Carbohidratos

Carbohidratos
Los carbohidratos comprenden un amplio grupo de sustancias que incluyen los azúcares y sus derivados así como los polímeros de estos. El nombre deriva de la observación realizada hace bastante tiempo, de que muchas de los azúcares simples tienen como fórmula empírica Cn(H2O)n lo que corresponde a un "hidrato de carbono" es decir a un compuesto que podía considerarse constituido porun número demoléculas de agua enlazadas a la misma cantidad de átomos de carbono. Por ejemplo la glucosa cuya fórmula es C6H12O6 , se puede escribir también como C6(H2O)6.

Los carbohidratos están ampliamente distribuidos en la naturaleza entre animales y plantas, los que, con diferentes variaciones constituyen las fuentes de energía, soportan los tejidos de las plantas y de ciertos animales yson los precursores de los compuestos biológicos.

Tipos de carbohidratos
Azúcares simples
Los azúcares simples, o sacáridos, son sustancias cristalinas, sin olor ni color, solubles en agua, de sabor dulce y presentan actividad óptica, es decir rotan el plano de la luz polarizada incidente un cierto ángulo a la salida. La sacarosa o azúcar de mesa es un ejemplo de este tipo de carbohidrato quetenemos y usamos todos en casa. La terminación -osa designa un azúcar simple. Galactosa, maltosa etc.

Estos azúcares pueden estar constituidos por una o más moléculas de la forma no hidrolizable de azúcar (monómero), es decir la molécula más pequeña que puede considerarse un sacárido, dos típicos ejemplos de azúcares monoméricos son la glucosa y la fructuosa de fórmulas C6(H2O)6 y por ello  sedenominan monosacáridos.

Los monosacáridos además se pueden clasificar dependiendo de la cantidad de átomos de carbono presentes en la molécula como triosas,tetrosas, pentosas, hexosas y así sucesivamente, y también en aldosas o cetosas de acuerdo a si poseen un grupo funcional aldehído (-CH=O) o cetona (=C=O) en la estructura molecular.

Más tarde ambas designaciones fueron combinadas y de esta formalas aldopentosas son monosacáridos de cinco átomos de carbono con una función aldehido y los cetohexosas son monosacáridos con seis átomos de carbono y un grupo cetona.

La unión de dos o más de estos monómeros da lugar al resto de los azúcares simples, disacáridos (con dos monosacáridos); trisacáridos (con tres), tetrasacáridos (con cuatro) etc. La hidrólisis de estos azúcares más complejos dalugar a los monómeros constituyentes.

Llevando esto a un plano hipotético del macromundo que nos rodea y para facilitar la comprensión, digamos que los monosacáridos son como los ladrillos, la unidad constructiva, y que por unión de estos se hace una pared, que puede tener desde dos a múltiples ladrillos. 

Polisacáridos
Los carbohidratos de alto peso molecular (polímeros) sedenominan polisacáridos y son de estructura amorfa, insolubles en agua y sin sabor dulce. Pueden estar constituidos por entre 100 a 90,000 o más monosacáridos. Dos ejemplos familiares de estos polisacáridos son el almidón y la celulosa. Sometidos a un proceso de hidrólisis, los polisacáridos dan lugar a azúcares simples.

Un resumen de la inter-relación se presenta a continuación en la tabla 1.

Tipo

Comportamiento en lahidrólisis
Monosacáridos

CnH2nOn ------>  No hay reacción
Aldosas (aldotriosa, C3H6O3, aldopentosa,  C5H10O5, etc.)
Cetosas (cetotetrosa, C4H8O4, cetohexosa  C6H12O6, etc.)





Disacáridos

CnH2n - 2On -1 ----->  2 Monosacáridos

Ejemplo
C12H22O11  +  H2O  ---->  2 C6H12O6



Trisacáridos

CnH2n - 4On -2  ------> 3 Monosacáridos

Ejemplo
C18H32O16  +  2H2O ---->  3 C6H12O6



Tetrasacáridos,etc. (también llamados oligosacáridos)

Rinden 4 (o más) monosacáridos



Polisacáridos

Rinden muchos monosacáridos

Ejemplo
(C6H10O5)n  + nH2O  ---->  nC6H12O6
                                 (n = 100 - 90,000)



Tabla 1

Monosacáridos
Grupos funcionales en los monosacáridos.
Usemos para tratar el asunto dos típicos monosacáridos, la glucosa y la fructuosa, los que tienen la misma fórmula...