Biomoléculas
Carbohidratos: la energía inmediata
Al terminar vas a poder reconocer un carbohidrato por su composición, clasificarlo en mono, di o polisacárido, y explicar por qué el almidón se digiere y la celulosa no, teniendo los dos la misma unidad.
Qué son
Los carbohidratos —también llamados glúcidos, azúcares o hidratos de carbono— están formados por carbono, hidrógeno y oxígeno, casi siempre en la proporción 1 : 2 : 1.
Esa proporción es lo que les dio el nombre: por cada carbono hay dos hidrógenos y un oxígeno, o sea lo mismo que en el agua. Parecía carbono «hidratado», y de ahí «hidrato de carbono». El nombre es un malentendido histórico que se quedó, pero la proporción es una buena señal para reconocerlos.
La fórmula general es Cₙ(H₂O)ₙ: la glucosa es C₆H₁₂O₆ — seis carbonos, doce hidrógenos, seis oxígenos.
La clasificación, por cuántas unidades tienen
Monosacáridos — una sola unidad. Son los azúcares simples, de sabor dulce y solubles en agua.
- Glucosa: el combustible universal. Es lo que mide un examen de «azúcar en sangre» y lo que la célula quema en la respiración.
- Fructosa: la de las frutas y la miel. Misma fórmula que la glucosa, C₆H₁₂O₆ — son isómeros.
- Galactosa: aparece en la leche, unida a la glucosa.
Disacáridos — dos unidades. Se forman uniendo dos monosacáridos y liberando una molécula de agua.
| Disacárido | Está hecho de | Dónde está |
|---|---|---|
| Sacarosa | glucosa + fructosa | azúcar de mesa, caña |
| Lactosa | glucosa + galactosa | leche |
| Maltosa | glucosa + glucosa | malta, cereales |
Polisacáridos — muchas unidades. Cadenas largas, no dulces y poco solubles.
| Polisacárido | Hecho de | Función | Dónde |
|---|---|---|---|
| Almidón | glucosa | reserva de energía | papa, arroz, maíz, pan |
| Glucógeno | glucosa | reserva en animales | hígado y músculos |
| Celulosa | glucosa | estructura | pared de las células vegetales, madera, algodón, papel |
| Quitina | derivado de glucosa | estructura | caparazón de insectos y crustáceos |
Mirá la columna del medio: los cuatro están hechos de glucosa o casi, y sin embargo dos son reserva y dos son estructura. Eso pide una explicación.
Por qué el almidón alimenta y la celulosa no
Esta es la pregunta buena del tema, y la respuesta es más fina de lo que parece.
El almidón y la celulosa son los dos cadenas de glucosa. Los mismos ladrillos, exactamente. Lo que cambia es cómo están unidos: la unión entre glucosas tiene dos orientaciones posibles, y cada polisacárido usa una.
- En el almidón, las glucosas se unen de una forma que deja la cadena enrollada y accesible.
- En la celulosa, se unen de la otra, y las cadenas quedan rectas y apretadas una contra otra, sostenidas por muchos puentes de hidrógeno. El resultado es una fibra rígida.
Y las enzimas son específicas: el cuerpo humano tiene la enzima que rompe la unión del almidón —la amilasa, que ya está en la saliva— y no tiene la que rompe la de la celulosa.
La misma unidad, unida de otra manera, y el cuerpo la digiere o no la digiere.
Por eso la celulosa es la fibra: pasa por el tubo digestivo sin ser absorbida, y su valor es justamente ese — le da volumen al bolo y ayuda al tránsito intestinal, sin aportar calorías.
Y por eso las vacas sí pueden comer pasto: tampoco tienen la enzima, pero llevan microorganismos en el estómago que sí la tienen. No digiere la vaca: digieren sus bacterias.
Funciones
1 · Energía inmediata. Es la principal. La glucosa se oxida en la respiración celular:
C₆H₁₂O₆ + 6 O₂ → 6 CO₂ + 6 H₂O + energía
Unas 4 kcal por gramo — menos de la mitad de lo que da un lípido, pero mucho más rápido de movilizar. Por eso el cerebro funciona con glucosa.
2 · Reserva a corto plazo. El exceso se guarda como glucógeno en hígado y músculos; cuando ese depósito se llena, lo que sigue se convierte en grasa.
3 · Estructura. La celulosa sostiene a las plantas y la quitina a los insectos.
Cómo se unen y cómo se separan
Unir dos monosacáridos libera una molécula de agua —se llama condensación—. Separarlos consume una —hidrólisis, que quiere decir «romper con agua»—.
glucosa + fructosa → sacarosa + H₂O
sacarosa + H₂O → glucosa + fructosa
Y esa es la digestión de los carbohidratos, en una línea: es hidrólisis. Las enzimas digestivas van cortando las cadenas con agua hasta dejar monosacáridos, que es lo único que el intestino puede absorber.
Ejemplos resueltos
1. Una biomolécula tiene C₆H₁₂O₆. ¿Qué es, y puede ser más de una cosa? Es un monosacárido, pero la fórmula no lo identifica: la glucosa y la fructosa la comparten. Son isómeros.
2. ¿Por qué el pan sabe más dulce si se mastica un rato? Porque la amilasa de la saliva empieza a hidrolizar el almidón y libera azúcares más pequeños, que sí son dulces.
3. ¿Por qué la celulosa se considera alimento aunque no se digiera? Porque es fibra: no aporta calorías, pero da volumen y ayuda al tránsito intestinal.
4. ¿Por qué un deportista come pasta antes de competir y no mantequilla? Porque el carbohidrato es energía inmediata: se convierte en glucosa y glucógeno rápido. El lípido da más energía por gramo pero tarda mucho más en movilizarse.
Los errores que más se cobran
- Creer que todos los carbohidratos son dulces. El almidón y la celulosa no lo son.
- Decir que la celulosa y el almidón son cosas distintas. Los dos son cadenas de glucosa: cambia cómo están unidas.
- Confundir mono, di y polisacárido. Se cuenta cuántas unidades tiene.
- Olvidar el agua en la unión. Unir libera agua; separar la consume.
- Decir que los carbohidratos dan más energía que las grasas. Dan menos de la mitad por gramo.
- Creer que la fructosa y la glucosa son la misma molécula por tener la misma fórmula. Son isómeros.
Clave de análisis
Un carbohidrato es C, H y O en proporción 1 : 2 : 1, y se clasifica por cuántas unidades tiene: uno es monosacárido, dos disacárido, muchos polisacárido — y los polisacáridos ya no son dulces. La idea que hay que llevarse es que la unidad no decide la función: el almidón, el glucógeno y la celulosa están hechos de la misma glucosa, y sin embargo dos son reserva y uno es estructura, porque las glucosas están unidas de otra manera. Como las enzimas son específicas, el cuerpo rompe la unión del almidón y no la de la celulosa, y por eso el pan alimenta y el papel no — aunque los dos sean cadenas de glucosa. Y para unir o separar, siempre lo mismo: unir libera agua, separar la consume, y esa segunda reacción es la digestión.