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La fisica y quimica

25.10: carbohidratos

 

Objetivos de aprendizaje

 

         

  • Para reconocer los carbohidratos y clasificarlos como mono-, di- o polisacáridos.
  •  

 

 

Todos los carbohidratos consisten en átomos de carbono, hidrógeno y oxígeno y son polihidroxialdehídos o cetonas o son compuestos que pueden descomponerse para formar dichos compuestos. Los ejemplos de carbohidratos incluyen almidón, fibra, los compuestos de sabor dulce llamados azúcares y materiales estructurales como la celulosa. El término carbohidrato tuvo su origen en una mala interpretación de las fórmulas moleculares de muchas de estas sustancias. Por ejemplo, debido a que su fórmula es C 6 H 12 O 6 , alguna vez se pensó que la glucosa era un “hidrato de carbono” con la estructura C 6 · 6H 2 O.

 

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Ejemplo ( PageIndex {1} )

 

¿Qué compuestos se clasificarían como carbohidratos?

 

         

  1.      

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  2.      

  3.      

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  4.      

  5.      

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  6.      

  7.      

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  8.  

 

Solución

 

         

  1. Este es un carbohidrato porque la molécula contiene un grupo funcional aldehído con grupos OH en los otros dos átomos de carbono.
  2.      

  3. Esto no es un carbohidrato porque la molécula no contiene un grupo funcional aldehído o cetona.
  4.      

  5. Este es un carbohidrato porque la molécula contiene un grupo funcional cetona con grupos OH en los otros dos átomos de carbono.
  6.      

  7. Esto no es un carbohidrato; aunque tiene un grupo funcional cetona, uno de los otros átomos de carbono no tiene un grupo OH unido.
  8.  

 

 

 

Ejercicio ( PageIndex {1} )

 

¿Qué compuestos se clasificarían como carbohidratos?

 

         

  1.      

        

         

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  2.      

  3.      

        

         

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  4.      

  5.      

        

         

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  6.      

  7.      

        

         

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  8.  

 

 

Las plantas verdes son capaces de sintetizar glucosa (C 6 H 12 O 6 ) a partir de dióxido de carbono (CO 2 ) y agua (H 2 O) mediante el uso de energía solar en el proceso conocido como fotosíntesis :

 

[ ce {6CO_2 + 6H_2O} + text {686 kcal} rightarrow ce {C_6H_ {12} O_6 + 6O_2} label { ( PageIndex {1} )} ]

 

(Las 686 kcal provienen de la energía solar.) Las plantas pueden usar la glucosa como energía o convertirla en carbohidratos más grandes, como el almidón o la celulosa. El almidón proporciona energía para su uso posterior, tal vez como alimento para las semillas de una planta, mientras que la celulosa es el material estructural de las plantas. Podemos juntar y comer las partes de una planta que almacenan energía (semillas, raíces, tubérculos y frutas) y usar algo de esa energía nosotros mismos. Los carbohidratos también son necesarios para la síntesis de ácidos nucleicos y muchas proteínas y lípidos.

 

Los animales, incluidos los humanos, no pueden sintetizar carbohidratos a partir de dióxido de carbono y agua y, por lo tanto, dependen del reino vegetal para proporcionar estos compuestos vitales. Usamos carbohidratos no solo para alimentos (aproximadamente 60% –65% en masa de la dieta promedio) sino también para ropa (algodón, lino, rayón), refugio (madera), combustible (madera) y papel (madera).

 

Los carbohidratos más simples, aquellos que no pueden hidrolizarse para producir carbohidratos aún más pequeños, se llaman monosacáridos . Dos o más monosacáridos pueden unirse para formar cadenas que contienen de dos a varios cientos o miles de unidades de monosacáridos. Los prefijos se usan para indicar el número de tales unidades en las cadenas. Las moléculas de disacárido tienen dos unidades de monosacárido, las moléculas de trisacárido tienen tres unidades, y así sucesivamente. Las cadenas con muchas unidades de monosacáridos unidas entre sí se denominan polisacáridos . Todos estos llamados sacáridos superiores pueden hidrolizarse de nuevo a sus monosacáridos constituyentes.

 

 

Los compuestos que no pueden hidrolizarse no reaccionarán con agua para formar dos o más compuestos más pequeños.

 

 

Resumen

 

Los carbohidratos son un grupo importante de moléculas biológicas que incluye azúcares y almidones. La fotosíntesis es el proceso por el cual las plantas usan la energía de la luz solar para sintetizar carbohidratos. Un monosacárido es el carbohidrato más simple y no puede hidrolizarse para producir una molécula de carbohidrato más pequeña. Los disacáridos contienen dos unidades de monosacáridos, y los polisacáridos contienen muchas unidades de monosacáridos.

 

Ejercicios de revisión del concepto

 

         

  1.      

         

    ¿Por qué es importante la fotosíntesis?

         

         

  2.      

  3.      

         

    Identifique las diferencias entre monosacáridos, disacáridos y polisacáridos.

         

         

  4.  

 

Respuestas

 

         

  1.      

         

    La fotosíntesis es el proceso por el cual la energía solar se usa para reducir el dióxido de carbono a carbohidratos, que las plantas y otros organismos vivos que consumen las plantas necesitan para obtener energía.

         

         

  2.      

  3.      

         

    Un monosacárido es el carbohidrato más simple y no puede hidrolizarse para producir un carbohidrato más pequeño; un disacárido está compuesto por dos unidades de monosacárido; y un polisacárido contiene muchas unidades de sacárido.

         

         

  4.  

 

Ejercicios

 

         

  1.      

         

    Cuando se calienta una solución acuosa de trehalosa, se producen dos moléculas de glucosa por cada molécula de trehalosa. ¿La trehalosa es un monosacárido, un disacárido o un polisacárido?

         

         

  2.      

  3.      

         

    Cuando se calienta una solución acuosa de arabinosa, no se producen otras moléculas. ¿La arabinosa es un monosacárido, un disacárido o un polisacárido?

         

         

  4.  

 

Respuesta

 

         

  1.      

         

    La trehalosa es un disacárido porque se hidroliza en dos moléculas de glucosa (un monosacárido).

         

         

  2.