CARBOHIDRATOS

CONCEPTO.
Los carbohidratos o sacáridos (del griego: sakcharón, azúcar) son compuestos
esenciales de los organismos vivos y son la clase más abundante de moléculas
biológicas. El nombre carbohidratos significa literalmente hidratos de carbono y
proviene de su composición química, que para muchos de ellos es (C·H2O)n , donde n
≥ 3. Es decir, son compuestos en los que n átomos de carbonoparecen estar hidratados
con n moléculas de agua. En realidad se trata de polihidroxialdehidos y
polihidrohicetonas (y algunos derivados de éstos), cadenas de carbono que contienen
un grupo aldehído o cetónico y varios grupos hidroxilos (Figura 1).
Figura 1.
Estructura química básica de los
carbohidratos. Polihidroxialdehido
(gliceraldehido, izquierda)y polihidroxicetona (dihidroxiacetona,derecha).

CLASIFICACIÓN GENERAL DE MONOSACÁRIDOS, DISACÁRIDOS, OLIGOSACÁRIDOS Y POLISACÁRIDOS.
Las unidades básicas de los carbohidratos son los monosacáridos, no hidrolizables en
unidades más pequeñas. La glucosa es el monosacárido más abundante; tiene 6
átomos de carbono y es el combustible principal para la mayoría de los organismos.
Los disacáridos son la unión de dosmonosacáridos.
Los oligosacáridos contienen de dos a diez unidades de monosacáridos unidas
covalentemente. Por su parte, los polisacáridos están constituidos por gran número de
unidades de monosacáridos unidos covalentemente, alcanzando pesos moleculares de
hasta 106 dalton (g/mol). Los polisacáridos desempeñan dos funciones biológicas
principales: algunos almacenan energía metabólica y otros sirven deelementos
estructurales a la célula.



Los monosacáridos se forman en la naturaleza por reducción del carbono atmosférico
gracias a la "fijación" del CO2 que realizan los organismos fotosintéticos. El ciclo del
carbono se completa con la oxidación de los carbohidratos hasta CO2 realizada por el
metabolismo oxidativo de plantas y animales.
Monosacáridos
Los monosacáridos se clasificansegún la naturaleza química de su grupo carbonilo
y del número de átomos de carbono que poseen.
Atendiendo a la naturaleza química del grupo funcional carbonílico, si éste es aldehído
el monosacárido recibe el nombre genérico de aldosa, y si es cetónico el monosacárido
se le designa como cetosa. Dependiendo del número de átomos de carbono de la
molécula, los monosacáridos se denominan triosas,tetrosas, pentosas, hexosas,
etc. cuando contienen tres, cuatro, cinco, seis, etc. átomos de carbono. Se conocen en
la naturaleza monosacáridos de hasta 8 átomos de carbono.
La combinación de ambas nomenclaturas anteriores permite denominar con el término
aldohexosa a un azúcar (-osa) de seis átomos de carbono (-hex-), cuyo carbono
carbonílico es una aldosa (aldo-). Por ejemplo, la glucosa.
Elgliceraldehido es la aldosa más simple. Está formado por tres átomos de carbono,
el primero contiene el grupo aldehído, el segundo tiene unido un hidrógeno y un grupo
hidroxilo, mientras que el tercero posee dos hidrógenos y un hidroxilo. De los tres
carbonos, el segundo (C-2) posee los cuatros sustituyentes distintos y por esta
característica recibe el nombre de carbono asimétrico o quiral.Este hecho hace que
el gliceraldehido exista en dos estructuras espaciales que se diferencian por cierta
propiedad física (actividad óptica): una tiene el hidroxilo del C-2 hacia la derecha (Dgliceraldehido)
y la otra posee el hidroxilo del C-2 hacia la izquierda (L-gliceradehido).



Figura 3.
Estructura espacial de
gliceraldehido. Proyecciones de
Fischer y en perspectiva de lamolécula de gliceraldehido.
Las moléculas que aún teniendo la misma composición química tienen diferentes
propiedades se denominan isómeros. A isómeros que se diferencian por la disposición
espacial de los grupos sustituyentes de un centro quiral se les conoce con el nombre de
isómeros ópticos o estereoisómeros. Dichos isómeros ópticos presentan una
propiedad física denominada actividad óptica....