilizan para formar estructuras celulares en los cuerpos vivos. De modo que los polisacáridos se pueden clasificar como polisacáridos de almacenamiento y polisacáridos estructurales.
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Almidón, es un polímero de glucosa. Este es el principal alimento de almacenamiento en plantas y algas verdes. Se pueden identificar dos tipos de cadenas de glucosa en la estructura del almidón como amilosa y amilopectina. Las cadenas de glucosa no ramificadas se conocen como amilosa, mientras que las cadenas de glucosa ramificadas se conocen como amilopectina.

El glucógeno es un polímero de glucosa con cadenas de glucosa amilopectina. El glucógeno es el principal alimento de almacenamiento en animales, hongos y protozoos. El glucógeno se convierte en glucosa y se utiliza como fuente de energía. El nivel normal de glucosa en sangre de un adulto sano es 80-120 mg / dl. Cuando el nivel de glucosa en sangre aumenta más que el nivel normal (hiperglucemia), se convierte en glucógeno y se almacena en hepatocitos (células hepáticas) y en mayocitos (células musculares). Esto es estimulado por la hormona insulina que es secretada por las células beta del páncreas. Cuando el nivel de glucosa en sangre disminuye más que el nivel normal (hipoglucemia), el glucógeno se hidroliza a glucosa y se libera al torrente sanguíneo. Esto es estimulado por la hormona glucagón que es secretada por las células alfa del páncreas. Los polisacáridos son moléculas de almacenamiento apropiadas por varias razones, como una menor solubilidad en agua, pueden plegarse en formas compactas y pueden convertirse fácilmente en azúcar por hidrólisis cuando sea necesario.

  • Polisacáridos Estructurales

La celulosa es el componente principal de las paredes celulares de las plantas y las algas verdes, que es un polímero de glucosa. La celulosa generalmente representa la parte no digerible de nuestros alimentos, como las fibras, que previene el estreñimiento.

La hemicelulosa también es un polisacárido estructural que está presente como un componente de la pared celular y se almacena en algunas semillas, como las fechas.

La pectina es un polímero de ácido galacturónico que está presente en la lámina media de la pared celular de la planta y es un derivado de los polisacáridos. Suele estar presente en forma de pectato de calcio y pectato de magnesio. La pectina hidrolizada por la enzima pectinasa da como resultado el aflojamiento del tejido vegetal especialmente durante la maduración de las frutas.
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Murein es un polisacárido que contiene nitrógeno que está presente en la pared celular bacteriana.

Propiedades físicas de monosacáridos, disacáridos y polisacáridos.

  • Todos los monosacáridos y disacáridos son solubles en agua, mientras que los polisacáridos son insolubles en agua.
  • Todos los monosacáridos y disacáridos son cristalizables, mientras que los polisacáridos no son cristalizables.
  • Todos los monosacáridos y algunos disacáridos como la maltosa, la lactosa, son azúcares reductores, mientras que la sacarosa es un azúcar no reductor.
  • Todos los monosacáridos y disacáridos son azúcares, excepto los polisacáridos.