Estructuras quimicas de los polisacáridos, almidón, glucogeno y celulosa
Estructuras Químicas
Polisacáridos
Los polisacáridos son largas moléculas de hidratos de carbono (o carbohidratos) formadas por la unión de numerosas unidades individuales de monosacáridos (moléculas mas cortas) unidas entre sí por enlaces glicosídicos (Compuestos con grupos OH, NH2 y SH pueden reaccionar con el OH hemiacetálico del carbono anomérico de un monosacárido, con pérdida de una molécula de agua para formar los compuestos llamados generalmente glicósidos.). Los polisacáridos son carbohidratos, y por lo tanto contienen carbono, hidrógeno, y oxígeno y tienen la fórmula general Cx(H2O)y.
Convencionalmente, se ha considerado polisacárido a aquel polímero constituido por más de 10 monosacáridos unidos por distintos enlaces glucosídicos. A pesar de esta distinción, la gran mayoría de los polisacáridos naturales contienen cientos de monómeros y, en ocasiones, varios miles. No producen verdaderas soluciones, sino más bien dispersiones de tamaño coloidal; puros no tienen color, aroma o sabor. Su peso molecular, que puede llegar a ser hasta de millones, es en realidad un promedio de los pesos, puesto que las moléculas no son iguales y siempre presentan una distribución de valores.
Función de los hidratos de carbono (Polisacáridos)
- Su principal función es la energética. Aportan la energía de más fácil utilización (cada gramo aporta 4 kcal). La glucosa es la única fuente de energía para el cerebro, que consume alrededor de 100 g al día. Los carbohidratos son almacén y reserva de energía en forma de glucógeno que se moviliza rápidamente para generar glucosa cuando se necesita.
- Tienen un efecto ahorrador de proteínas.
- Evitan la formación de los cuerpos cetónicos (productos de desecho de las grasas que aparecen cuando el cuerpo utiliza las grasas en lugar de los azúcares para generar energía).
- Forman parte de los tejidos del organismo como el tejido conectivo o el tejido nervioso y de moléculas tan importantes como el ADN o el ATP (es la única que al final se puede convertir directamente en energía).
Clasificación
Simples
Son los monosacáridos y los disacáridos de sabor dulce y de rápida absorción intestinal y se dividen en:
a) Monosacáridos: los más conocidos son la glucosa (se encuentra en la fruta o en la miel, se almacena en el hígado y en el músculo en forma de glucógeno) y la fructosa (se encuentra en la fruta y en la miel, se absorbe en el intestino, pasa al hígado donde se metaboliza rápidamente a glucosa).
b) Disacáridos: los más conocidos son la lactosa (es el azúcar de la leche), galactosa (es producida por la hidrólisis de la lactosa), sacarosa (es el azúcar común obtenido de la remolacha o caña de azúcar). Los azúcares simples no deben representar más del 10% del total de la energía.
Complejos
También llamados polisacáridos. De sabor escasamente dulce y de absorción intestinal más lenta. Los más conocidos son el almidón (reserva energética de los vegetales, se encuentra en cereales, tubérculos y legumbres), y el glucógeno (principal reserva de energía del organismo, se almacena en el hígado y en el músculo).
Fuentes alimentarias de hidratos de carbono
- Cereales. Arroz, trigo, maíz, cebada, centeno, avena y mijo que se encuentran en alimentos como que contienen almidón como el pan, el arroz, la pasta, los cereales de desayuno.
- Azúcares. Son la segunda fuente de carbohidratos, se obtienen de la caña de azúcar y de la remolacha. Están presentes en: azúcar, miel, mermelada, golosinas.
- Tubérculos. La mas consumida es la patata, el 75% de su composición es almidón pero también contiene azúcares simples. Otros serían la batata.
- Legumbres. Garbanzos, lentejas, judías, guisantes, soja. Tienen un alto contenido en carbohidratos (50-55%).
- Frutas y verduras. Aunque su contenido en carbohidratos en menor que los anteriores.
- Cereales. Arroz, trigo, maíz, cebada, centeno, avena y mijo que se encuentran en alimentos como que contienen almidón como el pan, el arroz, la pasta, los cereales de desayuno.
- Azúcares. Son la segunda fuente de carbohidratos, se obtienen de la caña de azúcar y de la remolacha. Están presentes en: azúcar, miel, mermelada, golosinas.
- Tubérculos. La mas consumida es la patata, el 75% de su composición es almidón pero también contiene azúcares simples. Otros serían la batata.
- Legumbres. Garbanzos, lentejas, judías, guisantes, soja. Tienen un alto contenido en carbohidratos (50-55%).
- Frutas y verduras. Aunque su contenido en carbohidratos en menor que los anteriores.
Ingestas recomendadas de hidratos de carbono
De 200 a 300 g/día. Esto se puede conseguir consumiendo diariamente de 3 a 5 raciones de alimentos hidrocarbonatos (ver fuentes alimentarias). Tiene que aportar el 50-55% del total de calorías de la dieta.
Almidón
El término almidón alude a un carbohidrato que funciona como reserva de energía en la mayoría de los vegetales. Se trata de un polisacárido: un hidrato de carbono que se compone de una cadena extensa de monosacáridos. Los monosacáridos, por su parte, son polialcoholes que tiene un grupo extra cetónico o aldehídico.
El almidón está considerado como una macromolécula ya que es una molécula de tamaño grande. En este caso, está formado por amilopectina y amilasa. El almidón de los cereales también incluye una cantidad reducida de grasa.
Los granos de almidón varían en cuanto a su forma y su tamaño. No son solubles en agua fría pero, cuando se incrementa la temperatura, se produce la gelatinización y así se hidratan.
En la nutrición del ser humano, el almidón es muy importante por su aporte de calorías. Los cereales, los bulbos y los tubérculos son una fuente muy valiosa de almidón y ayudan a contrarrestar una potencial carencia de frutas o de carne. El almidón, al igual que el resto de los carbohidratos, contribuye al desarrollo cerebral.
A la hora de la digestión, que consiste en el procesamiento de las moléculas más complejas de los alimentos para obtener otras más simples que permitan la absorción de los nutrientes, los polisacáridos se convierten en glúcidos de mayor simpleza. Eso ocurre con el almidón gracias a la acción de las sustancias que segregan las glándulas salivales y el páncreas.
De la misma manera, no podemos pasar por alto otra serie importante de beneficios que trae consigo el almidón, tales como estos:
- Se considera que es muy fácil de asimilar, por lo que la digestión con él no resulta pesada.
- Consigue otorgar al organismo energía. De ahí que esté considerado como uno de los mejores combustibles que tiene el ser humano.
- No menos relevante es que se considera un elemento estupendo para poder evitar el sufrir enfermedades relacionadas con el colon, como el cáncer, e incluso para estar protegido ante infecciones de distinta índole.
- Además, mejora el sistema inmunológico.
- Por supuesto, ten presente que tiene un marcado efecto antiinflamatorio.
- En esta lista de ventajas que trae consigo el citado almidón no hay que olvidarse tampoco de subrayar que contribuye a regular el tránsito intestinal.
Glucógeno
El glucógeno es una biomolécula que forma parte de los glúcidos, también llamados hidratos de carbono o carbohidratos. Se trata de un polisacárido, ya que se compone de una cadena de diez o más monosacáridos (azúcares que no pueden descomponerse en otros más simples a través de la hidrólisis).
Presente principalmente en el hígado, aunque también en músculos y en otros tejidos, en ciertas plantas y en los hongos, el glucógeno es almacenado por el organismo a modo de reserva hasta que, llegado el momento de su utilización, lo convierte en glucosa (un monosacárido).
Similar al almidón, el glucógeno es de color blanco. Cuando un individuo requiere una dosis de energía de emergencia, por ejemplo si se encuentra en estado de alerta o en un momento de tensión, el organismo degrada rápidamente el glucógeno y lo transforma en glucosa, incorporándolo al metabolismo.
El almacenamiento del glucógeno se realiza en las vacuolas (vesículas) del citoplasma de las células. Dichas vacuolas cuentan con las enzimas que se necesitan para desarrollar la hidrólisis (el desdoblamiento mediante agua) del glucógeno en glucosa.
Existen diversos trastornos que pueden generar inconvenientes en la formación y en la utilización del glucógeno. Uno de ellas es la diabetes que, ante el almacenamiento de cantidades anormales de insulina, puede provocar que el nivel de glucógeno que se guarda en el hígado no sea el adecuado. Es importante tener en cuenta que tanto la falta como el exceso de glucógeno son negativos para el organismo y se traducen en distintos problemas para el funcionamiento orgánico.
El glucógeno es una sustancia que se encuentra en el interior del cuerpo humano, como los músculos e incluso en el interior del hígado. Esta sustancia con carácter ramificado es producida constantemente en nuestro cuerpo y es responsable de los cambios de la presión osmótica.
Para saber más de la importancia del glucógeno y todos los alimentos en los que puedes encontrarlo para la dieta del deportista sigue leyendo y averigua cuál es su importancia nutricional.
El glucógeno constituye la principal forma de almacenamiento de los carbohidratos en el organismo. Se encuentra concentrado en mayor cantidad en el hígado y en el músculo. Su principal función consiste en ser una fuente limitada de energía.
Al momento de realizar esfuerzos físicos, el glucógeno muscular degrada la glucosa de modo que pueda ser empleada para brindarnos energías y combatir la fatiga.
Las reservas energéticas que nos provee el glucógeno se agotarán con mayor rapidez, dependiendo de la intensidad del ejercicio que se realice.
Por ejemplo, la práctica de ejercicios intensos por espacio de 15 minutos, pueden llegar a agotar entre el 60 o el 70 por ciento de las reservas.
Cuando una persona se queda sin reservas energéticas cae en el agotamiento total, siéndole imposible continuar con el entrenamiento, a lo que se le conoce como hipoglucemia. La hidratación y una dieta balanceada son la clave para evitar esta situación.
Celulosa
La celulosa es un polímero compuesto exclusivamente de moléculas de glucosa, concretamente β-glucosa. Es un homopolisacárido, presenta la siguiente formula química, (C6H10O5)n con un valor mínimo de n = 200. La celulosa es la molécula biológica orgánica más abundante, ya que constituye la pared celular de las células vegetales, es un polisacárido estructural en las plantas ya que forma parte de los tejidos de sostén. El ejemplo más puro de celulosa es el algodón con un 90% de celulosa en su composición, pero no son menos importantes la madera con un 50 % de celulosa y la pared de las células vegetales jóvenes que se aproximan al 40% de celulosa.
La celulosa tiene una estructura lineal, en la que se establecen múltiples puentes de hidrógeno entre los grupos hidroxilo de distintas cadenas cercanas de glucosa, originando fibras compactas, haciéndolas impenetrables al agua, y de este modo, insoluble en agua y en alcohol.
La celulosa, que aunque se compone exclusivamente de moléculas de glucosa, no puede ser digerida por gran parte de los mamíferos, incluidos los humanos, por lo que no proporciona calorías. Para romper los enlaces entre las moléculas de glucosa de la celulosa (enlaces β-1,4-glucosídicos) se necesita una enzima denominada celulasa, enzima que no se encuentra presente en el estómago de todos los mamíferos, por lo que es imposible su digestión, formando parte de la fibra dietética.
La celulosa se utiliza también como aditivo y recibe el nombre de E-460. No es nocivo y se utiliza como estabilizante, emulsionante, espesante, agente de carga y soporte para otros aditivos.
De 200 a 300 g/día. Esto se puede conseguir consumiendo diariamente de 3 a 5 raciones de alimentos hidrocarbonatos (ver fuentes alimentarias). Tiene que aportar el 50-55% del total de calorías de la dieta.Almidón
El término almidón alude a un carbohidrato que funciona como reserva de energía en la mayoría de los vegetales. Se trata de un polisacárido: un hidrato de carbono que se compone de una cadena extensa de monosacáridos. Los monosacáridos, por su parte, son polialcoholes que tiene un grupo extra cetónico o aldehídico.
El almidón está considerado como una macromolécula ya que es una molécula de tamaño grande. En este caso, está formado por amilopectina y amilasa. El almidón de los cereales también incluye una cantidad reducida de grasa.
Los granos de almidón varían en cuanto a su forma y su tamaño. No son solubles en agua fría pero, cuando se incrementa la temperatura, se produce la gelatinización y así se hidratan.
En la nutrición del ser humano, el almidón es muy importante por su aporte de calorías. Los cereales, los bulbos y los tubérculos son una fuente muy valiosa de almidón y ayudan a contrarrestar una potencial carencia de frutas o de carne. El almidón, al igual que el resto de los carbohidratos, contribuye al desarrollo cerebral.
A la hora de la digestión, que consiste en el procesamiento de las moléculas más complejas de los alimentos para obtener otras más simples que permitan la absorción de los nutrientes, los polisacáridos se convierten en glúcidos de mayor simpleza. Eso ocurre con el almidón gracias a la acción de las sustancias que segregan las glándulas salivales y el páncreas.
De la misma manera, no podemos pasar por alto otra serie importante de beneficios que trae consigo el almidón, tales como estos:
- Se considera que es muy fácil de asimilar, por lo que la digestión con él no resulta pesada.
- Consigue otorgar al organismo energía. De ahí que esté considerado como uno de los mejores combustibles que tiene el ser humano.
- No menos relevante es que se considera un elemento estupendo para poder evitar el sufrir enfermedades relacionadas con el colon, como el cáncer, e incluso para estar protegido ante infecciones de distinta índole.
- Además, mejora el sistema inmunológico.
- Por supuesto, ten presente que tiene un marcado efecto antiinflamatorio.
- En esta lista de ventajas que trae consigo el citado almidón no hay que olvidarse tampoco de subrayar que contribuye a regular el tránsito intestinal.
Glucógeno
El glucógeno es una biomolécula que forma parte de los glúcidos, también llamados hidratos de carbono o carbohidratos. Se trata de un polisacárido, ya que se compone de una cadena de diez o más monosacáridos (azúcares que no pueden descomponerse en otros más simples a través de la hidrólisis).
Similar al almidón, el glucógeno es de color blanco. Cuando un individuo requiere una dosis de energía de emergencia, por ejemplo si se encuentra en estado de alerta o en un momento de tensión, el organismo degrada rápidamente el glucógeno y lo transforma en glucosa, incorporándolo al metabolismo.
Presente principalmente en el hígado, aunque también en músculos y en otros tejidos, en ciertas plantas y en los hongos, el glucógeno es almacenado por el organismo a modo de reserva hasta que, llegado el momento de su utilización, lo convierte en glucosa (un monosacárido).
Similar al almidón, el glucógeno es de color blanco. Cuando un individuo requiere una dosis de energía de emergencia, por ejemplo si se encuentra en estado de alerta o en un momento de tensión, el organismo degrada rápidamente el glucógeno y lo transforma en glucosa, incorporándolo al metabolismo.
El almacenamiento del glucógeno se realiza en las vacuolas (vesículas) del citoplasma de las células. Dichas vacuolas cuentan con las enzimas que se necesitan para desarrollar la hidrólisis (el desdoblamiento mediante agua) del glucógeno en glucosa.
Existen diversos trastornos que pueden generar inconvenientes en la formación y en la utilización del glucógeno. Uno de ellas es la diabetes que, ante el almacenamiento de cantidades anormales de insulina, puede provocar que el nivel de glucógeno que se guarda en el hígado no sea el adecuado. Es importante tener en cuenta que tanto la falta como el exceso de glucógeno son negativos para el organismo y se traducen en distintos problemas para el funcionamiento orgánico.
El glucógeno es una sustancia que se encuentra en el interior del cuerpo humano, como los músculos e incluso en el interior del hígado. Esta sustancia con carácter ramificado es producida constantemente en nuestro cuerpo y es responsable de los cambios de la presión osmótica.
Para saber más de la importancia del glucógeno y todos los alimentos en los que puedes encontrarlo para la dieta del deportista sigue leyendo y averigua cuál es su importancia nutricional.
El glucógeno constituye la principal forma de almacenamiento de los carbohidratos en el organismo. Se encuentra concentrado en mayor cantidad en el hígado y en el músculo. Su principal función consiste en ser una fuente limitada de energía.
Al momento de realizar esfuerzos físicos, el glucógeno muscular degrada la glucosa de modo que pueda ser empleada para brindarnos energías y combatir la fatiga.
Las reservas energéticas que nos provee el glucógeno se agotarán con mayor rapidez, dependiendo de la intensidad del ejercicio que se realice.
Por ejemplo, la práctica de ejercicios intensos por espacio de 15 minutos, pueden llegar a agotar entre el 60 o el 70 por ciento de las reservas.
Cuando una persona se queda sin reservas energéticas cae en el agotamiento total, siéndole imposible continuar con el entrenamiento, a lo que se le conoce como hipoglucemia. La hidratación y una dieta balanceada son la clave para evitar esta situación.
Celulosa
La celulosa es un polímero compuesto exclusivamente de moléculas de glucosa, concretamente β-glucosa. Es un homopolisacárido, presenta la siguiente formula química, (C6H10O5)n con un valor mínimo de n = 200. La celulosa es la molécula biológica orgánica más abundante, ya que constituye la pared celular de las células vegetales, es un polisacárido estructural en las plantas ya que forma parte de los tejidos de sostén. El ejemplo más puro de celulosa es el algodón con un 90% de celulosa en su composición, pero no son menos importantes la madera con un 50 % de celulosa y la pared de las células vegetales jóvenes que se aproximan al 40% de celulosa.La celulosa tiene una estructura lineal, en la que se establecen múltiples puentes de hidrógeno entre los grupos hidroxilo de distintas cadenas cercanas de glucosa, originando fibras compactas, haciéndolas impenetrables al agua, y de este modo, insoluble en agua y en alcohol.
La celulosa, que aunque se compone exclusivamente de moléculas de glucosa, no puede ser digerida por gran parte de los mamíferos, incluidos los humanos, por lo que no proporciona calorías. Para romper los enlaces entre las moléculas de glucosa de la celulosa (enlaces β-1,4-glucosídicos) se necesita una enzima denominada celulasa, enzima que no se encuentra presente en el estómago de todos los mamíferos, por lo que es imposible su digestión, formando parte de la fibra dietética.
La celulosa se utiliza también como aditivo y recibe el nombre de E-460. No es nocivo y se utiliza como estabilizante, emulsionante, espesante, agente de carga y soporte para otros aditivos.
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