Carbohidratos

a. Descripción y características y Elementos que los constituyen

Los carbohidratos son biomoléculas conformadas por azúcares simples, estos azúcares a su vez, están constituidos por carbono, hidrógeno y oxígeno con una fórmula CnH2On.1 Dichos azúcares se pueden dividir por el número de carbonos que poseen (triosas, tetrosa, pentosas, hexosas y heptosas) o bien por el número de unidades de azúcares (monosacáridos, disacáridos, oligosacáridos y polisacáridos). 3 b. Enlaces químicos que conservan su estructura

Los enlaces que conservan la estructura de los carbohidratos son los enlaces glucosídicos. Dichos enlaces ocurren entre el carbono 1 de uno de los azúcares y el grupo hidroxilo del otro azúcar. Cuando estos ocurren se pierde una molécula de agua. 1

Podemos encontrar dos tipos de enlaces glucosídicos, los enlaces O- glucosídicos y los enlaces N-glucosídicos. En el primero el enlace ocurre entre 2 OH y en el segundo el enlace ocurre entre el OH de un azúcar y el grupo aminado de otro, este último ocurre entre moléculas como la unión de bases nitrogenadas con un azúcar de 5 carbonos (nucleósido). 2, 14 c. Funciones

E Importancia A Nivel Celular

Los carbohidratos tienen funciones muy importantes para la célula, las principales son:

● Estructural: En esta función podemos encontrar a la celulosa, los glucosaminoglucanos y la quitina. Para las plantas, la celulosa tiene un papel muy importante, pues es el principal componente en su pared celular. En animales, los glucosaminoglucanos estos constituyen la matriz extracelular que da estabilidad a la célula. De último la quitina es parte de la pared celular de los fungi y del exoesqueleto de algunos artrópodos.1

● Energética: Para los humanos y animales encontramos el glucógeno que funciona como almacenamiento de excedente de energía. En el caso de las plantas tenemos al almidón que también es un almacenamiento de energía. 3

d. Clasificación de acuerdo con estructura y/o función

● Monosacáridos más importantes para la célula:

La glucosa es un monosacárido conformado por 6 carbonos, 12 hidrógenos y 6 oxígenos. Esta es de gran importancia para las células debido a la función que desempeña en las mismas; es una fuente de energía inmediata, aunque también se puede almacenar en el hígado para la célula. 3

Descripción: imagen que muestra al monosacárido más común, la glucosa Elaborado por: María José Velásquez

● Disacáridos más importantes:

Los disacáridos son moléculas que están formadas por dos azúcares, estos funcionan como reserva de energía inmediata.1

La maltosa o azúcar de malta. Está formada por dos unidades de alfa glucosa, con enlace glucosídico de tipo alfa 1-4. La molécula tiene características reductoras. Se encuentra libre de forma natural en la mal-ta, de donde recibe el nombre y forma parte de varios polisacáridos de reserva (almidón y glu-cógeno), de los que se obtiene por hidrólisis.

La lactosa o azúcar de la leche. Está formada por galactosa y glucosa, unidas con enlace glucosídico beta 1-4. También tiene carácter reductor.

La sacarosa o azúcar de caña y remolacha. Está formada por alfa-glucosa y beta-fructosa, con enlace 1-2- No posee carácter reductor.

Descripción: imagen que demuestra la formación de un disacárido de Maltosa (glucosa más glucosa) a través de un enlace glucosídico.

Elaborado por: María José Velásquez

● Oligosacáridos: los oligosacáridos se caracterizan por tener una estructura compuesta de 3 a 10 monosacáridos unidos por enlaces glucosídicos, pueden unirse diferentes monómeros en un oligosacárido. La función principal de esta clase de carbohidratos simples se puede observar cuando un oligosacárido se encuentra unido covalentemente a una proteína o a un lípido constituyendo los glicolípidos y las glicoproteínas, estas uniones forman parte de la membrana celular en donde los oligosacáridos unidos a otras biomoléculas sobresalen de la membrana hacia el exterior de esta, pueden servir para reconocer un tipo de célula de otro y a medir interacciones específicas de una célula con su entorno.1

Descripción: imagen que demuestra la formación de un oligosacárido llamado Rafinosa (galactosa, más glucosa, más fructosa) a través de enlaces glucosídicos. Elaborado por: María José Velásquez

● Polisacáridos estructurales: los polisacáridos están formados de cientos de monómeros unidos por enlaces glucosídicos, la celulosa y la quitina son polisacáridos estructurales; en la celulosa los monómeros de glucosa se unen a través de enlaces β 1-4, este tipo de enlaces le permite a la estructura de la celulosa formar cables moleculares , ya que su estructura no se ramifica, se ordena en agregados uno al lado del otro, esta característica le permite formar parte de las estructuras de las paredes celulares de las plantas. La quitina es un polisacárido de estructura no ramificado y a diferencia de la celulosa, sus monómeros no son de glucosa, está formada por N-acetilglucosamina, un monómero similar a la glucosa, pero en su segundo carbono tiene un grupo acetil amino en lugar de un grupo hidroxilo, la quitina es material de estructura y se puede encontrar en el exoesqueleto de los insectos.1, 2

● Polisacáridos de reserva energética: el glucógeno y el almidón son polisacáridos de reserva energética o nutricionales. El glucógeno es un polímero ramificado y está formado por monómeros de glucosa y la mayoría están unidos por enlaces glucosídicos α 1-4, pero para que puedan tener una estructura ramificada hay puntos de bifurcación en donde los enlaces entre monómeros que permiten las ramificaciones son enlace formado entre un grupo hidroxilo (-OH) y un grupo carboxilo (COOH).y es una mezcla de dos polímeros diferentes compuestos de glucosa, la amilosa (molécula helicoidal) y la amilopectina (molécula ramificada irregularmente), de esta manera logra que su estructura sea helicoidal, como si fuera un resorte; cerca del 20% de la mayoría de los almidones es amilosa y el 80% amilopectina. Las plantas depositan su excedente de energía química en forma de almidón.1 e. Ubicación a nivel celular: Los carbohidratos se pueden encontrar en la membrana celular, específicamente, los oligosacáridos unidos covalentemente a proteínas o lípidos y actúan como moléculas de reconocimiento. La celulosa se encuentra en la pared celular de las células vegetales. f. Otros aspectos que considere importantes para su propio aprendizaje:

Descripción: Esquema de la composición del almidón (formado por amilosa y amilopectina).

Timberlake K. Leroy G W. Almidón. [Esquema]. México. Pearson Educación de México. 2018.

“Los carbohidratos tienen relación con el tipo sanguíneo, los sacáridos terminales unidos a la superficie de los eritrocitos pueden determinar entre tipos sanguíneos A, B y O, el tipo sanguíneo O tiene tres monosacáridos terminales, N-acetilglucosamina, galactosa y fucosa. El tipo sanguíneo A contiene los mismos tres monosacáridos, pero además una molécula de Nacetilglucosamina está unida a la galactosa en la cadena del sacárido. El tipo sanguíneo B también contiene los tres monosacáridos, pero además una segunda molécula de galactosa está unida a la cadena del sacárido”.4 g. Indique algunos alimentos que contengan carbohidratos:

La miel natural contiene glucosa y fructosa, la leche, el yogurt o el queso contienen lactosa, que es un disacárido que está formado por galactosa y glucosa. La papa, el apio y los frijoles contienen celulosa. Los cereales, pan integral y plátanos tienen alto contenido de glucógeno.4