Carbohidratos

3.2.1 Carbohidratos. Energía de disponibilidad inmediata.

Estructura

Los carbohidratos o hidratos de carbono están formados por carbono (C), hidrógeno (H) y oxígeno (O) con la formula general (CH2O)n. Los carbohidratos incluyen azúcares, almidones, celulosa, y muchos otros compuestos que se encuentran en los organismos vivientes. Los carbohidratos básicos o azúcares simples se denominanmonosacáridos. Azúcares simples pueden combinarse para formar carbohidratos más complejos. Los carbohidratos con dos azúcares simples se llaman disacáridos. Carbohidratos que consisten de dos a diez azúcares simples se llaman oligosacáridos, y los que tienen un número mayor se llaman polisacáridos.

Actividad Óptica

La asimetría de los estereoisómeros hace que tengan actividad óptica, es decirque giren el plano de polarización de la luz polarizada. Cuando un estereoisómero produce rotación dextrógira (derecha) se le designa con el signo (+), y cuando produce rotación levógira (izquierda), se le designa con el signo (-). Enantiómeros: estéreo isómeros ópticos que son imágenes especulares no superponibles una de la otra. Si el grupo hidroxilo del carbono asimétrico más alejado del grupoaldehído o cetona se encuentra situado hacia la derecha es un enantiómero D, si está a la izquierda es un enantiómero L. En los monosacáridos predomina la forma enantiomérica D. En los monosacáridos con más de tres átomos de carbono, puede aparecer más de un carbono asimétrico, lo que da lugar a la posibilidad de que existan muchos estereoisómeros

Mono, di y polisacáridos

Monosacáridos-Son los azúcares más simples, con la formula empírica (CH2O)n
-Se clasifican según el número de átomos de carbono en:
-Triosas, tetrosas, pentosas, hexosas, etc.
-Según el grupo químico en:
-Aldosas y cetosas (glucosa y fructosa)

1.- Glucosa: Es un monosacárido con fórmula molecular C6H12O6, la misma que la fructosa pero con diferente posición relativa de los grupos -OH y O=. Es unahexosa, es decir, que contiene 6 átomos de carbono, y es una aldosa, esto es, el grupo carbonilo está en el extremo de la molécula. Es una forma de azúcar que se encuentra libre en las frutas y en la miel. Su rendimiento energético es de 3,75 kilocalorías por cada gramo en condiciones estándar.
2.- Fructosa: es una forma de azúcar encontrada en las frutas y en la miel. Es un monosacárido con lamisma fórmula empírica que la glucosa pero con diferente estructura. Es una cetohexosa (6 átomos de carbono). Su poder energético es de 4 kilocalorías por cada gramo. Su formula química es C6H12O6.
Todas las frutas naturales tienen cierta cantidad de fructosa (a menudo con glucosa), que puede ser extraída y concentrada para hacer un azúcar alternativo.

Formación de isómeros en los monosacáridos1.- Enantiómeros
2.- Diastereoisómeros
3.- Anómeros
4.- Epímeros
5.- Isomeros conformacionales

1.- Enantiómeros: Los enantiómeros son imágenes especulares no superponibles. Se caracterizan por poseer un átomo unido a cuatro grupos distintos llamado asimétrico o quiral.
3.- Anómeros: Isómeros que se forman al ciclarse los monosacáridos, y que dependen de la situación del hidroxilohemiacetálico (-OH del Carbono anomérico): si el -OH se sitúa en el mismo plano que el grupo terminal -CH2OH (posición cis), el anómero se llama b, y si se sitúa en distinto plano (posición trans), el anómero es a
2.- Diastereoisómeros: Son moléculas que se diferencian por la disposición espacial de los grupos, pero que no son imágenes especulares.
Un tipo de diastereoisómeros son los isómerosgeométricos (alquenos cis y trans).
Para que dos moléculas sean diastereoisómeros es necesario que al menos tengan dos centros quirales. En uno de los centros los sustituyentes están dispuestos igual en ambas moléculas y en el otro deben cambiar
4.- Epímeros: Isómeros ópticos que difieren solo en la configuración de uno de los átomos de carbono quirales
5.- Isomeros conformacionales: Los...