13.2: Introducción

Parte 1: Carbohidratos en los alimentos

Cuando comes alimentos, estás adquiriendo los nutrientes que necesitas para mantener la homeostasis, para mantener tus condiciones internas reguladas a los parámetros específicos requeridos para tu supervivencia y función. De estos alimentos, podrías obtener vitaminas que tu cuerpo no puede sintetizar por sí mismo, aminoácidos necesarios para construir proteínas y, en cualquier cosa que sea alimento en el sentido científico, carbohidratos que puedes descomponer para usar como energía.

Los carbohidratos pueden ser azúcares simples, monosacáridos como la glucosa, hasta almidones complejos, a menudo hechos de cadenas largas de esos mismos monosacáridos unidos para formar una molécula mucho más grande llamada polisacárido. Algunos de estos polisacáridos tienen enlaces que nuestros cuerpos tienen enzimas para descomponer, como la Amilosa. La amilosa es un almidón compuesto por monómeros de glucosa unidos entre sí por un enlace glicosídico, formando una línea relativamente recta. En la boca, se produce una enzima llamada amilasa que rompe el enlace glicosídico, convirtiendo finalmente la larga cadena de amilosa en muchas moléculas de glucosa. La amilasa funciona mejor a pH 6.7-7.0 [conectar al mantenimiento de la homeostasis]. Otros polisacáridos están unidos entre sí de manera que no tenemos enzimas para, como la celulosa, el componente principal de las paredes celulares de la planta. Es por eso que las plantas contienen “fibra dietética”, que pasa a través de tu sistema y “te mantiene regular”.

Parte 2: Convertir carbohidratos en energía utilizable

Una molécula de glucosa almacena alrededor de 3,000 kJ de energía química. La energía química es la energía potencial almacenada en los enlaces que mantienen unidos los átomos dentro de una molécula. Cada vez que rompes uno de estos lazos, esa energía se libera. Las moléculas de glucosa son relativamente estables, por lo que esta energía se almacena de manera segura dentro de la molécula. Debido a esto, podemos transportar la glucosa, disuelta en nuestra sangre, a áreas de nuestro cuerpo donde se necesita o a nuestro hígado, donde se puede almacenar para más tarde en forma de glucógeno. Las plantas pueden hacer lo mismo a través de las células del floema, transportando glucosa a áreas de la planta donde se puede almacenar a largo plazo como almidón, como las raíces.

Debido a que la molécula de glucosa es estable, la energía queda atrapada dentro de ella. Para acceder a esta energía, la molécula de glucosa debe romperse. Puedes hacer que esto suceda aplicando grandes cantidades de energía, como el calor de un fuego, esto es lo que sucede cuando quemas madera o papel. Estos materiales son de origen vegetal, compuestos principalmente por paredes celulares vegetales que contienen grandes cantidades de celulosa. Como vimos anteriormente, esta celulosa está compuesta por largas cadenas de moléculas de glucosa. La madera en sí no se incendia espontáneamente, pero cuando aplicas suficiente energía, como al encender una pequeña porción de ella con un encendedor o una cerilla, puedes hacer que algunas de esas moléculas se rompan. Esto libera energía en forma de luz y calor, que luego puede proporcionar la energía para romper más moléculas aparte. Este proceso se llama combustión.

¿Qué se requería para que ocurriera esta reacción? Carbohidratos, oxígeno y un aporte inicial de energía. Un proceso similar ocurre dentro de la mayoría de los organismos eucariotas. Sin embargo, para evitar incendiarnos, descomponemos la molécula de glucosa pieza por pieza, liberando pequeñas cantidades de energía a la vez y usando esa energía para construir moléculas de algo llamado ATP (trifosfato de adenosina).

A diferencia de la glucosa, el ATP es una molécula inestable. Tiene tres grupos fosfato cargados negativamente, todos unidos de extremo a extremo. Las cargas negativas sobre estos grupos fosfato se repelen entre sí, al igual que los dos lados negativos de diferentes imanes. A medida que aumenta el número de cargas negativas, la repulsión aumenta exponencialmente. Debido a esto, el tercer grupo fosfato contiene una gran cantidad de energía en su enlace con el segundo. Este grupo fosfato puede ser “donado” a una reacción (llamada fosforilación), rompiendo el enlace y liberando la energía química almacenada para alimentar la reacción. El ATP pierde su tercer grupo fosfato y se convierte en ADP (adenosina difosfato), una molécula de energía relativamente baja. Nuestras células utilizan ATP para alimentar la mayor parte del trabajo realizado en nuestros cuerpos.

Punto Clave

Mientras que los organismos heterótrofos como los animales y los hongos deben consumir otros organismos para obtener carbohidratos, las plantas y otros autótrofos sintetizan sus propios carbohidratos. Sin embargo, al igual que los heterótrofos, los organismos autótrofos aún necesitan hacer respiración celular para acceder a la energía almacenada en esos carbohidratos.

Colaboradores y Atribuciones

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