Carbohidratos y lípidos en la comida

¿Qué comiste y en qué se convierte?

Una tortilla de maíz es, sobre todo, almidón. Un chorrito de aceite de oliva en la ensalada es grasa. Los dos te dan energía, pero no de la misma manera ni en la misma cantidad. Los carbohidratos que sí se digieren se rompen hasta glucosa, y esa glucosa es el combustible que las células oxidan. En un ayuno largo, la primera prioridad del cuerpo es conseguir glucosa para el cerebro. ^{1 9}

Si comes de más y no lo gastas enseguida, la glucosa que sobra se guarda como glucógeno en hígado y músculo, o como grasa en el tejido adiposo. La grasa de la dieta también se guarda como triglicéridos ahí. El glucógeno alcanza para un esfuerzo largo o para las primeras horas sin comer. Cuando ese depósito se acaba, el cuerpo echa mano de los triglicéridos. Solo si esas reservas también se agotan entran en serio las proteínas del músculo, para fabricar glucosa. ^{1 9}

La página de biomoléculas ya separa las cuatro clases grandes. Aquí importa la comida: cuánta energía hay en un gramo, qué azúcar va con cuál y por qué el aderezo se corta en dos capas.

Ideas clave

• Energía por gramo. En la tabla de nutrición, un gramo de carbohidrato aporta 4 calorías, un gramo de proteína también 4 y un gramo de grasa 9. Otra cuenta del mismo libro da 4.3 kcal por gramo de carbohidrato y 9 kcal por gramo de grasa. El "cerca de 4" y el "cerca de 9" del examen salen de esas cifras, con el carbohidrato redondeado. ^{1 2}
• Glucosa, no el polímero entero. El almidón de la papa no entra a la célula tal cual, ni se vuelve aminoácidos ni ácidos grasos. Los carbohidratos digeribles se parten hasta glucosa. La celulosa no: el humano no tiene celulasa, así que esa cadena no te deja glucosa. ¹
• Dónde se guarda la glucosa. Las plantas la arman en almidón. Los animales, en glucógeno. El glucógeno del hígado y del músculo es la reserva corta. El exceso puede pasar a grasas del tejido adiposo, que aíslan y guardan energía a largo plazo. ^{3 1 9}
• Disacáridos, con pérdida de agua. Dos monosacáridos se unen, sueltan agua y queda un enlace glucosídico. Glucosa, galactosa y fructosa comparten la fórmula $C_6H_{12}O_6$ y no el mismo acomodo: son isómeros. La sacarosa une el carbono 1 de la glucosa con el carbono 2 de la fructosa. La lactosa es glucosa más galactosa. La maltosa es dos glucosas. ⁵
• Azúcar soluble, aceite no. Un grupo hidroxilo es polar, se lleva bien con el agua y puede formar puentes de hidrógeno. La fructosa de cadena abierta trae muchos hidroxilos y un carbonilo, así que la molécula es polar. El agua disuelve iones y moléculas polares, y no disuelve las no polares: por eso el aceite no se incorpora al agua. Los lípidos son no polares e hidrófobos. ^{6 7 3}
• El triglicérido es un éster. En un aldehído el carbonilo va unido al menos a un hidrógeno. En una cetona va unido a dos carbonos. Un ácido carboxílico tiene el carbonilo y, en el mismo carbono, un oxígeno unido a hidrógeno. Un éster se forma cuando un ácido reacciona con un alcohol: ese segundo oxígeno queda unido a otro carbono. Las grasas (manteca, sebo, mantequilla) y los aceites (linaza, algodón, oliva) son ésteres del glicerol, $C_3H_5(OH)_3$, con ácidos grandes. Al armarse, cada carboxilo suelta un OH y cada OH del glicerol suelta un H: salen tres moléculas de agua. Si la cadena solo tiene enlaces simples, va recta, se empaca y la grasa queda sólida, como la mantequilla. Un doble enlace en cis la dobla y el producto queda líquido, como el aceite de oliva. ^{8 9 4}

Ejemplos resueltos

¿Cuánta energía hay en 12 g de aceite y en 12 g de almidón?

1. Toma las cifras de la tabla de nutrición: 9 kcal por gramo de grasa y 4 kcal por gramo de carbohidrato. ¹
2. Aceite: $12 \times 9 = 108$ kcal.
3. Almidón: $12 \times 4 = 48$ kcal.
4. Comprueba el orden. 108 es más del doble de 48, igual que 9 frente a 4. No intercambies los papeles: la grasa no "rinde menos" por gramo.

Seis glucosas se arman en tres maltosas

1. Cada maltosa es dos glucosas unidas, y en esa unión se pierde una molécula de agua. ⁵
2. Tres uniones sueltan tres aguas. No salen seis: el agua sale por enlace, no por azúcar.
3. El producto sigue siendo disacárido, no almidón. El almidón es la cadena larga de reserva de la planta. ³

Una cadena abierta de seis carbonos

1. Cuenta los carbonos. Seis, y la fórmula de estos azúcares es $C_6H_{12}O_6$. ⁵
2. Mira el carbonilo. Si está en un extremo y ese carbono también tiene un hidrógeno, es aldehído. Si el carbonilo está entre dos carbonos, es cetona. ⁸
3. El examen llama aldohexosa al azúcar de seis carbonos con aldehído, y cetohexosa al de seis carbonos con cetona. No lo marques como disacárido: un disacárido son dos azúcares ya unidos.

Errores comunes

Si eliges lípidos con 4 kcal, o carbohidratos con 9, volteaste la tabla. La grasa es la que llega a 9 por gramo. ¹

Si dices que el almidón se absorbe entero, o que se hidroliza a aminoácidos o a ácidos grasos, cambiaste de biomolécula. La hidrólisis del almidón deja glucosa. ¹

Si crees que el glucógeno es la reserva enorme de varias semanas, te quedaste en el depósito corto. Ese se usa en el esfuerzo y al empezar el ayuno. El exceso pasa a triglicéridos del tejido adiposo, y en un ayuno largo el orden es glucógeno, luego esos triglicéridos, y al final proteína muscular. ^{1 9}

Si pones la sacarosa como dos glucosas, armaste maltosa. Sacarosa es glucosa con fructosa. Si la lactosa te queda con fructosa, también se volteó: lactosa lleva galactosa. ⁵

Si explicas que el aceite no se mezcla porque es más denso, o porque reacciona con el vinagre, no es eso. El agua no disuelve lo no polar. ⁶

Si dices que los dobles enlaces enderezan la cadena, o que la vuelven polar, al revés: el doble enlace en cis la dobla y por eso el aceite no se empaca como la mantequilla. ⁴

Cómo lo pregunta el examen

A veces es definición directa: la energía inmediata, fórmula con carbono, hidrógeno y oxígeno, es el carbohidrato. A veces es completar: lípidos y 9 kcal, o 4 kcal con glucosa. El cerebro aparece en ese hueco porque, en el ayuno, su combustible prioritario es la glucosa. ⁹

Hay figuras del triglicérido: tres cadenas sobre el glicerol. El grupo que une cada cadena es el éster, no un éter, ni una cetona, ni el ácido suelto. ⁸

Hay listas de comida. Aceite de oliva y mantequilla son la pista de lípido que sí está en el libro. Tortilla, arroz y papa van con el almidón. No hace falta memorizar una tríada de alimentos. ^{8 4}

En estructura te piden el par de la sacarosa, la clasificación aldohexosa o cetohexosa, o por qué la glucosa viaja disuelta. Ahí miras los hidroxilos y los puentes de hidrógeno con el agua, no la masa molar ni un supuesto carácter iónico. ⁶

En el ordenamiento del ayuno prolongado, el primer lugar es el glucógeno hepático. Luego los triglicéridos del tejido adiposo. Al final, las proteínas del músculo, cuando la grasa ya se agotó. ⁹

Resumen

• Carbohidrato digerible: se parte hasta glucosa, cerca de 4 kcal/g. Grasa: cerca de 9 kcal/g.
• Glucógeno y almidón guardan glucosa. La celulosa no te la entrega: no tienes celulasa.
• Sacarosa es glucosa más fructosa. Lactosa, glucosa más galactosa. Maltosa, dos glucosas.
• El azúcar se disuelve porque tiene muchos -OH polares. El aceite no, porque sus cadenas no lo son.
• Un triglicérido es éster de glicerol con tres ácidos. Cadena saturada, sólida. Doble enlace en cis, aceite.