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Los carbohidratos, también conocidos como glúcidos o azúcares, son una de las principales clases de compuestos orgánicos presentes en los alimentos. Son una fuente de energía para el cuerpo y se encuentran en una amplia variedad de alimentos, como granos, frutas, verduras, legumbres y productos lácteos.
La importancia de los carbohidratos trasciende factores relacionados con el ejercicio o la buena alimentación y se alzan para mejorar la salud de los consumidores, así como para aportar los nutrientes que este necesita.
Estos desempeñan varias funciones importantes en los seres vivos. A continuación, se destaca la importancia de los carbohidratos:
Son la principal fuente de energía para los organismos. Son fácilmente digeribles y se descomponen en glucosa durante la digestión. La glucosa es absorbida por el torrente sanguíneo y llevada a las células de todo el cuerpo, donde se metaboliza en el proceso de respiración celular para producir adenosín trifosfato (ATP), la forma de energía utilizada por todas las células.
La glucosa también es esencial para el funcionamiento adecuado del cerebro, ya que es su principal fuente de combustible. Además, los carbohidratos complejos proporcionan energía rápida y eficiente, lo que es especialmente importante durante actividades físicas intensas.
El glucógeno se almacena en el hígado y los músculos, y actúa como una reserva de energía a corto plazo. Cuando los niveles de glucosa en sangre disminuyen, como durante el ayuno o el ejercicio prolongado, el glucógeno se descompone en glucosa y se libera en el torrente sanguíneo para mantener los niveles de energía necesarios.
Este mecanismo garantiza un suministro constante de glucosa cuando la ingesta de alimentos es limitada, lo que es especialmente relevante en situaciones de hambre o actividad física prolongada.
Tienen una función estructural importante en las células vegetales. La celulosa, un tipo de carbohidrato conocido como polisacárido, se encuentra en las paredes celulares de las plantas y proporciona rigidez y soporte estructural a los tejidos vegetales.
Aunque los seres humanos no pueden digerir la celulosa debido a la falta de una enzima específica (celulasa), la fibra dietética presente en alimentos vegetales ricos en celulosa tiene beneficios para la salud intestinal y ayuda al movimiento del tracto digestivo.
También desempeñan un papel crucial en el reconocimiento y la comunicación entre las células. Algunos carbohidratos, como los glucolípidos y los glucoproteínas, están presentes en la superficie de las células y actúan como marcadores de identidad.
Estas moléculas de reconocimiento celular, también conocidas como antígenos de superficie, permiten que las células se reconozcan entre sí y participen en respuestas inmunológicas específicas. Asimismo, intervienen en la interacción entre células y patógenos, facilitando la adhesión de microorganismos o toxinas a las células para su posterior eliminación.
Pueden formar parte de diversas moléculas biológicas importantes. Por ejemplo, los ácidos nucleicos (ADN y ARN) contienen un tipo de carbohidrato llamado pentosas, que son fundamentales para el almacenamiento y transmisión de información genética.
Se encuentran en las estructuras de enzimas, hormonas y otras proteínas, lo que les confiere estabilidad y función adecuada. Estas moléculas, como la amilasa (una enzima que descompone los carbohidratos) y la insulina (una hormona reguladora del azúcar en sangre), son esenciales para el correcto funcionamiento metabólico y la regulación de procesos vitales en el organismo.
Distintos estudios arrojan que están compuestos por carbono (C), hidrógeno (H) y oxígeno (O). La fórmula química general de los carbohidratos es (CH2O)n, donde "n" representa el número de repeticiones de esta unidad básica. Se clasifican en tres categorías principales en función de su tamaño y estructura:
Son los carbohidratos simples y fundamentales. Están compuestos por una sola unidad de azúcar y generalmente contienen de tres a siete átomos de carbono en su estructura. Algunos ejemplos de monosacáridos comunes son la glucosa, la fructosa y la galactosa.
La glucosa es el principal monosacárido utilizado por los organismos para obtener energía a través de la respiración celular. Es un componente crucial en la regulación de los niveles de azúcar en la sangre y es la forma de azúcar que circula en nuestro organismo.
La fructosa se encuentra principalmente en frutas y se metaboliza de manera diferente en comparación con la glucosa. La galactosa, por otro lado, se combina con la glucosa para formar lactosa, el disacárido presente en la leche.
Están compuestos por la unión de dos monosacáridos mediante enlaces glucosídicos. Durante la formación de un disacárido, una molécula de agua se libera como subproducto. Algunos ejemplos comunes de disacáridos incluyen la sacarosa, la lactosa y la maltosa.
La sacarosa, también conocida como azúcar de mesa, se forma a partir de la unión de una molécula de glucosa y una de fructosa. Es un endulzante ampliamente utilizado en alimentos y bebidas.
La lactosa, a menudo llamada azúcar de la leche, se forma por la unión de una molécula de glucosa y una de galactosa. Es el principal carbohidrato presente en la leche y productos lácteos. La maltosa se compone de dos unidades de glucosa y se forma durante la descomposición del almidón y otros polisacáridos.
Son carbohidratos de cadena larga formados por la unión de múltiples monosacáridos. Pueden contener cientos o miles de unidades de azúcar. Los polisacáridos tienen funciones estructurales y de almacenamiento en los seres vivos. Algunos ejemplos importantes de polisacáridos son el almidón, la celulosa y el glucógeno.
El almidón es el principal polisacárido de almacenamiento de energía en las plantas. Está compuesto por cadenas de glucosa ramificadas (amilosa) y cadenas lineales (amilopectina). Los seres humanos y otros animales pueden digerir el almidón y utilizarlo como fuente de energía.
La celulosa, por otro lado, es el polisacárido más abundante en la naturaleza y forma la estructura de las paredes celulares de las plantas. A diferencia del almidón, los seres humanos no pueden digerir la celulosa debido a la falta de la enzima necesaria para romper los enlaces glucosídicos.
El glucógeno es el polisacárido de almacenamiento de energía en los animales y los humanos. Se almacena principalmente en el hígado y los músculos. Su estructura ramificada permite un almacenamiento y liberación eficientes de glucosa cuando se requiere energía adicional.
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