Un hidrato de carbono ( / k ɑr b oʊ h aɪ d r eɪ t / ) es una biomolécula que consiste en carbono (C), hidrógeno (H) y oxígeno (O) átomos, por lo general con un hidrógeno-oxígeno átomo de relación de 2: 1 (como en el agua) y así con la fórmula empírica C m (H 2 O) n (donde m puede o no ser diferente de n). Sin embargo, no todos los carbohidratos se ajustan a esta definición estequiométrica precisa (p. Ej., Ácidos urónicos , desoxi-azúcares como la fucosa ), ni todas las sustancias químicas que se ajustan a esta definición se clasifican automáticamente como carbohidratos (p. Ej., Formaldehído y ácido acético ).
El término es más común en bioquímica , donde es sinónimo de sacárido , un grupo que incluye azúcares , almidón y celulosa . Los sacáridos se dividen en cuatro grupos químicos: monosacáridos , disacáridos , oligosacáridos y polisacáridos . Los monosacáridos y disacáridos, los carbohidratos más pequeños (de menor peso molecular ), se denominan comúnmente azúcares. [1] La palabra sacárido proviene de la palabra griega σάκχαρον ( sákkharon), que significa "azúcar". [2] Si bien la nomenclatura científica de los carbohidratos es compleja, los nombres de los monosacáridos y disacáridos muy a menudo terminan en el sufijo -ose , que originalmente se tomó de la glucosa , del griego antiguo γλεῦκος ( gleûkos , "vino, mosto"), y se utiliza para casi todos los azúcares, por ejemplo, fructosa (azúcar de frutas), sacarosa ( azúcar de caña o remolacha ), ribosa, amilosa, lactosa (azúcar de leche), etc.
Los carbohidratos desempeñan numerosas funciones en los organismos vivos. Los polisacáridos sirven para el almacenamiento de energía (por ejemplo, almidón y glucógeno ) y como componentes estructurales (por ejemplo, celulosa en plantas y quitina en artrópodos). La ribosa de monosacárido de 5 carbonos es un componente importante de las coenzimas (por ejemplo , ATP , FAD y NAD ) y la columna vertebral de la molécula genética conocida como ARN . La desoxirribosa relacionada es un componente del ADN. Los sacáridos y sus derivados incluyen muchas otras biomoléculas importantes.que juegan un papel clave en el sistema inmunológico , la fertilización , la prevención de la patogenia , la coagulación sanguínea y el desarrollo . [3]
Los carbohidratos son fundamentales para la nutrición y se encuentran en una amplia variedad de alimentos naturales y procesados. El almidón es un polisacárido. Es abundante en cereales (trigo, maíz, arroz), patatas y alimentos procesados a base de harina de cereales , como pan, pizza o pasta. Los azúcares aparecen en la dieta humana principalmente como azúcar de mesa (sacarosa, extraída de la caña de azúcar o de la remolacha azucarera ), lactosa (abundante en la leche), glucosa y fructosa, los cuales se encuentran naturalmente en la miel , muchas frutas y algunas verduras. El azúcar de mesa, la leche o la miel a menudo se agregan a las bebidas y a muchos alimentos preparados, como mermeladas, galletas y pasteles.
La celulosa, un polisacárido que se encuentra en las paredes celulares de todas las plantas, es uno de los principales componentes de la fibra dietética insoluble . Aunque no es digerible en humanos (rumia en general, y algunos insectos, en particular las termitas, tienen digestiones más complejas y pueden digerir la celulosa), la celulosa y la fibra dietética insoluble generalmente ayudan a mantener un sistema digestivo saludable [4] al facilitar el movimiento a través de los grandes colon (es decir, defecación ). Otros polisacáridos contenidos en la fibra dietética incluyen el almidón resistente y la inulina , que alimentan a algunas bacterias en la microbiota del intestino grueso y se metabolizan.por estas bacterias para producir ácidos grasos de cadena corta . [5] [6]
En la literatura científica , el término "carbohidrato" tiene muchos sinónimos, como "azúcar" (en sentido amplio), "sacárido", "osa", [2] "glucide", [7] "hidrato de carbono" o " polihidroxi compuestos con aldehído o cetona ". Algunos de estos términos, especialmente "carbohidrato" y "azúcar", también se utilizan con otros significados.
Los anómeros α y β de la glucosa. Tenga en cuenta la posición del grupo hidroxilo (rojo o verde) en el carbono anomérico en relación con el grupo CH 2 OH unido al carbono 5: tienen configuraciones absolutas idénticas (R, R o S, S) (α), o absoluto opuesto configuraciones (R, S o S, R) (β). [13]