Carbohidratos
Los carbohidratos, también llamado hidratos del carbono, son compuestos químicos formados estructuralmente por tres elementos solamente: el carbono, el hidrógeno y por último, el oxígeno. Su fórmula es Cn (H2O)m, y es precisamente por dicha fórmula, que en un principio se le llamó hidratos del carbono, nombre que ha continuado en uso.
Monosacáridos:
Los monosacáridos, también conocidos como azúcares, son los carbohidratos más sencillos que podemos encontrar; estos pueden ser aldosas o cetosas, dependiendo de la presencia de los grupos aldehído o cetona en las diferentes estructuras. La fórmula general de estos hidratos de carbono sencillos es Cn H2n O n, de donde n es un número igual o mayor de 3, pudiéndose clasificar en triosas, terrosas, pentosas o hexosas, dependiendo del número de carbonos que presente, respectivamente serían 3, 4,5 o 6 átomos del carbono. Los monosacáridos son compuestos químicos ópticamente activos, y por lo general en la naturaleza podemos encontrar la configuración D. Son sustancias que encontramos en estado sólido con coloración blanca, estructura cristalina soluble en agua, y con un característico sabor dulce.
Uno de los monosacáridos más conocido es la glucosa, que es una aldosa que consta de 6 átomos e carbono, es decir es una hexosa, cuya fórmula es C6 H12 O6. Esta hexosa se presenta como un aldehído, por lo que sabremos que su cadena es abierta; pero en disolución en agua se encuentra mayormente en dos formas cíclicas, la alfa y beta glucosa, resultado de la reacción que sucede entre las moléculas del grupo aldehído y el grupo –OH, que se encuentra situado en el penúltimo carbono. De dicho modo, se consigue alfa-glucosa, en donde el grupo –OH se encuentra situado debajo del anillo, y la beta-glucosa, donde el grupo –OH se encuentra situado por encima.
Por otro lado, la ribosa, así como la desoxirribosa, son también monosacáridos, ambos de 5 átomos de carbono, muy importantes en la bioquímica, pues cuando se encuentran en sus formas cíclicas conforman el DNA y el RNA.
Además de los mencionados, existen otros monosacáridos importantes como la fructosa, que es un monosacárido de tipo cetosa y es el azúcar más dulce que se encuentra en la naturaleza. Se encuentra en muchas frutas y es el principal componente del azúcar de mesa.
Disacáridos y polisacáridos:
Los disacáridos son azúcares que se han formado a partir de la condensación de dos moléculas de glucosa alfa. El azúcar de malta, o maltosa por ejemplo, resulta también de la condensación de dos moléculas de este tipo de glucosa, utilizada ampliamente para la producción de la cerveza.
La sacarosa, más conocida como azúcar de mesa, es otro disacárido importante. Se forma a partir de la unión de una molécula de glucosa y una de fructosa. La lactosa, azúcar presente en la leche, es un disacárido formado por la unión de una molécula de glucosa y una de galactosa.
La gran parte de los carbohidratos que existen de forma natural son del tipo polisacáridos, los cuales se caracterizan por constar de masas moleculares grandes. Sus dos funciones principales son el almacenamiento de la glucosa como fuente de energía para los diferentes seres vivos y además también estructuralmente, es el componente principal de las células.
La celulosa es un polímero de tipo lineal conformado por glucosa beta, de unas 3000 unidades. Es el componente principal de la estructura de materiales y productos vegetales, como es el caso de la madera. La celulosa es el polisacárido más abundante en la naturaleza, así como el que posee una mayor aplicación en la industria, ya que algunos materiales tan comunes como puede ser el papel o el algodón, se encuentran formados por fibras de este polímero.
Otro polímero importante en la naturaleza es el almidón, el cual es una mezcla de polímeros de amilosa y amilopectina, ambos glucosa alfa. La amilosa forma cadenas sin ramas de en torno a 600 unidades de alfa-glucosa, tomando una estructura helicoidal. La amilopectina por su parte, está compuesta por cadenas ramificadas de glucosa alfa de unas 6000 unidades.
Las plantas conservan la energía en forma de almidón, y los animales lo hacen en forma de glucógeno, el cual es un polisacárido que estructuralmente se parece a la amilopectina. La acción de específicas enzimas en los polisacáridos da las subunidades necesarias de glucosa para conseguir energía. La celulosa no se digiere en el cuerpo del hombre, pues solamente los herbívoros pueden producir la enzima celulasa que degrada a dicho polisacárido.
En el cuerpo humano, los carbohidratos son esenciales para el funcionamiento normal del organismo. Son la principal fuente de energía para el cerebro y los músculos durante el ejercicio físico. También son necesarios para el metabolismo de las grasas y para mantener el equilibrio del azúcar en la sangre. Sin embargo, un consumo excesivo de carbohidratos, especialmente de los simples y refinados, puede llevar a problemas de salud como la obesidad y la diabetes. Por lo tanto, es importante tener una dieta equilibrada que incluya una cantidad adecuada de carbohidratos, preferiblemente de los complejos y de origen natural.