La química de la biología: Carbohidratos

Carbohidratos

Los carbohidratos son compuestos orgánicos que se organizan como estructuras de anillo y siempre están compuestos por los elementos carbono, hidrógeno y oxígeno. Los carbohidratos son verdaderos hidratos de carbono porque la relación entre los átomos de hidrógeno y los de oxígeno es siempre casi 2:1, como en el H2O.

También tienen muchas funciones. La mayor parte de la energía que recibes proviene de los hidratos de carbono que comes. Las plantas producen carbohidratos como el trigo, el maíz y las patatas. Los animales suelen consumir los hidratos de carbono, ya sea comiendo la planta que los ha fabricado o comiendo otros animales. Los humanos también reciben carbohidratos de los cereales integrales, las frutas, las verduras, la leche, los dulces, los refrescos y la pasta.

Los insectos fabrican el carbohidrato quitina como un exoesqueleto resistente para protegerse, y las langostas y los cangrejos utilizan quitina para sus caparazones. Por último, la celulosa es probablemente el compuesto de hidratos de carbono más utilizado, que comprende la madera y los productos de madera, como el papel.

Monosacáridos

Los hidratos de carbono biológicamente más simples son los monosacáridos, es decir, un solo azúcar (mono = uno, sacárido = azúcar). La fórmula general de cualquier carbohidrato es (CH2O)x, donde x es cualquier número entre tres y ocho. Los monosacáridos (hexosas) más comunes son la glucosa, la galactosa y la fructosa.

La glucosa es el monosacárido más simple y probablemente el azúcar más familiar, especialmente si has estado en el hospital. En la naturaleza, la glucosa es el azúcar que producen las plantas verdes durante la fotosíntesis. También es la principal fuente de energía para las células. Los procedimientos médicos suelen requerir la administración de glucosa por vía intravenosa para que los pacientes que se recuperan recuperen sus fuerzas más rápidamente. La galactosa se encuentra en la leche, y la fructosa da a la fruta un sabor dulce. Aunque la estructura química de cada azúcar difiere, la fórmula química es la misma: C6H12O6.

Disacáridos

Los monosacáridos se unen por síntesis de deshidratación para formar disacáridos, o azúcares dobles (di = dos). La reacción de síntesis de deshidratación libera la deshidratación del agua como subproducto. El disacárido más común es la sacarosa, también conocida como azúcar de mesa, C12H22O11. Otros disacáridos comunes son la maltosa (azúcar de malta) y la lactosa (azúcar de la leche).

Polisacáridos

La deshidratación posterior añade más moléculas de azúcar para formar largas cadenas conocidas como polisacáridos. Un polisacárido se refiere generalmente a un polímero de carbohidratos que consiste en cientos, incluso miles de monosacáridos unidos covalentemente. Las células utilizan los polisacáridos por diversas razones, como el almacenamiento del exceso de glucosa en forma de almidón en las plantas y de glucógeno en los animales. El gran polisacárido celulosa es un componente estructural que se encuentra en las plantas y les da su rigidez y flexibilidad.