Bioquímica y usos del azúcar

12 de octubre de 2011


La química estudia las propiedades de la materia y la biología estudia a los seres vivos. La bioquímica entonces, estudia la composición química de los seres vivos y las interacciones con su medio ambiente.

 

El ser humano, tanto como todos los seres vivos, necesita energía para subsistir y los alimentos contienen dicha energía. Los glúcidos aportan la energía que los organismos requieren para hacer funcionar su metabolismo. La alimentación debe ser equilibrada para mantener la salud y para ello, los azúcares son muy importantes. Los glúcidos son moléculas orgánicas compuestas por Carbono, Hidrógeno y Oxígeno; son solubles en agua y son la forma biológica primaria de consumo y almacenamiento de energía. Hay que tomar en cuenta que las propiedades de una disolución son muy diferentes a las de su disolvente. Así tenemos que la solubilidad de las moléculas de azúcar en el agua, se debe principalmente a la formación de puentes de hidrógeno entre el soluto y el disolvente (azúcar como soluto y agua como disolvente). Los puentes de hidrógeno son poco estables y por lo tanto fáciles de romper. Los glúcidos tienen enlaces químicos difíciles de romper llamados covalentes, los cuales poseen gran cantidad de energía, que es liberada al romperse dichos enlaces. Una parte de esta energía es aprovechada por el organismo, y otra parte es almacenada.

 

Los alimentos que se consumen son metabolizados en el organismo para proporcionar la energía necesaria para el crecimiento y demás funciones corporales. El oxígeno molecular es un agente oxidante potente que reacciona con sustancias como la glucosa para liberar la energía que necesita el cuerpo. La glucosa (C6H12O6) sustancia conocida como azúcar sanguíneo, sufre una degradación en dióxido de carbono (CO2) y agua (H2O). El consumo diario de glucosa de una persona debe ser de entre 30 y 40 gramos lo que equivaldría a una cucharadita.

 

La sacarosa (C12H22O11, azúcar de caña, azúcar de mesa), se hidroliza (reacciona con el agua) para formar fructosa (C6H12O6) y glucosa (C6H12O6). La fructosa es más dulce que la sacarosa. La mezcla de fructosa y glucosa (azúcar invertido), no se cristaliza, por lo que los dulces que contienen este azúcar son blandos y no quebradizos como los que contienen cristales de sacarosa. Aparentemente la fórmula de la fructosa y la glucosa son iguales, lo que las diferencia sin duda es la posición de los átomos en la molécula.

 

En la fotosíntesis se produce glucosa y oxígeno a partir de dióxido de carbono y agua. La radiación solar produce alrededor de 7.0 × 1014 kg (700 billones de kilos) de glucosa al año en nuestro planeta. Esta formación de glucosa es muy endotérmica, lo que significa que requiere de calor para llevarse a cabo. Como vemos, la producción de glucosa atribuible a la luz solar es cuantiosa.

 

En los sistemas biológicos, las enzimas facilitan numerosas reacciones que son no espontáneas. Por ejemplo, en el cuerpo humano, las moléculas de glucosa, se convierten en dióxido de carbono y agua durante el metabolismo como ya habíamos visto, liberando una gran cantidad de energía. Estas reacciones tienen un papel esencial en la supervivencia de la humanidad. En una célula viva esta reacción no sucede en una sola etapa; con la participación de las enzimas la molécula de glucosa se rompe en una serie de etapas consecutivas. Puesto que el cerebro no puede quemar grasas, necesita glucosa para obtener energía del organismo.

 

Algunas personas creen que para bajar de peso deben evitar el consumo de azúcar cuando en realidad esto es perjudicial pues con el azúcar se obtiene la energía necesaria para funcionar. Pueden llegar a ser necesarias dietas hipercalóricas (gran cantidad de calorías) en momentos de gran desgaste energético muscular como podría ser una competencia deportiva. Los glúcidos, por su fuerte carácter hidrofílico (atraen al agua) se rodean de partículas de agua ocupando más espacio en las células y son atacados más fácilmente por las enzimas hidrolíticas que las proteínas o las grasas y por eso son una fuente de obtención rápida de energía.

 

Uso en células.

 

Los monosacáridos son la principal fuente de combustible para el metabolismo, siendo usado tanto como una fuente de energía (la glucosa es la más importante en la naturaleza) y en biosíntesis. Los mono y disacáridos, actúan como combustibles biológicos, aportando energía instantánea a las células; la glucosa es la responsable de mantener la actividad de los músculos, la presión sanguínea, la temperatura del cuerpo, el funcionamiento correcto del intestino y la actividad de las células cerebrales. Los glúcidos aparte de aportar energía inmediata a las células, también proporcionan energía de reserva.

 

Otros usos de la glucosa.

 

La conservación no industrial de las mermeladas y jaleas representa otro ejemplo del uso del azúcar pues su uso en gran cantidad es fundamental para el proceso de preservación porque ayuda a destruir las bacterias que provocan el botulismo. Cuando una célula bacteriana está en una disolución de alta concentración de azúcar, el agua intracelular tiende a salir de la célula hacia la disolución más concentrada, por ósmosis. Este proceso hace que la célula se encoja y posteriormente se destruya. Por supuesto que la acidez natural de los frutos también inhibe el crecimiento bacteriano en cierta medida.

 

La fermentación es un proceso químico complejo que se utiliza en la elaboración de vinos, en el que la glucosa se convierte en etanol (una forma de alcohol) y dióxido de carbono. El dióxido de carbono es un producto secundario de la fermentación del azúcar.

 

Por otra parte, hasta finales del siglo XVIII, prácticamente todo el papel que se producía en occidente estaba compuesto por fibra de lino o algodón, las cuales son, en mayor parte, celulosa. La celulosa es un polímero comprimido de unidades de glucosa asociadas en una forma determinada.

 

Conclusión

 

Queda asentado que el azúcar es imprescindible para mantener la vida tal y como la conocemos, sin ella no habría seres vivos dado que es inherente en toda actividad orgánica. Su consumo no es opcional, lo que lo es, es la fuente de adquisición y la sacarosa es una de las más socorridas.

 

 

IBQ. Roma Alina Gutiérrez de Lara Quintanilla

 

 

Sobre la Autora:

 

IBQ. Roma Alina Gutiérrez de Lara Quintanilla. Ha trabajado durante 13 años en el Centro de Idiomas de la Universidad Autónoma de Sinaloa y por 12 años en la Universidad de Occidente. Actualmente imparte la materia de Química General entre otras más en la carrera de Ingeniería Industrial en la UdO. Artículos escritos por ella han sido publicados en revistas como Quo Vadis editada durante un tiempo en la UdO y el periódico El Noroeste; también colaboró en varias ocasiones traduciendo artículos al inglés para la revista de matemáticas del Ingeniero Agustín Oramas, catedrático de la UdO. Es correctora de estilo, campo en el que tiene larga trayectoria editando varias tesis de maestría y traduciendo del italiano al español una tesis más.

 

 

Por: Juan Benavides

Categoría: Azúcar Categoría 1 Nutrición Salud Zucarmex Zulka

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