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3º UNIDAD DIDÁCTICA:
HIDRATOS DE CARBONO o GLÚCIDOS o CARBOHIDRATOS
Índice temático
1. Introducción 2. Objetivos
3. Esquema de trabajo 4. Contenidos
Definición
Estructura química
Clasificación - Monosacáridos - Oligosacáridos - Polisacáridos
Diabetes
- ¿Qué es la diabetes? 4.1.1
- Para qué sirve la glucosa 4.1.2
- ¿Qué es y para que sirve la insulina? 4.1.3
- ¿Donde está el problema? 4.1.4
Índice glucémico 5. Resumen
6. Video de la cátedra de repaso de los contenidos teóricos de UD N° 3
7. Bibliografía
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1. Introducción
En la Unidad 1 estudiamos las biomoléculas o compuestos orgánicos constituyentes de la materia animada y dentro de éstas mencionamos a los glúcidos, hidratos de carbono o carbohidratos, estos compuestos son la principal fuente de energía para los organismos vivos y constituyentes importante de los alimentos.
En los últimos años, ha habido grandes avances en lo que respecta a la comprensión de cual es el papel de los carbohidratos en la nutrición y la salud humana o la falta de ella. Así por ejemplo, la diabetes una enfermedad relacionada con el metabolismo de los glúcidos se ha convertido, en uno de los principales problemas de salud pública, millones de personas en todo el mundo padecen esta enfermedad que afecta la calidad de vida. En este sentido el tratamiento dietético de la diabetes ha sufrido grandes cambios en los últimos tiempos, pasando desde las severísimas restricciones de hidratos de carbono recomendadas en el pasado hasta otras dietas cuyo aporte energético de hidratos de carbono es casi normal.
El progreso en las investigaciones científicas ha puesto en relieve las diversas funciones que tienen los carbohidratos en el cuerpo y su importancia para gozar de una buena salud. De hecho, las noticias son tan buenas, que merece la pena estudiar a estas biomoléculas con más detenimiento.
2. Objetivos
Reconocer la importancia funcional y fundamental de los hidratos de carbono en la naturaleza y con la actividad general del organismo
Conocer los monosacáridos, disacáridos y polisacáridos más importantes que existen en la naturaleza y la función que cumplen.
Reconocer el papel de la glucosa como combustible celular y la función central del hígado en la regulación de la glucemia.
Capacitar a los profesionales de enfermería en el conocimiento de los factores de riesgo de la diabetes
Indagar a través de un trabajo campo sobre la composición porcentual de hidratos de carbono en algunos productos alimenticios.
Identificar experimentalmente la presencia de almidón en alimentos de consumo cotidiano.
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3. Esquema de trabajo y estudio (luego de la completa lectura de la unidad didáctica N° 3 complete los espacios en blanco de la siguiente red conceptual)
ACTIVIDAD Nº 10: Completa los espacios en blanco en los cuadros que están en blanco y agrega conceptos
HIDRATOS DE CARBONO O CARBOHIDRATOS O GLUCIDOS
Estructura química:
polihidroxialdehídos o polihidroxicetonas
Función:
POLISACÁRIDOS OLIGOSACÁRIDOS
MONOSACÁRIDOS
GLUCOSA: aldohexosa GALACTOSA: aldohexosa RIBOSA: aldopentosa
MALTOSA: Glu + Glu SACAROSA: Glu + Fru
HETEROPOLI SACÁRIDOS
HOMOPOLISACÁRIDOS
ALMIDÓN GLUCEMIA
GLUCOGENO:
AMILOSA:
CELULOSA:
AMILOPECTINA:
Definición:
VN ……….. g/l ó
……… mg/dl
HORMONAS QUE REGULAN LA
GLUCEMIA RESISTENCIA
DEFICIENCIA
DIABETES TIPO 2
Prevención:
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4. CONTENIDOS
HIDRATOS DE CARBONO, CARBOHIDRATOS O GLÚCIDOS
Los hidratos de carbono también llamados glúcidos o carbohidratos son importantes componentes de los seres vivos. Forman junto con los lípidos y proteínas los compuestos biológicos denominados primarios.
Abundan en los tejidos vegetales constituyendo los elementos fibrosos o leñosos de su estructura o los productos de reserva nutricia de tubérculos (mandioca, batata, papa etc.); semillas (trigo, maíz, poroto etc), y frutos (uva, banana, manzana, pera etc.). También se encuentran ampliamente distribuidos en los tejidos animales ya sea disueltos en los humores orgánicos o formando acúmulos que sirven de reserva energética a la célula.
Los vegetales tienen la capacidad de sintetizar (fabricar) hidratos de carbono a partir de CO2 (dióxido de carbono) y H2O (agua). Para ello utilizan energía lumínica (energía solar) a través de un proceso denominado fotosíntesis. Los glúcidos así producidos por los vegetales pueden ser ingeridos como alimentos por los animales, los cuales son capaces de utilizar estos glúcidos como combustible es decir como fuente de energía útil para el cumplimiento de sus funciones y también como materia prima para fabricar (sintetizar) otros compuestos que ellos necesiten.
Se dice por lo tanto que los hidratos de carbono son la fuente principal de energía para todas las actividades del organismo desde la locomoción hasta la construcción de otras moléculas.
Energía solar CO2
O2
H2O
HIDRATOS DE CARBONO
56 FUNCIÓN
Como ya se ha mencionado la función de los hidratos de carbono es principalmente energética en los animales y estructural y energética en los vegetales. En la alimentación humana, los hidratos de carbono constituyen el principal aporte desde el punto de vista energético. En una dieta equilibrada entre el 50 y 60% del total de calorías necesarias debe ser provista por los glúcidos o hidratos de carbono.
ESTRUCTURA QUÍMICA
Todos los glúcidos o carbohidratos están compuestos por los mismos tipos de átomos estos son: C (carbono), H (hidrógeno) y O (oxígeno) y desde el punto de vista químico pueden definirse como POLIHIDROXIALDEHÍDOS O POLIHIDROXICETONAS, esto es son compuestos que poseen función aldehído o cetona y varias funciones alcohólicas.Por ejemplo, la glucosa es un polihidroxialdehido y la fructosa una polihidroxicetona.
ACTIVIDAD Nº 1 Escribe en los espacios en blanco las palabras adecuadas que figuran más abajo
La principal función de los
glúcidos es aportar energía al organismo.
reserva energética - Glúcidos - humores orgánicos – carbohidrato – lípidos – proteínas - tejidos vegetales – banana - - mandioca
Los hidratos de carbono también llamados glúcidos o carbohidratos son importantes componentes de los seres vivos. Forman junto con los lípidos y proteínas los compuestos biológicos denominados primarios.
Abundan en los tejidos vegetales constituyendo los elementos fibrosos o leñosos de su estructura o los productos de reserva nutricia de tubérculos (mandioca, batata, papa etc.);
semillas (trigo, maíz, poroto etc), y frutos (uva, banana, manzana, pera etc.). También se encuentran ampliamente distribuidos en los tejidos animales ya sea disueltos en los humores orgánicos o formando acúmulos que sirven de reserva energética a la célula.
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Te invitamos a ver un video interesante sobre el tema desarrollado. Si tienes conexión a internet hacer clic en el siguiente link:
CARBOHIDRATOS
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Licenciatura en Enfermería – Cátedra de Bioquímica
CLASIFICACIÓN
Según la complejidad de la molécula los hidratos de carbono se clasifican en:
1- Monosacáridos 2- Oligosacáridos 3- Polisacáridos
1- MONOSACÁRIDOS
Estos compuestos son también conocidos como azúcares simples, aunque el término no es el apropiado puesto que no todos son dulces. Están constituidos por un solo polihidroxialdehido o polihidroxicetona. Son sustancias de color blanco, solubles en agua y algunas poseen sabor dulce.
Los monosacáridos que poseen:
a) 3 átomos de carbono y función aldehído son aldotriosas ( ej gliceraldehído)
b) 3 átomos de carbono y función cetona son cetotriosas (ej.
dihidroxicetona)
c) 4 átomos de carbono y función aldehído son aldotetrosas . d) 4 átomos de carbono y función cetona son cetotetrosas.
e) 5 átomos de carbono y función aldehído son aldopentosas (ej. ribosa).
f) 5 átomos de carbono y función cetona son cetopentosas.
g) 6 átomos de carbono y función aldehído son aldohexosas (ej. glucosa, galactosa)
h) 6 átomos de carbono y función cetona son cetohexosas (ej. fructosa).
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Fórmulas desarrolladas de la molécula de glucosa, fructosa, galactosa y ribosa:
La GLUCOSA (ver fórmula):
a. Es un glúcido porque es un polihidroxialdehído ya que la molécula tiene 5 funciones alcohólicas (son los hidroxilos) y una función carbonilo en un carbono primario (aldehído); por lo tanto cumple con la definición de hidrato de carbono.
b. Además, es una aldohexosa porque tiene 6 átomos de carbono y una función aldehído (grupo carbonilo sobre carbono primario).
La molécula de glucosa (al igual que muchos otros monosacáridos), además de su estructura lineal (figura 1) tiende a adoptar estructuras cíclicas, a continuación, se presentan las formas más comunes de representarlas (figura 1, 2 y 3).
Figura 1
Figura 2 Figura 3
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ACTIVIDAD Nº 2: Dada la siguiente molécula completar los espacios en blanco:
Con relación a la molécula de la izquierda diga si:
1. Es un hidrato de carbono
Justifique:………
2. Es un monosacárido: SI - NO
Justifique: ………
3. Tiene función carbonilo: SI – NO
Justifique:……….………
4. Es una aldohexosa o cetohexosa?
Justifique………
5. Se trata de molécula de: ……….
Monosacáridos de interés en bioquímica humana:
GLUCOSA
Llamada también dextrosa, es el más abundante e importante de los monosacáridos, es el principal combustible utilizado por las células, es decir como fuente de energía para el cumplimiento de sus funciones.
Se lo encuentra en los frutos maduros y también en la sangre y humores orgánicos de los vertebrados.
La concentración de glucosa en sangre se denomina glucemia, el valor de la glucemia en individuos sanos es de 0,70 a 1,10 g/l (o lo que es lo mismo 70 a 110 mg/dl). Cuando el valor de glucosa en sangre es inferior a 0,70 g/l el individuo está en hipoglucemia y por el contrario si el valor supera 1,10 g/l se dice que está en hiperglucemia.
Aunque los vertebrados raramente comen durante las 24 horas del día, su glucosa en sangre (que es su principal fuente de energía celular) permanece extraordinariamente constante, el hígado desempeña un papel central en este proceso crítico como lo veremos posteriormente. A la vez la concentración de glucosa está regulada por diversas hormonas además de estar influida por el sistema nervioso autónomo.
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Entre las hormonas que intervienen en este proceso está la insulina, el glucagón y la somatostatina, todas ellas producidas por el páncreas. La insulina estimula la absorción de glucosa por las células disminuyendo la glucosa sanguínea.
Las soluciones de glucosa usadas en la práctica diaria son:
- Solución de dextrosa al 5% P/V que se utiliza para la hidratación y aporte calórico al paciente.
- Solución de dextrosa al 10, 25 y 50% P/V que son utilizadas como aporte calórico o energético al enfermo.
GALACTOSA:
Este monosacárido es una aldohexosa, al igual que la glucosa. Es una sustancia blanca, cristalina y semejante a la glucosa en la mayoría de sus propiedades, aunque es menos soluble en agua y menos dulce.
Raramente se la encuentra libre en la naturaleza, lo común es encontrarla asociada a otras moléculas formando otras sustancias.
FRUCTOSA:
Es una cetohexosa, se la encuentra en los frutos maduros y en la miel, es más dulce que la glucosa. Es el principal monosacárido del semen ya que las vesículas seminales secretan un fluido rico en fructosa que nutre a los espermatozoides.
RIBOSA:
La ribosa es una aldopentosa, monosacárido que forma parte de estructuras muy importantes para los organismos vivos: los nucleótidos, tema que será desarrollado más adelante durante el dictado de la materia.
ACTIVIDAD Nº 3: Complete los espacios en blanco según el esquema que se muestra
Monosacárido Estructura química Función
Glucosa Polihidroxialdehido Aldohexosa Energética Fructosa
Galactosa Ribosa
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ACTIVIDAD Nº 4: Rellene los espacios en blanco
La concentración de glucosa en sangre se denomina ………., el valor de la glucemia en individuos sanos es de ……….. g/l (o lo que es lo mismo
……… mg/dl). Cuando el valor de glucosa en sangre es inferior a 0,70 g/l el individuo está en ……….. y por el contrario si el valor supera 1,10 g/l se dice que está en ……….
Aunque los vertebrados raramente comen durante las 24 horas del día, su glucosa en sangre (que es su principal fuente de energía celular) permanece extraordinariamente constante, el hígado desempeña un papel central en este proceso crítico como lo veremos posteriormente. A la vez la concentración de glucosa está regulada por diversas hormonas además de estar influida por el sistema nervioso autónomo. Entre las hormonas que intervienen en este proceso está la ……….., el ……… y la ………., todas ellas producidas por el ………... La insulina estimula la absorción de glucosa por las células
………. la glucosa sanguínea.
ACTIVIDAD Nº 5: Se ha realizado la determinación de la glucemia de diferentes pacientes, obteniéndose los siguientes valores. Determine uniendo con flechas según corresponda a hiper, normo o hipoglucemia.
a. Glucemia 0,25 gr/l
b. Glucemia 1,05 g/l Hiperglucemia
c. Glucemia 7,30 g/l Normoglucemia
d. Glucemia 77 mg/dl Hipoglucemia
e. Glucemia 38 mg/dl
2- OLIGOSACÁRIDOS
Están compuestos por la unión de 2 a 10 monosacáridos. Por hidrólisis dejan en libertad los monosacáridos que lo constituyen.
Según el número de moléculas de monosacáridos que lo forman se denominan:
Disacáridos a aquellos formados por la unión de 2 monosacáridos Trisacáridos los formados por la unión de 3 monosacáridos Tetrasacáridos formados por la unión de 4 monosacáridos Etc.
61 DISACÁRIDOS
Como ya hemos mencionado los disacáridos se forman por la unión de dos monosacáridos. Los disacáridos más importantes son:
MALTOSA
También llamado azúcar de malta. Es algo dulce y muy soluble en agua. Se forma por la unión de dos moléculas de glucosa. La maltosa es un disacárido blanco cristalino que se forma cuando se hidroliza el almidón y se lo utiliza como principio nutritivo y como edulcorante.
LACTOSA
Es el azúcar de leche, se lo encuentra en cantidades apreciable en esta sustancia y es la lactosa junto con las grasas de la leche la que cubre las necesidades energéticas del recién nacido. Se forma solo en los períodos de lactancia.
La lactosa (de “lac” leche en latín) constituye hasta el 4,5% de la leche de vaca y el 6,7% de la leche humana.
Muchos individuos no pueden digerir leche ni productos lácteos ya que presentan intolerancia a la lactosa, pero si pueden consumir
productos lácteos ya fermentados como yogur, quesos etc.
Comercialmente la lactosa se emplea como diluyente de tabletas y cápsulas, como laxante y diurético osmótico y en leches en polvo para alimento.
SACAROSA
Denominado también azúcar de caña o azúcar de mesa, abunda en el mundo vegetal, especialmente en la caña de azúcar y en la remolacha azucarera. Se forma por la unión de una molécula de glucosa y otra de fructosa.
Es soluble en agua y con frecuencia se la emplea como edulcorante en alimentos y productos farmacéuticos, es un sólido blanco cristalino, soluble en agua.
La sacarosa está implicada en el desarrollo de caries dentales con formación de una placa microbiana. El Streptococcus mutans bacteria presente en la boca, utiliza sacarosa para sintetizar una cápsula que
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favorece la adhesión del microorganismo a los dientes, factor importante en el desarrollo de la placa dental. El resultado final de la digestión estos microorganismos es el ácido láctico, el cual causa la corrosión de los depósitos minerales del diente y conduce a la destrucción del mismo. Puesto que casi todos los alimentos de naturaleza ácida tienen el mismo efecto, los expertos dentales aconsejan cepillar y limpiar con frecuencia los dientes además de evitar los alimentos que contienen altas concentraciones de sacarosa (por ej.
las golosinas) en especial los que se adhieren a los dientes.
La reveladora historia del rey azúcar
La búsqueda del oro y de la plata fue, sin duda, el motor central de la conquista. Pero en su segundo viaje, Cristóbal Colón trajo las primeras raíces de caña de azúcar, desde las Islas Canarias, y las plantó en la tierra que hoy ocupa la República Dominicana.
Una vez sembradas, dieron rápidos retoños, para gran regocijo del almirante. El azúcar, que se cultivaba en pequeña escala en Sicilia y en las islas Madeira y Cabo Verde y se compraba, a precios altos en Oriente, era un artículo tan codiciado por los europeos que hasta en los ajuares de las reinas llegó a figurar como parte de la dote. Se vendía en las farmacias, se lo pesaba en gramos. Durante poco menos de tres siglos a partir del descubrimiento de América, no hubo para el comercio de Europa, producto agrícola más importante que el azúcar cultivado en estas tierras. Se alzaron los cañaverales en el litoral húmedo y caliente del nordeste de Brasil, y posteriormente, también las islas del Caribe –Barbados, Jamaica, Haití y la Dominicana, Guadalupe, Cuba, Puerto Rico- y Veracruz y la costa peruana resultaron sucesivos escenarios propicios para la explotación, en gran escala, del “oro blanco”. Inmensas
legiones de esclavos vinieron de África para proporcionar al rey Azúcar, la fuerza de trabajo numerosa y gratuita que exigía:
combustible humano para quemar. Las
tierras fueron desbastadas por esta planta egoísta que invadió el Nuevo Mundo arrasando los bosques, malgastando la fertilidad natural y extinguiendo el humus acumulado por los suelos. El largo ciclo del azúcar dio origen, en América Latina, a prosperidades tan mortales como las que engendraron, en Potosí, Ouro Preto, Zacatecas y Guanajuato, los furores de la plata y el oro; y al mismo tiempo, impulsó con fuerza decisiva, directa e indirectamente, el desarrollo industrial de Holanda, Francia, Inglaterra y Estados Unidos.
Artículo tomado del libro Biología I (1995) “La vida en la Tierra” de Aljanti D. Y Wolovelsky B. Ediciones Colihue.
¿Cuál es la idea de progreso de los países desarrollados?
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ACTIVIDAD Nº 6: Complete el siguiente cuadro
Disacárido Monosacáridos Lugar en el que se
encuentra
Maltosa .glucosa + glucosa Azúcar de malta
... + ...
... + ...
3. POLISACÁRIDOS
Son sustancias mucho más complejas que los glúcidos hasta aquí considerados. Están constituidos por numerosas unidades de monosacáridos unidas entre sí.
Se clasifican en homopolisacáridos (homo: igual) y heteropolisacáridos (hetero: diferente).
Los homopolisacáridos son aquellos polisacáridos constituidos por la unión de muchos monosacáridos pero siendo este el mismo. Por ejemplo el almidón se forma por la unión de muchas moléculas de glucosa, esto significa que por hidrólisis del almidón solo obtendremos moléculas de glucosa.
En cambio los heteropolisacáridos son aquellos polisacáridos constituidos por la unión de muchos monosacáridos, siendo estos diferentes entre sí.
a. HOMOPOLISACARIDOS
ALMIDÓN
Esta sustancia cumple en los vegetales el papel de reserva nutricia. Se deposita en las células vegetales formando gránulos cuya forma y tamaño varía según el vegetal de que se trate.
El almidón es el principal hidrato de carbono de la alimentación humana, se lo encuentra en abundancia en cereales, papa y ciertas legumbres. Una papa por ejemplo, contiene almidón producido a partir de glucosa formada en las hojas verdes de la planta, este monosacárido se transporta bajo tierra y se acumula en una forma adecuada (almidón) para el almacenamiento, y se lo utilizará para el crecimiento cuando sea preciso.
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El almidón está constituido por dos partes una llamada amilosa y otra denominada amilopectina. Ambos son polímeros de glucosa (o sea, formados únicamente por glucosa), pero difieren en estructura y propiedades
Generalmente el almidón contiene 20% de amilosa y el resto es amilopectina, esta proporción varía según el origen del almidón.
La AMILOSA puede estar constituida por 1000 a 5000 unidades de glucosa, las moléculas de glucosa se asocian entre si formando largas cadenas lineales (no ramificadas). La unión entre una molécula de glucosa y la siguiente se hace entre el C1 y el C4 y se denomina unión glucosídica, α 1-4. Este tipo de unión permite que la amilosa adopte una forma helicoidal (de resorte) donde cada vuelta de hélice abarca 6 moléculas de glucosa.
Esquema de un segmento de la molécula de amilosa:
1000 a 5000 moléculas de glucosa unidas
uniones glucosídicas alfa 1 -4
Conformación helicoidal de la amilosa, donde cada hexágono representa una molécula de glucosa:
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La AMILOPECTINA tiene mayor tamaño que la amilosa, puede llegar a estar constituida hasta por 600.000 moléculas de glucosa unidas. Es una molécula similar a la amilosa en el sentido que posee uniones glucosídicas α 1-4 pero posee además ramificaciones α 1-6
Esquema de un segmento de la molécula de amilopectina:
Uniones Glucosídicas alfa 1 – 4
El almidón de los alimentos es degradado por las enzimas de los jugos digestivos hasta dejar libres sus unidades constituyentes (moléculas de glucosa), ya que solo los monosacáridos pueden ser absorbidos por la mucosa intestinal y utilizados por el organismo
GLUCÓGENO
El glucógeno es la principal forma de almacenamiento del azúcar en los animales superiores.
Unión glucosidica alfa 1 - 6
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El glucógeno tiene una estructura muy semejante a la de la amilopectina, salvo que es mucho más ramificada. En los vertebrados, este polisacárido se almacena principalmente en el hígado y tejido muscular.
Si hay un exceso de glucosa en el torrente sanguíneo, el hígado forma glucógeno. Cuando la concentración de glucosa en sangre cae, el hígado es estimulado hormonalmente para que hidrolice el glucógeno y libere glucosa al torrente sanguíneo con lo que la glucemia se normaliza, por ello se dice que el hígado es el órgano regulador de la glucemia.
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DEPORTES DE ALTA RESISTENCIA o visita la plataforma o el blog de la cátedra
ESPERAMOS QUE LO DISFRUTES
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CELULOSA
La principal molécula estructural de las plantas es la celulosa. De hecho la mitad de todo el carbono orgánico de la biosfera está contenido en la celulosa. La madera es aproximadamente 50% de celulosa y el algodón es celulosa casi pura.
Las moléculas de celulosa forman la parte fibrosa de la pared de las células vegetales. Este homopolisacárido es un polímero constituido por la unión de moléculas de glucosa al igual que el almidón y el glucógeno. El almidón y el glucógeno pueden utilizarse fácilmente como combustibles por casi todos los tipos de organismos, pero solo unos pocos microorganismos (ciertas bacterias, protozoarios y hongos) pueden utilizar la celulosa como fuente de energía.
Las vacas y otros rumiantes, las termitas y las cucarachas pueden utilizar celulosa para alimentarse sólo gracias a los microorganismos que habitan sus aparatos digestivos.
Para comprender las diferencias entre los polisacáridos estructurales, como la celulosa y los polisacáridos de almacenamiento de energía como lo son el
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almidón y el glucógeno en las células vegetales y animales respectivamente, debemos considerar la unión entre las moléculas de glucosa, en el caso de la celulosa las uniones glucosídicas son β 1-4, esta aparentemente sencilla diferencia hace que no podamos utilizar celulosa como fuente de energía ya que no podemos hidrolizarla para absorberla y toda la celulosa que ingresa al tracto digestivo con los alimentos vegetales no es modificada en su tránsito por este.
Unión de varias moléculas de glucosa
Uniones Glucosídicas beta 1 - 4
b. HETEROPOLISACÁRIDOS
ACIDO HIALURÓNICO: tiene propiedades lubricantes, se lo encuentra en la sustancia intercelular del tejido conjuntivo, especialmente en la piel y cartílago, en el humor vítreo del ojo, en la gelatina de Wharton del cordón umbilical, en el líquido sinovial etc.
HEPARINA: se la encuentra en los gránulos de los mastocitos, especialmente en el hígado, pulmón y piel. La heparina inhibe la coagulación de la sangre, por lo que se la emplea comúnmente como anticoagulante en pacientes con infarto de miocardio y ACV para prevenir una mayor formación de coágulos.
GLUCOPROTEÍNAS: son proteínas unidas a glúcidos o hidratos de carbono, cumplen importantes funciones en el organismo. Ya vimos que forman parte de la membrana celular y otras serán estudiadas en temas siguientes.
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ACTIVIDAD Nº 7: Completar el siguiente cuadro comparativo entre los homopolisacáridos más comunes.
Almidón Glucógeno Celulosa
Unidad estructural Tipo de unión glucosídica Distribución en la naturaleza Función
Partes (si las tiene)
Estructura (lineal o ramificada)
Tipos de
alimentos que lo contienen
¿Eleva la glucemia post ingesta? (si/no)
ACTIVIDAD Nº 8: Diga si es V o F (justifique la respuesta) a. Las ribosa es un oligosacárido constituidos por 3 átomos de carbono y una función cetona.
Porque ………....
b. La glucosa el una aldohexosa al igual que la galactosa Porque………
c. La maltosa o azúcar de caña es un disacárido.
Porque……….
d. El almidón es un homopolisacárido importante de la dieta humana constituido por dos partes llamadas amilosa y amilopectina.
Porque………..
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REGULACIÓN HORMONAL DE LA GLUCEMIA
¿Para qué sirve la glucosa?
Todas las células del cuerpo necesitan energía para estar en activas, mantener las funciones vitales (como el latido cardíaco, movimientos digestivos, respiración...) y además mantener la temperatura corporal y los movimientos musculares. La glucosa es la principal fuente de energía para el cuerpo humano, como la gasolina lo es para mantener el motor del automóvil en marcha.
La glucosa entra al organismo con los alimentos, generalmente en forma de almidón o glucógeno.
Durante la digestión, a lo largo del tubo digestivo se pone en marcha una cadena de transformaciones químicas que convierte los alimentos en nutrientes que pueden ser absorbidos y pasar a circulación.
Alimento Nutriente Elemento constitutivo
Pan, arroz, garbanzos...
Hidratos de
Carbono Glucosa
Por ejemplo, los alimentos como pan, arroz, garbanzos etc.; ricos en hidratos de carbono (almidón) , transitan por el tubo digestivo y, luego de la digestión completa este tipo de alimentos ricos en almidón se liberan moléculas de glucosa, las que, se absorben en el intestino delgado pasando la glucosa a la sangre.
¿Qué sucede con la glucosa cuando llega a la sangre?
Observemos el proceso mencionado en la siguiente figura y recordemos:
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1. Los Hidratos de carbono (almidón y glucógeno) que se encuentran en los alimentos se digieren en el aparato digestivo liberándose GLUCOSA, la que se absorbe en el intestino delgado.
2. La glucosa absorbida en el intestino delgado pasa a los vasos sanguíneos, generando una ligera hiperglucemia.
3. Al aumentar la concentración de glucosa en la sangre, las células del páncreas producen la INSULINA y la que pasa a los vasos sanguíneos.
4. Una vez en los vasos sanguíneos la INSULINA permitirá que las células del organismo puedan captar la GLUCOSA que se encuentra en la sangre
5. Gracias a la acción de la INSULINA, la glucosa llega a:
Hígado (glucosa de reserva para el organismo en forma de glucógeno, para regular la glucemia)
Tejido adiposo
Tejido muscular (glucosa de reserva para el propio tejido
=glucógeno)
Y en general a todas las células del cuerpo 1
2 3
4
5
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Es decir, para entrar dentro de las células y ser utilizada como fuente de energía, la glucosa necesita la mediación de la INSULINA. La hormona insulina es como la llave que, encajada en la cerradura, abre la puerta de las células. Esto que metafóricamente llamamos cerradura son los receptores de insulina. El cerebro y las células del tejido nervioso son las únicas de todo el cuerpo que reciben glucosa directamente del torrente sanguíneo sin la mediación de la insulina. La glucosa es, en este caso, la única fuente de energía.
Cuando la glucemia baja luego de periodos de ayuno (hipoglucemia) entonces se estimula la secreción del GLUCAGÓN, hormona que también es producida por el páncreas. El GLUCAGÓN estimula la hidrólisis (ruptura) del glucógeno hepático y la liberación de la glucosa a la sangre con lo que se eleva la glucemia a valores normales.
DIABETES MELLITUS
¿Qué es la Diabetes?
La Diabetes Mellitus es un grupo de enfermedades metabólicas caracterizadas por hiperglucemia, consecuencia de defectos en la secreción y/o en la acción de la insulina. La hiperglucemia crónica se asocia en el largo
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plazo daño, disfunción e insuficiencia de diferentes órganos especialmente de los ojos, riñones, nervios, corazón y vasos sanguíneos.
HIPOGLUCEMIA NORMOGLUCEMIA HIPERGLUCEMIA
Concentración de glucosa en sangre inferior a 0.70 g/l En general, se empiezan
a sentir síntomas de falta de glucosa cuando el nivel de glucemia está
en 0,55 g/l o menos.
Valores normales de glucosa en sangre: 0,70 – 1,10
g/l
En ayunas, entre 70 y 110 mg/dl (o 0,7 – 1,10
g/l). El nivel de glucemia después del ayuno nocturno se llama glucemia basal.
Concentración de glucosa en sangre (glucemia) superior a 1,10 g/l en ayunas.
Si usted no tiene diabetes y en una determinación ocasional de glucemia
se encuentra a 110mg/dl o 1,10 g/l, o
más, consulte a su médico.
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ESPERAMOS QUE LO DISFRUTES.
¿Qué pasa si hay más glucosa de la debida?
Cuando los valores de glucosa en sangre se encuentran elevados se produce una
Hiperglucemia.
Hiper = gran, glucemia = glucosa en sangre
La hiperglucemia es indolora, de implantación progresiva y muchas veces pasa inadvertida en los primeros estadios.
Como ya hemos visto, la insulina es una hormona que tiene la misión de permitir que la glucosa que circula en la sangre penetre en las células y sea aprovechada como energía.
El páncreas, (que produce insulina), es una glándula situada detrás del estomago, al mismo nivel que el
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hígado, pero en la parte izquierda de la cintura. Cuando se empieza a comer alimentos que contienen hidratos de carbono, se activan unos sensores y el páncreas empieza a producir insulina que libera directamente a la sangre.
Para que la insulina sea efectiva deben cumplirse dos condiciones:
1. Que el páncreas segregue insulina en cantidad suficiente 2. Que las células la identifiquen y permitan su acción.
El páncreas, entre otras sustancias, segrega la insulina y también el glucagón.
El glucagón, como ya se mencionó, es otra hormona que tiene un efecto exactamente contrario al de la insulina. Es hiperglucemiante (hace subir los niveles de glucosa en la sangre)
En la diabetes ¿Dónde está el problema?
Se dice que la diabetes más que una enfermedad es un síndrome o un conjunto de circunstancias que provocan como resultado la hiperglucemia.
La diabetes mellitus es una enfermedad que incapacita al cuerpo para metabolizar o usar eficazmente los carbohidratos, las proteínas y las grasas.
Cuando comemos, los alimentos (especialmente los carbohidratos almidón y glucógeno) se convierten en glucosa. Todas las células del cuerpo necesitan glucosa para vivir, pero la glucosa no puede penetrar en las células sin la intervención de la insulina. La insulina se produce en las células Beta, que están ubicadas en el páncreas.
Por ejemplo, cuando comemos un pedazo de pan, una vez digerido se convierte en glucosa. La glucosa circula a través de la corriente sanguínea para alimentar a cada célula del cuerpo. La presencia de glucosa estimula las células Beta del páncreas para liberar insulina. La insulina llega hasta cada célula y actúa como una llave que se une a los receptores de insulina, con el fin de abrir sus puertas y dejar a la glucosa entrar. Si no hay insulina o los receptores de insulina de las células no funcionan adecuadamente, la glucosa no puede penetrar en las células, y la persona afectada sufrirá DIABETES De forma muy esquemática se pueden resumir las "diversas diabetes" en función de cuántos de los siguientes factores coincidan y en función de en qué medida lo hagan.
Se pueden distinguir fundamentalmente dos tipos de diabetes:
Diabetes tipo 1 Diabetes tipo 2
El resultado es muy parecido en ambos tipos de diabetes. Mientras que las células están deficientes de su energía principal, es decir de la glucosa, la sangre tiene unos niveles de glucosa por encima de lo normal
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Los siguientes gráficos expresan lo que ocurre en las células de nuestros tejidos en presencia de glucosa, en las diferentes situaciones metabólicas en las que podemos encontrarnos:
es la glucosa es la insulina
Cuando la insulina se acopla en los receptores de insulina de las células, la glucosa puede penetrar a través de sus membranas y utilizarse. Esta es la situación normal.
Cuando el páncreas no produce insulina, la glucosa no puede penetrar en las células del cuerpo y utilizarse. Esta es la llamada Diabetes Mellitus Tipo I.
Cuando los receptores de insulina de las células del cuerpo no funcionan, la insulina no puede acoplarse a ellos y la glucosa no puede penetrar en las células del cuerpo y utilizarse. Esta es la llamada Diabetes Mellitus Tipo II.
Es decir el origen del trastorno es diferente
Diabetes tipo 1 Predisposición genética Factor inmunológico (anticuerpos anti- insulina)
Insuficiente secreción de insulina, incluso
"fallo total" en la producción interna de la
misma.
Inyecciones externas de insulina "imitando" la secreción interna
Diabetes tipo 2
Predisposición genética
Consumo de azúcares refinados
Multiparidad
Obesidad, sobre todo con distribución abdominal de la grasa.
Sedentarismo
Tabaquismo
Resistencia celular a la
insulina
Mantenerse con el peso adecuado según la edad, la altura y el sexo (normopeso) Ingesta controlada de hidratos de carbono Hacer ejercicio de forma regular (30 minutos al día, 5 días a la semana) .
Puede ser necesario tratamiento con
hipoglucemiantes orales, y si estos fallan insulina o ambas.
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De todos los factores que influyen en el buen o mal control de la diabetes, sobre algunos, hoy por hoy es aún imposible actuar, pero existen otros factores que son modificables. El controlarlos está en sus manos.
Te invitamos a ver un video interesante sobre el tema desarrollado. Si tienes conexión a Internet Haz clic aquí: : LA INSULINA, LA GLUCOSA Y TU
o visita la página Web de la cátedra:
https://bioquimicaenfermeriafcs.blogspot.com/
Licenciatura en Enfermería – CÁTEDRA DE BIOQUÍMICA
Índice glucémico
Como hemos visto cuando ingerimos cualquier alimento rico en glúcidos, los niveles de glucosa en sangre se incrementan progresivamente según se digieren y asimilan los hidratos de carbono que contienen. Estos aspectos se valoran a través del índice glucémico de un alimento.
Es decir, el índice glucémico es un método que sirve para evaluar y clasificar los alimentos que contienen hidratos de carbono, según el impacto que tienen sobre la glucemia después de ser digeridos y absorbidos en el intestino. En otras palabras, es la capacidad que tiene un alimento rico en hidratos de carbono de elevar la glucemia. Este índice es de gran importancia para los diabéticos, ya que deben evitar las subidas rápidas de glucosa en sangre Los alimentos de índice glucémico bajo –como las cerezas, ciruelas, pomelos, duraznos, peras, lentejas, leche, yogur, tomate y verduras de hoja verdes–
producen menores oscilaciones en la glucemia, lo cual es beneficioso para el manejo de la diabetes y la obesidad. En cambio, los alimentos con índice glucémico alto –como el puré de papas, maíz, arroz blanco, pan blanco, arroz integral– producen una glucemia elevada pero de corto plazo, por lo tanto es bueno como fuente de energía rápida para el ejercicio pero no para pacientes con diabetes u obesidad.
"Los carbohidratos de alto índice glucémico pueden ocasionar problemas importantes en el control de
la diabetes y en el de la formación de grasas"
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Las dietas con bajo índice glucémico han demostrado que:
1. Mejoran la tolerancia a la glucosa, tanto en sujetos sanos y diabéticos.
2. Corrigen las dislipemias (problemas con el colesterol y grasas de la sangre).
3. Disminuyen el riesgo de enfermedades cardiovasculares.
4. Disminuyen el riesgo de obesidad.
La consideración del índice glucémico en el planeamiento de la alimentación es importante, tanto con fines preventivos como terapéuticos, para disminuir factores desencadenantes adversos y manifestaciones de los riesgos mencionados.
Es decir que utilizar el concepto de índice glucémico al planear nuestra alimentación es importante tanto para los fines preventivos como terapéuticos.
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ACTIVIDAD Nº 9: A trabajar!!!! Completar los casilleros, agregar un dibujo representativo en cada uno de ellos (puede agregar cuadros).
DIABETES
Definición Síntomas
Tipos
Origen del problema Tipo 1
Tipo 2
Dieta hidrocarbonada recomendada con bajo índice glucémico:
Restricción de alimentos tales como (alto índice glucémico):
FACTORES DE RIESGO
………..
Recomendaciones
………..
Recomendaciones
………..
Recomendaciones
………
Recomendaciones
………..
Recomendaciones
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5. Resumen
Los hidratos de carbono, carbohidratos o glúcidos; mal llamados
“azúcares” son un grupo de sustancias constituidas por C, H y O las cuales son muy abundantes tanto en el reino animal como vegetal. Básicamente su función es energética, pero en las plantas también cumplen función estructural.
A través de un proceso denominado fotosíntesis las plantas y algas verdes sintetizan hidratos de carbono utilizando energía solar, la que se transforma en energía química que almacenada en la molécula de carbohidrato será utilizada por los seres vivos en las actividades que requieran gasto energético.
Desde el punto de vista químico pueden definirse a estos compuestos como polihidroxialdehídos o polihidroxicetonas. Según la complejidad de la molécula se clasifican en monosacáridos (glucosa, ribosa, galactosa y fructosa), oligosacáridos (maltosa, lactosa y sacarosa) y polisacáridos que a su vez se dividen en homopolisacáridos (almidón, glucógeno y celulosa) y heteropolisacáridos.
El monosacárido más importante es la glucosa, ya que es el principal combustible utilizado por las células. La concentración de glucosa en sangre se denomina glucemia, su valor normal es de 0.7 – 1.1 g/l y es regulada principalmente por dos hormonas secretadas por el páncreas: la insulina (hipoglucemiante) y el glucagón (hiperglucemiante); los depósitos de glucógeno del hígado intervienen en esta regulación ya que si hay un exceso de glucosa en el torrente sanguíneo, el hígado forma glucógeno. Cuando la concentración de glucosa en sangre cae, el hígado libera glucosa al torrente sanguíneo con lo que la glucemia se normaliza.
Una enfermedad relacionada a la inadecuada regulación de la glucemia es la diabetes mellitus. Actualmente se reconocen dos tipos de diabetes: tipo 1 y tipo 2.
En la primera existe una predisposición genética y están involucrados factores inmunológicos, el problema es la insuficiente secreción de insulina hasta la falla total, en este caso el tratamiento son las inyecciones de insulina. En la diabetes tipo 2, que es la más común, existen varios factores de riesgo involucrados tales como predisposición genética, multiparidad, tabaquismo, consumo de azúcares refinados, sedentarismo. Obesidad (especialmente la distribución abdominal de la grasa); el problema radica en los receptores de insulina de las células del cuerpo, estos presentan deficiencias y la insulina no puede acoplarse (unirse) a ellos y por lo tanto las moléculas de glucosa no pueden penetrar en las células para ser utilizadas como fuente de energía. El
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tratamiento más aconsejado hoy en día es mantenerse en peso adecuado, hacer ejercicios, puede que sea necesario utilizar medicación y resulta fundamental controlar la dieta y los de carbohidratos que formen parte de la misma sean de bajo índice glucémico
6. Video de la cátedra de repaso de los contenidos teóricos
Puedes ver el video de la Cátedra de Bioquímica sobre los contenidos teóricos. Si tienes conexión a internet puedes hacer clic
en el siguiente link:
VIDEO DE LA UD N° 3 – CÁTEDRA DE BIOQUÍMICA
O bien, puedes visitar la plataforma MOODLE o el blog de la cátedra:
https://bioquimicaenfermeriafcs.blogspot.com/ Licenciatura en Enfermería – Cátedra de BIOQUMICA
7. Bibliografía
Blanco, A. y Blanco, G. (2013) 9na Ed. Química Biológica. Bs As Editorial El Ateneo.
Curtis, H; Barnes, S.; Schnek, A y Massarini, A. (2008) 7ma Ed. Biología.
Buenos Aires. Editorial Médica Panamericana.
Teijón Rivera, J. y col (2006). Fundamentos de Bioquímica Estructural.
Editorial Tebar. Madrid.
Farreras Rozman (1998). Medicina Interna. Harcourt Brace Madrid, España.
Lehninger, A. 1995. Bioquímica: las bases moleculares de la estructura y función celular (2005). Barcelona 18va ed. Editorial Omega SA.
Llegamos al final de la unidad.
¡Felicitaciones!
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