Glúcido para niños

D-Glucosa	D-Fructosa
Ribosa - forma furanosa

Los glúcidos, también conocidos como carbohidratos o azúcares, son biomoléculas muy importantes para los seres vivos. Están formados principalmente por carbono, hidrógeno y oxígeno. A veces, también pueden contener otros elementos como nitrógeno, azufre y fósforo.

La función principal de los glúcidos es dar energía a las células de forma rápida. Son como el "combustible" principal para la mayoría de las células. También tienen una función estructural, es decir, ayudan a formar partes importantes de los seres vivos. Por ejemplo, la celulosa forma la pared celular de las plantas, y la quitina es parte del exoesqueleto de los artrópodos (como los insectos y cangrejos).

Antiguamente, se les llamaba "hidratos de carbono" porque se pensaba que eran átomos de carbono unidos a moléculas de agua. Sin embargo, hoy sabemos que no es así. Este nombre viene de una forma antigua de nombrar las sustancias químicas.

¿Qué son los Glúcidos y de dónde vienen sus nombres?

Los glúcidos tienen varios nombres, y cada uno nos da una pista sobre ellos:

• Carbohidratos o hidratos de carbono: Aunque el nombre "hidratos de carbono" no es el más exacto, se sigue usando mucho. La IUPAC (una organización internacional de química) recomienda usar el término "carbohidrato".
• Glúcidos: Este nombre viene de la palabra griega glykys, que significa "dulce". Esto es porque muchos glúcidos tienen un sabor dulce.
• Azúcares: Este término se usa para los glúcidos más sencillos, como la glucosa o el azúcar de mesa (que se llama sacarosa).
• Sacáridos: Viene del griego sácchar, que también significa "azúcar". Es la base para nombrar los diferentes tipos de glúcidos: monosacáridos, disacáridos, oligosacáridos y polisacáridos.
• Harinas: Se refiere a los polvos de granos o tubérculos que contienen fécula (almidón), que es un tipo de glúcido.

Características de los Glúcidos

La mayoría de los glúcidos son producidos por las plantas a través de la fotosíntesis. Este es un proceso donde las plantas usan el dióxido de carbono del aire para crear azúcares simples.

Los glúcidos están hechos de átomos de carbono, hidrógeno y oxígeno. Tienen enlaces químicos fuertes que guardan mucha energía. Esta energía se libera cuando la molécula se "quema" (se oxida) en el cuerpo. Son muy importantes para los seres vivos y son las moléculas orgánicas más abundantes en la naturaleza.

Los glúcidos tienen dos funciones principales:

• Energía: Son una fuente de energía rápida para las células (como la glucosa). También se pueden guardar para usar más tarde (como el almidón en plantas y el glucógeno en animales). Un gramo de glúcidos da unas 4.5 kcal de energía.
• Estructura: Algunos glúcidos forman partes resistentes de los seres vivos. Por ejemplo, la celulosa es parte de la pared celular de las plantas, y la quitina forma la cubierta exterior de los artrópodos.

Clasificación de los Glúcidos

Los glúcidos se clasifican según lo complejas que sean sus moléculas. Se dividen en:

• Monosacáridos (los más simples)
• Oligosacáridos (formados por unas pocas unidades de monosacáridos)
• Polisacáridos (cadenas muy largas de monosacáridos)

También existen otras biomoléculas que combinan glúcidos con otras sustancias, como las glucoproteínas y los glicolípidos.

Monosacáridos: Los Azúcares Simples

Aldosas de la serie D.

Los monosacáridos son las unidades más básicas de los glúcidos. No se pueden dividir en azúcares más pequeños. Son sólidos, incoloros, se disuelven bien en agua y suelen tener un sabor dulce.

Algunos ejemplos importantes de monosacáridos son:

• La glucosa: Es el principal "combustible" de nuestras células.
• La fructosa: Se encuentra en las frutas y la miel.
• La galactosa: Parte del azúcar de la leche.
• La ribosa: Es un componente de los ácidos nucleicos (como el ADN y el ARN).

La fórmula general de un monosacárido es (CH₂O)_n, donde "n" es un número igual o mayor a tres.

Los monosacáridos se clasifican según:

• La posición de un grupo químico llamado carbonilo: Si está al final de la cadena, es un aldehído (y el monosacárido se llama aldosa). Si está en medio, es una cetona (y el monosacárido se llama cetosa).
• El número de átomos de carbono:

* 3 carbonos: triosas * 4 carbonos: tetrosas * 5 carbonos: pentosas * 6 carbonos: hexosas * 7 carbonos: heptosas

Por ejemplo, la glucosa es una aldohexosa (tiene un grupo aldehído y seis carbonos). La ribulosa es una cetopentosa (tiene un grupo cetona y cinco carbonos).

Cetosas de la serie D.

Monosacáridos Derivados

Existen monosacáridos que han sido modificados:

• Desoxiazúcares: Han perdido un grupo hidroxilo y lo han cambiado por un hidrógeno. Un ejemplo es la 2-Desoxirribosa, que es parte del ADN.
• Aminoazúcares: Han cambiado un grupo hidroxilo por un grupo amino. Un ejemplo es la N-Acetilglucosamina.
• Alditoles: El grupo aldehído o cetona se convierte en un grupo alcohol. El glicerol es un ejemplo importante.

¿Cómo se usan los monosacáridos en las células?

Los monosacáridos son la principal fuente de energía para el metabolismo de las células. La glucosa es la más importante. Cuando las células no necesitan energía de inmediato, los monosacáridos se guardan en otras formas, como los polisacáridos.

La ribosa y la desoxirribosa son esenciales para construir los ácidos nucleicos (ADN y ARN), que son las moléculas que guardan nuestra información genética.

Las plantas producen glúcidos a partir de dióxido de carbono y agua usando la luz del sol (fotosíntesis). Los animales obtenemos estos glúcidos al comer plantas o animales herbívoros. Así, los glúcidos son una fuente clave de carbono para todos los tejidos animales.

Disacáridos: Dos Azúcares Unidos

Hidrólisis de la Lactosa. 1. Galactosa. 2. Glucosa.

Los disacáridos están formados por la unión de dos moléculas de monosacáridos. Se unen mediante un enlace especial llamado enlace glucosídico, liberando una molécula de agua.

Son sólidos, se disuelven en agua y tienen sabor dulce.

Molécula de sacarosa (azúcar común).

Algunos disacáridos comunes son:

• Sacarosa: Es el azúcar de mesa. Está formada por una molécula de glucosa y una de fructosa. Es el glúcido más abundante en las plantas.
• Lactosa: Es el azúcar que se encuentra en la leche. Está compuesta por una molécula de galactosa y una de glucosa. Algunas personas tienen intolerancia a la lactosa porque no producen suficiente lactasa, la enzima que la digiere.
• Maltosa: También conocida como azúcar de malta. Está formada por dos moléculas de glucosa unidas. Se obtiene al romper el almidón.
• Celobiosa: Está formada por dos moléculas de glucosa unidas de una forma específica. Se obtiene al romper la celulosa.

Disacáridos de interés biológico.

Oligosacáridos: Unos Pocos Azúcares

Estaquiosa, tetrasacárido formado por una glucosa, dos galactosas y una fructosa.

Los oligosacáridos están compuestos por entre tres y diez moléculas de monosacáridos.

A menudo, los oligosacáridos se unen a proteínas, formando glucoproteínas. Estas modificaciones son importantes para muchas funciones celulares, como el reconocimiento entre células o los grupos sanguíneos.

Se encuentran en la leche humana, en las frutas, los vegetales y la miel.

Polisacáridos: Grandes Cadenas de Azúcares

Amilosa. Cadenas lineales helicoidales.

Los polisacáridos son cadenas muy largas, a veces ramificadas, de más de diez monosacáridos. Son polímeros biológicos importantes y su función principal en los organismos es estructural o de almacenamiento de energía.

Los polisacáridos pueden ser lineales o ramificados. La forma en que se unen los monosacáridos les da propiedades diferentes.

Homopolisacáridos: Un Solo Tipo de Monómero

Los homopolisacáridos están hechos de un solo tipo de monosacárido. Se dividen en los que guardan energía y los que tienen función estructural.

Homopolisacáridos de Reserva de Energía

Los más importantes para guardar energía son el almidón y el glucógeno:

• El almidón es la forma en que las plantas guardan los monosacáridos. Es su reserva de alimento. Se encuentra en alimentos como el pan, el maíz, los cereales, las patatas y el arroz.

* El almidón está compuesto por dos tipos de moléculas: amilosa (lineal) y amilopectina (ramificada). Ambas son cadenas de glucosa. * La amilosa forma una espiral. La amilopectina es más grande y tiene muchas ramificaciones. * Ambas son digeribles por enzimas como la amilasa, que está en nuestra saliva.

Amilopectina.

• El glucógeno es la forma en que los animales guardan energía a mediano plazo. Es muy parecido a la amilopectina, pero está aún más ramificado.

* El hígado y los músculos son los órganos que más glucógeno almacenan. * Su estructura ramificada permite que se use la energía más rápidamente, lo cual es útil para los animales que se mueven.

Estructura del glucógeno.

Homopolisacáridos Estructurales

La celulosa y la quitina son ejemplos de polisacáridos que dan estructura:

• La celulosa forma la pared celular de las plantas. Es la molécula orgánica natural más abundante en la Tierra. Está hecha de muchas unidades de glucosa unidas de una forma que crea cadenas rectas y muy resistentes. Los humanos no podemos digerir la celulosa, por eso es parte de la fibra alimentaria.

Celulosa.

• La quitina es similar a la celulosa, pero tiene nitrógeno en su estructura, lo que la hace aún más fuerte. Se encuentra en el exoesqueleto de los artrópodos (como insectos y crustáceos) y en las paredes celulares de muchos hongos.

Estructura de la quitina.

Funciones de los Glúcidos

Los glúcidos tienen funciones muy importantes en los seres vivos:

Glúcidos Energéticos

Los monosacáridos y disacáridos, como la glucosa, son como el "combustible" inmediato para nuestras células. Nos dan la energía para mover los músculos, mantener la temperatura corporal, la presión arterial y el buen funcionamiento del cerebro y el intestino. Los glúcidos también se guardan como reserva de energía para cuando se necesite.

Glúcidos Estructurales

Algunos polisacáridos forman estructuras biológicas muy fuertes:

• Mureína o Peptidoglicano: Parte de las paredes celulares de las bacterias.
• Celulosa: Componente principal de la pared celular de las plantas.
• Quitina: Forma el exoesqueleto de artrópodos y la pared celular de hongos.
• Mucopolisacáridos: Se encuentran en los tejidos conectivos de nuestro cuerpo.

Además, los glúcidos pueden unirse a otras biomoléculas como proteínas, lípidos y ácidos nucleicos, formando parte de su estructura.

Metabolismo de los Glúcidos

El metabolismo es el conjunto de procesos químicos que ocurren en los seres vivos. Los glúcidos son muy importantes en el metabolismo de la energía.

Las plantas guardan grandes cantidades de almidón (producido por fotosíntesis) como reserva de energía. Los animales, por su parte, guardan glucógeno en el músculo y el hígado.

Cuando comemos alimentos con glúcidos (como el almidón), nuestro tubo digestivo los rompe en monosacáridos. Estos monosacáridos son absorbidos por el intestino y llegan al hígado, donde se usan o se transforman. Por ejemplo, la glucosa puede convertirse en lípidos (grasas) que se guardan en el tejido adiposo.

Algunos tejidos, como los eritrocitos (glóbulos rojos) y el tejido nervioso (el cerebro), necesitan glucosa constantemente para funcionar.

Las principales formas en que el cuerpo maneja los glúcidos son:

• Glucólisis: Romper la glucosa para obtener energía.
• Gluconeogénesis: Crear glucosa a partir de otras sustancias.
• Glucogenogénesis: Formar glucógeno para guardar glucosa.
• Glucogenólisis: Romper el glucógeno para liberar glucosa.

La insulina es una hormona muy importante que controla cómo nuestro cuerpo usa y guarda los glúcidos.

Glúcidos en la Nutrición

Los productos derivados del cereal son fuentes ricas de carbohidratos.

Se recomienda que entre el 55% y el 60% de la energía que necesitamos cada día provenga de los glúcidos. Estos se pueden obtener de alimentos ricos en almidón (como las pastas o los cereales) o de las reservas de nuestro cuerpo (glucógeno).

Es importante no consumir demasiados glúcidos simples (como el azúcar añadido), ya que una dieta con muchas calorías o mucha glucosa puede acelerar el envejecimiento celular. Si no nos movemos lo suficiente, nuestro cuerpo no metaboliza bien las grasas y los glúcidos.

Los glúcidos son una fuente rápida de energía. Las proteínas y las grasas son vitales para construir nuestros tejidos y células, por lo que es mejor usarlos para eso y no como fuente principal de energía.

Alimentos ricos en glúcidos son las pastas, patatas, fibra, cereales, legumbres, verduras y frutas.

Problemas en la Digestión

Si los glúcidos no se digieren bien en el intestino delgado (por alguna enfermedad o problema), llegan al intestino grueso sin digerir. Allí, las bacterias los fermentan, lo que puede causar diarrea y cólicos abdominales.

Clasificación Nutricional

Antes, los nutricionistas clasificaban los carbohidratos como "simples" (monosacáridos y disacáridos) o "complejos" (oligosacáridos y polisacáridos). Hoy en día, las guías de alimentación se enfocan más en recomendar alimentos integrales y ricos en fibra, en lugar de solo la distinción simple/complejo.

El índice glucémico es una forma de clasificar los alimentos con carbohidratos según cómo afectan los niveles de glucosa sanguínea (azúcar en la sangre).

Usos Industriales de los Carbohidratos

Los carbohidratos se usan en muchas industrias:

• La celulosa se usa para fabricar tejidos como el rayón y productos de papel.
• El almidón y la pectina (que ayuda a espesar) se usan en la preparación de alimentos.
• La goma arábiga se usa en medicamentos demulcentes y como aditivo en la industria alimentaria (por ejemplo, en gominolas y chicles).
• El agar se usa para espesar alimentos y para cultivar bacterias en laboratorios.
• Los dextranos son polisacáridos que se usan en medicina para aumentar el volumen de la sangre en casos de emergencia.
• El sulfato de heparina es un anticoagulante de la sangre.

Química de los Glúcidos

Los carbohidratos pueden participar en varias reacciones químicas, como la Acetilación o la reacción de Maillard (que es la que hace que los alimentos se doren al cocinarlos).

Ver también

• Índice glucémico
• Glucagón
• Hiperglucemia
• Hipoglucemia

Véase también

En inglés: Carbohydrate Facts for Kids