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Figura 1: Ejemplos de hidratos de carbono. Pixabay.
Definición de hidratos de carbono simples
Loshidratos de carbono simples son hidratos de carbono formados por una o dos moléculas de azúcar.
Loshidratos de carbono son los compuestos orgánicos más comunes formados por carbono, hidrógeno y oxígeno que sirven como fuente de energía para los organismos vivos.
Los compuestosorgánicos son esencialmente compuestos químicos que contienen enlaces de carbono. El carbono es esencial para la vida, ya que forma rápidamente enlaces con otras moléculas y componentes, lo que permite que la vida se produzca fácilmente.
La disposición del carbono con respecto al hidrógeno y al oxígeno da nombre a los hidratos de carbono.
Un átomo de carbono (\(C\)), dos átomos de hidrógeno (\(H\)) y un átomo de oxígeno (\(O\)) son los que constituyen la base de los hidratos de carbono.
Te habrás dado cuenta de que esta combinación de partículas hace que sea un emparejamiento de Carbono (carbo-) y agua (-hidrato). Diferenciamos los hidratos de carbono por la longitud de estas cadenas atómicas. Examinar la cadena atómica nos permite clasificar los hidratos de carbono en tres grupos principales: Monosacáridos, disacáridos y polisacáridos. Todos estos hidratos de carbono almacenan energía durante algún tiempo de alguna forma.
Función de los hidratos de carbono simples
Los hidratos de carbono sirven para almacenar energía. El cuerpo humano utiliza cada gramo de esta energía cuando la ingiere, ya que los hidratos de carbono son esenciales para nuestra nutrición. Además de alimentar tu cuerpo, los hidratos de carbono también ayudan a fabricar lípidos y a construir macromoléculas esenciales, y sus subproductos ayudan al sistema inmunitario, a la reproducción y a la producción de energía.
Lasmacromoléculas son grandes moléculas vitales para los procesos biológicos, como las proteínas, los ácidos nucleicos y los hidratos de carbono.
Las proteínas son compuestos orgánicos, como los hidratos de carbono, pero sus principales funciones son actuar como anticuerpos para proteger nuestro sistema inmunitario, como enzimas para acelerar las reacciones químicas, etc.
Losácidos nucleicos son compuestos orgánicos como el ARN y el ADN. El ADN (ácido desoxirribonucleico) actúa como información genética en los organismos vivos.
Los hidratos de carbono proporcionan a nuestro cuerpo glucosa, un azúcar simple que puede convertirse en energía o ATP para alimentar nuestras Células.
El ATP o fosfato de adenosina es un compuesto orgánico que proporciona energía a la célula para sus procesos metabólicos. Los procesos metabólicos son reacciones químicas en las Células, como la Fotosíntesis y laRespiración celular .
La Respiración celular es el proceso por el que convertimos la glucosa, un hidrato de carbono simple, en ATP.
Tipos de hidratos de carbono simples
Los monosacáridos son azúcares simples, como la glucosa y la fructosa, y se consideran monómeros o los componentes básicos de los hidratos de carbono. Muchos de los alimentos que se consumen en todo el mundo contienen glucosa o fructosa. Entre estos alimentos están la miel, el zumo de uva, el pomelo, los refrescos, los arándanos secos, las manzanas, las uvas, las peras y las pasas.
- La fructosa es un azúcar simple que se encuentra fácilmente en el medio exterior a través de la fruta. La glucosa, en cambio, suele proceder de la digestión de otros hidratos de carbono. Tanto la glucosa como la fructosa tienen la misma fórmula química, pero si se examinan más de cerca, vemos que los átomos de la glucosa y la fructosa están dispuestos de forma diferente, lo que los convierte en isómeros.
- La glucosa es uno de los hidratos de carbono simples más abundantes y lo utiliza casi todo el planeta. Este azúcar simple se crea durante el proceso de fotosíntesis, tras lo cual se utiliza durante el proceso de respiración celular para dar energía.
- Laglucosa y la fructosa son isómeros. Los isómeros son compuestos que poseen la misma fórmula pero tienen una disposición diferente de átomos o estructuras. Esta diferencia de forma confiere a la glucosa y a la fructosa propiedades individuales.
Cuando se unen específicamente sólo dos monosacáridos, se denomina disacárido. El disacárido más común que muchos de nosotros utilizamos hoy en día sería en forma de azúcar de mesa o sacarosa.
- Elazúcar de mesa se compone de glucosa y fructosa. Otra forma común de disacárido es la lactosa.
- La lact osa es un azúcar creado emparejando glucosa con galactosa y se encuentra habitualmente en la leche de los mamíferos.
Tanto los monosacáridos como los disacáridos se consideran hidratos de carbono simples por su estructura menos compleja.
Ejemplos de hidratos de carbono simples
Después de repasar un hidrato de carbono simple, su función y sus tipos, tenemos que repasar los ejemplos de hidratos de carbono simples.
Ejemplos de monosacáridos comunes:
- Glucosa: Este azúcar simple proporciona a nuestras células una importante fuente de energía, y su fórmula es \(C_6H_{12}O_6\).
- Ribosa: Se trata de un azúcar de cinco carbonos o pentosa crucial para crear ATP y ARN. El ARN o ácido ribonucleico actúa como mensajero del ADN y controla la creación de proteínas.
- Desoxirribosa: La desoxirribosa es un azúcar que se sintetiza cuando el grupo hidroxilo de la ribosa se sustituye por hidrógeno. El ADN o ácido desoxirribonucleico está formado por azúcar desoxirribosa y grupos fosfato.
- Manosa: La manosa es un monosacárido que es una hexosa y puede encontrarse de forma natural en algunas plantas como los arándanos.
- Fructosa: La fructosa es un azúcar que se encuentra principalmente en frutas y verduras, un isómero de la glucosa.
- Gliceraldehído: El gliceraldehído está formado por tres átomos de carbono y es uno de los azúcares que podemos obtener a partir de la fotosíntesis y la respiración celular (la etapa de glucólisis de la respiración celular).
Figura 2: Se muestran ejemplos de glucosa, fructosa y manosa. Wikimedia.
Ejemplos de disacáridos comunes:
- Sacarosa: La sacarosa o azúcar de mesa es producida por las plantas en la fotosíntesis y está formada por fructosa y glucosa. Solemos utilizar la sacarosa como edulcorante para postres, un azúcar que se encuentra en frutas, verduras, etc.
- Lactosa: La lactosa está formada por glucosa y galactosa y es un azúcar que se encuentra en la leche. Las bacterias también utilizan la lactosa para sintetizar el yogur y el queso.
- Maltosa: La maltosa o azúcar de malta se produce mediante la descomposición del almidón y suele utilizarse para fabricar cerveza.
- Trehalosa: El azúcar disacárido está formado por dos monómeros de glucosa y se encuentra en muchos organismos, pero no en los mamíferos, para ayudar a las células contra la desecación o desecación.
Figura 3: Ilustración de la sacarosa. Wikimedia.
Hidratos de carbono simples frente a hidratos de carbono complejos
Lospolisacáridos y los oligosacáridos se consideran hidratos de carbono complejos. Se forman cuando se encadenan muchos grupos de azúcares simples.
Los polisacáridos están formados por múltiples monosacáridos o estructuras más complicadas, lo que los convierte en hidratos de carbono complejos.
Ejemplos de polisacáridos serían el almidón, el glucógeno, la celulosa y la quitina.
Losoligosacáridos son hidratos de carbono que suelen constar de tres a diez monosacáridos, mientras que los polisacáridos son, por término medio, más largos.
Algunos ejemplos de oligosacáridos son la rafinosa y la oligofructosa.
Por otra parte, los hidratos de carbono simples están formados por un azúcar o monosacárido y dos azúcares o disacáridos. El organismo utiliza los hidratos de carbono simples como fuente de energía más rápidamente que los complejos, porque son más cortos y menos complejos. Esto significa que los hidratos de carbono simples suelen provocar un aumento más rápido del azúcar en sangre y de la secreción pancreática de insulina, lo que a veces tiene efectos perjudiciales para la salud.
El hecho de que los hidratos de carbono sean simples o complejos no significa que sean siempre saludables o no. Para obtener la historia completa, debemos tener en cuenta el índice glucémico.
El índice glucémico clasifica los hidratos de carbono en función de lo rápido y mucho que elevan los niveles de azúcar en sangre en una escala de 0 a 100. Cuanto más se acerca a 100, la puntuación de los alimentos en el índice se descompone rápidamente, lo que provoca un rápido aumento de los niveles de azúcar en sangre en comparación con los alimentos que puntúan más cerca de 0.
Algunos ejemplos de alimentos con índices glucémicos altos son los refrescos, la comida rápida, las patatas, las patatas fritas, etc. En cambio, los alimentos con índices glucémicos más bajos son la fruta, los huevos, etc. Un índice glucémico de 56-69 lo convierte en un alimento de nivel medio.
Consumir muchos alimentos con un índice glucémico alto conlleva un mayor riesgo de diabetes de tipo 2 , enfermedades cardiacas ycáncer de colon ; en cambio, se ha demostrado que los alimentos con índices glucémicos bajos pueden ayudar a regular la diabetes de tipo 2, hacer perder peso y producir algunos beneficios antiinflamatorios.
Recuerda que el índice glucémico de cualquier hidrato de carbono puede verse afectado por el procesado, la cantidad de fibra, la madurez, el contenido de ácidos y grasas y la forma física.
- Losalimentos procesados suelen tener índices glucémicos más altos porque puedes digerirlos más fácilmente.
Por ejemplo, el zumo de fruta tiene un índice glucémico más alto que la fruta.
- Los alimentos ricos en fibra tienen un índice glucémico más bajo que los alimentos pobres en fibra.
- Las frutas y verdurassin madurar tienen un índice glucémico más bajo que las frutas y verduras más maduras.
- La forma física de los cereales integrales tiene un índice glucémico más bajo que los cereales procesados, como el pan integral.
- Consumir hidratos de carbono con grasas, ácidos y proteínas hace que la digestión sea más lenta y reduce el índice glucémico.
En general, los hidratos de carbono simples se descomponen o digieren rápidamente en comparación con los complejos, lo que provoca cambios en el azúcar en sangre y hace que tengamos hambre antes. Esto puede provocar diabetes e hipertensión.
Algunos ejemplos de hidratos de carbono complejos esenciales son:
- La celulosa: El biopolímero más abundante del mundo, formado por enlaces de glucosa que pueden formar fibras densas y componer las paredes celulares de plantas y vegetales. Se encuentra en la madera y el algodón. Los biopolímeros son sustancias producidas por las células de los organismos vivos.
- El almidón: La principal forma de almacenamiento de energía de plantas como la patata, que está formada por numerosas unidades de glucosa combinadas. El almidón existe en dos formas estructurales: la amilosa es recta y la amilopectina es ramificada.
- Glucógeno: El glucógeno es la principal reserva energética de los animales, alojada en los tejidos corporales y, en menor medida, en el hígado. Puede descomponerse en glucosa por hidrólisis en situaciones de necesidad energética y sirve para que los animales, los hongos y las bacterias almacenen energía.
La quitina: La quitina es un polisacárido estructural rico en nitrógeno y presente en la estructura de los hongos y los exoesqueletos de los artrópodos.
Es el polímero natural más abundante del mundo después de la celulosa.
Peptidoglicano: También conocido como mureína, es un copolímero resistente que constituye la estructura celular de numerosas bacterias. Los copolímeros están formados por más de un tipo de monómero en sus cadenas.
Figura 5: Ilustración de la amilopectina. Wikimedia.
Hidratos de carbono simples - Puntos clave
- Los hidratos de carbono simples son hidratos de carbono formados por una o dos moléculas de azúcar.
- Los hidratos de carbono son los compuestos orgánicos más comunes formados por carbono, hidrógeno y oxígeno que sirven como fuente de energía para los organismos vivos.
- Los compuestos orgánicos son esencialmente compuestos químicos que contienen enlaces de carbono. El carbono es esencial para la vida, ya que forma rápidamente enlaces con otras moléculas y componentes, lo que permite que la vida se produzca fácilmente.
- Los polisacáridos y los oligosacáridos se consideran hidratos de carbono complejos. Se forman cuando se encadenan muchos grupos de azúcares simples.
- Los polisacáridos están formados por múltiples monosacáridos o estructuras más complicadas, lo que los convierte en hidratos de carbono complejos. Ejemplos de polisacáridos serían el almidón, el glucógeno, la celulosa y la quitina.
Referencias
- Julie E. Holesh Sanah Aslam y Andrew Martin, Fisiología Hidratos de carbono, 2022.
- Harvard T.H. Chan, Hidratos de carbono: la calidad importa, 2022.
- Harvard T.H. Chan, Hidratos de carbono y azúcar en sangre, 2022.
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