Carbohidratos

os carbohidratos son los compuestos más abundantes y ampliamente distribuidos en la naturaleza, se hallan en todos los tejidos de animales como en vegetales. Las plantas verdes y algunas algas sintetizan la glucosa (carbohidrato) por medio del proceso denominado Fotosíntesis, a partir de dióxido de carbono y agua. También pueden formar parte de la estructura de soporte, como en el caso de lacelulosa o la quitina. Aunque el hombre puede sintetizar la mayor parte de carbohidratos, una buena parte los obtiene de fuentes vegetales.

Definición

Por su estructura química, los carbohidratos pueden considerarse derivados aldehídicos o cetónicos de polialcoholes o alcoholes polihidroxílicos. Su fórmula general es Cn(H2O)n, indicando que existe una molécula de agua por átomo de carbono. Estooriginó la aceptación del nombre de hidratos de carbono o carbohidratos.

No obstante, un hidrato por definición es un compuesto al que se fija una molécula de agua, pero esto no corresponde a las propiedades de estos compuestos, ya que los resultados de los espectros indican que no se hallan moléculas de agua individualizadas en la estructura del carbohidrato. Además, existen compuestos quesiguen esa relación y no son caebohidratos, como el formol C(H2O) o el ácido acético C2(H2O)2 (Pacheco, 2001).

La denominación de azúcares, sacáridos o glúcidos (del latín glykos, que significa dulce) no son del todo acertada, debido a que no todos estos compuestos son dulces. Como es caso del almidón, que es insípido.

Isomería

Un isómero es un compuesto con igual formula molecular a otro,pero que difiere solo en la secuencia de los enlaces que forman al compuesto o en la orientación en el espacio de los átomos.

La presencia de átomos de carbono Asimétricos o Quirales (átomo de carbono al cual están unidos 4 átomos o grupos diferentes) en las moléculas de los carbohidratos, hace posible la formación de isómeros. Los compuestos que poseen la misma secuencia de enlaces, pero quedifieren en la orientación de algunos átomos en el espacio, se conocen como Estereoisómeros o Isómeros Geométricos (Wade, 2004).

El número posible de isómeros de cualquier compuesto dado depende del número de átomos asimétricos de carbono que contenga la molécula. Esta relación puede considerarse por la siguiente expresión algebraica denominada Regla de n:

Ejemplo:

La glucosa posee 4 átomosasimétricos.

Aplicando la expresión anterior se tiene que:

Isómeros de la Glucosa: 24 = 16

La glucosa posee entonces 16 isómeros.

Los estereoisómeros se pueden dividir en dos nuevos grupos que difieren entre ellos en la configuración alrededor del centro quiral más alejado del grupo carbonilo de la molécula. Aquellos cuya configuración en ese carbono sea la misma que en elD-gliceraldehido, se denominan isómeros D. Mientras que aquellos que posean la misma configuración del L-gliceraldehido, se denominan isómeros L (Nelson, 2001).

Esta clase de isómeros se conocen como Enatiómeros (son imágenes especulares), siendo la configuración D la más presente en la naturaleza.

Según Nelson (2001), dos azucares que difieren entre sí solo en la configuración alrededor de un soloátomo de carbono presente en la estructura (con excepción del centro quiral más alejado del grupo funcional) se denominan Epímeros.

La presencia de átomos de carbono asimétricos también confiere una llamada Actividad Óptica a los compuestos. Cuando se pasa un haz de luz polarizada a través de una solución de un compuesto que contenga actividad óptica, el haz girará a la derecha o a la izquierda deacuerdo con el isómero óptico presente. El compuesto que produzca rotación de la luz polarizada a la derecha se denomina Dextrorrotatotio, y se designa con el signo positivo (+). Si la rotación se produce a la izquierda, la acción se denomina Levorrotatoria, y se designa en este caso con el signo negativo (-) (Wade, 2004).

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