Carbohidratos (de “ hidrata del carbón ") o sacáridos (" griego del del significado del σάκχαρον ; " del azúcar ;) son los compuestos orgánicos simple que son los aldehinos o las cetonas con muchos grupos del hidróxido agregados, generalmente uno en cada átomo de carbón que no sea parte del grupo funcional del aldehino o de la cetona. Los carbohidratos son los más abundantes de las cuatro clases principales de biomoléculas que también incluyan los lípidos de las proteínas y los ácidos nucléicos ellos llena papeles numerosos en cosas vivas, tales como el almacenaje y el transporte de la energía (almidón, glicógeno ) y de los componentes estructurales (celulosa en las plantas, la quitina en animales). Además, los carbohidratos y sus derivados desempeñan papeles principales en el proceso de trabajo del sistema inmune, de la fertilización, de la patogenesia, de la coagulación de sangre, y del desarrollo .
Las unidades básicas del carbohidrato se llaman los monosacáridos tal como glucosa, galactosa, y fructosa . La fórmula estequiométrica general de un monosacárido sin modificar es (C·H2O)n, donde está cualquier número de tres o mayor n; sin embargo, muchas moléculas con las fórmulas que diferencian levemente de esto todavía se llaman los carbohidratos y otros compuestos que poseen las fórmulas que convienen con esta regla general pueden no ser de hecho carbohidratos (eg. A pesar de el inexactness del término, " carbohydrate" sigue habiendo un nombre descriptivo útil y con una poca experiencia incluso un principiante pronto será enterado de cuál es, y no es, un carbohidrato. Los monosacáridos se pueden ligar juntos de maneras casi ilimitadas. Muchos carbohidratos contienen uno o más unidades modificadas del monosacárido que han tenido uno o más grupos substituidos o quitados. Por ejemplo, el Deoxyribose, un componente de la DNA, es una versión modificada de la ribosa ; La quitina se compone de unidades de repetición de N-acetylglucosamine, un nitrógeno - contener la forma de glucosa. Los nombres de carbohidratos terminan a menudo en el sufijo - ose.
Monosacáridos
considera también:
l monosacárido Los monosacáridos son los carbohidratos más simples en que no pueden ser hidrolizados a carbohidratos más pequeños. La fórmula química general de un monosacárido sin modificar es (C•H2O)n, donde está cualquier número de tres o mayor n.
Clasificación de monosacáridos
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Conformación
El grupo del aldehino o de la cetona de un monosacárido straight-chain reaccionará reversible con un grupo de hidróxido en un diverso átomo de carbón para formar un hemiacetal o el Hemiketal, formando un anillo heterocíclico con un puente del oxígeno entre dos átomos de carbón. Los anillos con cinco y seis átomos se llaman Furanose y las formas de la piranosis, respectivamente, y existen en equilibrio con la forma straight-chain.Durante la conversión de la forma straight-chain a la forma cíclica, el átomo de carbón que contenía el oxígeno del carbonyl, llamó el el carbón anomérico, se convierte en un centro quiral con dos configuraciones posibles: el átomo de oxígeno puede tomar una posición sobre o debajo del plano del anillo. Los pares posibles resultantes de estereoisómeros se llaman el Anomers en el anomer, - el sustituto del α del del OH en los basar anoméricos del carbón en el lado opuesto (transporte ) del anillo de la rama lateral de CH2OH. La forma alternativa, en la cual el sustituto de CH2OH y el hidróxido anomérico están en el mismo lado (cis) del plano del anillo, se llama el anomer del β. Porque el anillo y de las formas el interconvert straight-chain fácilmente, ambos anomers existen en el equilibrio .
Uso en organismos de vida
Los monosacáridos son la fuente principal de combustible para el metabolismo, siendo utilizado ambos como fuente de energía (glucosa que es el más importante de naturaleza) y en la biosíntesis . Cuando los monosacáridos no son necesitados por las células que se convierten rápidamente en otra forma, tal como polisacáridos.
Disacáridos
considera también:
l disacárido Dos monosacáridos unidos se llaman los disacáridos y representan los polisacáridos más simples. Los ejemplos incluyen la sucrosa y la lactosa . Se componen de dos unidades del monosacárido limitadas juntas por un enlace covalente conocido como acoplamiento glucosídico formado vía una reacción de la deshidratación, dando por resultado la pérdida de un átomo del hidrógeno a partir de un monosacárido y de un grupo de hidróxido del otro. La fórmula de disacáridos sin modificar es C12H22O11. Aunque haya clases numerosas de disacáridos, un puñado de disacáridos es particularmente notable.
La sucrosa, representada a la derecha, es el disacárido más abundante y la forma principal en la cual los carbohidratos se transportan en las plantas él se compone de una molécula de la D-glucosa y de una molécula de la D-fructosa . El nombre sistemático para la sucrosa, O - α-D-glucopyranosyl- (1→2) - D-fructofuranoside, indica cuatro cosas:
Sus monosacáridos: glucosa y fructosa
Sus tipos del anillo: la glucosa es una piranosis, y la fructosa es un Furanose
Cómo se ligan juntos: el oxígeno en el carbón número 1 (C1) de la α-D-glucosa se liga al C2 de la D-fructosa.
El - el sufijo del oside indica que el carbón anomérico de ambos monosacáridos participa en el enlace glucosídico.
La lactosa, un disacárido integrado por una molécula de la D-galactosa y una molécula de la D-glucosa, ocurre naturalmente en la leche . El nombre sistemático para la lactosa es el O - β-D-galactopyranosyl- (1→4) - D-glucopyranose. Otros disacáridos notables incluyen la maltosa (dos α-1,4 ligados D-glucoses) y la celobiosa (dos β-1,4 ligados D-glucoses).
Oligosacáridos y polisacáridos
considera también: Oligosacárido,
l del polisacárido Los oligosacáridos y los polisacáridos se componen de cadenas más largas de las unidades del monosacárido limitadas juntas por los enlaces glucosídicos. La distinción entre los dos se basa sobre el número de unidades del monosacárido presentes en la cadena. Los oligosacáridos contienen típicamente entre dos y nueve unidades del monosacárido, y los polisacáridos contienen mayor de diez unidades del monosacárido. Las definiciones de cómo es grande un carbohidrato debe ser entrar en cada categoría varían según la opinión personal. Los ejemplos de oligosacáridos incluyen los disacáridos mencionados anteriormente, la rafinosa del trisacárido y la estaquiosa del tetrasaccharide.
Los oligosacáridos se encuentran como forma común de la modificación de Posttranslational de la proteína . Tales modificaciones del posttranslational incluyen los oligosacáridos de Lewis y del ABO responsables de las incompatibilidades del grupo sanguíneo, el epitopo alfa-Galón responsable del rechazamiento del hyperacute en el xenotransplanation, y las modificaciones de O-GlcNAc.
Los polisacáridos representan una clase importante del polímero biológico . Su función en organismos vivos es generalmente estructura o relativa al almacenamiento. El almidón se utiliza como polisacárido del almacenaje en plantas, siendo encontrado bajo la forma de amilosis y amilopectina ramificada . En animales, el glicógeno estructural similar pero más denso ramificado se utiliza en lugar de otro. Las características del glicógeno permiten que sea metabolizado más rápidamente, que se adapta a las vidas activas de animales locomotores.
La celulosa y la quitina son ejemplos de polisacáridos estructurales. La celulosa se utiliza en las membranas celulares de plantas y de otros organismos, y se demanda para ser la molécula orgánica más abundante en la tierra. Tiene una variedad de aplicaciones el incluir en el papel y la industria textil y como materia de base para la producción de rayón (en el proceso viscoso), de acetato de celulosa, de celuloide y de nitrocelulosa. La quitina tiene una estructura similar a la celulosa pero tiene nitrógeno el contener de las ramas laterales, aumentando su fuerza. Se encuentra en los exoesqueletos del artrópodo y en las membranas celulares de algunos hongos . Tiene una variedad de aplicaciones, por ejemplo en los hilos de rosca quirúrgicos
Otros polisacáridos incluyen el el galactomanano calloso de o Laminarin, del xilano, del manano, fucoidan, y.
Nutrición
Los carbohidratos requieren menos agua digerir que las proteínas o las grasas y son la fuente de energía más común. Las proteínas y la grasa son componentes vitales del edificio para el tejido del cuerpo y las células y son también una fuente de energía para el cuerpo.Los carbohidratos no son los alimentos esenciales que el cuerpo puede obtener toda su energía de la proteína y de las grasas. El cerebro no puede quemar la grasa y no necesita la glucosa para la energía, pero el cuerpo puede hacer esta glucosa de la proteína. Los carbohidratos y las proteínas contienen 4 el Kilocalories por gramo mientras que las grasas contienen 9 kilocalories y el alcohol contiene 7 kilocalories por gramo.
Los alimentos que son altos en carbohidratos incluyen el salvado de las patatas de las habas de las pastas de los panes, el arroz y los cereales
De acuerdo con la evidencia del riesgo de enfermedad cardíaca y de obesidad, el instituto de la medicina recomienda que los adultos americanos y canadienses consiguen entre 40-65% de la energía dietética de los carbohidratos. La Organización para la Agricultura y la Alimentación y la Organización Mundial de la Salud recomiendan en común que las pautas dietéticas nacionales fijan una meta de 55-75% de energía total de los carbohidratos, pero el solamente 10% deben ser de los azúcares libres (su definición de carbohidratos simples).
La distinción entre el " buen carbs" y " maÌn carbs" es una cualidad importante de las dietas del Bajo-carbohidrato que promueven una reducción en la consumición de granos y de almidones a favor de la proteína. El resultado es una reducción en los niveles de la insulina usados para metabolizar los azúcares, y un aumento en el uso de la grasa para la energía con el Ketosis .
Clasificación
Los dietético y los nutricionistas clasifican comúnmente los carbohidratos como simple (los monosacáridos y los disacáridos o complejo (oligosacáridos y polisacáridos . El carbohidrato complejo término primero fue utilizado en las metas dietéticas del comité del senado del selecto de la publicación para los Estados Unidos (1977), donde denotó el " fruta, vehículos y entero-grains". Las pautas dietéticas recomiendan generalmente que los carbohidratos complejos y los carbohidratos simples alimento-ricos tales como fruta y productos lácteos componen el bulto de consumición del carbohidrato. Las pautas dietéticas del de Del USDA para los americanos 2005 dispensan con la distinción simple/compleja, los alimentos fibra-ricos en lugar de recomendación y los granos enteros.El índice Glycemic y los sistemas Glycemic de la carga son los métodos alternativos populares de la clasificación que alinean los alimentos ricos en carbohidrato basados en su efecto sobre niveles de la glucosa de sangre . El índice de la insulina es un método similar, más reciente de la clasificación que alinea los alimentos basados en sus efectos sobre niveles de la insulina de la sangre. Este sistema asume que los altos alimentos glycemic del índice y los alimentos glycemic bajos del índice se pueden mezclar para hacer el producto de altos alimentos glycemic más aceptable.
El informe de los expertos común de la Organización Mundial de la Salud y de la Organización para la Agricultura y la Alimentación sobre dieta, la nutrición y la prevención de las enfermedades crónicas (serie técnica 916 del informe del WHO) aconseja la consumición del carbohidrato del carbohidrato 55-75%, pero restringe el " Sugar" libre; producto hasta el 10%. Su definición es " El " del término; sugars" libre; refiere a todos los monosacáridos y disacáridos agregados a los alimentos por el fabricante, el cocinero o el consumidor, más los azúcares naturalmente presentes en la miel, los jarabes y la fruta juices." (página 56 del informe; observar al cuadro 6: Gamas de metas nutrientes del producto de la población). Ésta es su fractura eficaz entre los carbohidratos simples y complejos.
Metabolismo
considera también:
l metabolismo de carbohidrato
Catabolismo
El catabolismo es las células metabólicas de la reacción experimenta para extraer energía. Hay dos caminos metabólicos importante del catabolismo del monosacárido:Oligo/los polisacáridos son hendidos primero a monosacáridos más pequeños por las enzimas llamadas las hidrolasas del glucósido que las unidades del monosacárido pueden entonces incorporar en catabolismo del monosacárido.
Química del carbohidrato
Los carbohidratos son reactivo en muchas reacciones orgánicas por ejemplo:Acetalisation del carbohidrato
Reacción de Cyanohydrin
transformación Lobry-de Bruyn-furgoneta Ekenstein
Cambio de Amadori
Reacción de Nef
Degradación de Wohl
Reacción de Koenigs-Knorr
Ver también
¡Bioquímica
Gluconeogénesis
Glicolípido
Glicoproteína
Macromoléculas
Nutrición
Camino del fosfato de la pentosa
Fotosíntesis
Azúcar
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