Carbohidratos. Tipos de carbohidratos

carbohidratos - compuestos orgánicos formado por carbono y oxígeno. Hay carbohidratos simples, o monosacáridos, como la glucosa, y complejos, o polisacáridos, que se dividen en inferiores, que contienen algunos residuos de carbohidratos simples, como los disacáridos, y superiores, que tienen moléculas muy grandes a partir de muchos residuos de carbohidratos simples. En los organismos animales, el contenido de carbohidratos es aproximadamente el 2% del peso seco.

El requerimiento diario promedio de carbohidratos de un adulto es de 500 g, y con trabajo muscular intenso, de 700 a 1000 g.

La cantidad de carbohidratos al día debe ser del 60% en peso y del 56% en peso de la cantidad total de alimento.

La glucosa está contenida en la sangre, en la que su cantidad se mantiene en un nivel constante (0,1-0,12%). Después de la absorción en el intestino, los monosacáridos son transportados por la sangre al torrente sanguíneo, donde se produce la síntesis de monosacáridos de glucógeno, que forma parte del citoplasma. Las reservas de glucógeno se almacenan principalmente en los músculos y el hígado.

La cantidad total de glucógeno en el cuerpo de una persona que pesa 70 kg es de aproximadamente 375 g, de los cuales 245 g se encuentran en los músculos, 110 g en el hígado (hasta 150 g) y 20 g en la sangre y otros órganos del cuerpo. Líquidos En el cuerpo de una persona entrenada hay 40 g de glucógeno, un 50% más que en una persona no entrenada.

Los carbohidratos son la principal fuente de energía para la vida y el funcionamiento del cuerpo.

En el cuerpo, en condiciones sin oxígeno (anaeróbicas), los carbohidratos se descomponen en ácido láctico, liberando energía. Este proceso se llama glucólisis. Con la participación del oxígeno (condiciones aeróbicas), se descomponen en dióxido de carbono y liberan mucha más energía. Grande significado biológico Tiene descomposición anaeróbica de carbohidratos con la participación de ácido fosfórico: fosforilación.

La fosforilación de la glucosa se produce en el hígado con la participación de enzimas. Los aminoácidos y las grasas pueden ser fuentes de glucosa. En el hígado, se forman enormes moléculas de polisacárido, el glucógeno, a partir de glucosa prefosforilada. La cantidad de glucógeno en el hígado humano depende de la naturaleza de la nutrición y la actividad muscular. Con la participación de otras enzimas en el hígado, el glucógeno se descompone en glucosa, la formación de azúcar. La descomposición del glucógeno en el hígado y los músculos esqueléticos durante el ayuno y el trabajo muscular va acompañada de la síntesis simultánea de glucógeno. La glucosa producida en el hígado ingresa y se entrega a todas las células y tejidos.

Sólo una pequeña parte de las proteínas y grasas libera energía mediante el proceso de degradación desmolítica y, por tanto, sirve como fuente directa de energía. Una parte importante de las proteínas y grasas se convierte primero en carbohidratos en los músculos incluso antes de su descomposición completa. Además, desde el canal digestivo, los productos de hidrólisis de proteínas y grasas ingresan al hígado, donde los aminoácidos y las grasas se convierten en glucosa. Este proceso se conoce como gluconeogénesis. La principal fuente de formación de glucosa en el hígado es el glucógeno; una parte mucho menor de la glucosa se obtiene mediante la gluconeogénesis, durante la cual se retrasa la formación de cuerpos cetónicos. Por tanto, el metabolismo de los carbohidratos afecta significativamente el metabolismo del agua y el agua.

Cuando el consumo de glucosa por parte de los músculos que trabajan aumenta de 5 a 8 veces, se forma glucógeno en el hígado a partir de grasas y proteínas.

A diferencia de las proteínas y las grasas, los carbohidratos se descomponen fácilmente, por lo que son rápidamente movilizados por el organismo con un elevado gasto energético (trabajo muscular, emociones de dolor, miedo, ira, etc.). La descomposición de los carbohidratos mantiene la estabilidad del cuerpo y es la principal fuente de energía para los músculos. Los carbohidratos son esenciales para el funcionamiento normal. sistema nervioso. Una disminución del azúcar en sangre provoca una caída de la temperatura corporal, debilidad y fatiga muscular y trastornos de la actividad nerviosa.

Sólo una parte muy pequeña de la glucosa liberada por la sangre se utiliza en los tejidos para liberar energía. La principal fuente de metabolismo de los carbohidratos en los tejidos es el glucógeno, previamente sintetizado a partir de glucosa.

Durante el trabajo de los músculos, los principales consumidores de carbohidratos, se utilizan las reservas de glucógeno ubicadas en ellos, y solo después de que estas reservas se agotan por completo, comienza el uso directo de la glucosa entregada a los músculos por la sangre. Al mismo tiempo, se consume la glucosa formada a partir de las reservas de glucógeno en el hígado. Después del trabajo, los músculos renuevan su suministro de glucógeno, sintetizándolo a partir de glucosa en sangre, y el hígado, debido a la absorción de monosacáridos en el tracto digestivo y la descomposición de proteínas y grasas.

Por ejemplo, cuando el contenido de glucosa en la sangre aumenta por encima del 0,15-0,16% debido a su abundante contenido en los alimentos, lo que se denomina hiperglucemia alimentaria, se excreta del cuerpo a través de la orina: glucosuria.

Por otro lado, incluso con un ayuno prolongado, el nivel de glucosa en sangre no disminuye, ya que la glucosa ingresa a la sangre desde los tejidos durante la descomposición del glucógeno en ellos.

Breve descripción de la composición, estructura y papel ecológico de los carbohidratos.

Los carbohidratos son sustancias orgánicas formadas por carbono, hidrógeno y oxígeno, que tienen la fórmula general C n (H 2 O) m (para la gran mayoría de estas sustancias).

El valor de n es igual a m (para monosacáridos) o mayor (para otras clases de carbohidratos). La fórmula general anterior no corresponde a la desoxirribosa.

Los carbohidratos se dividen en monosacáridos, di(oligo)sacáridos y polisacáridos. A continuación se muestra una breve descripción de los representantes individuales de cada clase de carbohidratos.

Breves características de los monosacáridos.

Los monosacáridos son carbohidratos cuya fórmula general es C n (H 2 O) n (la excepción es la desoxirribosa).

Clasificaciones de monosacáridos.

Los monosacáridos son un grupo de compuestos bastante grande y complejo, por lo que tienen una clasificación compleja según varios criterios:

1) según el número de carbonos contenidos en una molécula de monosacárido, se distinguen tetrosas, pentosas, hexosas y heptosas; Las pentosas y hexosas son de gran importancia práctica;

2) según los grupos funcionales, los monosacáridos se dividen en cetosas y aldosas;

3) según el número de átomos contenidos en una molécula de monosacárido cíclico, se distinguen piranosas (contienen 6 átomos) y furanosas (contienen 5 átomos);

4) Según la disposición espacial del hidróxido "glucósido" (este hidróxido se obtiene agregando un átomo de hidrógeno al oxígeno del grupo carbonilo), los monosacáridos se dividen en formas alfa y beta. Veamos algunos de los monosacáridos más importantes que tienen mayor importancia biológica y ambiental en la naturaleza.

Breves características de las pentosas.

Las pentosas son monosacáridos cuya molécula contiene 5 átomos de carbono. Estas sustancias pueden ser de cadena abierta y cíclicas, aldosas y cetosas, compuestos alfa y beta. Entre ellos, la ribosa y la desoxirribosa son las de mayor importancia práctica.

La fórmula general de la ribosa es C 5 H 10 O 5. La ribosa es una de las sustancias a partir de las cuales se sintetizan los ribonucleótidos, de los que posteriormente se obtienen diversos ácidos ribonucleicos (ARN). Por lo tanto, la forma alfa furanosa (de 5 miembros) de la ribosa es de gran importancia (en las fórmulas, el ARN se representa en forma de pentágono regular).

La fórmula general de la desoxirribosa es C 5 H 10 O 4. La desoxirribosa es una de las sustancias a partir de las cuales se sintetizan los desoxirribonucleótidos en los organismos; estos últimos son los materiales de partida para la síntesis de ácidos desoxirribonucleicos (ADN). Por lo tanto, la más importante es la forma alfa cíclica de la desoxirribosa, que carece de hidróxido en el segundo átomo de carbono del ciclo.

Las formas de cadena abierta de ribosa y desoxirribosa son aldosas, es decir, contienen 4 (3) grupos hidróxido y un grupo aldehído. Con la descomposición completa de los ácidos nucleicos, la ribosa y la desoxirribosa se oxidan a dióxido de carbono y agua; este proceso va acompañado de la liberación de energía.

Breves características de las hexosas.

Las hexosas son monosacáridos cuyas moléculas contienen seis átomos de carbono. La fórmula general de las hexosas es C 6 (H 2 O) 6 o C 6 H 12 O 6. Todas las variedades de hexosas son isómeros que corresponden a la fórmula anterior. Entre las hexosas, se encuentran cetosas, aldosas, formas de moléculas alfa y beta, formas de cadena abierta y cíclicas, formas de moléculas cíclicas de piranosa y furanosa. Valor más alto glucosa y fructosa naturales, que se analizan brevemente a continuación.

1. Glucosa. Como cualquier hexosa, tiene la fórmula general C 6 H 12 O 6. Pertenece a las aldosas, es decir, contiene un grupo funcional aldehído y 5 grupos hidróxido (característicos de los alcoholes), por lo tanto, la glucosa es un alcohol aldehído polihídrico (estos grupos están contenidos en forma de cadena abierta, en forma cíclica el grupo aldehído es ausente, ya que se convierte en un grupo hidróxido llamado "hidróxido de glucósido"). La forma cíclica puede tener cinco miembros (furanosa) o seis miembros (piranosa). La forma piranosa de la molécula de glucosa es de gran importancia en la naturaleza. Las formas de piranosa y furanosa cíclicas pueden ser formas alfa o beta, dependiendo de la posición del hidróxido glucosídico en relación con otros grupos hidróxido en la molécula.

Por propiedades físicas La glucosa es una sustancia sólida cristalina de color blanco, de sabor dulce (la intensidad de este sabor es similar a la sacarosa), muy soluble en agua y capaz de formar soluciones sobresaturadas (“jarabes”). Dado que la molécula de glucosa contiene átomos de carbono asimétricos (es decir, átomos conectados a cuatro radicales diferentes), las soluciones de glucosa tienen actividad óptica, por lo que distinguen entre D-glucosa y L-glucosa, que tienen diferentes actividades biológicas.

Desde un punto de vista biológico, lo más importante es la capacidad de la glucosa para oxidarse fácilmente según el siguiente esquema:

C 6 H 12 O 6 (glucosa) → (etapas intermedias) → 6СO 2 + 6H 2 O.

La glucosa es un compuesto importante en el sentido biológico, ya que, debido a su oxidación, es utilizada por el organismo como nutriente universal y fuente de energía de fácil acceso.

2. Fructosa. Esta es la cetosis, su fórmula general es C 6 H 12 O 6, es decir, es un isómero de la glucosa, se caracteriza por formas cíclicas y de cadena abierta. La más importante es la beta-B-fructofuranosa, o betafructosa para abreviar. La sacarosa se elabora a partir de betafructosa y alfaglucosa. EN ciertas condiciones La fructosa se puede convertir en glucosa mediante una reacción de isomerización. En términos de propiedades físicas, la fructosa se parece a la glucosa, pero es más dulce.

Breves características de los disacáridos.

Los disacáridos son productos de la reacción de descondensación de moléculas de monosacáridos idénticas o diferentes.

Los disacáridos son uno de los tipos de oligosacáridos (una pequeña cantidad de moléculas de monosacáridos (idénticas o diferentes) participan en la formación de sus moléculas).

El representante más importante de los disacáridos es la sacarosa (azúcar de remolacha o caña). La sacarosa es un producto de la interacción de alfa-D-glucopiranosa (alfa-glucosa) y beta-D-fructofuranosa (beta-fructosa). Su fórmula general es C 12 H 22 O 11. La sacarosa es uno de los muchos isómeros de los disacáridos.

Se trata de una sustancia cristalina blanca que existe en varios estados: cristalino grueso (“panes de azúcar”), finamente cristalino (azúcar granulada), amorfo (azúcar en polvo). Se disuelve bien en agua, especialmente en agua caliente (en comparación con agua caliente, solubilidad de la sacarosa en agua fría es relativamente pequeño), por lo tanto, la sacarosa es capaz de formar "soluciones sobresaturadas", jarabes que pueden "azucarificarse", es decir, se forman suspensiones finamente cristalinas. Las soluciones concentradas de sacarosa son capaces de formar sistemas vítreos especiales: los caramelos, que los humanos utilizan para producir ciertos tipos de dulces. La sacarosa es una sustancia dulce, pero su sabor dulce es menos intenso que el de la fructosa.

La propiedad química más importante de la sacarosa es su capacidad de hidrolizarse, lo que produce alfa-glucosa y beta-fructosa, que entran en reacciones del metabolismo de los carbohidratos.

Para el ser humano, la sacarosa es uno de los productos alimenticios más importantes, ya que es fuente de glucosa. Sin embargo, el consumo excesivo de sacarosa es perjudicial porque provoca una alteración del metabolismo de los carbohidratos, que se acompaña de la aparición de enfermedades: diabetes, enfermedades dentales y obesidad.

Características generales de los polisacáridos.

Los polisacáridos son polímeros naturales que son productos de la reacción de policondensación de monosacáridos. Como monómeros para la formación de polisacáridos se pueden utilizar pentosas, hexosas y otros monosacáridos. En la práctica, los más importantes son los productos de policondensación de hexosas. También se conocen polisacáridos cuyas moléculas contienen átomos de nitrógeno, por ejemplo la quitina.

Los polisacáridos a base de hexosa tienen la fórmula general (C 6 H 10 O 5) n. Son insolubles en agua y algunos de ellos son capaces de formar soluciones coloidales. Los más importantes de estos polisacáridos son diversas variedades de almidón vegetal y animal (estos últimos se denominan glucógenos), así como variedades de celulosa (fibra).

Características generales de las propiedades y papel ecológico del almidón.

El almidón es un polisacárido producto de la reacción de policondensación de la alfa-glucosa (alfa-D-glucopiranosa). Según su origen, los almidones se dividen en almidones vegetales y animales. Los almidones animales se llaman glucógenos. Aunque en general las moléculas de almidón tienen estructura general, la misma composición, pero las propiedades individuales del almidón obtenido de diferentes plantas son diferentes. Entonces, el almidón de papa es diferente del almidón de maíz, etc. Pero todos los tipos de almidón tienen propiedades comunes. Se trata de sustancias sólidas, blancas, finamente cristalinas o amorfas, “frágiles” al tacto, insolubles en agua, pero en agua caliente son capaces de formar soluciones coloidales que permanecen estables al enfriarse. El almidón forma tanto soles (por ejemplo, gelatina líquida) como geles (por ejemplo, la gelatina preparada con un alto contenido de almidón es una masa gelatinosa que se puede cortar con un cuchillo).

La capacidad del almidón para formar soluciones coloidales está asociada con la globularidad de sus moléculas (la molécula se enrolla formando una bola). Cuando entran en contacto con agua tibia o caliente, las moléculas de agua penetran entre las espiras de las moléculas de almidón, el volumen de la molécula aumenta y la densidad de la sustancia disminuye, lo que conduce a la transición de las moléculas de almidón a un estado móvil, característico de los sistemas coloidales. . La fórmula general del almidón: (C 6 H 10 O 5) n, las moléculas de esta sustancia tienen dos variedades, una de las cuales se llama amilosa (no hay cadenas laterales en esta molécula) y la otra es amilopectina (las moléculas tienen cadenas laterales en las que la conexión se produce a través de un puente de oxígeno de 1 a 6 átomos de carbono).

La propiedad química más importante que determina el papel biológico y ecológico del almidón es su capacidad de sufrir hidrólisis, formando en última instancia el disacárido maltosa o alfa-glucosa (este es el producto final de la hidrólisis del almidón):

(C 6 H 10 O 5) n + nH 2 O → nC 6 H 12 O 6 (alfa glucosa).

El proceso ocurre en organismos bajo la acción de todo un grupo de enzimas. Debido a este proceso, el organismo se enriquece con glucosa, un compuesto nutricional esencial.

Una reacción cualitativa al almidón es su interacción con el yodo, que produce un color rojo violeta. Esta reacción se utiliza para detectar almidón en varios sistemas.

El papel biológico y ecológico del almidón es bastante importante. Este es uno de los compuestos de reserva más importantes en los organismos vegetales, por ejemplo en las plantas de la familia de los cereales. Para los animales, el almidón es la sustancia trófica más importante.

Breve descripción de las propiedades y papel ecológico y biológico de la celulosa (fibra)

La celulosa (fibra) es un polisacárido producto de la reacción de policondensación de la beta-glucosa (beta-D-glucopiranosa). Su fórmula general es (C 6 H 10 O 5) n. A diferencia del almidón, las moléculas de celulosa son estrictamente lineales y tienen una estructura fibrilar (“filamentosa”). La diferencia en las estructuras de las moléculas de almidón y celulosa explica la diferencia en sus funciones biológicas y ambientales. La celulosa no es una reserva ni una sustancia trófica, ya que no es capaz de ser digerida por la mayoría de los organismos (la excepción son algunos tipos de bacterias que pueden hidrolizar la celulosa y absorber beta-glucosa). La celulosa no es capaz de formar soluciones coloidales, pero puede formar estructuras filamentosas mecánicamente fuertes que brindan protección a los orgánulos celulares individuales y resistencia mecánica a diversos tejidos vegetales. Al igual que el almidón, la celulosa se hidroliza bajo ciertas condiciones y el producto final de su hidrólisis es la beta-glucosa (beta-D-glucopiranosa). En la naturaleza, el papel de este proceso es relativamente pequeño (pero permite que la biosfera "asimile" la celulosa).

(C 6 H 10 O 5) n (fibra) + n(H 2 O) → n(C 6 H 12 O 6) (beta-glucosa o beta-D-glucopiranosa) (con hidrólisis incompleta de la fibra, la formación de es posible un disacárido soluble (celobiosa).

EN condiciones naturales La fibra (después de la muerte de las plantas) se descompone, como resultado de lo cual es posible la formación de varios compuestos. Debido a este proceso se forma humus (un componente orgánico del suelo). diferentes tipos carbón (petróleo y carbón se forman a partir de restos muertos de diversos organismos animales y vegetales en ausencia, es decir, en condiciones anaeróbicas, participa todo el complejo de sustancias orgánicas, incluidos los carbohidratos);

El papel ecológico y biológico de la fibra es que es: a) protectora; b) mecánico; c) compuesto formativo (para algunas bacterias realiza una función trófica). Los restos muertos de organismos vegetales son sustrato para algunos organismos: insectos, hongos y diversos microorganismos.

Breve descripción del papel ecológico y biológico de los carbohidratos.

Resumiendo el material discutido anteriormente sobre las características de los carbohidratos, podemos sacar las siguientes conclusiones sobre su papel ecológico y biológico.

1. Realizan una función constructiva tanto en las células como en el organismo en su conjunto debido a que forman parte de las estructuras que forman células y tejidos (esto es especialmente típico de plantas y hongos), por ejemplo, membranas celulares, varias membranas, etc. d., además, los carbohidratos participan en la formación de sustancias biológicamente necesarias que forman una serie de estructuras, por ejemplo, en la formación de ácidos nucleicos que forman la base de los cromosomas; Los carbohidratos son parte de proteínas complejas: glicoproteínas, que tienen cierta importancia en la formación de estructuras celulares y sustancia intercelular.

2. La función más importante de los carbohidratos es la función trófica, que consiste en que muchos de ellos son productos alimenticios de organismos heterótrofos (glucosa, fructosa, almidón, sacarosa, maltosa, lactosa, etc.). Estas sustancias, en combinación con otros compuestos, forman productos alimenticios utilizados por el hombre (varios cereales; frutos y semillas de plantas individuales, que incluyen carbohidratos en su composición, son alimento para las aves, y los monosacáridos, que entran en un ciclo de diversas transformaciones, contribuyen a la formación de sus propios carbohidratos, característicos de un determinado organismo, así como de otros compuestos organobioquímicos (grasas, aminoácidos (pero no sus proteínas), ácidos nucleicos, etc.).

3. Los carbohidratos también se caracterizan por una función energética, que consiste en que los monosacáridos (en particular la glucosa) en los organismos se oxidan fácilmente (el producto final de la oxidación es CO 2 y H 2 O), y se gasta una gran cantidad de energía. liberado, acompañado de la síntesis de ATP.

4. También tienen una función protectora, que consiste en el hecho de que a partir de carbohidratos surgen estructuras (y ciertos orgánulos de la célula) que protegen a la célula o al organismo en su conjunto de diversos daños, incluidos los mecánicos (por ejemplo, las cubiertas quitinosas). de insectos que forman exoesqueletos, paredes celulares de plantas y muchos hongos, incluida la celulosa, etc.).

5. Un papel importante lo desempeñan las funciones mecánicas y formadoras de los carbohidratos, que representan la capacidad de las estructuras formadas por carbohidratos o en combinación con otros compuestos para darle al cuerpo una determinada forma y hacerlo mecánicamente fuerte; si, membranas celulares tela mecanica y los vasos del xilema crean un marco ( esqueleto interno) plantas leñosas, arbustivas y herbáceas; la quitina forma el exoesqueleto de los insectos, etc.

Breves características del metabolismo de los carbohidratos en un organismo heterótrofo (usando el ejemplo del cuerpo humano)

Un papel importante en la comprensión de los procesos metabólicos lo desempeña el conocimiento de las transformaciones que sufren los carbohidratos en los organismos heterótrofos. En el cuerpo humano, este proceso se caracteriza por la siguiente descripción esquemática.

Los carbohidratos de los alimentos ingresan al cuerpo a través de la cavidad bucal. Los monosacáridos en el sistema digestivo prácticamente no sufren transformaciones, los disacáridos se hidrolizan a monosacáridos y los polisacáridos sufren transformaciones bastante significativas (esto se aplica a aquellos polisacáridos que el cuerpo consume como alimento y carbohidratos que no son sustancias alimenticias, por ejemplo, celulosa , algunas pectinas, se eliminan del cuerpo con las heces).

En la cavidad bucal, los alimentos se trituran y homogeneizan (se vuelven más uniformes que antes de entrar en ella). La comida se ve afectada por la saliva secretada por las glándulas salivales. Contiene ptialina y tiene una reacción alcalina, por lo que comienza la hidrólisis primaria de los polisacáridos, lo que conduce a la formación de oligosacáridos (carbohidratos con un valor n pequeño).

Parte del almidón puede incluso convertirse en disacáridos, lo que se nota al masticar pan durante mucho tiempo (el pan negro agrio se vuelve dulce).

Los alimentos masticados, abundantemente procesados ​​​​con saliva y triturados con los dientes, ingresan al estómago a través del esófago en forma de bolo alimenticio, donde se exponen al jugo gástrico ácido que contiene enzimas que actúan sobre proteínas y ácidos nucleicos. A los carbohidratos en el estómago no les pasa casi nada.

Luego, las gachas ingresan a la primera sección del intestino (intestino delgado), comenzando por el duodeno. Recibe jugo pancreático (secreción pancreática), que contiene un complejo de enzimas que favorecen la digestión de los carbohidratos. Los carbohidratos se convierten en monosacáridos, que son solubles en agua y capaces de absorberse. Los carbohidratos de la dieta finalmente se digieren en el intestino delgado y, en la parte donde se encuentran las vellosidades, se absorben en la sangre y ingresan al sistema circulatorio.

Con el torrente sanguíneo, los monosacáridos se transportan a diversos tejidos y células del cuerpo, pero primero toda la sangre pasa por el hígado (allí se limpia de productos metabólicos nocivos). En la sangre, los monosacáridos están presentes principalmente en forma de alfa-glucosa (pero también pueden estar presentes otros isómeros de hexosa, como la fructosa).

Si la glucosa en sangre es inferior a lo normal, parte del glucógeno contenido en el hígado se hidroliza a glucosa. El contenido excesivo de carbohidratos caracteriza una enfermedad humana grave: la diabetes.

Desde la sangre, los monosacáridos ingresan a las células, donde la mayoría de ellos se gastan en oxidación (en las mitocondrias), que sintetiza ATP, que contiene energía en una forma "conveniente" para el cuerpo. El ATP se gasta en diversos procesos que requieren energía (síntesis de sustancias que necesita el cuerpo, implementación de procesos fisiológicos y de otro tipo).

Parte de los carbohidratos de los alimentos se utilizan para la síntesis de los carbohidratos de un organismo determinado, necesarios para la formación de estructuras celulares, o compuestos necesarios para la formación de sustancias de otras clases de compuestos (por ejemplo, grasas, ácidos nucleicos, etc.). obtenido de carbohidratos). La capacidad de los carbohidratos para convertirse en grasas es una de las causas de la obesidad, una enfermedad que conlleva un complejo de otras enfermedades.

Por lo tanto, consumir carbohidratos en exceso es perjudicial para cuerpo humano, que hay que tener en cuenta a la hora de organizar una dieta equilibrada.

En los organismos vegetales que son autótrofos, el metabolismo de los carbohidratos es algo diferente. Los carbohidratos (monosacáridos) son sintetizados por el propio cuerpo a partir de dióxido de carbono y agua utilizando energía solar. Los di, oligo y polisacáridos se sintetizan a partir de monosacáridos. Algunos monosacáridos están incluidos en la síntesis de ácidos nucleicos. Los organismos vegetales utilizan una cierta cantidad de monosacáridos (glucosa) en los procesos de respiración para la oxidación, durante la cual (como en los organismos heterótrofos) se sintetiza ATP.

Los carbohidratos son uno de los elementos esenciales necesario para mantener el estado óptimo del cuerpo humano. Estos son los principales proveedores de energía, compuestos por carbono, hidrógeno y oxígeno. Se encuentran principalmente en los alimentos. origen vegetal, concretamente en azúcares, productos de panadería, cereales integrales y cereales, patatas, fibra (verduras, frutas). Es un error creer que los lácteos y otros productos predominantemente proteicos no contienen carbohidratos. Por ejemplo, la leche también contiene carbohidratos. Son el azúcar de la leche - lactosa. En este artículo aprenderá en qué grupos se dividen los carbohidratos, ejemplos y diferencias entre estos carbohidratos, y también podrá comprender cómo calcular la ingesta diaria requerida.

Principales grupos de carbohidratos.

Entonces, ahora averigüemos en qué grupos se dividen los carbohidratos. Los expertos distinguen 3 grupos principales de carbohidratos: monosacáridos, disacáridos y polisacáridos. Para comprender sus diferencias, veamos cada grupo con más detalle.

• Los monosacáridos también son azúcares simples. Contenido en grandes cantidades en (glucosa), azúcar de frutas (fructosa), etc. Los monosacáridos se disuelven bien en el líquido, dándole un sabor dulce.
• Los disacáridos son un grupo de carbohidratos que se descomponen en dos monosacáridos. También se disuelven completamente en agua y tienen un sabor dulce.
• Los polisacáridos son el último grupo, que son insolubles en líquidos, no tienen un sabor distintivo y están formados por muchos monosacáridos. En pocas palabras, se trata de polímeros de glucosa: el conocido almidón, la celulosa (la pared celular de las plantas), los glucógenos (un carbohidrato de almacenamiento en los hongos y en los animales), la quitina y el peptidoglicano (mureína).

¿Qué grupo de carbohidratos necesita más el cuerpo humano?

Al considerar la cuestión de en qué grupos se dividen los carbohidratos, vale la pena señalar que la mayoría de ellos se encuentran en productos de origen vegetal. Contienen una gran cantidad de vitaminas y nutrientes, por lo que los carbohidratos deben estar presentes en la dieta diaria de toda persona que lleve un estilo de vida activo y saludable. Para aportar al organismo estas sustancias, es necesario consumir la mayor cantidad posible de cereales (papillas, pan, panes crujientes, etc.), verduras y frutas.

Glucosa, es decir El azúcar común es un componente particularmente útil para los humanos, ya que tiene un efecto beneficioso sobre la actividad mental. Estos azúcares se absorben casi instantáneamente en la sangre durante la digestión, lo que ayuda a aumentar los niveles de insulina. En este momento, una persona experimenta alegría y euforia, por lo que se considera que el azúcar es una droga que, si se consume en exceso, provoca adicción y afecta negativamente a la salud en general. Por eso conviene controlar la ingesta de azúcar en el organismo, pero no se puede abandonar por completo, porque la glucosa es una fuente de energía de reserva. En el cuerpo, se convierte en glucógeno y se deposita en el hígado y los músculos. En el momento de la descomposición del glucógeno se realiza trabajo muscular, por lo que es necesario mantener constantemente su cantidad óptima en el cuerpo.

Normas para el consumo de carbohidratos.

Dado que todos los grupos de carbohidratos tienen sus propios rasgos característicos, su consumo debe ser estrictamente dosificado. Por ejemplo, los polisacáridos, a diferencia de los monosacáridos, deben ingresar al cuerpo en mayores cantidades. De acuerdo con los estándares nutricionales modernos, los carbohidratos deberían constituir la mitad de la dieta diaria, es decir, aproximadamente 50% - 60%.

Cálculo de la cantidad de carbohidratos necesarios para la vida.

Cada grupo de personas requiere diferentes cantidades energía. Por ejemplo, para los niños de 1 a 12 meses, la necesidad fisiológica de carbohidratos oscila entre 13 gramos por kilogramo de peso, pero no hay que olvidar en qué grupos se dividen los carbohidratos presentes en la dieta del niño. Para los adultos de 18 a 30 años, la ingesta diaria de carbohidratos varía según el área de actividad. Así, para hombres y mujeres que realizan trabajo mental, la tasa de consumo es de unos 5 gramos por 1 kilogramo de peso. Por tanto, con un peso corporal normal. hombre saludable Necesita aproximadamente 300 gramos de carbohidratos por día. Esta cifra también varía según el género. Si una persona se dedica principalmente a trabajos físicos pesados ​​o deportes, al calcular la norma de carbohidratos, se utiliza siguiente fórmula: 8 gramos por 1 kilogramo de peso normal. Además, en este caso también se tiene en cuenta en qué grupos se dividen los carbohidratos suministrados con los alimentos. Las fórmulas anteriores le permiten calcular principalmente la cantidad de carbohidratos complejos: polisacáridos.

Estándares aproximados de consumo de azúcar para ciertos grupos de personas.

En cuanto al azúcar, en su forma pura es sacarosa (moléculas de glucosa y fructosa). Para un adulto, solo el 10% del azúcar del número de calorías consumidas por día se considera óptimo. Para ser precisos, las mujeres adultas necesitan aproximadamente entre 35 y 45 gramos de azúcar pura al día, mientras que los hombres necesitan entre 45 y 50 gramos de azúcar pura. Para quienes participan activamente en el trabajo físico, la cantidad normal de sacarosa oscila entre 75 y 105 gramos. Estos números permitirán a una persona realizar actividades y no experimentar una pérdida de fuerza y ​​​​energía. En cuanto a la fibra dietética (fibra), su cantidad también debe determinarse individualmente, teniendo en cuenta el sexo, la edad, el peso y el nivel de actividad (al menos 20 gramos).

Así, habiendo determinado en qué tres grupos se dividen los carbohidratos y entendiendo su importancia en el organismo, cada persona podrá calcularlos de forma independiente. cantidad requerida para la actividad vital y el rendimiento normal.

carbohidratos son sustancias con la fórmula general C n (H 2 O) m, donde n y m pueden tener diferentes significados. El nombre "carbohidratos" refleja el hecho de que el hidrógeno y el oxígeno están presentes en las moléculas de estas sustancias en la misma proporción que en la molécula de agua. Además de carbono, hidrógeno y oxígeno, los derivados de carbohidratos pueden contener otros elementos, como nitrógeno.

Los carbohidratos son uno de los principales grupos de sustancias orgánicas en las células. Son los productos primarios de la fotosíntesis y los productos iniciales de la biosíntesis de otras sustancias orgánicas en las plantas (ácidos orgánicos, alcoholes, aminoácidos, etc.), y también se encuentran en las células de todos los demás organismos. EN célula animal el contenido de carbohidratos está en el rango de 1-2%; en las plantas puede alcanzar, en algunos casos, 85-90% de la masa de materia seca.

Hay tres grupos de carbohidratos:

• monosacáridos o azúcares simples;
• oligosacáridos: compuestos que constan de 2 a 10 moléculas de azúcares simples conectadas en serie (por ejemplo, disacáridos, trisacáridos, etc.).
• Los polisacáridos están formados por más de 10 moléculas de azúcares simples o sus derivados (almidón, glucógeno, celulosa, quitina).

Monosacáridos (azúcares simples)

Dependiendo de la longitud del esqueleto de carbono (el número de átomos de carbono), los monosacáridos se dividen en triosas (C 3), tetrosas (C 4), pentosas (C 5), hexosas (C 6), heptosas (C 7).

Las moléculas de monosacáridos son alcoholes aldehídos (aldosas) o cetoalcoholes (cetosis). Las propiedades químicas de estas sustancias están determinadas principalmente por los grupos aldehído o cetona que forman sus moléculas.

Los monosacáridos son muy solubles en agua y tienen un sabor dulce.

Cuando se disuelven en agua, los monosacáridos, comenzando por las pentosas, adquieren forma de anillo.

Las estructuras cíclicas de pentosas y hexosas son formas comunes: en un momento dado, sólo una pequeña fracción de las moléculas existe en la forma de "cadena abierta". Los oligo y polisacáridos también incluyen formas cíclicas de monosacáridos.

Además de los azúcares, en los que todos los átomos de carbono están unidos a átomos de oxígeno, existen azúcares parcialmente reducidos, el más importante de los cuales es la desoxirribosa.

oligosacáridos

Cuando se hidrolizan, los oligosacáridos forman varias moléculas de azúcares simples. En los oligosacáridos, las moléculas de azúcares simples están conectadas mediante los llamados enlaces glicosídicos, que conectan el átomo de carbono de una molécula a través del oxígeno con el átomo de carbono de otra molécula.

Los oligosacáridos más importantes incluyen la maltosa (azúcar de malta), lactosa (azúcar de la leche) y sacarosa (azúcar de caña o de remolacha). Estos azúcares también se llaman disacáridos. Según sus propiedades, los disacáridos son bloques de los monosacáridos. Se disuelven bien en agua y tienen un sabor dulce.

Polisacáridos

Se trata de biomoléculas poliméricas de alto peso molecular (hasta 10.000.000 Da) que constan de gran número monómeros: azúcares simples y sus derivados.

Los polisacáridos pueden consistir en monosacáridos del mismo o diferente tipo. En el primer caso se denominan homopolisacáridos (almidón, celulosa, quitina, etc.), en el segundo, heteropolisacáridos (heparina). Todos los polisacáridos son insolubles en agua y no tienen sabor dulce. Algunos de ellos son capaces de hincharse y producir mucosidad.

Los polisacáridos más importantes son los siguientes.

Celulosa- un polisacárido lineal que consta de varias cadenas rectas paralelas conectadas por enlaces de hidrógeno. Cada cadena está formada por residuos de β-D-glucosa. Esta estructura impide la penetración de agua y es muy resistente a la tracción, lo que garantiza la estabilidad de las membranas de las células vegetales, que contienen entre un 26 y un 40% de celulosa.

La celulosa sirve de alimento a muchos animales, bacterias y hongos. Sin embargo, la mayoría de los animales, incluidos los humanos, no pueden digerir la celulosa porque su tracto gastrointestinal carece de la enzima celulasa, que descompone la celulosa en glucosa. Al mismo tiempo, las fibras de celulosa desempeñan un papel importante en la nutrición, ya que dan volumen y consistencia gruesa a los alimentos y estimulan la motilidad intestinal.

Almidón y glucógeno. Estos polisacáridos son las principales formas de almacenamiento de glucosa en plantas (almidón), animales, humanos y hongos (glucógeno). Cuando se hidrolizan, se forma glucosa en el organismo, que es necesaria para los procesos vitales.

quitina formado por moléculas de β-glucosa, en las que el grupo alcohol en el segundo átomo de carbono se reemplaza por un grupo que contiene nitrógeno NHCOCH 3 . Sus largas cadenas paralelas, como las cadenas de celulosa, están recogidas en haces.

La quitina es el principal elemento estructural del tegumento de los artrópodos y de las paredes celulares de los hongos.

Funciones de los carbohidratos

Energía. La glucosa es la principal fuente de energía liberada en las células de los organismos vivos durante la respiración celular (1 g de carbohidratos libera 17,6 kJ de energía durante la oxidación).

Estructural. La celulosa está incluida en membranas celulares plantas; la quitina es componente estructural tegumentos de artrópodos y paredes celulares de hongos.

Algunos oligosacáridos forman parte de la membrana citoplasmática de la célula (en forma de glicoproteínas y glicolípidos) y forman el glicocálix.

Metabólico. Las pentosas participan en la síntesis de nucleótidos (la ribosa es parte de los nucleótidos de ARN, la desoxirribosa es parte de los nucleótidos de ADN), algunas coenzimas (por ejemplo, NAD, NADP, coenzima A, FAD), AMP; participar en la fotosíntesis (la ribulosa difosfato es un aceptor de CO 2 en la fase oscura de la fotosíntesis).

Las pentosas y hexosas participan en la síntesis de polisacáridos; La glucosa es especialmente importante en esta función.

§ 1. CLASIFICACIÓN Y FUNCIONES DE LOS CARBOHIDRATOS

Incluso en la antigüedad, la humanidad conoció los carbohidratos y aprendió a utilizarlos en su La vida cotidiana. Algodón, lino, madera, almidón, miel, azúcar de caña son sólo algunos de los carbohidratos que desempeñaron un papel importante en el desarrollo de la civilización. Los carbohidratos se encuentran entre los compuestos orgánicos más comunes en la naturaleza. Son componentes integrales de las células de cualquier organismo, incluidas bacterias, plantas y animales. En las plantas, los carbohidratos representan entre el 80% y el 90% de la masa seca, en los animales, aproximadamente el 2% del peso corporal. Su síntesis a partir de dióxido de carbono y agua la llevan a cabo las plantas verdes utilizando la energía de la luz solar ( fotosíntesis ). La ecuación estequiométrica general para este proceso es:

Luego, la glucosa y otros carbohidratos simples se convierten en carbohidratos más complejos, como el almidón y la celulosa. Las plantas utilizan estos carbohidratos para liberar energía a través del proceso de respiración. Este proceso es esencialmente lo contrario de la fotosíntesis:

¡Interesante saberlo! Las plantas verdes y las bacterias absorben anualmente aproximadamente 200 mil millones de toneladas de dióxido de carbono de la atmósfera mediante el proceso de fotosíntesis. En este caso, se liberan a la atmósfera unos 130 mil millones de toneladas de oxígeno y se sintetizan 50 mil millones de toneladas de compuestos orgánicos de carbono, principalmente carbohidratos.

Los animales no son capaces de sintetizar carbohidratos a partir de dióxido de carbono y agua. Al consumir carbohidratos con los alimentos, los animales utilizan la energía acumulada en ellos para mantener procesos vitales. Nuestros alimentos como bollería, patatas, cereales, etc. se caracterizan por un alto contenido en hidratos de carbono.

El nombre "carbohidratos" es histórico. Los primeros representantes de estas sustancias fueron descritos por la fórmula general C m H 2 n O n o C m (H 2 O) n. Otro nombre para los carbohidratos es Sáhara – se explica por el sabor dulce de los carbohidratos más simples. En su propio modo Estructura química Los carbohidratos son un grupo complejo y diverso de compuestos. Entre ellos hay bastantes conexiones simples con un peso molecular de aproximadamente 200, y polímeros gigantes cuyo peso molecular alcanza varios millones. Además de los átomos de carbono, hidrógeno y oxígeno, los carbohidratos pueden contener átomos de fósforo, nitrógeno, azufre y, con menos frecuencia, otros elementos.

Clasificación de carbohidratos

Todos los carbohidratos conocidos se pueden dividir en dos grandes grupos: carbohidratos simples Y hidratos de carbono complejos. Un grupo separado está formado por polímeros mixtos que contienen carbohidratos, por ejemplo, glicoproteínas– complejo con una molécula de proteína, glicolípidos – complejo con lípidos, etc.

Los carbohidratos simples (monosacáridos o monosacáridos) son compuestos de polihidroxicarbonilo que no son capaces de formar moléculas de carbohidratos más simples tras la hidrólisis. Si los monosacáridos contienen un grupo aldehído, entonces pertenecen a la clase de aldosas (aldehído alcoholes), si contienen un grupo cetona, pertenecen a la clase de cetosas (ceto alcoholes). Dependiendo del número de átomos de carbono en la molécula de monosacárido, se distinguen triosas (C 3), tetrosas (C 4), pentosas (C 5), hexosas (C 6), etc.:

Los compuestos más comunes que se encuentran en la naturaleza son las pentosas y las hexosas.

Complejo carbohidratos ( polisacáridos, o poliosis) son polímeros construidos a partir de residuos de monosacáridos. Cuando se hidrolizan, forman carbohidratos simples. Dependiendo del grado de polimerización, se dividen en de bajo peso molecular ( oligosacáridos, cuyo grado de polimerización suele ser inferior a 10) y alto peso molecular. Los oligosacáridos son carbohidratos similares al azúcar que son solubles en agua y tienen un sabor dulce. Según su capacidad para reducir iones metálicos (Cu 2+, Ag +), se dividen en restaurativo Y no restaurador. Los polisacáridos, según su composición, también se pueden dividir en dos grupos: homopolisacáridos Y heteropolisacáridos. Los homopolisacáridos se forman a partir de residuos de monosacáridos del mismo tipo y los heteropolisacáridos se forman a partir de residuos de diferentes monosacáridos.

Lo anterior con ejemplos de los representantes más comunes de cada grupo de carbohidratos se puede presentar en el siguiente diagrama:

Funciones de los carbohidratos

Las funciones biológicas de los polisacáridos son muy diversas.

Función de energía y almacenamiento.

Los carbohidratos contienen la mayor parte de las calorías que una persona consume a través de los alimentos. El principal carbohidrato que aportan los alimentos es el almidón. Se encuentra en productos horneados, patatas y cereales. La dieta humana también contiene glucógeno (en el hígado y la carne), sacarosa (como aditivo en diversos platos), fructosa (en frutas y miel) y lactosa (en la leche). Los polisacáridos, antes de ser absorbidos por el cuerpo, deben hidrolizarse con la ayuda de enzimas digestivas a monosacáridos. Sólo de esta forma se absorben en la sangre. Con el torrente sanguíneo, los monosacáridos ingresan a los órganos y tejidos, donde se utilizan para sintetizar sus propios carbohidratos u otras sustancias, o se descomponen para extraer energía de ellos.

La energía liberada como resultado de la descomposición de la glucosa se almacena en forma de ATP. Existen dos procesos para la descomposición de la glucosa: anaeróbico (en ausencia de oxígeno) y aeróbico (en presencia de oxígeno). Como resultado del proceso anaeróbico, se forma ácido láctico.

que, durante la actividad física intensa, se acumula en los músculos y provoca dolor.

Como resultado del proceso aeróbico, la glucosa se oxida a monóxido de carbono (IV) y agua:

Como resultado de la descomposición aeróbica de la glucosa, se libera mucha más energía que como resultado de la descomposición anaeróbica. En general, la oxidación de 1 g de carbohidratos libera 16,9 kJ de energía.

La glucosa puede sufrir fermentación alcohólica. Este proceso lo lleva a cabo la levadura en condiciones anaeróbicas:

La fermentación alcohólica se utiliza mucho en la industria para la producción de vinos y alcohol etílico.

El hombre aprendió a utilizar no solo la fermentación alcohólica, sino que también descubrió el uso de la fermentación del ácido láctico, por ejemplo, para obtener productos con ácido láctico y encurtidos.

No existen enzimas en el cuerpo humano o animal que puedan hidrolizar la celulosa; sin embargo, la celulosa es el componente principal de la alimentación de muchos animales, en particular de los rumiantes. Los estómagos de estos animales contienen grandes cantidades de bacterias y protozoos que producen la enzima. celulasa, catalizando la hidrólisis de la celulosa a glucosa. Este último puede sufrir más transformaciones, como resultado de lo cual se forman ácidos butírico, acético y propiónico, que pueden ser absorbidos por la sangre de los rumiantes.

Los carbohidratos también realizan una función de reserva. Así, el almidón, la sacarosa, la glucosa en las plantas y glucógeno en los animales son la reserva de energía de sus células.

Funciones estructurales, de soporte y protectoras.

Celulosa en plantas y quitina en invertebrados y hongos desempeñan funciones de soporte y funciones protectoras. Los polisacáridos forman una cápsula en los microorganismos, fortaleciendo así la membrana. Los lipopolisacáridos de bacterias y las glicoproteínas de la superficie de las células animales proporcionan selectividad de interacción intercelular y reacciones inmunológicas del cuerpo. La ribosa sirve como material de construcción para el ARN y la desoxirribosa para el ADN.

Realiza una función protectora. heparina. Este carbohidrato, al ser un inhibidor de la coagulación sanguínea, previene la formación de coágulos sanguíneos. Se encuentra en la sangre y el tejido conectivo de los mamíferos. Las paredes celulares bacterianas formadas por polisacáridos, unidas por cadenas cortas de aminoácidos, protegen a las células bacterianas de los efectos adversos. En crustáceos e insectos, los carbohidratos participan en la construcción del exoesqueleto, que cumple una función protectora.

Función reguladora

La fibra mejora la motilidad intestinal, mejorando así la digestión.

Es interesante la posibilidad de utilizar carbohidratos como fuente de combustible líquido (etanol). Desde la antigüedad, la madera se ha utilizado para calentar las casas y cocinar alimentos. EN sociedad moderna Este tipo de combustible está siendo sustituido por otros tipos: el petróleo y el carbón, que son más baratos y cómodos de utilizar. Sin embargo, las materias primas vegetales, a pesar de algunos inconvenientes de uso, a diferencia del petróleo y el carbón, son una fuente de energía renovable. Pero su uso en motores de combustión interna resulta complicado. Para estos fines, es preferible utilizar combustible líquido o gas. A partir de madera de baja calidad, paja u otros materiales vegetales que contengan celulosa o almidón, se puede obtener combustible líquido: el alcohol etílico. Para ello, primero debes hidrolizar la celulosa o el almidón para obtener glucosa:

y luego someter la glucosa resultante a fermentación alcohólica para producir alcohol etílico. Una vez purificado, puede utilizarse como combustible en motores de combustión interna. Cabe señalar que en Brasil, para este fin, se producen anualmente miles de millones de litros de alcohol a partir de caña de azúcar, sorgo y yuca y se utilizan en motores de combustión interna.

Los compuestos orgánicos que constituyen la principal fuente de energía se denominan carbohidratos. Los azúcares se encuentran con mayor frecuencia en alimentos de origen vegetal. Una deficiencia de carbohidratos puede provocar disfunción hepática y un exceso de ellos provoca un aumento de los niveles de insulina. Hablemos de los azúcares con más detalle.

¿Qué son los carbohidratos?

Son compuestos orgánicos que contienen un grupo carbonilo y varios grupos hidroxilo. Forman parte de los tejidos de los organismos y también son un componente importante de las células. Existen mono, oligo y polisacáridos, así como carbohidratos más complejos como glicolípidos, glucósidos y otros. Los carbohidratos son un producto de la fotosíntesis, así como el principal material de partida para la biosíntesis de otros compuestos en las plantas. Debido a la amplia variedad de compuestos, esta clase es capaz de desempeñar funciones multifacéticas en los organismos vivos. Al sufrir oxidación, los carbohidratos proporcionan energía a todas las células. Participan en el desarrollo de la inmunidad y también forman parte de muchas estructuras celulares.

tipos de azucares

Los compuestos orgánicos se dividen en dos grupos: simples y complejos. Los carbohidratos del primer tipo son monosacáridos que contienen un grupo carbonilo y son derivados de alcoholes polihídricos. El segundo grupo incluye oligosacáridos y polisacáridos. Los primeros consisten en residuos de monosacáridos (de dos a diez), que están conectados por un enlace glicosídico. Estos últimos pueden contener cientos e incluso miles de monómeros. La tabla de carbohidratos que más se encuentran es la siguiente:

1. Glucosa.
2. Fructosa.
3. Galactosa.
4. Sacarosa.
5. Lactosa.
6. Maltosa.
7. Rafinosa.
8. Almidón.
9. Celulosa.
10. Quitina.
11. Muramina.
12. Glucógeno.

La lista de carbohidratos es extensa. Veamos algunos de ellos con más detalle.

Grupo simple de carbohidratos.

Dependiendo del lugar que ocupe el grupo carbonilo en la molécula, se distinguen dos tipos de monosacáridos: aldosas y cetosas. En el primero el grupo funcional es aldehído, en el segundo es cetona. Dependiendo de la cantidad de átomos de carbono incluidos en la molécula, se forma el nombre del monosacárido. Por ejemplo, aldohexosas, aldotetrosas, cetotriosas, etc. Estas sustancias suelen ser incoloras y poco solubles en alcohol, pero solubles en agua. Los carbohidratos simples de los alimentos son sólidos y no se hidrolizan durante la digestión. Algunos de los representantes tienen un sabor dulce.

Representantes del grupo

¿Qué pasa con los carbohidratos? estructura simple? En primer lugar, es glucosa o aldohexosa. Existe en dos formas: lineal y cíclica. Describe con mayor precisión Propiedades químicas la glucosa es la segunda forma. La aldohexosa contiene seis átomos de carbono. La sustancia no tiene color, pero tiene un sabor dulce. Se disuelve bien en agua. Puedes encontrar glucosa en casi todas partes. Existe en órganos de plantas y animales, así como en frutos. En la naturaleza, la aldohexosa se forma durante la fotosíntesis.

En segundo lugar, es galactosa. La sustancia se diferencia de la glucosa en la disposición espacial de los grupos hidroxilo e hidrógeno en el cuarto átomo de carbono de la molécula. Tiene un sabor dulce. Se encuentra en organismos animales y vegetales, así como en algunos microorganismos.

Y el tercer representante de los carbohidratos simples es la fructosa. La sustancia es el azúcar más dulce obtenido en la naturaleza. Está presente en verduras, frutas, bayas y miel. Fácilmente absorbido por el organismo, rápidamente eliminado de la sangre, lo que determina su uso por parte de los pacientes. diabetes mellitus. La fructosa es baja en calorías y no provoca caries.

Alimentos ricos en azúcares simples

1. 90 g - jarabe de maíz.
2. 50 g - azúcar refinada.
3. 40,5 g - miel.
4. 24 g - higos.
5. 13 g - orejones.
6. 4 g - melocotones.

La ingesta diaria de esta sustancia no debe exceder los 50 g. En cuanto a la glucosa, en este caso la proporción será ligeramente diferente:

1. 99,9 g - azúcar refinada.
2. 80,3 g - miel.
3. 69,2 g - dátiles.
4. 66,9 g - cebada perlada.
5. 61,8 g - copos de avena.
6. 60,4 g - trigo sarraceno.

Para calcular la ingesta diaria de una sustancia, debes multiplicar tu peso por 2,6. Azúcares simples Proporciona energía al cuerpo humano y ayuda a hacer frente a diversas toxinas. Pero no debemos olvidar que cualquier uso debe ser moderado, de lo contrario las consecuencias graves no tardarán en llegar.

oligosacáridos

Las especies más comunes de este grupo son los disacáridos. ¿Qué son los carbohidratos que contienen múltiples residuos de monosacáridos? Son glucósidos que contienen monómeros. Los monosacáridos están unidos entre sí mediante un enlace glicosídico, que se forma como resultado de la combinación de grupos hidroxilo. Según su estructura, los disacáridos se dividen en dos tipos: reductores y no reductores. El primero incluye maltosa y lactosa, y el segundo incluye sacarosa. El tipo reductor tiene buena solubilidad y sabor dulce. Los oligosacáridos pueden contener más de dos monómeros. Si los monosacáridos son iguales, entonces dicho carbohidrato pertenece al grupo de los homopolisacáridos, y si son diferentes, a los heteropolisacáridos. Un ejemplo de este último tipo es el trisacárido rafinosa, que contiene residuos de glucosa, fructosa y galactosa.

Lactosa, maltosa y sacarosa.

Esta última sustancia se disuelve bien y tiene un sabor dulce. La caña de azúcar y la remolacha son fuentes del disacárido. En el cuerpo, durante la hidrólisis, la sacarosa se descompone en glucosa y fructosa. El disacárido se encuentra en grandes cantidades en el azúcar refinado (99,9 g por 100 g de producto), las ciruelas pasas (67,4 g), las uvas (61,5 g) y otros productos. Con una ingesta excesiva de esta sustancia, aumenta la capacidad de convertir casi todos los nutrientes en grasa. Los niveles de colesterol en sangre también aumentan. Grandes cantidades de sacarosa afectan negativamente a la flora intestinal.

El azúcar de la leche, o lactosa, se encuentra en la leche y sus derivados. Los carbohidratos se descomponen en galactosa y glucosa gracias a una enzima especial. Si no está en el cuerpo, se produce intolerancia a la leche. El azúcar de malta o maltosa es un producto intermedio de la descomposición del glucógeno y el almidón. En los productos alimenticios, la sustancia se encuentra en la malta, la melaza, la miel y los cereales germinados. La composición de los carbohidratos, la lactosa y la maltosa, está representada por residuos de monómeros. Sólo en el primer caso son D-galactosa y D-glucosa, y en el segundo la sustancia está representada por dos D-glucosa. Ambos carbohidratos son azúcares reductores.

Polisacáridos

¿Qué son los carbohidratos complejos? Se diferencian entre sí en varios aspectos:

1. Según la estructura de los monómeros incluidos en la cadena.

2. Según el orden en que se encuentran los monosacáridos en la cadena.

3. Por el tipo de enlaces glicosídicos que conectan los monómeros.

Al igual que con los oligosacáridos, en este grupo se pueden distinguir homopolisacáridos y heteropolisacáridos. El primero incluye celulosa y almidón, y el segundo incluye quitina y glucógeno. Los polisacáridos son una fuente importante de energía que se forma como resultado del metabolismo. Están involucrados en procesos inmunológicos, así como en la adhesión de células en los tejidos.

La lista de carbohidratos complejos está representada por almidón, celulosa y glucógeno, los consideraremos con más detalle. Uno de los principales proveedores de carbohidratos es el almidón. Se trata de compuestos que incluyen cientos de miles de residuos de glucosa. Los carbohidratos nacen y se almacenan en forma de granos en los cloroplastos de las plantas. Gracias a la hidrólisis, el almidón se convierte en azúcares solubles en agua, lo que facilita la libre circulación por partes de la planta. Una vez en el cuerpo humano, los carbohidratos comienzan a desintegrarse en la boca. Las mayores cantidades de almidón se encuentran en los granos de cereales, tubérculos y bulbos de plantas. En la dieta representa alrededor del 80% de la cantidad total de carbohidratos consumidos. La mayor cantidad de almidón, por 100 g de producto, se encuentra en el arroz (78 g), un poco menos en la pasta y el mijo (70 y 69 g). pan de centeno incluye 48 g de almidón, y en la misma ración de patatas su cantidad alcanza sólo los 15 g. Requerimiento diario el cuerpo humano en este carbohidrato es de 330-450 g.

Los productos de cereales también contienen fibra o celulosa. El carbohidrato forma parte de las paredes celulares de las plantas. Su contribución es del 40-50%. Una persona no puede digerir la celulosa, ya que no existe la enzima necesaria que lleve a cabo el proceso de hidrólisis. Pero los tipos de fibra blanda, como las patatas y las verduras, se pueden absorber bien en el tracto digestivo. ¿Cuál es el contenido de este carbohidrato en 100 g de alimento? El salvado de centeno y trigo son los alimentos más ricos en fibra. Su contenido alcanza los 44 g. El cacao en polvo incluye 35 g de hidratos de carbono nutritivos, y las setas secas sólo 25. Los escaramujos y el café molido contienen 22 y 21 g. Una de las frutas más ricas en fibra son los albaricoques y los higos. El contenido de carbohidratos que contienen alcanza los 18 g. Una persona necesita comer hasta 35 g de celulosa al día. Además, la mayor necesidad de carbohidratos se produce entre los 14 y los 50 años.

El glucógeno polisacárido se utiliza como material energético para el buen funcionamiento de músculos y órganos. No tiene valor nutricional, ya que su contenido en los alimentos es bajísimo. El carbohidrato a veces se llama almidón animal debido a su estructura similar. De esta forma, la glucosa se almacena en las células animales (en mayores cantidades en el hígado y los músculos). En el hígado de los adultos, la cantidad de carbohidratos puede alcanzar hasta 120 g. Los líderes en contenido de glucógeno son el azúcar, la miel y el chocolate. Los dátiles, las pasas, la mermelada, las pajitas dulces, los plátanos, la sandía, los caquis y los higos también cuentan con un alto contenido en carbohidratos. Norma diaria El glucógeno es igual a 100 g por día. Si una persona hace ejercicio intenso o realiza mucho trabajo asociado con la actividad mental, se debe aumentar la cantidad de carbohidratos. El glucógeno es un carbohidrato de fácil digestión que se almacena en reserva, lo que significa que se utiliza sólo cuando falta energía de otras sustancias.

Los polisacáridos también incluyen las siguientes sustancias:

1. Quitina. Forma parte de las membranas córneas de los artrópodos, está presente en los hongos, plantas inferiores y en animales invertebrados. La sustancia desempeña el papel de material de soporte y también realiza funciones mecánicas.

2. Muramina. Está presente como material de soporte mecánico de la pared celular bacteriana.

3. Dextranos. Los polisacáridos actúan como sustitutos del plasma sanguíneo. Se obtienen por la acción de microorganismos sobre una solución de sacarosa.

4. Sustancias pectínicas. Cuando se combinan con ácidos orgánicos, pueden formar gelatinas y mermeladas.

Proteínas y carbohidratos. Productos. Lista

El cuerpo humano necesita una determinada cantidad de nutrientes todos los días. Por ejemplo, los carbohidratos deben consumirse a razón de 6 a 8 g por 1 kg de peso corporal. Si una persona lleva un estilo de vida activo, la cantidad aumentará. Los carbohidratos casi siempre se encuentran en los alimentos. Hagamos una lista de su presencia por 100 g de alimento:

1. Las mayores cantidades (más de 70 g) se encuentran en el azúcar, el muesli, la mermelada, el almidón y el arroz.
2. De 31 a 70 g - en harinas y productos de confitería, pastas, cereales, frutos secos, frijoles y guisantes.
3. De 16 a 30 g de carbohidratos contienen plátanos, helado, escaramujos, patatas, pasta de tomate, compotas, coco, pipas de girasol y anacardos.
4. De 6 a 15 g - en perejil, eneldo, remolacha, zanahoria, grosella, grosella, frijoles, frutas, nueces, maíz, cerveza, semillas de calabaza, champiñones secos etcétera.
5. Se encuentran hasta 5 g de carbohidratos en las cebollas verdes, los tomates, los calabacines, las calabazas, el repollo, los pepinos, los arándanos, los productos lácteos, los huevos, etc.

El nutriente no debe ingresar al cuerpo menos de 100 g por día. De lo contrario, la célula no recibirá la energía que necesita. El cerebro no podrá realizar sus funciones de análisis y coordinación, por lo tanto los músculos no recibirán órdenes, lo que finalmente conducirá a la cetosis.

Te explicamos qué son los hidratos de carbono, pero además de ellos, las proteínas son una sustancia imprescindible para la vida. Son una cadena de aminoácidos unidos por un enlace peptídico. Dependiendo de su composición, las proteínas difieren en sus propiedades. Por ejemplo, estas sustancias desempeñan el papel material de construcción, ya que cada célula del cuerpo los incluye en su composición. Algunos tipos de proteínas son enzimas y hormonas, además de fuente de energía. Influyen en el desarrollo y crecimiento del cuerpo, regulan el equilibrio ácido-base y hídrico.

La tabla de carbohidratos en los alimentos mostró que en la carne y el pescado, así como en algunos tipos de verduras, su cantidad es mínima. ¿Cuál es el contenido de proteínas en los alimentos? El producto más rico es la gelatina alimentaria; por cada 100 g contiene 87,2 g de la sustancia. Luego viene la mostaza (37,1 g) y la soja (34,9 g). La proporción de proteínas y carbohidratos en el consumo diario por 1 kg de peso debe ser de 0,8 gy 7 g. Para una mejor absorción de la primera sustancia, es necesario ingerir alimentos en los que tome una forma ligera. Esto se aplica a las proteínas que están presentes en los productos lácteos fermentados y los huevos. Las proteínas y los carbohidratos no se combinan bien en una sola comida. La tabla sobre comidas separadas muestra qué variaciones es mejor evitar:

1. Arroz con pescado.
2. Patatas y pollo.
3. Pastas y carnes.
4. Sándwiches con queso y jamón.
5. Pescado empanado.
6. Brownies de nueces.
7. Tortilla con jamón.
8. Harina con frutos rojos.
9. El melón y la sandía se deben consumir por separado una hora antes de la comida principal.

Queda bien con:

1. Carne con ensalada.
2. Pescado con verduras o a la plancha.
3. Queso y jamón por separado.
4. Nueces enteras.
5. Tortilla con verduras.

Las reglas para una nutrición separada se basan en el conocimiento de las leyes de la bioquímica y la información sobre el trabajo de las enzimas y los jugos de los alimentos. Para una buena digestión, cualquier tipo de alimento requiere un conjunto individual de líquidos gástricos, una determinada cantidad de agua, un ambiente alcalino o ácido y la presencia o ausencia de enzimas. Por ejemplo, los alimentos ricos en carbohidratos requieren jugo digestivo con enzimas alcalinas que descomponen estas sustancias orgánicas para una mejor digestión. Pero los alimentos ricos en proteínas ya requieren enzimas ácidas... Siguiendo reglas simples para combinar productos, una persona fortalece su salud y mantiene un peso constante, sin la ayuda de dietas.

Carbohidratos "malos" y "buenos"

Las sustancias "rápidas" (o "incorrectas") son compuestos que contienen una pequeña cantidad de monosacáridos. Estos carbohidratos pueden absorberse rápidamente, aumentar los niveles de azúcar en sangre y también aumentar la cantidad de insulina liberada. Este último reduce los niveles de azúcar en sangre al convertirlo en grasa. Comer carbohidratos después del almuerzo representa el mayor peligro para una persona que cuida su peso. En este momento, el cuerpo es más propenso a aumentar la masa grasa. ¿Qué contiene exactamente los carbohidratos incorrectos? Productos enumerados a continuación:

1. Confitería.

3. Mermelada.

4. Zumos y compotas dulces.

7. Patatas.

8. Pastas.

9. Arroz blanco.

10. chocolate.

Se trata principalmente de productos que no requieren una cocción prolongada. Después de una comida así, es necesario moverse mucho, de lo contrario se hará sentir el exceso de peso.

Los carbohidratos "adecuados" contienen más de tres monómeros simples. Se absorben lentamente y no provocan un aumento brusco del azúcar. Este tipo Los carbohidratos contienen una gran cantidad de fibra, que prácticamente no se digiere. En este sentido, una persona permanece saciada durante mucho tiempo; para descomponer dichos alimentos se necesita energía adicional, además, el cuerpo se limpia de forma natural; Hagamos una lista de carbohidratos complejos, o mejor dicho, los alimentos en los que se encuentran:

1. Pan de salvado y integral.
2. Gachas de trigo sarraceno y avena.
3. Vegetales verdes.
4. Pasta gruesa.
5. Hongos.
6. Guisantes.
7. Frijoles rojos.
8. Tomates.
9. Productos lácteos.
10. Frutas.
11. Chocolate amargo.
12. Bayas.
13. Lentejas.

Para mantenerse en buena forma, necesita comer más carbohidratos "buenos" en los alimentos y la menor cantidad posible de carbohidratos "malos". Es mejor tomar estos últimos en la primera mitad del día. Si necesita perder peso, es mejor excluir el uso de carbohidratos "incorrectos", ya que al usarlos una persona recibe alimentos en mayor volumen. Los nutrientes “correctos” son bajos en calorías y pueden hacer que te sientas lleno por mucho tiempo. Esto no significa un rechazo total de los carbohidratos "malos", sino sólo su uso razonable.