Los Carbohidratos
Los carbohidratos son la principal fuente de energía para todas las funciones corporales como: la actividad muscular, la digestión, el cerebro, la transmisión de impulsos nerviosos, entre otras, también ayudan a regular el metabolismo de las grasas y proteinas. Las grasas requieren los carbohidratos para su división en el hígado, por otro lado, nos aportan calorías inmediatamente disponibles para energía al producir calor en el cuerpo cuando la molécula de carbono se une con el oxígeno de la sangre.
Los Carbohidratos
Los carbohidratos son la principal fuente de energía para todas las funciones corporales como: la actividad muscular, la digestión, el cerebro, la transmisión de impulsos nerviosos, entre otras, también ayudan a regular el metabolismo de las grasas y proteínas. Las grasas requieren los carbohidratos para su división en el hígado, por otro lado, nos aportan calorías inmediatamente disponibles para energía al producir calor en el cuerpo cuando la molécula de carbono se une con el oxígeno de la sangre.
Las biomoléculas son las moléculas constituyentes de los seres vivos. Los cuatro bioelementos más abundantes en los seres vivos son el C, H, O y N, representando alrededor del 99% de la masa de la mayoría de las células. Las biomoléculas fundamentales de las estructuras complejas fueron seleccionadas en el curso de la evolución biológica por su capacidad de desempeñar diversas funciones. Todas las biomoléculas orgánicas derivan de precursores muy sencillos, estos se convierten a través de secuencias de intermediarios metabólicos en las biomoléculas sillares estructurales, estos se unen con otros, covalentemente para formar macromoléculas tales como proteínas, lípidos y carbohidratos.
Los glúcidos también llamados hidratos de carbono o carbohidratos, son la fuente de energía primaria que utilizan los seres vivos para realizar sus funciones vitales; la glucosa está al principio de una de las rutas metabólicas productoras de energía más antiguas, la glucólisis, usada en todos los niveles evolutivos, desde las bacterias a los vertebrados. Muchos organismos, especialmente los vegetales, almacenan sus reservas en forma de almidón. Algunos forman estructuras esqueléticas, como la celulosa, constituyente de la pared celular vegetal, o la quitina, que forma la cutícula de los artrópodos. Son un alimento básico en la mayoría de las partes del mundo, y su oxidación es el rendimiento de energía central de la vía en la mayoría de las células fotosintéticas. Polímeros insolubles de hidratos de carbono sirven como elementos estructurales y de protección en las paredes celulares de las bacterias y las plantas y en los tejidos conectivos de los animales. Los demás polímeros de hidratos de carbono lubrican las articulaciones del esqueleto y participan en el reconocimiento y la adhesión entre células. Polímeros de carbohidratos más complejos covalentemente unidos a proteínas o lípidos actúan como señales que determinan la localización intracelular o el destino metabólico de estas moléculas híbridas, llamadas glicoconjugados, por lo que este trabajo tiene como objetivo caracterizar los carbohidratos como biomoléculas y explicar la clasificación, funciones e importancia de los carbohidratos para los organismos.
CARACTERISTICAS:
Están formados por C-H-O.
Tienen enlaces químicos difíciles de romper de tipo covalente, pero que almacenan gran
cantidad de energía, la cual es liberada cuando la molécula es oxidada.
Son uno de los compuestos más abundantes en la naturaleza, formando parte de las
biomoléculas constituyentes esenciales de los seres vivos.
Estas moléculas no siempre están solas, también las podemos encontrar asociadas a otras
biomoléculas como proteínas y lípidos formando glucoproteínas y glucolípidos.
La clasificación que se le aplica es según el número de unidades de polihidroxialdehídos y polihidroxicetonas que presentan por lo que pueden ser monosacáridos, disacáridos, oligosacáridos y polisacáridos.
MONOSACÁRIDOS
Son los glúcidos más simples, y están formados por una sola molécula, tal es el caso de la ribosa, fructuosa y glucosa, siendo esta última la principal fuente de energía para los seres humanos. Son los que con más propiedad pueden ser llamados azúcares, por sus características: cristalizables sólidos a temperatura ambiente, muy solubles, blancos y dulces.
Ejemplo: Fructosa
Los disacáridos
Como la maltosa, lactosa y sacarosa, son los resultantes de la unión covalente de dos monosacáridos, o sea, dos unidades de monosacáridos; por un enlace denominado O-glucosídico.
Disacáridos reductores: A este grupo pertenecen la maltosa (No existe como tal en la naturaleza, y se obtiene a partir de la hidrólisis del almidón), la isomaltosa, la celobiosa (no existe como tal en la naturaleza y se obtiene a partir de la hidrólisis de la celulosa) y la lactosa (se encuentra en la leche).
Disacáridos no reductores: Dentro de este grupo se encuentran la sacarosa (formada por glucosa y fructosa, es el azúcar común o azúcar de caña) y trehalosa.
Los oligosacáridos: son polímeros de hasta 20 unidades de monosacáridos. Son parte integrante de los glicolípidos y glicoproteínas que se encuentran en la superficie externa de la membrana plasmática y por lo tanto tienen una gran importancia en las funciones de reconocimiento en superficie.
Los oligosacáridos que se unen a las proteínas se encuentran en la superficie externa de la membrana plasmática, en la matriz extracelular y en la sangre, dentro de la célula se encuentran en organelos específicos como el complejo de Golgi, orgánulos secretores y lisosomas. La porción de oligosacáridos de las glicoproteínas son menos simples que glucosaminoglicano, contienen mucha información y sirven como señales de reconocimiento para que las proteínas que los contienen sean secretadas al medio extracelular o sean dirigidas a un orgánulo intracelular determinado.
Los polisacáridos: están formados por la unión de más de 20 monosacáridos. Algunos homopolisacáridos sirven como formas de almacén de monosacáridos que son utilizados como combustible, un ejemplo de esto son el almidón y el glucógeno, ambos se encuentran internamente en forma de gránulos o grupos largos. El glucógeno es el polisacárido de reserva de los animales, se halla presente en todas las células pero su presencia es más predominante en el músculo esquelético y en el hígado, donde aparece en forma de gránulos citoplasmáticos. En la célula, el glucógeno se degrada para su empleo metabólico por intervención de la fosforilasa del glucógeno.
Los dextranos son polisacáridos que se encuentran en bacterias y en hongos. La placa dental, formada por bacterias creciendo en la superficie del diente es rica en dextrano.
Otros polisacáridos como la celulosa y la quitina sirven como elementos estructurales en paredes de célula vegetal y exoesqueleto de animales. La celulosa se encuentra en la pared celular de las plantas, particularmente en el tallo, pecíolo y en todas las partes leñosas del cuerpo las plantas. La celulosa constituye la mayoría de la masa de la madera, y el algodón es casi celulosa pura.
Los heteropolisacáridos suministran soporte extracelular para organismos de todos los reinos. Por ejemplo, la capa rígida que envuelve las células bacterianas (el peptidoglicano), está compuesto en parte por un heteropolisacáridos formado por dos unidades de monosacáridos alternando. El espacio extracelular en los tejidos de animales multicelulares está relleno con material gelatinoso, la matriz extracelular, también se le conoce como sustancia del suelo, la cual adhiere las células adyacentes y provee un camino para la difusión de nutrientes y oxígeno a las células individuales. La matriz extracelular está compuesta por un engranaje o malla de heteropolisacáridos, los glicosaminoglicanos son una familia de polímeros lineales compuestos de repeticiones de unidades de monosacáridos.
Funciones de los carbohidratos
Función energética:
Representan el combustible de uso inmediato en el organismo. Son compuestos con un grado de reducción suficiente como para ser buenos combustibles, y además, la presencia de funciones oxigenadas (carbonilos y alcoholes) permiten que interaccionen con el agua más fácilmente que otras moléculas combustible como pueden ser las grasas. Su degradación puede tener lugar en condiciones anaerobias (fermentación) o aerobias (respiración). Todas las células vivas conocidas son capaces de obtener energía mediante la fermentación de la glucosa, lo que indica que esta vía metabólica es una de las más antiguas. Además, los carbohidratos son los compuestos en los que se fija el carbono durante la fotosíntesis. El almidón es la fuente principal de almacén de energía en las plantas y un principio nutritivo para los animales.
Función estructural:
Las plantas poseen paredes celulares rígidas que, a fin de mantener sus formas deben ser capaces de resistir diferencias de presión osmótica entre los espacios extracelulares e intracelulares. En las plantas grandes, como en los árboles, las paredes de la célula desempeñan también de soportar el peso. La celulosa, componente estructural primario de las paredes de la célula vegetal, contiene alrededor de la mitad del carbono de la atmósfera. También se encuentra en las paredes celulares de los hongos. Aunque la celulosa es predominantemente de origen vegetal aparece también en los caparazones externos rígidos de los invertebrados marinos conocidos como tunicados.
La quitina es el componente principal de los exoesqueletos de invertebrados tales como los crustáceos, los insectos, entre otros, y se halla presente también en las paredes celulares de la mayor parte de los hongos y en muchas algas. Las matrices extracelulares de los tejidos animales de sostén (conjuntivo, óseo, cartilaginoso) están constituidas por polisacáridos nitrogenados (los llamados glicosaminoglicanos o mucopolisacáridos).
Función informativa:
Los hidratos de carbono pueden unirse a lípidos o a proteínas de la superficie de la célula, y representan una señal de reconocimiento en superficie. Tanto las glicoproteínas como los glicolípidos de la superficie externa celular sirven como señales de reconocimiento para hormonas, anticuerpos, bacterias, virus u otras células. Son también los responsables antigénicos de los grupos sanguíneos.
Los 4 grupos sanguíneos están determinados por los oligosacáridos que se encuentran unidos a los lípidos o a las proteínas de la cara externa de las membranas de los eritrocitos.
Función de desintoxificación:
En muchos organismos, ciertas rutas metabólicas producen compuestos potencialmente muy tóxicos, que hay que eliminar o neutralizar de la forma más rápida posible (bilirrubina, hormonas esteroideas). También es posible que un organismo deba defenderse de la toxicidad de productos producidos por otros organismos (los llamados metabolitos secundarios: toxinas vegetales, antibióticos) o de compuestos de procedencia externa (xenobióticos: fármacos, drogas, insecticidas, aditivos alimentarios). Todos estos compuestos son tóxicos y muy poco solubles en agua, por lo que tienden a acumularse en tejidos con un alto contenido lipídico como el cerebro o el tejido adiposo. Una forma de deshacerse de estos compuestos es conjugarlos con ácido glucurónico (un derivado de la glucosa) para hacerlos más solubles en agua y así eliminarlos fácilmente por la orina o por otras vías.
Importancia de los carbohidratos
La importancia de los carbohidratos sobre todo para la actividad física reside en que para ella es fundamental la energía y a su vez las moléculas que son las encargadas de su almacenamiento a fin de que al hacer ejercicio físico no aparezca la fatiga. Los hidratos de carbono cumplen esta función de almacenar la energía para poder realizar el ejercicio físico sin fatigarnos. Los hidratos de carbono deben consumirse todos los días y en cada comida principal del día porque la glucosa es utilizada por todas las células del organismo y en especial las del sistema nervioso. La glucosa, nutriente de los carbohidratos, es la única fuente de energía.
Ha quedado demostrado que para iniciar una de las tantas dietas para adelgazar no se pueden eliminar por completo los carbohidratos considerándolos dañinos, pues es peligroso prescindir de ellos ya que cumplen una función vital para nuestro organismo. Las dietas para adelgazar libres de carbohidratos solo pueden ser llevadas a cabo por el término de una semana, ya que si no ingerimos energía por medio de estos, el organismo va a usar irremediablemente los carbohidratos de reserva y en consecuencia provocará un gran daño a las funciones básicas que debe realizar nuestro organismo, provocando una debilidad muscular y por lo tanto un perjuicio claro para nuestra salud ya que la importancia de consumir carbohidratos precisamente reside en la reposición de éstos y aumentar el reservorio para utilizar su energía, de modo que no padezcamos enfermedades relacionadas con el mal funcionamiento de los órganos vitales.
