SINTESIS DE CARBOHIDRATOS Para entender un poco más acerca de estos carbohidratos es importante conocer cómo se sintetizan y cómo es su metabolismo. a síntesis de carbohidratos se lleva a cabo a través de 2 procesos:
Gluconeogénesis: Proceso a través del cual se obtiene glucosa a partir de otras sustancias
no glúcidas como ser: glicerol, ácidos grasos y ácido láctico. láctico.
Glucogénesis: Proceso a través del cual se obtiene glucosa a partir de la degradación de
otros azúcares como lactosa y sacarosa. sacarosa. Este proceso está estimulado por la insulina.
Glucogenólisis: Es el proceso por el cual, se degrada el glucógeno hepático para obtener
glucosa y utilizarla como energía.
Glucogenogénesis: Se produce en hígado y es la formación de glucógeno como reserva de
energía, que podrá ser utilizada por los músculos y órganos en caso de ser necesario. Metabolismo de los carbohidratos
Este proceso comienza en la boca, lugar donde actúa la saliva que descompone los
almidones.
Luego pasa al estómago, estómago, en donde gracias al ácido clorhídrico, la digestión continúa.
Más tarde pasa al intestino delgado, delgado, donde actúan enzimas como la amilasa y
la maltasa. maltasa.
Estas
enzimas
transforman
los
hidratos
de
carbono
complejos
en
simples
como glucosa glucosa,, fructosa y galactosa. A partir de ahí, estos azúcares simples pasan al torrente sanguíneo para utilizarse como combustible. Aquellas moléculas que no son oxidadas se almacenan en el hígado y en el músculo, como glucógeno. glucógeno. De esta forma se explica tanto la síntesis como la metabolización de carbohidratos dentro del organismo. Esta información es útil para conocer los diferentes procesos que nuestro cuerpo necesita para lograr obtener y utilizar energía. Los carbohidratos se clasifican en simples y complejos, complejos, de acuerdo a su estructura química. Tipos de carbohidratos
Hidratos de carbono simples: Son también conocidos como monosacáridos o azúcares
simples. Estos hidratos de carbono se caracterizan por estar formados por una sola molécula, la cual no puede ser hidrolizada, ya que es la expresión más pequeña de carbohidratos. Dentro de los hidratos de carbono simples se pueden encontrar: Fructosa (se encuentra en las frutas frutas)), galactosa (se encuentra en los productos lácteos), Lactosa (se encuentra en los lácteos), sacarosa (se encuentra en el azúcar de mesa), maltosa (se encuentra en las verduras). Estos azúcares son de rápida absorción.
Hidratos
de
carbono
complejos: Estos
carbohidratos
están
formados
por
varios
monosacáridos. Estos pueden ser degradados a hidratos de carbono simples. Ejemplos de estos hidratos de carbono son: la celulosa, hemicelulosa (presente e nverduras verduras,, frutas, harinas integrales, legumbres legumbres)). Estos carbohidratos de absorben en forma lenta. Los carbohidratos forman parte de nuestra dieta diaria, entre el 50-60% del valor calórico total, se cubre con hidratos de carbono. Es importante tener en cuenta que este porcentaje debe ser cubierto en su gran mayoría por hidratos
de carbono complejos, los cuales ayudan a controlar los niveles de glucosa, colesterol y triglicéridos en sangre; además de ser de utilidad para perder peso, ya que los carbohidratos complejos tienen la propiedad de aumentar la sensación de saciedad, además de ayudar a depurar el organismo. Estructura química de los carbohidratos Si bien su fórmula general es (CH2O)n, la estructura química de los carbohidratos dependerá del tipo de azúcar de que se trate. Monosacáridos
Poseen 4, 5, 6 carbonos.
Estos sacáridos se distinguen por la orientación de los grupos hidroxilos (-OH). Esto le
brinda propiedades químicas y organolépticas especiales.
Dentro de los monosacáridos pueden encontrarse los de forma lineal y los de forma anular.
La fructosa es un ejemplo de ellos. Disacáridos
Dentro de este grupo encontramos la sacarosa, maltosa o lactosa. Estos se forman por la
unión de diferentes monosacáridos, los cuales se encuentran unidos en carbonos específicos de cada molécula. Polisacáridos
Estos representan la fuente de reserva de hidratos de carbono simples. Son estructuras más
complejas formadas por varias uniones de diferentes sacáridos. Por ejemplo el almidón es una mezcla
de amilasa
y
amilopectina,
pero
a
su
vez
la
amilasa posee
entre 200
a
20.000 unidades de glucosa que se despliegan en forma de hélix.
Dentro de este grupo también se puede mencionar a la celulosa, un polímero de cadenas
largas sin ramificaciones de B-D-Glucosa, la cual presenta estructuras rígidas Las fórmulas de los hidratos de carbono se van convirtiendo en más complejas de acuerdo a la cantidad de sacáridos que contengan, y de esto dependerá su función específica. Los monosacáridos y disacáridos son de fácil absorción y son rápidamente metabolizados por las células. En cambio los polisacáridos, en sus diferentes versiones, son más difíciles de digerir y por ende, de absorber, ya que son estructuras más complejas formadas por mucho azúcares simples. Esta información es de mucha utilidad porque ayuda a comprender que se come cuando se refiere a carbohidratos complejos o simples. Funciones de los carbohidratos
Suministran la mitad de la energía aportada por una dieta normal.
Aportan energía para el trabajo muscular, 1 gramo de carbohidratos aporta 4 kcal.
A partir de los hidratos se pueden sintetizar proteínas y lípidos.
Mejora la flora intestinal bacteriana, gracias a la fermentación de azúcares como la
lactosa.
Dentro de los hidratos de carbono complejos, se encuentra la fibra dietética, la cual capta
y permite eliminar residuos y toxinas del organismo. Es decir cumple una función depurativa.
Esta misma fibra cumple una función reguladora de la concentración de glucosa, colesterol y
triglicéridos en sangre.
Estimula la motilidad intestinal evitando la constipación.
A partir de un hidrato de carbono como la glucosa, se forma glucógeno
(reserva de glucosa en el organismo).
Teniendo en cuenta la función que cumplen los carbohidratos es importante que incorpores hidratos de carbono a través de los alimentos. Ten presente que dentro de los alimentos con carbohidratos debes consumir un mayor porcentaje de hidratos complejos (verduras, frutas, cereales, legumbres) y un porcentaje menor de alimentos ricos en azúcares simples como dulces, mermeladas, harinas blancas, etc. Características de los carbohidratos
Son moléculas orgánicas, esenciales para la vida.
Están compuestas por carbono, oxigeno, hidrógeno.
Son solubles en agua.
Almacenan energía.
Las plantas son las principales portadoras dehidratos de carbono, esto se debe a que estas
poseen clorofila, un pigmento responsable de captar la luz solar y a partir de ahí elaborar glucosa. Los carbohidratos se pueden clasificar en
Hidratos de carbono complejos: Son polisacáridos, es decir están conformados por
diferentes monosacáridos. Dentro de este grupo encontramos, la celulosa, hemicelulosa, almidón, etc. Se caracterizan por ser absorción lenta.
Hidratos de carbono simples: Dentro de este grupo encontramos los monosacáridos y
disacáridos. Por ejemplo: glucosa, fructosa, sacarosa, maltosa, lactosa. Se caracterizan por absorberse rápidamente en el organismo. Importancia de los hidratos de carbono en la dieta
Son fuente de energía. Su metabolización aporta calor y energía corporal.
Ayudan a evitar que las proteínas se utilicen como fuente de energía.
Previenen la cetosis, ya que los carbohidratos participan en el metabolismo lipídico.
Intervienen en el buen funcionamiento del sistema nervioso central, ya que entre otras
funciones los hidratos de carbono son utilizados como combustible para que se produzcan las transmisiones nerviosas.
Son fuente de reserva de glucógeno, los hidratos de carbono metabolizados en glucosa,
forman un depósito de energía, denominado glucógeno. Este proceso se lleva a cabo principalmente en el hígado.
Son necesarios para la formación de otras sustancia químicas.
Forman parte de los antígenos de membrana, nucleótidos, etc. Estas son razones más que suficientes para entender cual es la importancia del consumo de hidratos de carbono en la dieta.
Una vez consumidos los hidratos de carbono, estos se digieren en el estómago y luego pasan al intestino a continuar con sudigestión, metabolización y absorción. Una vez producido esto se obtiene un azúcar o hidrato simple denominadoglucosa. La cual viaja a través de la sangre a los diferentes órganos del cuerpo, en los cuales sus células captan la glucosa para obtener energía para que el cuerpo funcione. Existen órganos que son glucosa dependiente, es decir que necesitan si o si glucosa para funcionar, tales como el cerebro, el páncreas y el músculo en ejercicio.
A partir de esta información es importante conocer la lista de carbohidratos que te permitirán mantenerte activo y con energías. Tabla de carbohidratos
Carbohidratos de rápida absorción (mono y disacáridos)
Glucosa.
Dextrosa.
Galactosa.
Maltosa.
Fructosa.
Xilulosa.
Lactosa.
Manosa.
Xilosa.
Oligosacáridos: Son aquellos que están formados por monosacáridos, en ocasiones se unen
a proteínas o lípidos, formando glucoproteínas o glucolípidos.
Inulina.
Oligofructosa.
Polisacáridos: Son carbohidratos de lenta absorción.
Glucógeno.
Almidón.
Celulosa.
Hemicelulosa.
Lignina.
Quitina.
Dependiendo de su composición, los carbohidratos pueden clasificarse en: Simples
Monosacáridos: glucosa o fructosa Disacáridos: formados por la unión de dos monosacáridos iguales o distintos: lactosa, maltosa, sacarosa, etc. Oligosacáridos: polímeros de hasta 20 unidades de monosacáridos. Complejos
Polisacáridos: están formados por la unión de más de 20 monosacáridos simples.
Función de reserva: almidón, glucógeno y dextranos.
Función estructural: celulosa y xilanos.
Funciones de los carbohidratos
Función energética. Cada gramo de carbohidratos aporta una energía de 4 Kcal. Ocupan el primer lugar en el requerimiento diario de nutrientes debido a que nos aportan el combustible necesario para realizar las funciones orgánicas, físicas y psicológicas de nuestro organismo. Una vez ingeridos, los carbohidratos se hidrolizan a glucosa, la sustancia más simple. La glucosa es de suma importancia para el correcto funcionamiento del sistema nervioso central (SNC) Diariamente, nuestro cerebro consume más o menos 100 g. de glucosa, cuando estamos en ayuno, SNC recurre a los cuerpos cetónicos que existen en bajas concentraciones, es por eso que en condiciones de hipoglucemia podemos sentirnos mareados o cansados. También ayudan al metabolismo de las grasas e impiden la oxidación de las proteínas. La fermentación de la lactosa ayuda a la proliferación de la flora bacteriana favorable.
Los carbohidratos se clasifican de la siguiente manera: Azucares Mono -
Triosas
Gliceraldehido Dihidroxicetona
Tetrosas
Eritrosa
Pentosas
Arabinosa Xilosa
sacaridos
Ribosa Hexosas
Glucosa Galactosa Manosa Fructosa
Di sacaridos
Sacarosa, celobiosa, lactosa, trehalosa, maltosa y reafinosa
Tri sacaridos
Rafinosa
Tetra sacaridos
Estaquilosa
Homopoli Azucares sacaridos No
Pentosanas
Arabanas Xilanas
Hexosanas
Fructanas Galactanas Mananas Glucanas
Heteropoli - Hemicelulosa, gomas, sacaridos mucilagos, sustancias péptidas y mucopolisacaridos
Azucares: Carbohidratos que contienen menos de diez restos de monosacáridos, se les denomina oligosacaridos.
No azucares: Están conformados por 11 o más restos de monosacáridos.
Los carbohidratos se clasifican según la cantidad de monosacáridos que los componen. Un monosacárido es el carbohidrato más sencillo porque está compuesto por moléculas de un mismo tipo, por ejemplo: glucosa (azúcar) , galactosa (lácteos) y fructosa (frutas). Cuando 2 monosacáridos se juntan forman los Disacáridosque se conocen como maltosa y sacarosa. A partir de las uniones de 2 a 10 monosacáridos se llamanOligosacáridos y
desde 10 a más monosacáridos se llaman Polisacáridos. Estos se conocen como almidones y celulosa. Los carbohidratos son la principal fuente de energía del organismo, las estadísticas dicen que en un organismo normal el consumo de carbohidratos aporta un 60% de la energía diaria. Los principales carbohidratos son: Monosacáridos: Glucosa , Fructosa y Galactosa. Disacáridos: Sacarosa, o azúcar común es un disacárido formado una molécula de glucosa + una de fructosa; La miel también es un fluido que contiene gran cantidad de sacarosa parcialmente hidrolizada. La sacarosa se usa en los alimentos como endulzante. Polisacáridos: Almidón, es la reserva de energía de los vegetales, se encuentra en las patatas, batatas, arroz, cereales, maíz entre otras. La mayoría de los vegetales contienen almidón, para estar seguros se puede hacer un test en casa utilizando yodo como el que se compra en la farmacia para curar las heridas. El test consiste en colocar una pequeña cantidad de yodo sobre el alimento y ver el color que éste adquiere. Si se torna violeta o azul, el alimento contiene almidón. Glucógeno, este polisacárido hace las veces de almidón pero en los animales. Se encuentra en la sangre en forma de glucosa y en los músculos en forma de glucógeno. También se encuentra como glucógeno en el hígado. Son muy importantes para el suministro de energía del organismo, en especial para los deportistas que utilizan mucho los músculos. Sus propiedades químicas indican que es soluble en agua.
Los carbohidratos o glúcidos como bien sabes son átomos de carbono hidratados. Existen diversos tipos de carbohidratos. Conozcamos a los principales. Monosacáridos: Son aquellos glúcidos más simples, los cuales están formados por una sola molécula. Este tipo de carbohidratos no pueden ser hidrolizados a glúcidos más pequeños. Su formula general es (CH2O)n. Es importante señalar que los monosacáridos cuentan siempre con un grupo carbonilo en uno de sus átomos de carbono y grupos hidroxilo en el resto. Los Disacáridos son glúcidos formados por dos moléculas de monosacáridos, los cuales al hidrolizarse producen dos monosacáridos libres. Este tipo de carbohidratos tienen la fórmula química C12H22O11. Vale la pena informar que la sacarosa es el disacárido más abundante. Los Oligosacáridos están compuestos de tres a diez moléculas de monosacáridos, los cuales al hidrolizarse se liberan. Los oligosacáridos se encuentran con frecuencia unidos a proteínas, formando lo que se conoce como glucoproteínas. Los Polisacáridos son cadenas, ramificadas o no, de más de diez monosacáridos, los cuales son productode la condensación de varias moléculas de monosacáridos con la pérdida de varias
moléculas de agua. Su fórmula empírica es (C6 H10 O5)n. Su función principal dentro de nuestro organismo es el almacenamiento. También podemos dividir a los carbohidratos en glúcidos energéticos los cuales actúan como si fuerancombustibles biológicos y se encargan de aportar energía inmediata a las células así como proporcionar energía de reserva a las células. Los glúcidos estructurales son aquellos que forman las estructuras esqueléticas de manera resistente. Más información:¿Qué son los carbohidratos y para qué sirven?
Glucólisis:
Es la ruta central mediante la cual se extrae energía de los hidratos de carbono. Se trata de una ruta formada por 10 pasos, que va de la glucosa al piruvato en las células con respiración. En los microorganismos anaerobios o en las células que representan un deterioro de la respiración, el piruvato sufre reacciones de reducción, con lo que el conjunto de la ruta puede cursar sin un cambio neto del estado de oxidación. La glucólisis puede contemplarse como un proceso que transcurre en dos fases; en primer lugar, una fase de inversión de energía, en la que utiliza ATP para sintetizar unazúcar fosfato de 6 carbonos que se desdobla en dos triosa fosfatos, y en segundo lugar, una fase de generación de energía, en la que la energía de los compuestos de súper – alta energía se utiliza para impulsar la síntesis de ATP a partir de ADP. La fofofructoguinasa y la piruvatoguinasa son los dos lugares principales de control de la ruta. Gran parte del control está en relación c on loas necesidades energéticas de la célula, de tal manera, que las situaciones de baja carga energética estimulan la ruta y las situaciones de baja carga energética y las situaciones de abundancia energética retardan la ruta. Las reservas de polisacáridos intracelulares en los animales se movilizan bajo una cascada metabólica bajo control hormonal, en la que el A.M.P. cíclico transmite la señal hormonal y pone en marcha sucesos que activan la degradación del glucógeno a glucosa – 1 – fosfato. Cuando aspartato o glutamato están implicados, los cetoácidos producidos son el L – citoglutanato y el oxalacetato, respectivamente, siendo ambos intermediarios del ciclo del ácido cítrico. En consecuencia, cada uno puede entrar al ciclo para completar su catabolismo. Sin embargo, nótese
que cuando el ciclo comienza en cada uno de esos puntos, el funcionamiento continuado dependerá de la disponibilidad de suficiente acetil – SCOA para formar citrato. Para ver el gráfico seleccione la opción "Descargar" del menú superior
Glucólisis. Es una de las rutas más importante por su frecuencia en los seres vivos. El metabolismo de la glucosa comienza con la glucólisis, (ciclo de Embden Meyerhof) acoplada a la r uta de las pentosas. Durante la glucólisis una molécula de glucosa rinde dos moléculas de ácido pir úvico, es decir una molécula de seis átomos de carbono se escinde en dos de tres. Esta serie de reacciones tienen lugar en el citoplasma de la célula. La glucólisis comienza transformando la glucosa en glucosa 6 fosfato, incorporando un fosfato al carbono 6 de la glucosa, esta r eacción está catalizada por una hexoquinasa y requiere de la pr esencia de unATP. La glucosa 6 fosfato se transforma en fructosa 6 fosfato por medio de una isomerasa.
omega.ilce.edu.mx A continuación la fructosa 6 fosfato se transforma en fructosa 1,6 difosfato, proceso que requiere también de un ATP. La fructosa 6 fosfato se esciende en g liceraldehido tres fosfato y en dihidroxiacetona fosfato. En este punto existe un equilibrio entre e l gliceraldehido y la dihidroxiacetona, encontrándose este desplazado hacia el gliceraldehido, de forma que toda la dihidroxiacetona se convierte en glicerladehido continuando la glucólisis a partir de este. Ahora el gliceraldehido 3 fosfato se oxida transformándose en 1,3 di fosfo glicerato, reacción catalizada por una deshidrogenasa y con liberación de NADH. El 1,3 difosfo glicerato se convierte en 3 fosfoglicerato, con liberación de ATP. El 3 fosfoglicerato por una mutasa se convierte en 2 fosfoglicerato y este en fosfoenolpiruvato con eliminación de agua. El fosfoenolpiruvato finalmente se transforma en piruvato con nueva liberación de ATP. Tener en cuenta que a partir del gliceraldehido tres fosfato el proceso es doble en cuanto a
síntesis deATP. Ya que una molécula de glucosa rinde dos moléculas de gliceraldehido tres fosfato. La glucolisis en su conjunto se encuentra modulada por un complejo fosfofructoquinasa (I y II). Resumiendo el balance de la glucolisis es de dos moléculas de ácido pirúvico, dos moléculas de NADH y dos ATP. A partir de este punto en función de que estemos en situación de aerobiosis (presencia de oxígeno) o anaerobiosis (ausencia de oxígeno) la ruta continuará por el ciclo de krebs o por las fermentaciones (el ácido pirúvico se transforma en etanol o lactato, fermentación alcohólica o fermentación láctica). En condiciones de aerobiosis el ácido pirúvico continua su metabolismo hasta anhidrido carbonico y agua, mediante el ciclo de krebs y la cadena transportadora de electrones.
