Bioquímica de Carbohidratos y Lípidos: Estructura, Clasificación y Funciones Biológicas

Carbohidratos: Definición y Clasificación General

Los carbohidratos son compuestos orgánicos constituidos por carbono, hidrógeno y oxígeno; pueden formar moléculas complejas o simples. Los carbohidratos son los que mayor energía nos aportan. Hay tres macronutrientes principales que son las proteínas, lípidos y carbohidratos.

Clasificación de los Carbohidratos

Se clasifican en aprovechables y no aprovechables. Dentro de los aprovechables por el organismo, también existen otros tipos de clasificaciones según su velocidad de asimilación:

• Absorción rápida: Liberación inmediata de energía.
• Absorción lenta: Liberación lenta y gradual.

Estructura Química

• Simples: Monosacáridos y disacáridos.
• Complejos: Polisacáridos y polialcoholes.

Funciones de los Carbohidratos

• Ahorradores de proteína: Evitan que el cuerpo utilice las proteínas como fuente de energía.
• Reserva de glucosa: Se almacena en forma de glucógeno en el hígado y el músculo esquelético cuando no se consume alimento con energía.
• Energética: Aportan entre el 50-60% de la energía total necesaria.
• Sabor: Actúan como endulzadores.
• Reguladora: Control de la temperatura y gestión de la energía en las grasas para no utilizar otra fuente de energía.

Monosacáridos: Los Azúcares Sencillos

Son los azúcares más sencillos estructuralmente. Tienen sabor dulce, son cristalinos y solubles en agua. Estos se dividen en tres tipos principales:

1. Glucosa: Es el hidrato de carbono más importante para el ser humano. Constituye la principal fuente de energía; en ausencia de glucosa, las células utilizan las reservas de grasa.
2. Galactosa: Uno de los componentes de la lactosa, por lo tanto, lo encontramos principalmente en la leche. Tras ser absorbida, se transforma en glucosa en el hígado y se considera fuente energética.
3. Fructosa: Tiene como función ser una fuente de energía. La podemos encontrar en la fruta y en la miel. Además de ser parte de la sacarosa, tiene un gran poder edulcorante y se puede convertir en glucosa al ser metabolizada.

Nota sobre Isómeros: Presentan la misma cantidad de componentes, pero acomodados de diferente manera (concepto de "manos mágicas").

Disacáridos: Combinaciones de Azúcares

Son azúcares simples que estructuralmente resultan de la combinación de los monosacáridos. Los tres tipos principales son:

• Maltosa: Glucosa + Glucosa.
• Lactosa: Glucosa + Galactosa.
• Sacarosa: Glucosa + Fructosa.

Polisacáridos: Hidratos de Carbono Complejos

Resultan de la unión de múltiples monosacáridos. No tienen sabor dulce, son insolubles en agua y no se cristalizan. Se dividen en:

• Homopolisacáridos: Formados por el mismo tipo de monosacárido (Glucosa + Glucosa + Glucosa + (Glucosa)n...).
• Heteropolisacáridos: Formados por diferentes tipos de monosacáridos (Glucosa + Galactosa + Glucosa + Fructosa...).

El Glucógeno

Es el polisacárido de reserva de las células animales. Se sintetiza a partir de la glucosa y se ubica en dos zonas:

• Hígado: Reserva general de glucosa que pasa por la sangre hasta las células.
• Músculo esquelético: Combustible para dar energía suficiente durante la contracción muscular.

Oligosacáridos y Polialcoholes

Oligosacáridos

Son carbohidratos que contienen de 3 a 9 monosacáridos en su estructura. Todos ellos son solubles en agua. Ejemplos comunes:

• Maltotriosa y Rafinosa: 3 moléculas de glucosa.
• Estaquiosa: 4 moléculas de glucosa.
• Verbacosa: 5 moléculas de glucosa.

Polialcoholes

También denominados oligoalcoholes de azúcares, se obtienen industrialmente por hidrogenación de polisacáridos. Ejemplos: sorbitol, manitol, dulcitol, lactitol e inositol.

Lípidos: Grasas y Sustancias Orgánicas

Son sustancias químicamente diversas que solo tienen en común el ser insolubles en agua y solubles en solventes orgánicos (por ejemplo: benceno, éter, acetona, cloroformo). Sus funciones dentro de los seres vivos son:

• Protectora: Los lípidos impermeabilizan las paredes celulares de los vegetales y de las bacterias.
• Estructural: Son componentes fundamentales de las membranas celulares.
• Energética: Al ser moléculas poco oxidadas, sirven de reserva energética; por cada gramo de grasa se liberan aproximadamente 9.1 kcal.
• Transportadora: Transportan sustancias en medios orgánicos.
• Reguladora del metabolismo: Contribuyen al normal funcionamiento del organismo a través de las vitaminas A, D, K y E.