06 Mar
Estructura y Función del Almidón
Los almidones se presentan en forma de granos en muchas partes de las plantas, especialmente abundantes en los tejidos embrionarios (tubérculos de patata, arroz, trigo, semillas de maíz). Sirven como reserva de carbohidratos para el desarrollo vegetal. Casi todos los almidones son una mezcla de dos tipos de polisacáridos: amilosa y amilopectina. Ambos producen D-glucosa por hidrólisis completa. La amilosa produce un color azul intenso con el yodo, mientras que la amilopectina da un color rojo púrpura. El almidón de la papa contiene aproximadamente un 20% de amilosa; muchos otros almidones tienen una proporción similar.
Amilosa y Amilopectina: Diferencias Estructurales
La amilosa consiste en cadenas largas no ramificadas de unidades de glucosa unidas por enlaces 1-4-O-α. Su peso molecular promedio es de alrededor de 50,000 g/mol, pero puede variar entre 5,000 y 500,000 g/mol. La amilopectina, en cambio, es ramificada. Presenta ramificaciones cada 20 o 25 unidades de glucosa. Su peso molecular promedio es de 300,000 g/mol, variando entre 1,000 y 1,000,000 g/mol. El enlace glucosídico principal es 1-4-O-α, y las ramificaciones se producen mediante enlaces 1-6-O-α. La amilopectina se encuentra en la parte exterior del grano de almidón, y la amilosa en la parte interior. La amilopectina se hidroliza a maltosa.
Otro polisacárido nutritivo es la inulina, presente en plantas como alcachofas y bulbos de dalia. Por hidrólisis, produce D-fructosa.
El Glucógeno: Reserva Energética Animal
En el metabolismo animal, el polisacárido de reserva más importante es el glucógeno.
Estructura y Función del Glucógeno
El glucógeno es un polisacárido con una estructura molecular similar a la de la amilopectina. Posee cadenas de glucosa con enlaces 1-4-O-α y ramificaciones 1-6-O-α, pero estas últimas son más frecuentes (cada 8 a 10 moléculas de glucosa). El peso molecular del glucógeno es mayor que el de la amilopectina, superando a menudo los 5,000,000 g/mol.
El ser humano produce y utiliza glucógeno como forma de almacenamiento de carbohidratos. Se almacena principalmente en el hígado y en el tejido muscular. El hígado puede almacenar alrededor de 100 g de glucógeno, pero puede llegar a contener hasta 400 g. El glucógeno muscular, aunque también sirve como reserva de glucosa, no se convierte tan fácilmente en glucosa como el glucógeno hepático.
El glucógeno se puede aislar de los tejidos animales (hígado, músculo) mediante un tratamiento en caliente con NaOH concentrado, seguido de precipitación en alcohol.
Principales Vías Metabólicas de los Carbohidratos
Antes de describir las principales vías metabólicas de los carbohidratos, es importante repasar algunos conceptos clave:
- Metabolismo: Conjunto de todas las reacciones químicas que mantienen las células vivas.
- Anabolismo: Reacciones que conducen a la síntesis de biomoléculas.
- Catabolismo: Reacciones que implican la ruptura de biomoléculas.
- Metabolismo basal: Cantidad mínima de energía que necesita un organismo sano para mantener sus funciones vitales.
- Vías metabólicas: Series de reacciones consecutivas que transforman una sustancia inicial en un producto final o llevan a cabo un proceso específico.
Las principales vías metabólicas son notablemente similares en todas las formas de vida. Esto permite que el estudio del metabolismo en organismos simples se aplique a organismos más complejos, incluyendo al ser humano.
Catabolismo de los Alimentos
La extracción catabólica de energía de los alimentos implica tres etapas principales:
- Digestión y absorción: Las moléculas complejas se descomponen en unidades más pequeñas. La reacción más común es la hidrólisis, donde las proteínas se convierten en aminoácidos, los carbohidratos en monosacáridos (glucosa, galactosa, fructosa) y las grasas en ácidos grasos y glicerol. Estas moléculas más pequeñas se absorben a través de las paredes del intestino delgado.
- Producción de acetil-CoA.
- Vía catabólica común.
hidrólisis
Proteínas aminoácidos
hidrólisis
Disacáridos y polisacáridos monosacáridos
hidrólisis
Grasas y aceites ácidos grasos + glicerol
Digestión de los Carbohidratos
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