Hidratos de carbono

Hidratos de carbono

Introducción
Los hidratos de carbono son las moléculas fundamentales de almacenamiento de energía en la mayoría de los seres vivos. Además, forman parte de diversas estructuras de las células vivas; las paredes de las células vegetales jóvenes, por ejemplo, contienen aproximadamente un 40% de celulosa, que es el compuesto orgánico mas común en la biosfera.
Los hidratosde carbono son también llamados glúcidos, pueden ser moléculas pequeñas, conocidas como azucares, o moléculas mas grandes y complejas. Hay tres tipos principales de hidratos de carbono, clasificados de acuerdo con el numero de moléculas de azúcar que contienen. Los monosacáridos ("azúcares simples") como la glucosa, la fructosa y la ribosa, contienen solo una molécula de azúcar. Los disacáridosconsisten en dos moléculas de azúcar simples unidas covalentemente, como la sacarosa (azúcar de caña), la maltosa (azúcar de malta) y lactosa (azúcar de la leche). Los polisacáridos como la celulosa y el almidón contienen muchas moléculas de azúcar simples unidas entre sí.
En general, las moléculas grandes, como los polisacáridos, que están constituidas de subunidades idénticas o similares, seconocen como polímeros ("muchas partes") y las subunidades son llamadas monómeros ("una sola parte").
Los monosacáridos: energía lista para los sistemas vivos
Los monosacáridos son compuestos orgánicos constituidos por carbono, hidrogena y oxigeno. Se caracterizan por la presencia de grupos hidroxilo y un grupo aldehído o cetona. Estos grupos funcionales constituyen azúcares altamente solublesen agua y en moléculas que contienen más de 5 átomos de carbono, llevan a una reacción interna que cambia dramáticamente la conformación de la molécula. Cuando estos monosacáridos están en solución, el grupo aldehído o cetona tiene una tendencia a reaccionar con uno de los grupos hidroxilos, produciendo una estructura en anillo. En la glucosa el grupo aldehído del primer átomo de carbonoreacciona con el grupo hidroxilo del quinto átomo de carbono, produciendo un anillo de seis miembros, como se ve en la figura 1. Cuando se forma el anillo, puede cerrarse de dos maneras diferentes, estando ahora el grupo hidroxilo en el primer carbono, pero situado por encima o por debajo del plano del anillo. Cuando el grupo hidroxilo se encuentra debajo del plano se conoce como glucosa alfa, y cuandoestá por encima del plano se conoce como glucosa beta. Esta pequeña diferencia entre las formas alfa y beta de la glucosa, pueden llevar a diferencias muy significativas en las propiedades de las moléculas mas grandes formadas por los sistemas vivos a partir de la glucosa.
fig. 1
Disacáridos: formas de transporte
Aunque la glucosa es el azúcar de común transporte de los vertebrados, a menudolos azúcares son transportados en otros organismos como disacáridos. La sacarosa, comúnmente llamada azúcar de caña, es la forma común en la cual el azúcar se transporta en las plantas, desde las células fotosintéticas (principalmente en las hojas), donde se la produce, a otras partes del cuerpo vegetal. La sacarosa está compuesta por los monosacáridos glucosa y fructosa. El azúcar es transportadaa través de la sangre de muchos insectos en forma de otro disacárido, la trehalosa que consiste en dos unidades de glucosa enlazadas(fig.2). Otro disacárido común es la lactosa, azúcar que existe solo en la leche. La lactosa está constituida por la glucosa combinada con otro monosacárido, la galactosa.
En la síntesis de una molécula de disacárido a partir de dos moléculas de monosacárido, seelimina una molécula de agua en el proceso de formación del nuevo enlace entre los dos monosacáridos (fig.3). Este tipo de reacción química que ocurre durante la síntesis de la mayoría de los polímeros orgánicos a partir de sus subunidades, se conoce como condensación. Así, solamente los monómeros libres de los hidratos de carbono tienen en realidad la relación CH2O, porque dos átomos de hidrógeno...