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Unidad III

CCAARRBBOOHHIIDDRRAATTOOSS

Se llaman as porque estn formados por C, H, O en la siguiente proporcin: C (H2O). Los carbohidratos tambin llamados glcidos, hidratos de carbono, azucares o sacridos. Se clasifican de acuerdo con las molculas que posean, los ms simples se denominan monosacridos y tienen tendencias a unirse en cadenas que, segn el nmero de unidades elementales que las constituyen se denominan disacridos (2 molculas), trisacridos (3 molculas) y polisacridos (muchas molculas). 1. MONOSACRIDOS

Qumicamente son polialcoholes en los que una funcin alcohol est oxidada para dar una funcin aldehdo o cetona. Hay 2 formas de clasificarlos: Segn el nmero de tomos de C que presente su molcula se distinguen:

C3 (triosa), C4 (tetrosa), C5 (pentosa), C6 (hexosa), C7 (heptosa). El sufijo -osa siempre indica un azcar.

Segn el grupo funcional que presentan se distinguen las aldosas (grupo

funcional aldehdo) y cetosas (grupo funcional cetona) El monosacrido ms importante es la glucosa, tanto por su abundancia como por su participacin en el metabolismo celular, puesto que se encuentra en todos los vegetales y animales. Es un constituyente normal de la corriente sangunea ya que se encuentra en una concentracin de 0.15% y es regulada por el sistema nervioso y por el hgado, Su frmula general: C6 H12 O6

Otro monosacrido importante es la fructosa, es llamada el azcar de las frutas, muy abundante en la naturaleza, se encuentra en la miel y es componente de ciertos disacridos y polisacridos.

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Glucosa Fructosa

Figura 3.1

La frmula estructural de cadena lineal puede ayudar a comprender alguna de sus propiedades, pero una estructura cclica favorecida por razones de estabilidad es la que explica completamente sus propiedades qumicas y es la que existe en realidad en soluciones, por ejemplo para la glucosa, que es una aldosa, el anillo se forma por la unin del grupo hidroxilo alcohlico situado en el C5 con el grupo aldehdo del grupo C1, formando un anillo pirano . En la fructosa, que es una cetosa, el anillo se forma por el grupo hidroxilo alcohlico situado en el grupo C5 que reacciona con el grupo carbonilo que se halla en C2 y se forma una anillo de 5 miembros o anillo furano

Considerando el OH que se encuentra en el carbono que lleva el grupo aldehdo o cetona, cuando se forma el anillo, si este OH queda hacia abajo por ejemplo en la glucosa o fructosa se denominar b-glucosa b-fructosa, si el OH queda hacia arriba se denomina a- glucosa a-fructosa.

Figura 3.2

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Otro ejemplo de monosacrido es la galactosa, que forma parte de la lactosa. Dentro del las pentosas se encuentran la ribosa y desoxirribosa que son componentes de los cidos nucleicos. Propiedades: Los monosacridos en general son de sabores dulces y solubles en agua.

2. DISACRIDOS

Son azcares formados por la unin de dos monosacridos unidos por un enlace llamado unin glicosdica con prdida de una molcula de agua. Los disacridos fisiolgicamente importantes son: Maltosa (glucosa + glucosa) azcar de malta (cebada germinada) y deriva de

la hidrlisis enzimtica del almidn. Sacarosa (fructosa + glucosa) azcar de caa, se utiliza para endulzar y

constituye un buen alimento, es muy soluble en agua. Lactosa (glucosa + galactosa) azcar de la leche es sintetizada en las

glndulas mamarias de los mamferos. Trehalosa (glucosa + glucosa) es el azcar de transporte de la sangre de

muchos insectos.

Figura 3.3

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Los disacridos son susceptibles de hidrlisis o hidratacin o sea que se separan por la incorporacin de una molcula de agua dando como resultado 2 monosacridos. Ej.

Sacarosa + H2O Glucosa + Fructosa

Propiedades fsicas de los disacridos son las mismas que las de los monosacridos es decir que son de sabor dulce y solubles en agua.

3. POLISACRIDOS Son polmeros de monosacridos, generalmente hexosas, es decir formados por la condensacin de muchas hexosas con la correspondiente prdida de una molcula de agua, formando cadenas lineales o ramificadas. De acuerdo con la funcin biolgica se los puede clasificar en: Polisacridos de reserva: son formas de reserva ya que la glucosa, como

tal, no puede ser almacenada debido a su alta solubilidad entonces se unen muchas molculas de glucosa formando polisacridos complejos como almidn (en los plstidos de los vegetales) y glucgeno (en clulas hepticas y musculares de los animales) que son fcilmente degradables en cuanto se necesitan los azcares simples en el organismo.

Polisacridos estructurales: son polmeros de cadena larga muy

insolubles. Son sintetizados en las clulas pero salen fuera de ellas para formar paredes o cubiertas que rodean a las clulas.

Por ejemplo la celulosa que es el polisacrido de mayor abundancia en los vegetales se encuentra formando parte de la pared celular por ejemplo en la madera, el papel y el algodn.

Es un polmero no ramificado de glucosa con uniones 1-4. Se diferencia del almidn y del glucgeno en que las uniones entre las molculas de glucosa son distintas, esto produce una estructura tridimensional en donde las molculas se alinean formado microfibrillas. Slo unos pocos organismos (bacterias, protozoarios y hongos) pueden utilizar la celulosa como fuente de energa.

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Figura 3.4

3.1. FUNCIONES Son molculas ricas en energa que sirven como combustible en la respiracin celular y son tambin constituyentes importantes de las estructuras celulares. Los hidratos de carbono son, por lo tanto, alimentos importantes. La glucosa es la forma principal en que los azcares son transportados de clula a clula en todos los organismos a travs de la savia en las plantas y de la sangre por los animales. El glucgeno representa la forma principal en que son almacenados los carbohidratos en los animales y el almidn es la forma en que se almacenan en los vegetales.

4. LPIDOS Es un grupo muy heterogneo de compuestos solubles en solventes orgnicos no polares, como ter, cloroformo, acetona y benceno, pero relativamente insolubles en agua. La insolubilidad en agua se puede atribuir al predominio de largas cadenas hidrocarbonadas, que son estructuras no polares e hidrofbicas. Tienen consistencia grasosa o aceitosa. Realizan bsicamente las mismas funciones que los glcidos; tanto energticas como estructurales. Sin embargo, constituyen un grupo de sustancias con una serie de propiedades fsicas y qumicas comunes, y entran en mayor proporcin en la formacin de estructuras orgnicas que los glcidos.

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Los lpidos se clasifican en:

4.1. LPIDOS SIMPLES

cidos grasos: Son los lpidos ms comunes y forman parte con mucha frecuencia de otras molculas, estn formados por tomos de carbono alineados en cadenas de longitud variable. Cada una de estas cadenas lleva en un extremo un grupo carboxilo (COOH) el cual le confiere sus propiedades cidas. El H del grupo carboxilo puede disociarse as:

R -COOH R -COO- + H+

cido frmico cuando el grupo R es un H H-COOH cido actico (R = CH3 -) CH3 -COOH cido propinico (R = CH3 - CH2 -) CH3 - CH2 - COOH cido butrico (R = CH3 - CH2 - CH2 -) CH3 - CH2 - CH2 - COOH

Podemos dar una frmula general de los cidos grasos CH3- (CH2)n - COOH en donde n es el nmero que generalmente es par de tomos de carbono. Los cidos grasos de este tipo (con todos sus enlaces simples) se llaman saturados, es decir que todos los tomos de C estn unidos a tomos de H, son flexibles y slidos a temperatura ambiente. En cambio, los cidos grasos insaturados tienen uno o ms enlaces dobles en las cadenas de carbonos, lo que le da rigidez a nivel del doble enlace siendo estos lquidos aceitosos. El cido graso insaturado ms difundido es el cido oleico, cuya frmula es: CH3-(CH2)7- CH= CH- (CH2)7 COOH (.C18H34O2) contiene un doble enlace. Los cidos grasos que poseen ms de un doble enlace se llaman polinsaturados. La presencia de los dobles enlaces hace que disminuya el punto de fusin. Glicridos: Son lpidos simples formados por glicerol unido a uno,

dos, o tres cidos grasos, con prdida de una molcula de agua y en cuyo caso se denominan: monolglicrido, diglicrido o triglicrido respectivamente.

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H2 C-OH H O CH

H2C-OH

Glicerol

H2 C-O-CO-R R -CO - O CH

H2 C-O-CO-R

Triglicerido

R = cido graso

Los glicridos tambin se denominan grasas neutras, ya que no tienen grupos cargados. En los vegetales son habitualmente lquidas a temperatura ambiente y reciben el nombre de aceites, tambin se encuentran en depsitos adiposos de los animales y sirven como reserva alimentaria, as como de aislamiento trmico.

Durante la digestin, las grasas neutras se hidrolizan con la produccin de cidos grasos y glicerol.

Ceras: Se forman por la unin de alcohol con un cido graso de

cadena larga. Slidos a temperatura ambiente, poseen sus dos extremos hidrfobos, lo que determina su funcin impermeabilizar y proteger como lubricantes e impermeabilizantes en piel, plumas y cutcula de animales. Entre las ms conocidas se encuentran la cera de abeja, la lanolina (grasa de lana de oveja).

En general en los animales se encuentran en la piel, recubriendo el pelo, plumas y exoesqueleto de insectos. En los vegetales forman pelculas que recubren hojas, flores y frutos.

4.2. LPIDOS COMPLEJOS Fosfolpidos se encuentran en todas las clulas por lo general

asociados a protenas y formando parte de la membrana plasmtica. Son molculas complejas formadas por una molcula de glicerol, 2 cidos grasos (saturados o insaturados) y un fosfato. Los dos extremos de la molcula son diferentes fsica y qumicamente. La parte que corresponde a las molculas de cidos grasos son no polares, hidrofbicas, en tanto que la porcin formada por el fosfato y la base orgnica est ionizada, es soluble en agua, es polar e hidroflica. Las

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molculas de este tipo, que presentan dos partes: hidroflica e hidrofbica se llaman anfipticas.

Figura 3.5

Estas molculas cuando se ponen en contacto con el agua, se ordenan constituyendo una fina pelcula, con las cabezas hidroflicas en contacto con el agua y las colas hidrofbicas, fuera de ellas.

Figura 3.6

4.3. LPIDOS ASOCIADOS

Todos son de composicin qumica muy variada, se los incluye con los lpidos, porque son insolubles en agua y solubles en solventes orgnicos. Cumplen funciones importantes en el metabolismo

Esteroides (Colesterol, sales biliares, hormonas reproductivas y Vit.

D), Carotenoides (Caroteno, Vit A).

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5. LECTURA COMPLEMENTARIA

Leer atentamente y responder Lpidos, dieta y salud Los lpidos son una de las principales reservas energticas del organismo. Los hidratos de carbono y las protenas tambin pueden actuar como fuente de energa, pero se dice que los lpidos poseen mayor valor calrico, ya que un gramo de protena o un gramo de hidratos de carbonos producen casi 4 Kcal., mientras que con un gramo de lpidos se obtienen 9 Kcal. (Un poco ms del doble). Cuando una persona ingiere alimentos abundantes en caloras, sino "las gasta" el exceso de calora se transforma en tejido adiposo, favoreciendo as la obesidad y todas las enfermedades relacionadas con ella, como la diabetes, vrices, insuficiencia cardiaca y respiratoria, etc. La obesidad se manifiesta en la acumulacin de grasas en el tejido celular subcutneo y en otras zonas del organismo (por ejemplo alrededor del corazn). Esta enfermedad se considera, en algunas ocasiones, como un sntoma que evidencia desequilibrios metablicos y energticos que pueden ser productos de mltiples causas. Para que se desarrolle en el ser humano, debe existir la interaccin entre los factores genticos (predisposicin familiar) y ambientales (alimentacin excesiva). Los sntomas de obesidad son: el excesivo incremento de la masa corporal, dificultad para respirar y tendencia al sedentarismo. Pero, adems, la enfermedad es un factor de riesgo para contraer afecciones como la diabetes y la formacin de clculos en la vescula biliar. Se ha verificado tambin que en la mayora de los casos de aterosclerosis prematura, en especial los asociados a la obesidad, estn aumentados los valores de LDL (colesterol malo) y disminuidos los de HDL (colesterol bueno), por lo que el exceso de lpidos resulta una de las principales causas de las afecciones coronarias. En estudios llevados a cabo en pases cuyos habitantes consumen pocos lpidos que contienen cidos grasos saturados pero mayor proporcin de grasas mono y polinsaturadas (presentes en alimentos vegetales y en varias clases de pescados), se comprob que estas personas no sufran tantas afecciones coronarias como las que padecen los habitantes de regiones en las cuales se consumen muchas grasas saturadas.

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Adems, los cidos grasos polinsaturados son fundamentales para el desarrollo del embrin humano, son precursores de las prostaglandinas y otros derivados del cido araquidnico e intervienen en la formacin y funciones de la retina y de la corteza cerebral. Por todas las razones mencionadas, los mdicos y nutricionistas recomiendan no consumir ms de unos 30% de la ingesta total de caloras en forma de lpidos, repartidas de la siguiente manera: 1/3 de lpidos que contienen cidos grasos saturados. 1/3 que contienen cidos grasos monoinsaturados. 1/3 que contienen cidos graso polinsaturados.

1. Por qu debemos prevenir la obesidad? 2. Si Ud. est haciendo una dieta saludable, qu alimento graso preferira y

por qu? Carne magra, pescado, soja, mariscos, cerdo, carne de conejo, aceite, manteca y margarina.

3. Est excedido de peso? Resuelva aplicando la frmula de Broca, que permite calcular el peso aproximado de acuerdo con la talla.

Peso (en Kg.) = Talla (en cm.) - 100