Este documento describe los carbohidratos, incluyendo su clasificación, funciones y ejemplos. Los carbohidratos son compuestos orgánicos que se encuentran en los alimentos y proporcionan energía. Se clasifican como monosacáridos, disacáridos, oligosacáridos y polisacáridos dependiendo del número de unidades de azúcar que los componen. Ejemplos importantes son la glucosa, fructosa, sacarosa, almidón y celulosa.

1. Química II 204A
Los carbohidratos
Garcia Mejia Chihiro Grisel
Profesora: María de Lourdes García Jiménez
Fecha de entrega: 26/04/2022

2. Introducción
Seguramente en el video escuchaste términos que no conoces, sin embargo, tienen gran
importancia pues están relacionados con los alimentos que consumes regularmente. En tu
dieta diaria se requiere que ingieras ciertas cantidades de proteínas, carbohidratos, grasas,
vitaminas y minerales. Cada uno de estos componentes tiene una función específica: algunos
cumplen funciones de reparación y otros sirven como fuente de energía.
Se puede afirmar que estamos constituidos aproximadamente de 20% grasas, 19% proteínas y
carbohidratos, menos del 1% vitaminas y minerales y un 60% agua (proporción que varía
según el género).
Los nutrientes que necesita tu organismo para vivir se encuentran en los diversos alimentos
que consumes.
Los carbohidratos son compuestos orgánicos que forman parte de las biomoléculas y que se
encuentran en algunos alimentos que debemos consumir por su valor nutritivo, ya que nos
proporcionan la energía necesaria o calorías para desarrollar las actividades cotidianas. Son
polialcoholes con un grupo aldehído o cetona.
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3. La función principal de los carbohidratos en el metabolismo es la de un combustible que va a
ser oxidado para suministrar energía en los procesos metabólicos; los carbohidratos son
utilizados por las células principalmente en forma de glucosa.
Alimento Nombre del
carbohidrato
Fórmula % Aproximado de
carbohidratos presentes
AZÚCAR SACAROSA C12H22O11 100%
ARROZ PASTAS ALMIDÓN (C6H10O5)n 80%
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4. PASTELES GALLETAS SACAROSA C12H22O11 75-80%
PAPAS GARBANZOS ALMIDÓN (C6H10O5)n 20%
FRUTOS EN ALMIBAR SACAROSA C12H22O11
FRUCTOSA
C6H12O6
18-24%
LECHE LACTOSA C12H22O11 5%
Lista de elementos de carbohidratos
Todos los carbohidratos contienen los mismos tres elementos, ya sean azúcares simples,
almidones u otros polímeros . Estos elementos son:
​ Carbono (C)
​ Hidrógeno (H)
​ Oxígeno (O)
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5. Los diferentes carbohidratos se forman por la forma en que estos elementos se unen entre sí y
el número de cada tipo de átomo. Por lo general, la relación entre los átomos de hidrógeno y
los átomos de oxígeno es de 2:1, que es la misma que la del agua.
Qué es un carbohidrato
La palabra "carbohidrato" proviene de la palabra griega sakharon , que significa "azúcar". En
química, los carbohidratos son una clase común de compuestos orgánicos simples . Un
carbohidrato es un aldehído o una cetona que tiene grupos hidroxilo adicionales. Los
carbohidratos más simples se llaman monosacáridos , que tienen la estructura básica (C·H2O)
n , donde n es tres o más.
Dos monosacáridos se unen para formar un disacárido . Los monosacáridos y disacáridos se
llaman azúcares y normalmente tienen nombres que terminan con el sufijo -osa . Más de dos
monosacáridos se unen para formar oligosacáridos y polisacáridos.
En el uso diario, la palabra "carbohidrato" se refiere a cualquier alimento que contenga un alto
nivel de azúcares o almidón. En este contexto, los carbohidratos incluyen azúcar de mesa,
mermelada, pan, cereal y pasta, aunque estos alimentos pueden contener otros compuestos
orgánicos. Por ejemplo, los cereales y la pasta también contienen algún nivel de proteína.
Ejemplos de carbohidratos
● Monosacáridos: glucosa, fructosa, galactosa
● Disacáridos : sacarosa, lactosa
● Polisacáridos: quitina, celulosa
Clasificación de carbohidratos
Se utilizan tres características para clasificar los monosacáridos:
● Número de átomos de carbono en la molécula
● Ubicación del grupo carbonilo
● La quiralidad del carbohidrato.
● Aldosa - monosacárido en el que el grupo carbonilo es un aldehído
● Cetona - monosacárido en el que el grupo carbonilo es una cetona
● Triosa - monosacárido con 3 átomos de carbono
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6. ● Tetrosa - monosacárido con 4 átomos de carbono
● Pentosa - monosacárido con 5 átomos de carbono
● Hexosa - monosacárido con 6 átomos de carbono
● Aldohexosa - aldehído de 6 carbonos (p. ej., glucosa)
● Aldopentosa - aldehído de 5 carbonos (p. ej., ribosa)
● Cetohexosa - hexosa de 6 carbonos (p. ej., fructosa)
Cantidad de unidades de sacáridos
Las moléculas más sencillas de carbohidratos, que no están unidas a ninguna otra molécula, se
llaman monosacáridos, por ejemplo: galactosa, glucosa y fructosa.
Cuando se unen dos o más se forman nuevos compuestos que se clasifican de acuerdo con el
número de monosacáridos:
Dos monosacáridos unidos forman disacáridos
Tres monosacáridos unidos forman trisacáridos
En algunos textos podrás encontrar el término oligosacárido que se refiere a los compuestos
que resultan cuando el número de monosacáridos que los forman van de dos a diez y los
polisacáridos son aquellos que tienen muchos monosacáridos enlazados.
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7. Monosacáridos
Los monosacáridos aluden a un conjunto de moléculas vitales para el sostenimiento de la vida,
porque son agentes estructurales que poseen grandes reservas de energía.
La palabra sacárido proviene del griego y significa “azúcar”. Están conformados por moléculas
de carbono, hidrógeno y oxígeno, en menor grado.
Químicamente, están compuestos de una sola cadena de polialcoholes, con un grupo
aldehídos o cetonas y por eso es imposible que sean descompuestos en cetonas.
Configuración
Los monosacáridos por sus estructura pueden presentar diferentes tipos de isomería. La
existencia de uno o varios carbonos asimétricos en todos los monosacáridos simples, excepto
en la cetotriosa: dihidroxiacetona, implica numerosas posibilidades de configuración espacial de
la cadena carbonada.
D-Gliceraldehido (aldosa) D-Dihidroxiacetona(cetosa)
Clasificación
Los monosacáridos se clasifican según el número de átomos de carbono y según la posición
que ocupa en la molécula el grupo carbonilo. Según el número de átomos de de carbono, se
dividen en:
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8. ● Triosas (3 átomos de carbono)
● Tetrosa (4 átomos de carbono)
● Pentosa (5 átomos de carbono)
● Hexosas (6 átomos de carbono)
● Heptosas (7 átomos de carbono)
Cuando el grupo carbonilo se encuentre en el extremo de la molécula, el monosacárido será
una aldosa. Cuando el grupo carbonilo no se encuentre en el extremo, sino en una posición
intermedia, el monosacárido será una cetosa.
Ejemplos
Enantiómeros
Este tipo de isomerismo se observa en la fórmula del gliceraldehido, el segundo átomo de
carbono tiene cuatro sustituyentes diferentes, por lo que es un carbono quiral . Por lo tanto el
gliceraldehído tiene dos estereoisómeros de tipo enantiómeros, que son imágenes especulares,
no superponibles, uno del otro. La forma más compacta de representar los enantiómeros es
utilizando una proyección de Fischer.
Diastómeros
Cuando se consideran los monosacáridos con más de tres carbonos, se aprecia que el
monosacárido puede tener más de un carbono quiral, por lo que hay dos tipos de
estereoisómeros: los enantiómeros y los diastereómeros una nueva forma de estereoisómeros
que se distinguen de los primeros por que no son imágenes especulares uno del otro. Son
isómeros que difieren en su orientación alrededor de otros carbonos, con la misma fórmula
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9. estructural, pero con una disposición diferente en sus grupos, recibiendo nombres diferentes,
Ejemplo de esto son la treosa y la eritrosa son dos aldotreosas con orientaciones contrarias
alrededor del carbono 2.
Anómeros
Los monosacáridos de 5 y 6 carbonos presentan la característica de poder formar estructuras
de anillo muy estables mediante la formación de un hemiacetal interno. Cuando el enlace se da
entre el oxígeno del carbono uno con el hidroxilo del carbono cuatro produce una estructura
cíclica llamada furano. Si el enlace se da entre el uno y el cinco el anillo se denomina pirano.
En condiciones fisiológicas en disolución, los monosacáridos de 5 y 6 carbonos se encuentran
en un 99% en forma de anillo. Esta nueva estructura a formado un nuevo centro asimétrico
basado en el carbono 1, dando lugar a los estereoisómeros α y β debido a la rotación de la luz
polarizada, estos isómeros que difieren en la configuración tan sólo del carbono 1( átomo del
carbono anomérico) se denominan anómeros . Con la proyección de Haworth podemos
ejemplificar este isomerismo de la glucosa. Existen dos clases de conformaciones de piranosa
para los azúcares de 6 carbonos: la forma de silla más estable y la de bote, menos favorecida.
Si bien existen en la naturaleza con más de 6 carbonos, la mayoría son de escasa importancia.
El enlace glucosídico
El enlace glucosídico se da entre el grupo hidroxilo del carbono anomérico de un monosacárido
cíclico y el grupo hidroxilo de otro compuesto, enlace que se conoce también como éter. La
unión entre dos monosacáridos forman los disacáridos.
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10. Disacáridos
Dos monosacáridos pueden unirse cuando se lleva a cabo una reacción de condensación, en la
que ambas moléculas se ligan por medio de un enlace glucosídico, formando un nuevo
compuesto llamado disacárido.
Un ejemplo de disacárido es el formado por la glucosa y la fructosa, es decir, la sacarosa.
Trisacáridos
La rafinosa o melitosa es un trisacárido que se encuentra en muchas plantas leguminosas
como los frijoles, chícharos, col y brócoli, está formada por una molécula de galactosa unida a
una de sacarosa por un enlace glucosídico 1α-6. Este sacárido es indigerible por los seres
humanos y se fermenta en el intestino grueso por bacterias que producen gas. Por eso es
importante que cuando comas leguminosas lo hagas con moderación.
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11. Oligosacáridos
Los oligosacáridos son polímeros de hasta 20 unidades de
monosacáridos. La unión de los monosacáridos tiene lugar
mediante enlaces glicosídicos, un tipo concreto de enlace
acetálico. Los más abundantes son los disacáridos,
oligosacáridos formados por dos monosacáridos, iguales o
distintos. Los disacáridos pueden seguir uniéndose a otros
monosacáridos por medio de enlaces glicosídicos:
1. si el disacárido es reductor, se unirá a otros
monosacáridos por medio del OH de su carbono
anomérico o de cualquier OH alcohólico
2. si no es reductor, se unirá únicamente por medio de
grupos OH alcohólicos
Así se forman los trisacáridos, tetrasacáridos, o en general,
oligosacáridos. La cadena de oligosacáridos no tiene que ser
necesariamente lineal, y de hecho, con mucha frecuencia se
encuentran en la Naturaleza oligosacáridos y polisacáridos
ramificados.
Se ha establecido arbitrariamente un límite de 20 unidades para definir a los oligosacáridos.
Por encima de este valor se habla de polisacáridos.
Los oligosacáridos suelen estar unidos covalentemente a proteínas o a lípidos formando
glicoproteínas y glicolípidos.
Los oligosacáridos pueden unirse a las
proteínas de dos formas:
● mediante un enlace N-glicosídico a
un grupo amida de la cadena lateral del
aminoácido asparagina
● mediante un enlace O-glicosídico a
un grupo OH de la cadena lateral de los
aminoácidos serina o treonina.
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12. polisacáridos
Están constituidos por un gran número de monosacáridos unidos mediante enlaces glucosídicos,
formando largas cadenas. Los polisacáridos pueden ser homopolímeros, cuando la unidad
repetitiva es un solo tipo de monosacárido, o heteropolímeros, cuando las unidades repetitivas
están constituidas al menos por dos monómeros diferentes, un ejemplo es el ácido hialurónico,
formado por los monómeros N-acetilglucosamina y el ácido glucurónico. El ácido hialurónico se
encuentra en el tejido conectivo donde actúa como pegamento para mantener unidas las
células, es de importancia para el ensamble en el tejido conjuntivo y óseo.
Los polisacáridos más importantes presentes en la naturaleza son la celulosa, el almidón y el
glucógeno, todos ellos homopolímeros formados por glucosa.
Celulosa
La celulosa, que se encuentra en los tallos de las hojas y troncos de los árboles, está formada
por monosacáridos de glucosa unidos entre sí por medio del enlace glucosídico (1β-4), su fórmula
molecular es (C6H10O5)n. Observa en la siguiente figura como el tallo de una planta está
constituido por cadenas lineales de celulosa:
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13. Representación de la celulosa
Fibra dietética
Las legumbres son una fuente rica de fibra dietética ya que los carbohidratos complejos, como la
celulosa, forman parte de la estructura de la pared celular de los vegetales y no son absorbidos
por el aparato digestivo humano. Las legumbres poseen entre un 11 y 25% de fibra dietética y
son, junto con los cereales, la principal fuente de ésta. Este nutriente tiene efectos preventivos
frente a la obesidad, diabetes mellitus, estreñimiento, diverticulitis y el cáncer de colon. Se ha
demostrado que elevadas dosis de fibra alimenticia reducen el nivel de colesterol.
Almidón
El almidón es un polisacárido que comprende monómeros de glucosa, como la celulosa, pero a
diferencia de ésta, el almidón es una mezcla de dos polisacáridos, la amilosa y la amilopectina,
en las que las uniones se presentan en átomos de carbono diferentes. La función del almidón es
la de ser la principal reserva de energía en las plantas.
En el siguiente mapa conceptual te mostramos la información general del almidón, da clic en el
recuadro de amilosa y amilopectina para conocer más sobre estos polisacáridos.
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14. Glucógeno
Polisacáridos, es la forma principal de almacenaje de carbohidratos en los animales, se
encuentra en proporción mayor en el hígado (hasta 6%) y en el músculo, se encuentra del 2-3% .
Sin embargo, debido a su masa mayor, el músculo almacena tres a cuatro veces la cantidad de
glucógeno que tiene el hígado como reserva. Al igual que el almidón, es un polímero ramificado
de alfa-glucosa.
En las células hepáticas, el glucógeno
aparece en forma de grandes
gránulos, constituidos por
agrupaciones de simples moléculas,
muy ramificadas, por lo que tiene un
peso molecular muy elevado. A
semejanza de la amilopectina, el
glucógeno es un polisacárido de la
D-glucosa con enlaces alfa 1-4, sin
embargo, está más ramificado, y su
molécula es más reducida que la
amilopectina; las ramificaciones
aparecen cada 8 a 12 residuos de
glucosa.
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15. ¿En qué alimentos se encuentran los carbohidratos?
Resumiendo, los carbohidratos simples son abundantes en los siguientes alimentos:
● Frutas.
● Verduras.
● Leche y productos lácteos.
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16. ● Productos procesados elaborados con edulcorantes o azúcares añadidos (pasteles,
golosinas, galletas, bebidas gaseosas, jarabes, azúcar de mesa..).
Mientras que los carbohidratos complejos (almidones) están presentes en:
● Cereales enteros, pastas y panes.
● Legumbres (fríjoles, lentejas y arvejas secas).
● Verduras ricas en almidón (patatas).
monosacáridos
Tipos Fuentes Alimentos
● Hexosas (6
carbonos)
1. Glucosa
2. Fructosa
3. Galactosa
● Pentosas (5
carbonos)
1. Ribosa
2. Xilosa
3. Arabinosa
● Frutas, frutos secos,
verduras, dulces.
No están en forma libre en los
alimentos.
Disacáridos
Tipos Fuentes Alimentos
● Sacarosa: glucosa
+ fructosa
● Caña de azúcar y betabel
● Maltosa: glucosa
+ glucosa
● Sobrecocción del almidón
● Lactosa: glucosa
+ galactosa
● Azúcar de la leche
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17. polisacáridos
Tipos Fuentes Alimentos
● Digeribles
1. Almidón y
dextrinas
2. Glucógeno
● Cereales, tubérculos y
legumbres
● Carne y pescado
● Parcialmente
digeribles
1. Inulina
2. Manosano
3. Rafinosa
4. Galactósido
5. Estaquiosa
● Frijoles, col, brócoli
● No digeribles
(fibra)
1. Insoluble:
celulosa
hemicelulosa
2. Soluble: pectinas
● Gomas y
mucílagos
● Sustancias agar
● Tallos, hojas de vegetales,
cubierta de cereales
● Frutos
● Granos y secreciones de
plantas
● Algas
Metabolismo de los carbohidratos
El organismo convierte los hidratos de carbono en glucosa (un tipo de azúcar). Este azúcar es
utilizado por el cuerpo para producir energía, ya que es el combustible principal del organismo.
Parte de la glucosa que no es asimilada (extra) se transforma en glucógeno y es almacenado en
el hígado (glucógeno hepático) y en los músculos para ser usados en el futuro. El glucógeno
almacenado puede convertirse en glucosa de forma rápida para satisfacer las necesidades del
organismo.
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18. Pero el problema se produce cuando tomamos demasiados alimentos ricos en azúcares,
especialmente azúcares procesados y refinados. Debido a que ese azúcar extra, será
transformado en grasa en forma de triglicéridos, lo que puede causar obesidad.
Además algunos tipos de carbohidratos simples y complejos en los alimentos aumentan las
concentraciones de glucosa en la sangre más que otros. Conocer el índice glucémico de los
carbohidratos, es decir, el grado en que incrementan la glucosa en sangre, es fundamental para
las personas con trastornos como la resistencia a la insulina o diabetes tipo 2. Así, los
carbohidratos que se digieren y absorben rápidamente tienen un índice glucémico alto, y
contribuyen a incrementar los niveles de glucosa en sangre.
Conclusiones
● Los carbohidratos no son sólo una fuente importante de producción rápida de energía en
las células, también son las estructuras fundamentales de las células y componentes de
numerosas rutas metabólicas. Al realizar la práctica se diferenciaron carbohidratos
reductores como la glucosa, lactosa y fructosa los cuales poseen su grupo carbonilo
(grupo funcional) intacto, y que a través del mismo pueden reaccionar como reductores
con otras moléculas que actúan como oxidantes y carbohidratos no reductores como la
sacarosa debido a que no poseen grupos carbonilos hemiacetálicos libres que le
permitan reducir las sales cúpricas.
● La sacarosa es el resultado de la unión de una molécula de glucosa y otra de fructosa por
medio de un enlace glucosídico.
● Todos los monosacáridos son azúcares reductores debido a que todos poseen un grupo
carbonilo hemiacetálico libre.
● El almidón es el más importante de todos los carbohidratos ya que es la principal reserva
de energía de plantas como animales.
Bibliografía
https://fmvz.unam.mx/fmvz/p_estudios/apuntes_bioquimica/Unidad_3.pdf
https://www.thoughtco.com/chemistry-of-carbohydrates-603878
https://medlineplus.gov/spanish/ency/article/002469.htm
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-Murray R.K., Mayes P.A., Granner D.K., Rodwell V.W.: Harper Bioquímica Ilustrada.Manual
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-Voet D. Voet G.J. Biochemistry. 2th Edition. John Wiley & Sons, INC. E.U. 1995.
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