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CARBOHIDRATOS Definicion Los carbohidratos, también llamados glúcidos, se pueden encontrar casi de manera exclusiva en alimentos de origen vegetal. Constituyen uno de los tres principales grupos químicos que forman la materia orgánica junto con las grasas y las proteinas Los carbohidratos son los compuestos orgánicos más abundantes de la biosfera y a su vez los más diversos. Normalmente se los encuentra en las partes estructurales de los vegetales y también en los tejidos animales, como glucosa o glucógeno. Estos sirven como fuente de energía para todas las actividades celulares vitales. Aportan 4 kcal/gramo al igual que las proteínas y son considerados macro nutrientes energéticos al igual que las grasas. Los podemos encontrar en una innumerable cantidad y variedad de alimentos y cumplen un rol muy importante en el metabolismo. Por eso deben tener una muy importante presencia de nuestra alimentación diaria. En una alimentación variada y equilibrada aproximadamente unos 300gr./día de hidratos de carbono deben provenir de frutas y verduras, las cuales no solo nos brindan carbohidratos, sino que también nos aportan vitaminas, minerales y abundante cantidad de fibras vegetales. Otros 50 a 100 gr. diarios deben ser complejos, es decir, cereales y sus derivados. Siempre preferir a todos aquellos cereales que conservan su corteza, los integrales. Los mismos son ricos en vitaminas del complejo B, minerales, proteínas de origen vegetal y obviamente fibra. En todas las dietas hipocalóricas las frutas y verduras son de gran ayuda, ya que aportan abundante cantidad de nutrientes sin demasiadas calorías. Funciones Las funciones que los glúcidos cumplen en el organismo son, energéticas, de ahorro de proteínas, regulan el metabolismo de las grasas y estructural.  Energeticamente, los carbohidratos aportan 4 KCal (kilocalorías) por gramo de peso seco. Esto es, sin considerar el contenido de agua que pueda tener el alimento en el cual se encuentra el carbohidrato. Cubiertas las necesidades energéticas, una pequeña parte se almacena en el hígado y músculos como glucógeno (normalmente no más de 0,5% del peso del individuo), el resto se transforma en grasas y se acumula en el organismo como tejido adiposo. Se suele recomendar que minimamente se efectúe una ingesta diaria de 100 gramos de hidratos de carbono para mantener los procesos metabólicos.  Ahorro de proteínas: Si el aporte de carbohidratos es insuficiente, se utilizarán las proteínas para fines energéticos, relegando su función plástica.  Regulación del metabolismo de las grasas: En caso de ingestión deficiente de carbohidratos, las grasas se metabolizan anormalmente acumulándose en el organismo cuerpos cetónicos, que son productos intermedios de este metabolismo provocando así problemas (cetosis).  Estructuralmente, los carbohidratos constituyen una porción pequeña del peso y estructura del organismo, pero de cualquier manera, no debe excluirse esta función de la lista, por mínimo que sea su indispensable aporte.

Clasificación de los hidratos de carbono:


 Carbohidratos simples: Los hidratos de carbono simples son los monosacaridos entre los cuales podemos mencionar a la glucosa y la fructosa que son los responsables del sabor dulce de muchos frutos. Con estos azúcares sencillos se debe tener cuidado ya que tienen atractivo sabor y el organismo los absorbe rápidamente. Su absorción induce a que nuestro organismo secrete la hormona insulina que estimula el apetito y favorece los depósitos de grasa. El azúcar, la miel, el jarabe de arce (maple syrup), mermeladas, jaleas y golosinas son hidratos de carbono simples y de fácil absorción. Algo para tener en cuenta es que los productos industriales elaborados a base de azucares refinados es que tienen un alto aporte calórico y bajo valor nutritivo, por lo que su consumo debe ser moderado. Los azúcares son hidratos de carbono generalmente blancos y cristalinos, solubles en agua y con un sabor dulce. Los monosacáridos son azúcares simples Clasificación de monosacáridos basado en el número de carbonos Número de Categoría Ejemplos Carbonos 4 Tetrosa Eritrosa, Treosa 5 Pentosa Arabinosa, Ribosa, Ribulosa, Xilosa, Xilulosa, Lixosa Alosa, Altrosa, Fructosa, Galactosa, Glucosa, Gulosa, Idosa, Manosa, 6 Hexosa Sorbosa, Talosa, Tagatosa 7 Heptosa Sedoheptulosa, Manoheptulosa Las estructuras de los sacáridos se distinguen principalmente por la orientación de los grupos hidroxilos (-OH). Esta pequeña diferencia estructural tiene un gran efecto en las propiedades bioquímicas, las características organolepticas (e.g., sabor), y en las propiedades físicas como el punto de fusión y la rotación específica de la luz polarizada. Un monosacárido de forma lineal que tiene un grupo carbonilo (C=O) en el carbono final formando un aldehído (-CHO) se clasifica como una aldosa. Cuando el grupo carbonilo está en un átomo interior formando una cetona, el monosacárido se clasifica como una cetosa. Hexosas Hexosas, como las que están ilustradas aquí, tienen la fórmula molecular C6H12O6. El químico alemán Emil Fischer (1852-1919) identificó los estereoisómeros de estas aldohexosas en 1894. Por este trabajo recibió un Premio Nobel en 1902. Estructuras que tienen configuraciones opuestas solamente en un grupo hidroxilo, como la glucosa y la manosa, se llaman epímeros. La glucosa, también llamada dextrosa, es el azúcar más predominante en las plantas y los animales, y es el azúcar presente en la sangre. La forma lineal de la glucosa es un aldehído polihídrico. En otras palabras, es una cadena de carbonos con varios grupos hidroxilos y un grupo aldehído. La fructosa, también llamada levulosa, está ilustrada aquí en forma lineal y anular. La relación entre estas formas se discute más tarde. La fructosa y la glucosa son los principales hidratos de carbono en la miel.


Heptosas La sedoheptulosa tiene la misma estructura que la fructosa, pero con un carbono adicional. La sedoheptulosa se encuentra en las zanahorias. La manoheptulosa es un cetoazúcar de 7 carbonos que posee la configuración de la manosa y se encuentra en los aguacates.

 Carbohidratos complejos: Los hidratos de carbono complejos son los polisacaridos; formas complejas de múltiples moléculas. Entre ellos se encuentran la celulosa que forma la pared y el sostén de los vegetales; el almidón presente en tubérculos como la patata y el glucógeno en los músculos e hígado de animales. El organismo utiliza la energía proveniente de los carbohidratos complejos de a poco, por eso son de lenta absorción. Se los encuentra en los panes, Formas lineales y anulares Los monosacáridos pueden existir en formas lineales y formas anulares, como se ha ilustrado anteriormente. La forma anular es más favorecida en soluciones acuosas, y el mecanismo de la formación de las formas cíclicas es semejante en todos los azúcares simples. La forma anular de la glucosa se crea cuando el oxígeno del carbono numero 5 se enlaza con el carbono que forma el grupo carbonilo (el carbono numero 1) y transfiere su hidrógeno al oxígeno del carbonilo para crear un grupo hidroxilo. Estos intercambios producen alfa-glucosa cuando el grupo hidroxilo resulta en el lado opuesto al grupo -CH2OH, o beta-glucosa cuando el grupo hidroxilo resulta en el mismo lado que el grupo -CH2OH. Isómeros como estos, que se diferencian solamente en la configuración del carbono del grupo carbonilo, se llaman anómeros. La letra D en el nombre se derivó originalmente de la propiedad de las soluciones de glucosa natural que desvían el plano de la luz polarizada a la derecha (dextrorotatoria), aunque ahora la letra denota una configuración específica. Monosacáridos que tienen formas cíclicas pentagonales, como la ribosa, se llaman furanosas. Azúcares con formas cíclicas hexagonales, como la glucosa, se llaman piranosas. Estereoquímica Sacáridos con grupos funcionales idénticos pero con configuraciones espaciales diferentes tienen propiedades químicas y biológicas distintas. La estereoquímica es el estudio de la organización de los átomos en un espacio tridimensional. Se les llama estereoisómeros a los compuestos con enlaces químicos idénticos que se distinguen por tener los átomos en una configuración espacial diferente. Compuestos especulares no superponibles, comparables a un zapato derecho y uno izquierdo, se llaman enantiómeros. Las estructuras siguientes ilustran la diferencia entre la β-D-Glucosa y la β-LGlucosa. Moléculas idénticas pueden hacerse corresponder rotándolas, pero los enantiómeros, que corresponden a imágenes reflejadas en un espejo, no pueden ser superpuestas. La glucosa es ilustrada frecuentemente en "forma de silla" que es la conformación predominante en disolución acuosa. La conformación de "bote" de la glucosa es inestable. Azúcar-alcoholes, Aminoazúcares, y Ácidos urónicos Los azúcares pueden ser modificados en el laboratorio o por procesos naturales para producir compuestos que retienen la configuración de los sacáridos, pero con grupos funcionales diferentes. Los azúcar-alcoholes, también llamados polioles, alcoholes polihídricos, o polialcoholes, corresponden a las formas hidrogenadas de las aldosas y cetosas. Por ejemplo, glucitol (sorbitol),


tiene la misma forma lineal que la glucosa, pero el grupo aldehído (-CHO) se reemplaza con -CH2OH. Otros azúcar-alcoholes comunes incluyen los monosacáridos eritritol y xilitol, y los disacáridos lactitol y maltitol. Los azúcar-alcoholes tienen aproximadamente la mitad de las calorías que otros carbohidratos y se usan frecuentemente en productos "sin azúcar" o de bajas calorías. Xilitol, que tiene los grupos hidroxilos con la orientación de la xilosa, es un ingrediente común en dulces y chicles "sin azúcar" porque tiene aproximadamente la dulzura de la sucrosa y solamente el 40% de las calorías. Aunque este azúcar-alcohol parece ser inofensivo para los humanos, una dosis pequeña de xilitol puede causar insuficiencia hepática y muerte en los perros. Los aminoazúcares o amino-sacáridos reemplazan un grupo hidroxilo con un grupo amino (-NH2). La glucosamina es un aminoazúcar que se usa para regenerar el cartílago y para reducir el dolor y la progresión de la artritis. Los ácidos urónicos tienen un grupo carboxilo (-COOH) en el carbono que no es parte del anillo. Los nombres de los ácidos urónicos retienen la raíz de los monosacáridos, pero el sufijo -osa cambia a -urónico. Por ejemplo, el ácido galacturónico tiene la misma configuración que la galactosa, y la configuración del ácido glucurónico corresponde a la glucosa. Digestion de los carbohidratos Para saber como es el metabolismo de los carbohidratos vea como es su digestion. Refiriéndonos a la Bioquimica Elemetal de los Hidraots de Carbono podemos decir que los carbohidratos son polihidroxicetonas o polihidroxialdehidos y sus derivados. Para los fines de estudio en nutrición solamente se tienen en cuenta aquellos con cuatro o más átomos de carbono. Estos compuestos son extremadamente polares y se unen entre sí dando polímeros. Carbohidratos y fibra vegetal La fibra vegetal (presente en los carbohidratos complejos) presenta infinidad de beneficios, ayuda a la regulación del colesterol, previene el cáncer de colon, regula el tránsito intestinal y combate las subidas de glucosa en sangre (muy beneficiosa para los diabéticos), aumenta el volumen de las heces y aumenta la sensación de saciedad, esto puede servirnos de ayuda en las dietas de control de peso. También se ha demostrado que los alimentos ricos en fibra soluble consiguen mayor efecto hipocolesterolemiante que los vegetales ricos en fibra insoluble como el salvado al modular la absorción de grasas, colesterol y azúcares en el intestino. El requerimiento diario aconsejado es de 30 gramos al día, obtenida a través de frutas, verduras, legumbres y cereales integrales. Grandes ingestas de fibra (más de 30 g. al día) tiene efectos perjudiciales ya que afecta la absorción de ciertos nutrientes como el calcio, el zinc y el hierro. La fibra dietética no se considera un nutriente ya que carece de valor calórico, razón por la cual nuestro organismo no puede absorberla ni metabolizarla para obtener energía. Engloba a todas aquellas sustancias vegetales que nuestro aparato digestivo no puede digerir, actuando fundamentalmente sobre el tránsito intestinal combatiendo el estreñimiento. Requerimientos diarios de carbohidratos en la dieta En una dieta equilibrada, la ingesta de alimentos ricos en carbohidratos es del 55%, un 30% de grasas y el 15% restante de proteínas. Dentro de los carbohidratos se diferencian los simples o de rápida asimilación, como los dulces:


galletas, chocolates, mermeladas, postres, etc. y los complejos o de lenta asimilación como los cereales integrales, verduras y frutas frescas, lácteos y legumbres. Por lo que si deseamos controlar nuestro peso, evitar las caídas bruscas de azúcar en sangre y los efectos que producen en nuestro estado de ánimo, debemos limitar los azúcares simples y concentrarnos en los complejos o de asimilación lenta. Una dieta basada en el consumo de cereales integrales libera una corriente continua de glucosa en sangre que permanece por varias horas. Debemos consumir entre 3 y 5 raciones al día de carbohidratos por ejemplo:  2 piezas de fruta fresca.  50 a 100 g. de arroz o pasta integral.  30 a 40 g. de galletas o pan integral.  30 a 60 g. de fruta desecada. Lamentablemente, la alimentación de la sociedad moderna hoy en día, incluye el consumo del 70% de carbohidratos, de los cuales, ni el 20% son complejos o de lenta asimilación, es por esto, que junto al consumo excesivo de azúcares simples y grasas se detectan tantos casos de sobrepeso, obesidad, problemas cardiocirculatorios, colesterol, etc. Lista de Carbohidratos Caracaterístic Consecuencias principales a Muy Alto Granola, Avena y Índice Causa insulina alta Yuca (casabe) Glicémico Aumento de la ansiedad Trigo (pan, pan Alto Índice integral, galletas, Glicémico Empeora síntomas de diabetes cereales, pasta) Carbohidratos

Maíz (galletas, arepa, Aumenta la Causa de infertilidad, caída del cabello e cereales) Insulina hirsutismo. Frutas (jugos) y Miel Fructosa Aumento de la grasa abdominal Índice Arroz, Papa, Azúcar glicémico Causa de fibromialgia medio Granos (caraotas, Bajo Índice Bueno para el estreñimiento lentejas, frijoles) Glicémico Aumento del apetito Alcohol

Frena el Causa insomnio metabolismo Causa apnea del sueño


Síntomas de exceso de Carbohidratos en Mujeres  aumento de la grasa en el abdomen  cansancio y dolores musculare  caida de cabello de raíz grasosa  (vellos) y acné  infertilidad y abortos en el primer trimestre  ansiedad por comeren las tardes Síntomas de exceso de Carbohidratosen Hombres  aumento de la grasa del abdomen  ronquidos al dormir (apnea del sueño)  ácido úrico  hígado graso  verruguitas en el cuello y las axilas Carbohidratos y azúcar en la sangre Hay dos formas principales de carbohidratos: azúcares y almidones. Los tipos de azúcar incluyen la fructosa (azúcar en las frutas y algunos alimentos cocidos al horno), la glucosa (la principal forma de azúcar en nuestros organismos que también se encuentra en alimentos como pasteles, galletas y bebidas dulces) y lactosa (azúcar en la leche y el yogurt). Los tipos de almidón incluyen verduras como patatas, maíz y guisantes; granos, arroz y cereales; y pan. El cuerpo humano descompone o transforma la mayoría de los carbohidratos en glucosa, que es absorbida por el flujo sanguíneo. Conforme el nivel de la glucosa sube en la sangre, el páncreas libera una hormona que se llama insulina. La insulina es necesaria para trasladar la glucosa de la sangre a las células, donde sirve como fuente de energía. En las personas con diabetes, el páncreas no produce suficiente insulina (diabetes tipo 1) o el organismo está imposibilitado de responder adecuadamente a la insulina que se produce (diabetes 2) En ambos tipos de diabetes, la glucosa no puede ingresar a las células normalmente, entonces el nivel del azúcar de la persona es demasiado alto. Los niveles elevados de azúcar en la sangre pueden provocar enfermedad si no reciben tratamiento. DIETA DE CARBOHIDRATOS ESPECIFICOS PROTEINAS PERMITIDO: Toda la carne de res, fresca o congelada, cordero, cerdo, aves de corral, pescado, marisco, huevos, y yogurt hecho en casa de larga fermentación. NO PERMITIDO: Embutidos de ningún tipo como salchichas, mortadela, pan de pavo, jamón cocido, pescado rebozado, carne enlatada si contiene cualquier tipo de azúcar o almidón agregado (como lactosa, sucrosa, suero de leche, etc.), cualquier queso.

VEGETALES PERMITIDO: Fresco o congelado (mientras no tenga ningún azúcar o almidón agregado). Alcachofa, espárragos, remolacha (betabel), alubias blancas, lentejas, brócoli, colecitas de Bruselas, col, coliflor, zanahorias, apio, pepinos, berenjena, ajo, col rizada, lechuga de todo tipo, habas lima, champiñones, aceitunas, cebollas, perejil, chicharos, calabazas, espinacas, calabacines, judías, tomates (jitomates), nabos, berros.


NO PERMITIDO: Ningún vegetal enlatado. Ningún cereal como: cebada, trigo, maíz, mijo, avena, arroz, centeno. Ninguna harina, germen, pasta, fécula, o productos de estos cereales. Patatas (blancas, amarillas), yuca, pastinaca. Frijoles (habichuelas) ni los germinados, soja, garbanzos. Tampoco el amaranto, ni la harina de alcachofa, ni de quinoa, ni ningún otro substituto de los cereales como las semillas de algodón, tapioca, algas marinas, o sagú.

FRUTAS PERMITIDO: Fresca, cruda, cocinada, congelada o seca. Manzana, aguacate (palta), albaricoques (chabacanos), bananas muy maduras, frutas del bosque (arándanos, moras, frambuesas, fresas), cerezas, coco fresco o seco (sin edulcorantes), dátiles que no se peguen entre sí, toronja, uvas, kiwis, limones, limas, mangos, melones, nectarina, naranja, papaya, durazno, pera, piña, ciruela, uva , los pedazos de plátano seco. Melaza, ketchup (salvo hecha en casa), agar-agar, mermeladas y jaleas.

SEMILLAS PERMITIDO: Almendras, pacanas, nueces de Brasil, avellanas, nueces, nueces de la India no tostadas. NO PERMITIDO: Nueces tostadas o cacahuates en paquetes salados, nueces que vienen ya mezcladas, almendras garapiñadas, etc.

BEBIDAS PERMITIDO: Jugo de tomate y jugo de vegetales, jugo de naranja, jugo de uva, jugo de piña, algunas marcas de jugo de manzana,, infusiones de menta y hierbabuena. Jugos extraídos de cualquier vegetal o fruta permitido. NO PERMITIDO: Leche de vaca, leche de cabra, leche de soya, leche de arroz, leche de coco enlatada, café instantáneo o té, sustitutos de crema para el café, bebidas gaseosas.

Carbohidratos vegetales


Los hidratos de Carbono , sacáridos o glúcidos se definen sencillamente como polihidroxialdehidos o polihidroxicetonas y sus derivados. Muchos poseen la fórmula empírica (CH2O)n Los Monosacáridos también llamados azúcares sencillos están constituidos por una sola unidad de polijidroxialdehido o polihidroxicetona Los Oligosacáridos contienen de 2 a 10 unidades de monosacáridos unidas mediante enlaces glucosídicas Los Polisacáridos contienen muchas unidades de monosacáridos enlazadas formando cadenas lineales o ramificados 1. Polisacáridos (glucanos) Los polisacáridos se denominan glucanos porque el 1er polisacárido descubierto fue el almidón que está constituido por glucosa Se dividen en: Homopolisacáridos: constituidos por un solo tipo de azúcar en su composición (como el almidón) Heteropolisacáridos: constituidos por distintos azúcares (ácido hialurónico) Los monosacáridos que pueden formar parte de los polisacáridos (tanto homo- como heteropolisacáridos) son: D-glucosa à glucanos (homopolisacáridos) D-Manosa à mananos (homopolisacáridos) D-fructosa D- y L- galactosa D-xilosa D-Arabinosa D- Glucosamina D-galactosamina Ácido d- glucurónico 16.1 Polisacáridos de reserva - El más importante es el almidón - Otros polisacáridos - Fructanos: también llamados levanos o fructosanos, son homopolisacáridos constituidos por unidades de D-fructosa que se encuentran en muchas plantas - Inulina: que se encuentra en la alcachofa, está constituida por D-fructosa unidas por enlace beta (2-1) - Mananos: Son homopolisacáridos de manosa hallados en las bacterias, las levaduras, los mohos, y las plantas superiores - Xilanos y los Arabinanos son homopolisacáridos presentes en los tejidos vegetales constituidos porD-xilosa y por D-arabinosa respectivamente Polisacáridos Estructurales


Celulosa: es un polímero lineal de la D- glucosa que posee enlaces beta (1-4) glucosídicos Es el componente principal de la madera y del papel, el algodón es casi celulosa pura Hemicelulosa: son polímeros de las pentosas Los D-xilanos son polímeros de la D-xilosa con enlaces beta (1-4) y poseen cadenas laterales de arabinosa y de otros azúcares Pectina: es un polímero de metil- D- galacturonato Extensina: es una glucoproteina compleja unida covalentemente a las fibrillas de celulosa. Es ric en restos de hidroxiprolina y cadenas laterales con restos de arabinosa y de galactosa Agar: D- y L- galactosa Ácido algínico: unidades de ácido D- manurónico Goma arábiga (goma vegetal): contiene restos de D-gal y de ácido glucurónico, así como de arabinosa y de rhamnosa Todos estos polisacáridos estructurales, están presentes en las paredes vegetales de las plantas

Síntesis de Sacarosa La síntesis de sacarosa parte de UDP- glucosa + fructosa 6P, que por acción del enzima Sacarosa P sintasa, sintetiza SacarosaP + UDP Esta SacarosaP se hidroliza en presencia de agua para dar Sacarosa + Pi Síntesis de la UDP-Glucosa: Partiendo de Fructosa 6P por acción de la fosfoglucosa isomerasa, se obtiene glucosa &P por una reacción reversible A partir de esta glucosa 6P se transforma por la fosfoglucosamutasa en Glucosa 1P A partir de glucosa 1P por acción del enzima uridín difosfato. Pirofosforilasa se obtiene UDP glucosa con gasto de UTP y liberación de PPi El PPi formado en la reacción anterior se hidroliza por medio de la pirofosfatasa dando 2Pi El UDP se transforma de nuevo en UTP con el consumo de ATP que pasa a ADP por acción de la enzima nucleósido difosfato quinasa Este ADP regenerará ATP en la fotofosforilación

Síntesis de Almidón


Forma 1: Partiendo de fructosa 6P se transforma en glucosa &P por una fosfoglucosa isomerasa Ésta por acción de la fosfoglucosa mutasa se transforma en glucosa 1P Esta glucosa 1P con ATP por acción del enzima adenosin- diP- glucosa- pirofosforilasa se convierte en ADP-glucosa + PPi Esta ADP glucosa es la que se va añadiendo a la cadena de almidón en crecimiento. El almidón = (Glucosa)n + AdP glucosa por acción de la almidón sintasa da lugar a (Glucosa)n+1 = almidón elongado + aDP Forma 2 La síntesis a partir de sacarosa es similar: Hay que generar por un lado ADP glucosa La 1ª reacción consiste en la hidrólisis de sacarosa + UDP para obtener UDP-glucosa + fructosa La UDP glucosa pierde UDP por acción de PPi y forma glucosa 1P A ésta se le adiciona aTP para formar ADP- glucosa la cual es utilizada por la almidónsintasa LA fructosa se fosforila irreversiblemente con consumo de ATP dando Fructosa 6P La fructosa 6P por acción de una isomerasa se transforma en glucosa 6P Ésta por acción de de una mutasa se transforma en glucosa 1P La glucosa 1P por adición de ATP forma aDP-glucosa + PPi La ADP glucosa es usada para la síntesis de almidón El almidón se acumula en forma de granos de almidón formando los anillos de crecimiento. Viendo el grosor de estos anillos con microscopía de barrido se puede saber cual ha sido la actividad fotosintética asociada a la síntesis de almidón


Carbohidratos