“AÑO DE LA INTEGRACION NACIONAL Y EL RECONOCIMIENTO DE NUESTRA DIVERSIDAD”.

UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURAPRODEUNP-CHULUCANAS

“trabajo de investigacion”

TEMA : “Carbohidratos: Usos Y Aplicaciones”.

FACULTA : Ing. Agroindustrial e industrias alimentarias.

CURSO : Composición de los Alimentos DOCENTE: Dr. Juan Quispe Neyra.

CICLO : V.

ALUMNO: Elias Yovera Juan Carlos.García Solís Sergio Katriel

2014

129

Hidratos de carbono

HIDRATOS DE

CARBONO

Los carbohidratos, hidratos de carbono o glúcidos son sustancias compuestas de carbono, hidrógeno y oxígeno, con 2 átomos de carbono por cada 1 de oxígeno. Su fórmula empírica es CnH2nOn.Se encuentran ampliamente distribuidos por la naturaleza y están presentes en todos los seres vivos.http://www.alimentacionynutricion.org/es/index.php?mod=content_detail&id=68.

Los hidratos de carbono constituyen un grupo heterogéneo de compuestos con un rango elevado de propiedades y diferencias entre ellos a nivel físico, químico y de propiedades fisiológicas.Los carbohidratos, también denominados glúcidos, son la fuente más barata e importante de energía y están presentes en un amplio grupo de alimentos, sobre todo de origen vegetal. Son la fuente energética primordial en la dieta humana, pudiendo suponer un porcentaje entre 40 y 80% de la ingesta total de energía. En conjunto con las grasas y las proteínas constituyen uno de los tres principales grupos químicos que forman la materia orgánica.En los últimos años, ha habido grandes avances en lo que respecta a la comprensión de cómo influyen los carbohidratos en la nutrición y la salud humana. Además de la función mayoritaria como fuente de energía para el metabolismo celular, los hidratos de carbono afectan a otros parámetros fisiológicos como la sociedad, el metabolismo glúcidico y lipídico y sus hormonas reguladoras, así como a la función del tracto gastrointestinal incluyendo la flora bacteriana y el sistema inmune, entre otros. Esto supone que los hidratos de carbono tiene un impacto importante en la salud en general, contribuyendo a numerosos indicadores de la salud humana Como son el control del peso corporal; cáncer colorectal, entre otros.El progreso en la investigación en nutrición humana ha puesto de manifiesto las diversas funciones que tienen los carbohidratos, así como su importancia en la salud humana.

130

Hidratos de carbono

http://www.gan-bcn.com/gfx/Diciembre.HidratosDeCarbono.pdf

Objetivo generalEl objetivo general que se persigue en el presente trabajo es:

Conocer los tipos, fuentes, funciones, el metabolismo e importancia de los hidratos de carbono y sus aplicaciones.

Objetivos específicos

Identificar la estructura y funciones de los carbohidratos para reconocer su importancia como fuente de energía de los seres vivos.

Identificar los diferentes tipos de carbohidratos (glucosa, sacarosa, fructosa, almidón, maltosa y lactosa).

HIDRATOS DE CARBONO

Los carbohidratos o azúcares son moléculas cuya principal función es proporcionar la energía que el cuerpo necesita. Estos nutrientes son la fuente inmediata de energía para el organismo, pues rápidamente se desdoblan formando glucosa, la fuente principal de energía, y proveen 4 calorías por gramo (Elizondo y Cid 31).

Son compuestos orgánicos que contienen carbono, hidrógeno y oxígeno en varias combinaciones. Tanto en la naturaleza como en el cuerpo humano existen en una amplia variedad de formas. En términos generales, los que nos conciernen se pueden clasificar en hidratos de carbono simples, hidratos de carbono compuestos y fibras dietéticas (Williams 95).

Los hidratos de carbono simples, que normalmente se conocen como azúcares, se puede dividir en dos categorías: disacáridos y monosacáridos. Sacárido quiere decir azúcar o dulce (Williams 95).

Los hidratos de carbono complejos se forman cuando se combinan tres o más moléculas de glucosa. Esta combinación se conoce como polisacárido, o un polímero de glucosa cuando se combinan más de 10 moléculas (Williams 95).La fibra dietética es el término general empleado para diferentes hidratos de carbono polisacáridos de las paredes celulares vegetales que son resistentes a las enzimas digestivas, por lo que dejan residuos en el tracto digestivo. Las fibras dietéticas existen en dos formas básicas: solubles en agua e insolubles en agua (Williams 96).

A ciertos órganos del cuerpo humano se les conoce como glucodependientes y entre ellos se encuentran, el hígado, el cerebro, el tejido medular, los glóbulos rojos, etc., éstos no pueden funcionar correctamente sin el combustible privilegiado, la glucosa, con una cantidad mínima diaria de 150 gr. (Fernández 2003).

La tasa de glucosa en sangre es el indicador del nivel de combustible, y al igual que en un coche no debe estar por debajo ni por encima del nivel del depósito, ya que ésta es la responsables de que no se degraden las grasas y las proteínas (Fernández 2003).

Los carbohidratos son los compuestos orgánicos más abundantes de la biosfera y a su vez los más diversos. Normalmente se los encuentra en las partes estructurales

131

Hidratos de carbono

de los vegetales y también en los tejidos animales, como glucosa o glucógeno. Estos sirven como fuente de energía para todas las actividades celulares vitales.

Los carbohidratos, también llamados glúcidos, carbohidratos, hidratos de carbono o sacáridos, son elementos principales en la alimentación, que se encuentran principalmente en azúcares, almidones y fibra. La función principal de los carbohidratos es el aporte energético. Son una de las sustancias principales que necesita nuestro organismo, junto a las grasas y las proteínas.

Son nutrientes que aportan principalmente energía. Los hidratos de carbono incluyen los azucares, los almidones y la fibra dietética.http://www.fao.org/docrep/014/am401s/am401s03.pdf

El componente básico de todos los hidratos de carbono es una molécula de azúcar, una simple unión de carbono, hidrógeno y oxígeno. Almidones y fibras son esencialmente cadenas de moléculas de azúcar. Algunos contienen cientos de azúcares. Algunas cadenas son lineales, otras complejas.

Son también llamados hidratos de carbono y son los compuestos más importantes de la vida humana debido a la gran cantidad que se encuentra; se dice que se encuentra en mayor proporción en los vegetales y en el ser humano está por debajo en cantidad que las proteínas.http://sisbib.unmsm.edu.pe/bibvirtualdata/monografias/alumnos/acha_sj.pdf

Clasificación de los carbohidratos

Son de importancia en los alimentos y se pueden clasificar de acuerdo a los siguientes criterios: Por su abundancia en la naturaleza Por su poder edulcorante Por su uso en los alimentos Por su estructura química

1. monosacáridos:

Los monosacáridos se clasifican en base a dos criterios:

Grupo funcional Número de átomos de carbono

En base al grupo funcional los monosacáridos se clasifican en dos grupos:

o Aldosas: Contienen en su estructura un grupo formilo (grupo de aldehídos).o Cetosas: Contienen en su estructura un grupo oxo (grupo de cetonas).

132

Hidratos de carbono

Por el número de átomos de carbono los monosacáridos se clasifican en:

Tipo Número de átomos de carbono

Ejemplo

Triosa 3 GliceraldehídoTetrosa 4 EritrosaPentosas 5 RibosaHexosa 6 Fructosa

Triosas (C3H6O3): Las triosas son monosacáridos formados por una cadena de tres átomos de carbono. Como en los demás monosacáridos, en las triosas aparecen los grupos cetona y aldehído, también llamados genéricamente grupos funcionales carbonilo. Las triosas tienen gran importancia en el metabolismo de los hidratos de carbono y de la respiración.

Tetrosas (C4H8O4):

Las tetrosas son monosacáridos (glúcidos simples) formados por una cadena de cuatro átomos de carbono. Hay dos, según la posición.

Pentosas (C5H10O5):

Monosacáridos de 5 CIncluyen L-arabinosa, D-xilosa, D-ribosa.Desde el punto de vista nutricional, pentosa más importante es D-ribosa y derivados D-desoxirribosa y ribitol. D-ribosa y la D-desoxirribosa son componentes esenciales de ARN y ADN, respectivamente.Ribitol es componente esencial de riboflavina.

Hexosas (C6H12O6). Dentro de las hexosas

tenemos a la glucosa y la fructosa, que son los responsables del sabor dulce de muchos frutos. Con estos azúcares se debe tener cuidado ya que tienen agradable sabor y el organismo los absorbe rápidamente. Su absorción hace que nuestro organismo secrete la hormona insulina que estimula el apetito y favorece los depósitos de grasa.

133

Hidratos de carbono

Monosacáridos importantes.-

Algunos monosacáridos tienen un papel muy importante en los seres vivos.

GLUCOSA (C6H12O6).- Es una aldohexosa conocida también conocida con el nombre de dextrosa. Es el azúcar más importante. Es conocida como “el azúcar de la sangre”, ya que es el más abundante, además de ser transportada por el torrente sanguíneo a todas las células de nuestro organismo.

Se encuentra en frutas dulces, principalmente la uva además en la miel, el jarabe de maíz y las verduras.

1.1.-Aplicaciones de la glucosa:

El cuerpo utiliza la glucosa como una fuente importante de energía.

En la fabricación de alimentos, la glucosa confiere un sabor dulce a los dulces, mermeladas, chicles y refrescos.

En la cocción fermentación de la glucosa mejora la porosidad y da buenos productos de sabor, retrasa el envejecimiento.

En la producción de helados disminuye el punto de congelación, se aumenta su dureza.

En la producción de conservas de frutas, jugos, licores, vinos, refrescos, ya que la glucosa no enmascara el olor y el gusto.

2.-FRUCTOSASe encuentra en frutas, verduras y sus jugos, así como la miel y el jarabe de maíz.La fructosa también se conoce como azúcar de frutas o levulosa. Este es el más dulce de los carbohidratos. Tiene casi el doble dulzor que el azúcar de mesa (sacarosa).

Cuando se ingiere la fructosa está se convierte en glucosa en el hígado.

2.1.-Aplicaciones de la fructuosa

Fruct osa cristalina

se puede utilizar como un edulcorante.

Se utiliza para proporcionar sabor en categorías de productos de alimentos y bebidas  incluyendo suaves galletas húmedas, barras nutricionales, productos de

calorías reducidas y el jugo de concentrados congelados que son vertibles.

3.-Galactosa:

A diferencia de la glucosa, la galactosa no se encuentra libre sino que forma parte de la lactosa de la leche. Precisamente es en las glándulas mamarias donde este compuesto se sintetiza para formar parte de la leche materna.

Existe una enfermedad conocida como galactosemia, que es la incapacidad del bebé para metabolizar la galactosa. Este problema se resuelva eliminando la galactosa de la dieta del bebé, pero si la enfermedad no es detectada oportunamente él bebe puede morir.

134

Hidratos de carbono

Los monosacáridos son solubles agua y en sus soluciones tienen en general sabor dulce. La mayoría de estos azucares se han obtenido bajo la forma cristalina; aunque en algunos casos la cristalización es difícil sino se cuenta con cristales al inicio del proceso.

2.- Disacáridos:

Los disacáridos están formados por dos moléculas de monosacáridos que pueden ser iguales o diferentes.

Los disacáridos no se utilizan como tales en el organismo, sino que éste los convierte a glucosa. En este proceso participa una enzima específica para cada disacárido, lo rompen y se producen los monosacáridos que los forman.

Los tres disacáridos señalados tienen la misma fórmula molecular C11H22O11, por lo tanto son isómeros.

SACAROSA C11H22O11.

Este disacárido está formado por una unidad de glucosa y otra de fructuosa, y se conoce comúnmente como azúcar de mesa. La sacarosa se encuentra libre en la naturaleza; se obtiene principalmente de la caña de azúcar que contiene de 15-20% de sacarosa y de la remolacha dulce que contiene del 10-17%.

 

www.rccuba.com/miCuba/miCuba.html www.zunzun.cu/ flora/hadas.aspLa caña de azúcar en América y la remolacha azucarera en Europa, son las dos principales

fuentes de sacarosa.

135

Hidratos de carbono

Aplicaciones: La sacarosa es un edulcorante natural y económico. Actúa como conservador en mermeladas, conservas, frutas y leche condensada. Mejora de sabor en alimentos tales como carnes en conserva y salsa de tomate. Proporcionar volumen y textura en helados, natillas, productos de panadería y

confitería. elaboración de cerveza y sidra.

LACTOSA (C11H22O11).-Es un disacárido formado por glucosa y galactosa. Es el azúcar de la leche; del 5 al 7% de la leche humana es lactosa y la de vaca, contiene del 4 al 6%.La estructura de la lactosa es:

 Cuando ciertos microorganismos actúan sobre la leche, ésta toma un sabor agrio y puede incluso formarse un cuajo en ella, por eso se protege mediante la refrigeración. 

mujer.latercera.cl/ 2001/04/28/herram

ienta.htm

La leche es uno de los mejores alimentos por los constituyentes que la forman, uno de lo cuales es la lactosa.

Aplicaciones: La aplicación principal es el uso de la lactosa para la producción de sustitutos de

la leche para bebés y alimentos de mama. En la industria de panadería se utiliza para producir una corteza marrón dorado,

aumenta el volumen de pan y productos ricos.  En la industria de la confitería se mejora mediante la adición de lactosa caramelos

básicos. La lactosa se usa en la fabricación de chocolate, leche condensada, mermelada, mermelada, galletas, dulces, helados, productos diabéticos, productos cárnicos, etc. 

MALTOSA Disacárido menos común en la naturaleza.Se encuentra en pequeñas proporciones en germinación de semillas formadas a través de la degradación de moléculas de almidón.

136

Hidratos de carbono

Aplicaciones: La maltosa se añade a la levadura como el proceso de fermentación. Formas solubles de maltosa en agua se introducen en este proceso para ayudar a

liberar el etanol y dióxido de carbono La maltosa es un excelente aditivo para muchos tipos diferentes de alimentos

envasados, incluyendo bebidas no alcohólicas La maltosa es importante en la elaboración de cerveza.

3.-trisacaridos:

Hidratos de carbono formados por la unión de tres monosacáridos (iguales o diferentes) mediante dos enlaces O-glucosídicos.Los trisacáridos más comunes son la maltotriosa (utilizado principalmente para la elaboración de la cerveza) y la rafinosa (se encuentra en muchas plantas leguminosas y crucíferas como guisantes, col, y brócoli). Este último es un trisacárido indigestible por los seres humanos y se fermenta en el intestino grueso por bacterias que producen gas.

4.-polisacaridos:

Son los carbohidratos más complejos formados por muchas unidades de monosacáridos La masa molecular de los polisacáridos es de miles de gramos / mol.

Son los carbohidratos más abundantes, son el resultado de la unión de más de 10 unidades de azúcares sencillos (generalmente la glucosa) mediante enlaces glucosídicos. Entre otros se pueden citar el almidón y la celulosa (en plantas) y el glucógeno (en animales).

Polisacáridos importantes.-

ALMIDÓN.-.-

Este polisacárido está formado por unidades de glucosa, por tanto es un polímero de ésta. Se encuentra en los cereales como maíz, arroz y trigo, también se encuentra en las papas.

www.redepapa.org/ almidon1.html

El almidón es ampliamente utilizado en la industria. Algunos ejemplos son:

Industria del papel y cartón.Industria alimenticia Industria textilIndustria farmacéutica y cosmética Industria de los edulcorantes

 

El trigo y los productos que con el se elaboran, es una de las principales fuentes de almidón.

www.redepapa.org/almidon1.html

137

Hidratos de carbono

Aplicaciones :            En las industrias agroalimentarias, almidones y derivados se utilizan como

ingredientes, componentes básicos de los productos o aditivos en pequeñas cantidades para mejorar la fabricación, almacenamiento o exposición. 

El uso de almidón se requiere en varios sectores industriales, tales como en los alimentos, papel, textiles y adhesivos.

Los productos de hidrólisis (jarabe de glucosa y maltosa, maltodextrinas) y la isomerización (isoglucosa o fructosa) se utilizan en las industrias de dulces, chocolates, dulces, pasteles, pasteles, así como en las industrias de mermeladas y postres.

CELULOSA.-

La celulosa, al igual que el almidón es un polímero de glucosa. El tipo de enlace que une las moléculas de glucosa en la celulosa, es diferente del enlace que une las del almidón, por esta razón la celulosa no se puede utilizarse por el organismo humano como alimento, ya que carece de las enzimas necesarias para romper ese tipo de enlace, pero tiene un papel importante como fibra en el intestino grueso.

El algodón por ejemplo, es casi celulosa pura, la madera también es fuente de celulosa.

axixa.com/axsol/id1.htmlEl algodón es casi celulosa pura

Aplicaciones:

Puede ser usado para hacer papel, película, explosivos y plásticos, además de tener muchos otros usos industriales.

Se utiliza en particular para la fabricación de fibras textiles sintéticas tales como acetato de celulosa, viscosa o fibras de rayón, así como en explosivos y otros materiales diversos.

También se están haciendo del uso de celulosa como fuente de combustible. Investigadores se han embarcado en la producción industrial de etanol celulósico (un combustible hecho de la transformación de la celulosa en alcohol). 

La celulosa se utiliza principalmente en la industria textil y en la fabricación del papel.

138

Hidratos de carbono

GLUCÓGENO.-

Es la reserva de carbohidratos en el reino animal. Se almacena especialmente en el hígado y en los músculos. Conforme el organismo lo va requiriendo, el glucógeno se convierte a glucosa la cual se oxida para producir energía.

Desde el punto de vista calórico, los carbohidratos aportan alrededor de 4 kcal por gramo de energía.

La reserva como glucógeno de los carbohidratos en realidad es pequeña. Si hay exceso de carbohidratos en la alimentación, se transforman en lípidos para almacenarse como grasa en el organismo.

.

http://genesis.uag.mx/edmedia/material/quimicaII/Carbohidratos.cfm

Fuentes alimenticias

Casi todos los alimentos en la dieta contienen en mayor o menor medida azúcares,

tanto simples como compuestos. Ambos tipos son importantes en una dieta

equilibrada, y se pueden encontrar en:

139

Hidratos de carbono

Azúcares simples se encuentran en los

alimentos:

Fructosa en frutas.

Galactosa en productos lácteos)

Azúcares dobles en alimentos:

Lactosa en productos lácteos

Maltosa en verduras y en la cerveza

Sacarosa que es el azúcar de mesa.

La miel también es un azúcar doble que además

contiene una pequeña cantidad de

vitaminas y minerales.

Carbohidratos complejos o alimentos “ricos en almidón” en alimentos:

Legumbres

Verduras ricas en almidón

Pan y cereales integrales

Carbohidratos simples que contienen vitaminas y minerales en alimentos:

Las frutas

La leche y sus derivados

Las verduras

Alimentos refinados y procesados – azúcar refinado que contiene carbohidratos

simples:

Los azúcares refinados suministran calorías, pero no tienen vitaminas, minerales o

fibra. Son las llamadas “calorías vacías” y son un factor importante en el aumento de

peso.

Golosinas

Bebidas carbonatadas como coca colas y gaseosas

Jarabes

El azúcar de mesa

harina blanca

arroz blanco

http://www.nlm.nih.gov/medlineplus/spanish/ency/article/002469.htm

Funciones de los carbohidratos

Los glúcidos cumplen un papel muy importante en nuestro

organismo, que incluyen las funciones relacionadas con el tema

energético, el ahorro de las proteínas, la regulación del metabolismo

de las grasas y el tema estructural.

Las funciones de los hidratos de carbono en el organismo humano son:

- Producción de energía. Representa la función principal de los hidratos de

carbono; todos proporcionan la misma energía (4 kcal) por gramo. El cuerpo oxida

rápidamente los almidones y los azúcares para proveer calor y energía corporal. Esta

es una función de vital importancia.

- Ahorro de proteínas. Los hidratos de carbono evitan que la proteína se

utilice como suministro de energía. Esto permite que una gran parte de las proteínas

140

Hidratos de carbono

puedan ser utilizadas para sus propósitos estructurales básicos en la construcción de

tejidos.

- Prevención de cetósis (acumulación de cetonas en la sangre). Los hidratos

de carbono cooperan en el metabolismo de los lípidos (grasas). La deficiencia de

hidratos de carbono en la dieta puede inducir a un estado de cetoacidosis, el cual

resulta del metabolismo incompleto de las grasas. En un consumo insuficiente de

hidratos de carbono (por ejemplo, durante un estado de inanición hambre o en la

diabetes sin controlar), el metabolismo de las grasas no puede completarse. Esto

ocasiona una oxidación excesiva de las grasas, lo que provoca una mayor

producción y acumulación de los cuerpos cetónicos (ácido acetoacético y sus

derivados).

- Funcionamiento del sistema nervioso central. Se requiere una cantidad

constante de hidratos de carbono para un funcionamiento apropiado del sistema

nervioso central. El consumo deficiente de hidratos tic carbono (por ejemplo, durante

una dieta peligrosa prolongada para control de peso donde se suprimen los hidratos

de carbono o durante la inanición) puede inducir a un estado hipo- glicémico

sostenido y profundo. Consecuentemente, esto puede ocasional* daño cerebral

irreversible. Además, los hidratos de carbono representan el combustible para la

transmisión de impulsos nerviosos.

- Fuente de reservas de glucógeno. Los hidratos de carbono adquiridos

mediante la dieta se almacenan eventualmente en el organismo en forma de glu-

cógeno. Los lugares principales destinados para las reservas de glucógeno en el

cuerpo son el hígado y los músculos esqueléticos. Estos órganos proveen reservas

constantes de hidratos de carbono. A pesar de que la concentración de glucógeno es

mayor en el hígado, debido a la mayor masa de los músculos esqueléticos, en éstos

se encuentran una mayor cantidad total de glucógeno.

- Constituyentes de estructuras corporales. Los hidratos de carbono forman

parte de los antígenos de membrana, de los nucleótidos y ácidos nucleicos. Algunos

derivados tienen una misión estructural o funcional, generalmente unidos a una

fracción proteica (proteoglicanos y glucoproteínas) o lipídica (glucolípidos). Los

proteoglicanos son macromoléculas en las que la fracción glucídica es mayor que la

proteica mientras que las glucoproteínas están constituidas mayoritariamente por

proteínas. Por ejemplo, los glucosaminglicanos forman parte de los proteoglicanos

que constituyen la sustancia fundamental del tejido conjuntivo y las mucinas son

glucoproteínas con funciones defensivas en los tejidos epiteliales, especialmente, el

intestino. En general, las glucoproteínas de membrana tienen importantes funciones

celulares, especialmente en el reconocimiento de hormonas, neurotransmisores y

otras moléculas reguladoras o inmunitarias. Por su parte, los glucolípidos son lípidos

complejos característicos de las membranas, sobre todo en las células del sistema

nervioso (cerebrósidos y gangliósidos).

- Detoxilicación por medio del ácido glucurónico. Detoxificación de varios

productos intermedios del metabolismo normal y de ciertas drogas (por ejemplo, la

morfina y el ácido salicílico).

141

Hidratos de carbono

Metabolismo de Carbohidratos

La figura 6.5 esquematiza el metabolismo de los carbohidratos en el or-

ganismo humano. En resumen, los carbohidratos (glucosa) se metabolizan de forma

que la concentración sanguínea de la glucosa se mantenga relativamente constante.

El exceso de carbohidratos se almacena en forma de glucógeno y, en último

extremo, como grasas. El organismo puede sintetizar todos los derivados glucídicos

a partir de la glucosa, incluyendo la ribosa de los nucleótidos y de los ácidos

nucleicos. Los azúcares se transforman en el hígado en intermediarios del

metabolismo de la glucosa. Cuando la dieta carece de glucosa (lo que no suele

suceder normalemente), el organismo la sintetiza a partir de otros azúcares o de

aminoácidos.

Monosacáridos., Disacáridos

Y polisacáridos alimentario*

1

142

GLUCOGENOLISIS GLUCOLISISGLUCONEOGENESIS

METABOLISMO DE CARBOHIDRATOS

CATABOLISMO DE CARBOHIDRATOS

ANABOLISMO DE CARBOHIDRATOS

GLUCOGENESIS

Hidratos de carbono

— — — — — Moontacándos

it

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i** ̂ Acetil-CoA

Reacciones catabólica*

Figura 6.5 Metabolismo de los hidratos de carbono.

143

Hidratos de carbono

Ácúkw nucleico*

Glucógeno

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Energía (ATP + calor)>

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s. La

diabete

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desord

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metabó

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el que

el

cuerpo

Hidratos de carbono

110 es capaz de regular adecuadamente los niveles de glucosa en sangre.

Existen dos tipos de diabetes: la insulino dependiente y la no insulino dependiente.

La obesidad y la inactividad física incrementan las posibilidades de desarrollar una

diabetes no insulino dependiente, que suele darse en adultos de mediana edad.

6.4.3.1 Metabolismo hepático

Los monosacáridos, tras la absorción intestinal (situación postprandial), llegan

al hígado por la vena porta. \j\ glucosa es fosforilada por la glucoquinasa, un enzima

inducible por sustrato y por insulina. La glucosa sólo se metaboliza en el hígado si

llega en cierta cantidad, si no, atraviesa la sinusoide hepática y pasa directamente a

la circulación sistémica para la utilización por los demás tejidos. La galactosa y la

fructosa se fosforilan en el hígado por quinasas específicas, lo que asegura su

metabolización en este órgano.

La fosforilación de la glucosa se produce en posición seis. La glucosa 6-fos-

fato puede seguir varias rutas metabólicas, tal y como se ilustra en la figura 6.6:

- Glucogenogénesis. El glucógeno así formado constituye la reserva de

glucosa, que podrá liberarse a la sangre en los períodos interdigestivos.

úlulas

TFJI DO. Api POSO

GLUCÓGENOGlicerol

Glucagón

Aminoácido* Glucogénicos

MÚSCULOSGLUCÓGENO

Glucagón Adrenalina

jJtOSA

Oxidación

Energía

158

METABOLISMO

Depósito tW eiava

3LUC0SA

Hidratos de carbono

ion mmculnr

Figura 6.6 Rutas metabólicas de los hidratos de carbono.

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Hidratos de carbono

- Glucóhsis. I.a glucólisis en hígado se utiliza principalmente para la síntesis

de triglicéridos (lipogénesis), que serán enviados a los tejidos periféricos en forma de

lipoproteínas de muy baja densidad (VLDL). Los triglicéridos pueden formarse

totalmente a partir de glucosa: los ácidos grasos se elaboran a partir del acctil CoA,

mientras que el glicerol fosfato puede proceder de las triosas fosfato y el poder

reductor (NADPH + II ) se obtiene mediante el funcionamiento de la vía de las

pentosas. Los triglicéridos sintetizados en el hígado se exportan al tejido adiposo

donde se almacenan.

- Via de las pentosas fosfato. Esta vía mctabólica permite la obtención de

coenzimas reducidos en forma de NADPII + 11\ Estos equivalentes de reducción se

utilizan fundamentalmente para la biosíntesis de ácidos grasos a partir del acetil CoA

(lipogénesis), como se acaba de mencionar, aunque tienen también otras funciones

metabólicas. En la vía de las pentosas se puede obtener también ribosa- fosfato, que

se utiliza en la formación de nucleótidos, los sillares estructurales de los ácidos

nucleicos. Se trata de un proceso de gran importancia, puesto que el tejido clave de

la síntesis de nucleótidos es precisamente el hígado, desde donde se exportan al

resto de los tejidos como nucleósidos.

- Síntesis de UDP-glucurónico. Este compuesto se utiliza sobre todo para la

conjugación de la bilirrubina, algunos catabolitos de hormonas esteroídicas y

compuestos extraños al organismo, como los fármacos.

- Otros destinos nielabólicos. La glucosa puede originar otros azúcares y

derivados (glucosamina, N-acetil glucosamina, etc.) con destino a las glucoproteínas

de membrana. Por otra parte, algunos intermediarios de la vía glucolítica pueden

emplearse para la síntesis de aminoácidos 110 esenciales. Así, la serina se forma a

partir del 3-fosfoglicerato y la alanina se origina a partir del piruvato.

Desde un punto de vista nutricional, lo más destacable de la situación hepática

postprandial es que los azúcares absorbidos procedentes de la digestión de los

hidratos de carbono se transforman fundamentalmente en compuestos de reserva

energética, glucógeno y triglicéridos, que podrán ser utilizados en los períodos

interdigestivos.

Los hechos mctabólicos que suceden en situación interdigestiva vienen

condicionados especialmente por la necesidad que tienen las neuronas de utilizar

glucosa. El consumo de glucosa por los tejidos periféricos hace que se produzca una

disminución gradual de la glucemia tras el período postprandial. Por consiguiente, el

metabolismo hepático se adapta para enviar glucosa a la circulación sistémica.

La provisión de glucosa se consigue en primer lugar por la degradación del

glucógeno (glucogenolisis). Se produce así glucosa 6-fosfato. Los azúcares fosf

orilados 110 pueden atravesar la membrana plasmática y, por consiguiente, 110

pueden salir ni entrar en los tejidos. Pero el hígado posee 1111 enzima, la glucosa 6-

fosfatasa, que cataliza la formación de glucosa libre, lo que permite su liberación a la

circulación sistémica, con lo que puede ser ofertada a todos los tejidos.

La capacidad de reserva de glucógcnocs limitada, por lo que en condiciones

interdigestivas prolongadas debe formarse glucosa a partir de otras sustancias no

glucídicas (gluconeogénesis). H1 hígado puede sintetizar glucosa a partir de glicerol

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(que procede del tejido adiposo, por la hidrólisis de los triglicéridos almacenados),

del lactato (que procede del músculo en ejercicio intenso y de los eritrocitos) y de

algunos aminoácidos, especialmente de la alanina (que proceden de la masa

muscular).

6.4.3.2 Metabolismo en los tejidos periféricos

El metabolismo en tejidos periféricos presenta matices específicos, como se

expone a continuación:

- Tejido adiposo. La glucosa atraviesa la membrana por un mecanismo de

transporte estimulado por la insulina. Como en los demás tejidos periféricos, el

enzima fosforilantc es la hexoquinasa, de amplia especificidad, lo que facilita su

metabolización completa en el margen de sus concentraciones fisiológicas. El

destino principal de la glucosa en los adipocitos es su transformación en triglicéridos,

por una vía metabólica similar a la hepática. Este destino es cuantitativamente más

importante que la producción de energía.

- Sistema nervioso. La glucosa 110 necesita la insulina para atravesar la

membrana, es metabolizada por una hexoquinasa y se utiliza para la obtención de

energía a través de la oxidación completa en el ciclo de Krebs y la cadena

respiratoria. No hay ni lipogénesis ni súitesis apreciable de glucógeno. El sistema

nervioso depende exclusivamente de la glucosa en condiciones normales, aunque

como se verá más adelante, en condiciones de ayuno prolongado se puede sustituir

parcialmente la glucosa por los compuestos cetónicos.

- Músculo esquelético. I a glucosa atraviesa la membrana por iui mecanismo

de transporte estimulado por la insulina y se metaboliza por una hexoquinasa. Hay

síntesis de glucógeno pero 110 hay lipogénesis. El glucógeno muscular tiene

funciones de reserva, como en el hígado. vSin embargo, la glucosa procedente de

esta reserva sólo es utilizable por las células musculares. En efecto, el producto de la

glucógenolisis es la glucosa 6-fosfato, como en el hígado, pero las células

musculares carecen de glucosa 6-fosfatasa, por lo que 110 puede liberarse glucosa a

la sangre, con lo que es la glucosa 6-fosfato la que se degrada por la vía glucolítica

para la obtención de energía por el propio músculo.

La degradación de la glucosa 6-fosfato por la vía glucolítica puede realizarse

de manera oxidativa o fermentativa de acuerdo con la intensidad de la actividad

muscular, ('uando se realiza 1111 ejercicio muy intenso, la necesidad de oxígeno

para oxidar los sustratos hidrocarbonados es muy grande y 110 puede ser satisfecha

con el correspondiente ílujo sanguíneo. En estas condiciones funciona la vía

fermentativa y se produce lactato que pasa a la sangre, que se puede convertir

posteriormente en glucosa (hígado y corteza renal) o ser utilizado oxidati vamente

(sobre todo por el hígado y el músculo cardíaco), de acuerdo con las condiciones

fisiológicas.

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IMPORTANCIA DE LOS CARBOHIDRATOS O HIDRATOS DE CARBONO

En nuestra dieta diaria los carbohidratos son fundamentales. Cuando nuestro cuerpo necesita de energía para seguir con su normal funcionamiento, son los carbohidratos los alimentos que otorgan este elemento tan importante a nuestro organismo. Es fundamental que a lo largo del día consumamos entre un 25 y un 30% de ácidos grasos, entre un 10 y 20% de proteínas, y todo el resto pertenezca a la ingesta de carbohidratos.http://www.miraflores.cl/nutricion/la-importancia-de-los-carbohidratos.htm

Los carbohidratos son nutrientes importantes para la alimentación de todas las personas, aportan la energía que necesitamos para realizar las diversas actividades físicas y mentales. Por eso no pueden faltar en nuestra alimentación.

Tenemos varios tipos de carbohidratos, pero básicamente debemos conocer a dos grandes grupos: los carbohidratos simples y complejos mal llamados a veces como carbohidratos malos y buenos respectivamente. Esta denotación se hizo, al saber que si uno excede la cantidad de carbohidratos en la dieta, estos son transformados en grasa que almacenamos en el cuerpo en forma de triglicéridos. La importancia de los hidratos de carbono en la dieta de los deportistas es bien conocida. Los carbohidratos han sido reconocidos como los macronutrientes más importantes durante la preparación física, mientras que la importancia de las proteínas de la dieta como fuente de energía y para el desarrollo muscular ha sido sobrevalorada.

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En condiciones normales se considera que una dieta sana es la que suministra al menos un 50% de carbohidratos, 35% o menos de grasa y el resto en forma de proteínas. En deportistas se considera adecuada una dieta que tenga alrededor de un 60% en forma de hidratos de carbono, 30% o menos de grasas y un 10-15% de proteínas, esta distribución dietética asegura la capacidad de resistencia al ejercicio preservando los depósitos de glucógeno muscular.

También, los carbohidratos simples, se absorben más rápido y se almacenan en forma de grasa más rápido. Los carbohidratos complejos, demoran más tiempo en descomponerse y terminar en glucosa, de tal manera que toma más tiempo asimilarlo y mantiene más estables nuestros niveles de glucosa en sangre.Podemos encontrar carbohidratos en las frutas (simples), vegetales (simples y también en forma de fibra), cereales, granos, menestras (complejos) y en productos con azúcares agregados como galletas, cereales para niños, pasteles, gaseosas, etc. (simples).

La cantidad adecuada de carbohidratos depende de la edad, sexo, y actividad diaria de la persona. Las personas que requieren mayor energía ya sea por la edad o por la actividad física necesitan más energía. El 60% de las calorías de la dieta deben ser de carbohidratos (representa en promedio 130g de carbohidrato), 1 g de carbohidrato aporta 4kcal. Del total de carbohidratos ingeridos, 20% deben ser simples y 70% complejos.http://haz-dieta.blogspot.com/2010/08/importancia-de-los-carbohidratos.html.

La importancia de los hidratos de carbono en la dieta de los deportistas es bien conocida. Los carbohidratos han sido reconocidos como los macronutrientes más importantes durante la preparación física, mientras que la importancia de las proteínas de la dieta como fuente de energía y para el desarrollo muscular ha sido sobrevalorada.

http://www.saludalia.com/nutricion/hidratos-de-carbono

Los hidratos de carbono constituyen la base nutricional de todo deportista. Los expertos en nutrición deportiva señalan que los carbohidratos deben constituir el 60-70% del aporte energético de la dieta del deportista .

http://www.biomanantial.com/los-hidratos-carbono-nutricion-deportiva-a-1337-es.html.

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En condiciones normales se considera que una dieta sana es la que suministra al menos un 50% de carbohidratos, 35% o menos de grasa y el resto en forma de proteínas. En deportistas se considera adecuada una dieta que tenga alrededor de un 60% en forma de hidratos de carbono, 30% o menos de grasas y un 10-15% de proteínas, esta distribución

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dietética asegura la capacidad de resistencia al ejercicio preservando los depósitos de glucógeno muscular.

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Referencias Bibliográficas http://www.uco.es/master_nutricion/nb/Mataix/hidratos%20de

%20carbono.pdf http://www.uco.es/master_nutricion/nb/Krause/

carbohidratospdf.pdf http://docencia.izt.uam.mx/epa/archivos/quimalim/

Carbohidratos.pdf file:///F:/carbohidratospdf.pdf

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