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Son carbohidratos las comestibles los almidones y los azúcares. La celulosa, el algodón y la madera son también carbohidratos. Algunos animales como las termitas, pueden alimentarse de estos materiales, con ayuda de bacterias.
En los organismos, los carbohidratos son fuentes de energía y componentes estructurales.
Los carbohidratos contienen átomos de carbono, hidrógeno y oxígeno en unaproporción aproximada de un carbono por cada dos hidrógenos y un oxígeno (CH2O).
El término carbohidrato se origina de la proporción 2:1 del hidrógeno con respecto al oxígeno, que es la misma proporción que se observa en el agua (H2O).
Los carbohidratos se clasifican en monosacáridos, disacáridos y polisacáridos. Monosacáridos y disacáridos son conocidos como azúcares y se diferencian de lospolisacáridos, entre otras cosas, por ser dulces y solubles en agua.
Monosacáridos
Son azúcares simples que contienen de tres a seis átomos de carbono. Son polialcoholes con función aldehído o cetona.
Según el número de carbonos pueden ser triosas (3 carbonos), tetrosas (4 carbonos), pentosas (5 carbonos) y hexosas (6 carbonos). Pueden presentar fórmulas estructurales de cadena abierta o cerrada.
Loscarbohidratos más simples tienen tres átomos de carbono y se denominan triosas, como el gliceraldehído, que posee una función aldehído y dos funciones alcohólicas (aldotriosa), y la dihidroxiacetona, con una función cetona y dos funciones alcohólicas (cetotriosa).
La ribosa es una pentosa común (aldopentosa) que es componente del ácido ribonucleico (RNA); su derivado desoxigenado, ladesoxirribosa, que carece de hidroxilo alcohólico en la posición 2, forma parte del ácido desoxirribonucleico (DNA).
La glucosa, la galactosa y la manosa son aldohexosas, mientras que la fructosa es una cetohexosa. La tabla 1 muestra la clasificación de los monosacáridos y da ejemplos con sus fórmulas estructurales.
Tabla 1: Clasificación de los monosacáridos
Según el número de carbonos
Según el grupofuncional
Número de carbonos
nombre
Aldosas (con grupo funcional aldehído)
Cetosas (con grupo funcional cetona)
3
triosas


4
tetrosas


5
pentosas


6
hexosas


La glucosa (C6H12O6) es el monosacárido más común.
En la fotosíntesis las algas y las plantas producen glucosa a partir de CO2 y agua, utilizando luz solar como fuente de energía.
En la respiración celular de losseres humanos se rompen los enlaces de la molécula de glucosa, liberando la energía almacenada para que ésta pueda utilizarse en el metabolismo celular. Otras aldohexosas de importancia biológica son la manosa y la galactosa de la leche.
La principal cetohexosa es la fructosa (dulce natural de las frutas), que al unirse a la glucosa forma el disacárido sacarosa o azúcar d mesa extraída de la cañade azúcar.
Disacáridos
Son compuestos formados por dos monosacáridos unidos mediante un enlace covalente glucosídico, que generalmente se forma entre el C1 de una molécula y el C4de la otra molécula.
La maltosa (azúcar de malta) tiene dos moléculas de glucosa unidas por un enlace covalente. La lactosa (el azúcar de la leche) se compone de una molécula de glucosa y otra de galactosa. Lasacarosa es una molécula de glucosa unida a otra de fructosa. La formación de disacáridos se ilustra en las siguientes reacciones:
Glucosa + glucosa → maltosa
Glucosa + galactosa → Lactosa
Glucosa + fructosa → sacarosa
Polisacáridos
Son macromoléculas en las que se asocian varias unidades de azúcares simples, generalmente glucosa. Aun cuando el número de unidades presentes es variable, por logeneral se encuentran miles de ellas en una sola molécula de polisacárido, que puede ser una cadena simple larga o ramificada. El almidón es la forma típica en que se almacenan carbohidratos en las plantas; es un polímero de subunidades de glucosa cuyos monómeros se unen por enlaces glucosídicos. El almidón se encuentra en dos formas: amilosa y amilopectina.
La amilosa es la forma más simple sin...