Carbohidratos

Los carbohidratos son moléculas formadas por carbono, hidrógeno y oxígeno (C, H, O) e incluyen algunas de las moléculas más relevantes en la vida de los organismos, como:

• Glucosa: Universalmente utilizada por las células para la obtención de energía metabólica.
• Glucógeno: Contenido en el hígado y el músculo, forma la reserva de energía más fácilmente asequible para las células del organismo.
• Ribosa y desoxirribosa: Forman parte de la estructura química de los ácidos nucleicos.

Funciones de los Carbohidratos

• Determinante antigénico.
• Formación de estructuras (glicoproteínas, proteoglicanos, glucolípidos).
• Reponer energía (combustible).
• Almacenamiento de energía (glucógeno y almidón).

Tipos de Carbohidratos

• Monosacáridos: Unidades básicas de los carbohidratos.
• Oligosacáridos: Formados por 2 a 10 monosacáridos (ej. disacáridos).
• Polisacáridos: Formados por más de 10 monosacáridos.

Monosacáridos

Existen dos familias de monosacáridos: las aldosas y las cetosas. Las más abundantes en la naturaleza tienen entre 3 y seis átomos de carbono. Las cetosas se denominan insertando la sílaba «ul» en el nombre de la aldosa correspondiente. Por ejemplo:

• Ribosa – Ribulosa
• Eritrosa – Eritrulosa

Los monosacáridos con 5 o más átomos de carbono en su esqueleto aparecen en disolución como estructuras cíclicas, formando un enlace covalente entre el átomo de oxígeno de un grupo hidroxilo y el átomo de carbono del carbonilo.

• Furanosas: Monosacáridos cíclicos con anillos de 5 miembros.
• Piranosas: Monosacáridos cíclicos con anillos de 6 miembros.

Oligosacáridos

Los más relevantes en bioquímica son los disacáridos:

• Maltosa: Glucosa + glucosa (enlace α 1-4)
• Sacarosa: Glucosa + fructosa (enlace α-β 1-2)
• Lactosa: Galactosa + glucosa (enlace β 1-4)
• Celobiosa: Glucosa + glucosa (enlace β 1-4)

Polisacáridos

Son biomoléculas formadas por la unión de una gran cantidad de monosacáridos. Cumplen funciones de reserva energética y estructural.

Homopolisacáridos

Polímeros de un solo monosacárido. Ejemplos: almidón, celulosa y glucógeno.

Heteropolisacáridos

Formados por más de una clase de monosacárido. Ejemplos: heparina y ácido hialurónico.

Glucógeno

Almidón animal, se encuentra en hígado y músculo como almacenamiento de glucosa. El glucógeno de los alimentos es hidrolizado. Es una molécula esférica.

Almidón

Polisacárido de reserva de vegetales. Se encuentra en tubérculos, leguminosas, cereales y otros vegetales. Compuesto por amilosa (20%) y amilopectina (80%). Contiene alrededor de 200 unidades de glucosa (enlace α 1-4). Sus gránulos son insolubles en agua fría, pero se hinchan al calentarse.

Celulosa

Representa el 50% del carbono orgánico en la biosfera. La madera contiene 50% de celulosa y el algodón es casi celulosa pura. Es un polisacárido de D-glucosa (enlace β 1-4). No es digerible, pero aporta volumen a la dieta y previene el estreñimiento.

Quitina

Forma el exoesqueleto de insectos y crustáceos. Homopolisacárido de N-acetil-D-glucosamina (enlace β 1-4). Insoluble en agua.

Dextrano

Homopolisacárido de glucosa (enlace α 1-6). Sustituto de la albúmina del plasma por su presión osmótica similar.

Heparina

Anticoagulante. Cadena de polisacáridos con peso molecular entre 4 y 40 kDa. Actúa como cofactor de la antitrombina III, inhibidor natural de la trombina.

Ácido Hialurónico (AH)

Polisacárido del tipo glucosaminoglucanos con enlaces β. Tiene función estructural, como los sulfatos de condroitina. De textura viscosa, se encuentra en la sinovia, humor vítreo y tejido conjuntivo colágeno. En humanos, se concentra en las articulaciones, cartílagos y piel.

Glucólisis

La glucólisis es una vía catabólica donde las células oxidan glúcidos para obtener energía. Consta de 9 reacciones enzimáticas en el citoplasma que transforman una molécula de glucosa en dos de piruvato. La degradación hasta piruvato es parte del proceso catabólico de la glucosa, ya que estas moléculas pueden seguir oxidándose para generar más energía.