Glúcidos Unidad Temática N°2: Clasificación, digestión y metabolismo

Índice

1. Clasificación 3 2. Digestión y absorción de los glúcidos 10 2.1. Digestión 10 2.2. Absorción 11 3. Metabolismo de los carbohidratos 12 3.1. Oxidación de la glucosa 12 3.2. Metabolismo del glucógeno 13 4. Índice glucémico 14 5. Necesidades de carbohidratos en el ser humano 15 02UT2 Glúcidos

Los glúcidos, o carbohidratos, son compuestos orgánicos conformados por carbono, hidrógeno y oxígeno, siguiendo una fórmula empírica parecida a (CH2O)n. Estos no se tratan de carbonos hidratados, sino que están vinculados a grupos alcohólicos, conocidos como hidroxilos, y radicales de hidrógeno. Invariablemente presentan un grupo cetónico o aldehído. Se clasifican como monómeros o polímeros de polialcoholes con una función aldehída o cetona. En la nutrición, los glúcidos son vitales, ya que representan una de las fuentes de energía primarias.

Clasificación de los carbohidratos

Los carbohidratos pueden ser clasificados en función del número de átomos de carbono que conformen su estructura o también por su capacidad para generar enlaces entre diferentes moléculas de carbohidratos individuales, esto genera 2 grandes grupos:

• Los monosacáridos (osas) Son moléculas individuales de carbohidratos que están formados por un número determinado de átomos de carbono, desde 3 hasta 8, por ejemplo, un monómero de carbohidratos formado por 3 átomos de carbono recibe el nombre de triosa, mientras que uno formado por 6 átomos de carbono como la glucosa recibe el nombre químico de hexosa. 03UT2 Glúcidos
• Los ósidos Son moléculas complejas formadas al unir 2 o más monosacáridos por ejemplo 2 hexosas e incluso unir más moléculas que no formen parte de los carbohidratos como una glucosa con una proteína por esta razón existe una subclasificación:

Subclasificación de ósidos

• Holósidos: Formado solo por monosacáridos, ejemplo: Glucosa + Glucosa = Maltosa
• Oligosacáridos: formados por la unión de entre 2 y hasta 10 monosacáridos o Polisacáridos: Formados por la unión de más de 10 monosacáridos. Homopolisacáridos: Formados por la union solo de monosacáridos iguales, por ejemplo la unión de cientos de moléculas de glucosa para la formación del almidón.
• Heteropolisacáridos: Formados por la unión de monosacáridos diferentes, por ejemplo una cadena de cientos de moléculas de glucosa y fructosa.
• Heterósidos: Formados por la unión de monosacáridos más otros compuestos no carbohidratos como la proteínas (glucoproteínas) o las grasas (glucolípidos)

Osas o monosacáridos (3 a 8 átomos de Carbono) Aldosas grupo aldehído (-COH) Triosas: 3 átomos de Carbono Tetrosas: 4 átomos de Carbono Pentosas: 5 átomos de Carbono Hexosas: 6 átomos de Carbono Cetosas Grupo cetona (-CO-) Oligosacáridos (2 a 10 monosacáridos) Disacáridos (2 monosacáridos) Trisacáridos (3 monosacáridos) Holósidos (sólo monosacáridos) Homopolisacáridos (un solo tipo de monosacáridos) Ósidos (unión de monosacáridos) Polisacáridos (más de 10 monosacáridos) Heteropolisacáridos (2 o más tipos de monosacáridos) Heterósidos [monosacáridos más sustancias no glucídicas (aglucón)] Glucoproteinas Glucolípidos Glúcidos de ácidos nucleicos 04UT2 Glúcidos

Sin embargo esta no es la única clasificación más utilizada en nutrición, ya que para fines prácticos son divididos como simples y complejos:

Carbohidratos simples

. Carbohidratos simples: Los carbohidratos simples, también conocidos como monosacáridos y disacáridos, son moléculas pequeñas de glúcidos de rápida absorción en el organismo. Proporcionan energía inmediata pero efímera. Incluyen la glucosa, fructosa y galactosa, encontradas en frutas, miel y productos lácteos respectivamente. Los disacáridos, como la sacarosa (azúcar de mesa), lactosa (azúcar de la leche) y maltosa (azúcar de malta), se forman por la unión de dos monosacáridos. Aunque proveen energía esencial, su consumo excesivo puede llevar a problemas de salud, como la diabetes y la obesidad, por lo que se recomienda una ingesta moderada.

Sacarosa = Glucosa + Fructosa CHE OH CHE OH 0 H H H H H OH OH CHOH OH H H OH Sacarosa a-D-glucopiranosil (1 -> 2) B-D-fructofuranosido B-D-fructofuranosil (2 -> 1) glucopiranósido Lactosa = Glucosa + Galactosa CH_OH CH OH OH -0 -O H H H KOH H OH H y H H ÓH H OH Ħ OH Lactosa B-D-galactopiranosil (1 -> 4) a-D-glucopiranosa 05 H 0 OH H ーUT2 Glúcidos

Maltosa = Glucosa + Glucosa CH OH CHOH H -O H H -OH H H OH H V OH H HO OH Ħ OH H OH Maltosa a-D-glucopiranosil (1 -> 4) a-D-glucopiranosa

Monosacáridos

• Monosacáridos: Son los glúcidos más simples ya que estos no pueden ser separados por un método bioquímico dentro de las células, y son clasificados por el número de carbono que contienen, algunas de las características básicas de los monosacáridos son las siguientes:

1. Se persentan en forma de cristales solidos de color blanquecino.
2. Existen en formas isoméricas, que son moléculas con la misma fórmula química, pero con una disposición diferente de los átomos.
3. Son solubles en agua debido a la presencia de grupos hidroxilo, que pueden formar enlaces de hidrógeno con las moléculas de agua.
4. Presentan sabor dulce.
5. Existen en formas isoméricas, que son moléculas con la misma fórmula química, pero con una disposición diferente de los átomos.
6. La mayoría de los monosacáridos son compuestos ópticamente activos, es decir, pueden girar el plano de luz polarizada.

En los alimentos podemos encontrar principalmente 3 monosacáridos en forma de hexosas:

• Glucosa: Es un monosacárido perteneciente al grupo de las aldosas y es conocida también como dextrosa, es el más abundante de los monosacáridos y el que cumple con la mayoría de las funciones metabólicas en el cuerpo humano, además de ser la principal fuente de energía en el organismo. 06UT2 Glúcidos
• Fructosa: Es un isómero de la glucosa pero en su forma de cetosa y es también conocido como levulosa, es más dulce que la glucosa y la mayor parte de su metabolismo lo lleva a cabo en el hígado, donde una parte es transformada en glucos y otra se mantiene como fructosa, conectándose directamente al metabolismo energético.
• Galactosa: Raramente es encontrada en su forma libre en los alimentos, está, casi siempre unida a la glucosa, formando galactosa en alimentos como la leche.

Disacáridos

• Disacáridos: son carbohidratos compuestos por dos unidades de monosacáridos unidos por un enlace glucosídico. Esta unión se produce mediante una reacción de condensación, en la que se libera una molécula de agua.

Algunas de sus características principales son las siguientes:

1. Son azúcares reductores que pueden hidrolizarse en sus monosacáridos constituyentes mediante la acción de las enzimas o en un medio ácido.
2. Al igual que los monosacáridos, los disacáridos proporcionan energía rápidamente una vez que son descompuestos y absorbidos en el organismo, ya que su estructura simple permite una rápida descomposición.

Los 3 representantes principales de los disacáridos son los siguientes:

• Maltosa: Formada por la unión de 2 glucosas, es también conocida como malta y puede ser encontrada en alimentos como la cebada.
• Sacarosa: Formada por la unión de una glucosa más una fructosa, es el azúcar de mesa que agregamos a los alimentos y su fuente principal de obtención es la caña de azúcar.
• Lactosa: Formada por la unión de una molécula de galactosa y una glucosa, su fuente principal son los alimentos lácteos y es producida en las glándulas mamarias de los mamíferos.

Carbohidratos complejos

Carbohidratos complejos: Los carbohidratos complejos, también conocidos como polisacáridos, son grandes cadenas de monosacáridos unidos. Su digestión y absorción es más lenta que los carbohidratos simples, proporcionando una liberación constante y prolongada de energía, lo que los hace ideales para un control de glucosa en sangre más estable. 07UT2 Glúcidos

Entre los carbohidratos complejos más comunes se encuentran el almidón, presente en alimentos como las papas, el maíz y los granos enteros; y la celulosa, componente principal de la fibra dietética en vegetales y legumbres. Otro ejemplo es el glucógeno, el almacenamiento de glucosa en animales, ubicado principalmente en hígado y músculos.

Sus características principales son las siguientes:

1. A diferencia de los azúcares simples, los polisacáridos no son dulces al gusto.
2. Pueden ser hidrolizados a monosacáridos por acción de enzimas o en presencia de ácidos.
3. Requieren más tiempo y energía para ser descompuestos en sus monosacáridos constituyentes, lo que proporciona una liberación de energía más lenta y sostenida.
4. A diferencia de los monosacáridos y disacáridos, suelen ser insolubles en agua debido a su gran tamaño.
5. Pueden servir como moléculas de almacenamiento de energía (como el glucógeno en animales y el almidón en plantas) o tener un rol estructural (como la celulosa en la pared celular de las plantas).

Los polisacáridos de mayor importancia para la nutrición son los siguientes:

• Almidón: Es encontrado en los organismo vegetales, los humanos no tenemos la capacidad de generarlo a pesar de que está formado cientos de glucosas unidas entre sí por enlaces glucosídicos, pero si tenemos la capacidad de digerirlo gracias a las enzimas digestivas presentes en la boca y el páncreas (amilasa), es de hecho la principal fuente de glucosa en la dieta del ser humano y estructuralmente está formado por una cadena central llamada amilasa y cadenas laterales nombradas amilopectina.
• Glucógeno: El glucógeno es un polisacárido de almacenamiento de energía en animales y hongos, similar al almidón en las plantas. Está formado por cadenas ramificadas de glucosa unidas por enlaces glucosídicos. Se encuentra principalmente en el hígado y los músculos, proporcionando una fuente de glucosa de liberación rápida durante el ejercicio o entre comidas. El hígado mantiene la homeostasis de la glucosa en sangre liberando glucosa del 08UT2 Glúcidos glucógeno en respuesta a las señales hormonales. El glucógeno muscular se utiliza localmente durante la contracción muscular. Las deficiencias en la síntesis o degradación del glucógeno pueden causar enfermedades del metabolismo del glucógeno.
• Fibra dietética: Es el término común para definir a los carbohidratos complejos que no pueden ser digeridos por el ser humano, ya que no contamos con las enzimas propias para romper los enlaces que unen a los monosacáridos que los forman, pero si tenemos la capacidad de fermentarlos en el intestino gracias a las bacterias intestinales. Para su mejor comprensión son divididos en 2 grandes grupos:
  • Fibra soluble: Tiene la capacidad de disolverse en agua, formando geles viscosos en el tracto gastrointestinal. Está compuesta por polisacáridos y polímeros como pectinas, gomas, mucílagos y algunas hemicelulosas. A nivel molecular, esta solubilidad se debe a la estructura y disposición de estos componentes, que permiten la formación de enlaces de hidrógeno con las moléculas de agua. La fibra soluble retarda el vaciado gástrico, lo que ayuda en la modulación de la absorción de glucosa y en la reducción de colesterol al unirse a ácidos biliares. Además, debido a su fermentabilidad, es utilizada por la microbiota intestinal, produciendo metabolitos beneficiosos para la salud del colon y del organismo en general.
  • Fibra insoluble: Tipo de fibra dietética que no se disuelve en agua y mantiene su forma al pasar por el tracto gastrointestinal. Está compuesta principalmente por componentes de la pared celular vegetal, como la celulosa, hemicelulosa y lignina. La fibra insoluble actúa principalmente como un agente de volumen, favoreciendo el tránsito intestinal y ayudando en la prevención del estreñimiento, contribuye a la formación y excreción de heces, al tiempo que puede tener un efecto protector contra ciertas enfermedades del colon.

Además de esta clasificación de la fibra de acuerdo a su capacidad de disolverse o no con el agua existe una segunda clasificación de acuerdo a:

• Si se encuentra de forma natural en los alimentos, regularmente en las cáscaras de frutas y verduras. 09