3. LOS BIOELEMENTOS
Los organismos vivos están constituidos por
elementos químicos, a los cuales se les llama
Bioelementos.
Estos bioelementos entran a formar parte de
la materia viva en cantidades muy variables.
De todos los elementos químicos que se
hallan en la corteza terrestre, sólo unos 25
son componentes de los seres vivos
4. LOS BIOELEMENTOS
Los bioelementos se combinan entre sí,
para formar estructuras moleculares de
distinta complejidad.
A estas moléculas complejas que forman
parte de la materia viva se las denomina
Bio moléculas
5. CLASIFICACIÓN DE LOS BIOELEMENTOS
PRIMARIOS
C, O, H, N, P, S
BIOELEMENTOS
SECUNDAROS
Na, K, Mg, Ca, Cl
GRUPOS
INDISPENSABLES
Mn, Fe, Co, Cu, Zn
OLIGOELEMENTOS
VARIABLES
B, V, Al, Mo, I, Si
9. LOS BIOELEMENTOS PRIMARIOS
Son los elementos mayoritarios de la materia viva,
constituyen el 95% de la masa total.
Las propiedades físico-químicas que los hacen
idóneos son las siguientes:
1. Forman entre ellos enlaces covalentes, compartiendo
electrones
2. El carbono, nitrógeno y oxígeno, pueden compartir más de un
par de electrones, formando enlaces dobles y triples, lo cual les
dota de una gran versatilidad para el enlace químico
3. Son los elementos más ligeros con capacidad de formar
enlace covalente, por lo que dichos enlaces son muy estables.
10. LOS BIOELEMENTOS PRIMARIOS
4. A causa de la configuración tetraédrica de los enlaces del
carbono, los diferentes tipos de moléculas orgánicas tienen
estructuras tridimensionales diferentes .
Esta conformación espacial es responsable de la actividad
biológica.
11. LOS BIOELEMENTOS PRIMARIOS
5. Las combinaciones del carbono con otros elementos, como el
oxígeno, el hidrógeno, el nitrógeno, etc., permiten la aparición de una
gran variedad de grupos funcionales que dan lugar a las diferentes
familias de sustancias orgánicas . Estos presentan características físicas
y químicas diferentes, y dan a las moléculas orgánicas propiedades
específicas, lo que aumenta las posibilidades de creación de nuevas
moléculas orgánicas por reacción entre los diferentes grupos.
12. LOS BIOELEMENTOS PRIMARIOS
6. Los enlaces entre los átomos de carbono pueden ser simples (C -
C), dobles (C = C) o triples, lo que permite que puedan formarse
cadenas más o menos largas, lineales, ramificadas y anillos.
13. LOS BIOELEMENTOS SECUNDARIOS
Secundarios son aquellos bioelementos que forman
parte de la materia viva en un bajo porcentaje,
apenas los están constituyendo en un 4.5%.
No se encuentran presentes en todos los seres vivos.
Entre los bioelementos secundarios más importantes,
tenemos los siguientes: Na, K, Mg, Ca, Cl
14. LOS OLIGOELEMENTOS
Se denominan así al conjunto de elementos químicos que
están presentes en los organismos en forma vestigial, pero
que son indispensables para el desarrollo armónico del
organismo.
A los elementos: hierro, manganeso, cobre, zinc y cobalto
se les ha considerado como oligoelementos
indispensables, porque son comunes en todos los
organismos vivos. Mientras que a los elementos: flúor,
iodo, boro, silicio, vanadio, cromo, selenio, molibdeno y
estaño se les considera como oligoelementos variables por
que no son comunes en los seres vivos
15. UBICACIÓN Y FUNCIÓN DE ALGUNOS
BIOELEMENTOS
Azufre
Se encuentra en dos aminoácidos (cisteína y metionina) ,
presentes en todas las proteínas. También en algunas sustancias
como el Coenzima A
Fósforo
Forma parte de los nucleótidos, compuestos que forman los
ácidos nucléicos. Forman parte de coenzimas y otras moléculas
como fosfolípidos, sustancias fundamentales de las membranas
celulares. También forma parte de los fosfatos, sales minerales
abundantes en los seres vivos.
Magnesio
Forma parte de la molécula de clorofila, y en forma iónica actúa
como catalizador, junto con las enzimas , en muchas reacciones
químicas del organismo
16. UBICACIÓN Y FUNCIÓN DE ALGUNOS
BIOELEMENTOS
Calcio
Forma parte de los carbonatos de calcio de estructuras esqueléticas.
En forma iónica interviene en la contracción muscular, coagulación
sanguínea y transmisión del impulso nervioso.
Sodio
Catión abundante en el medio extracelular; necesario para la
conducción nerviosa y la contracción muscular
Potasio
Catión más abundante en el interior de las células; necesario para la
conducción nerviosa y la contracción muscular
Cloro
Anión más frecuente; necesario para mantener el balance de agua en
la sangre y fluído intersticial
17. UBICACIÓN Y FUNCIÓN DE ALGUNOS
OLIGOELEMENTOS
Hierro
Fundamental para la síntesis de clorofila, catalizador en reacciones
químicas y formando parte de citocromos que intervienen en la
respiración celular, y en la hemoglobina que interviene en el transporte
de oxígeno.
Manganeso
Interviene en la fotolisis del agua , durante el proceso de fotosíntesis en
las plantas.
Iodo
Necesario para la síntesis de la tiroxina, hormona que interviene en el
metabolismo
Flúor
Forma parte del esmalte dentario y de los huesos.
Cobalto
Forma parte de la vitamina B12, necesaria para la síntesis de
hemoglobina .
Silicio
Proporciona resistencia al tejido conjuntivo, endurece tejidos vegetales
como en las gramíneas.
18. UBICACIÓN Y FUNCIÓN DE ALGUNOS
OLIGOELEMENTOS
Cromo
Interviene junto a la insulina en la regulación de glucosa en sangre.
Zinc
Actúa como catalizador en muchas reacciones del organismo.
Litio
Actúa sobre neurotransmisores y la permeabilidad celular. En dosis
adecuada puede prevenir estados de depresiones.
Molibdeno
Forma parte de las enzimas vegetales que actúan en la reducción de los
nitratos por parte de las plantas.
19. COMPOSICIÓN QUÍNICA DE LOS SERES VIVOS
COMPOSICIÓN QUÍNICA DE LOS SERES VIVOS
comprenden
comprenden
ELEMENTOS BIOGENÉSICOS
ELEMENTOS BIOGENÉSICOS
PRIMARIOS
PRIMARIOS SECUNDARIOS
SECUNDARIOS OLIGOELEMENTOS
OLIGOELEMENTOS
forman
forman
BIOMOLÉCULAS
Se clasifican
Se clasifican
ÁCIDOS NUCLÉICOS
INORGÁNICOS ORGÁNICOS PROTEINAS
agua Sales minerales CARBOHIDRATOS LÍPIDOS
20. LAS BIOMOLÉCULAS
MONOSACÁRIDOS Son moléculas simples
Los azúcares son hidratos de carbono
azúcares, generalmente blancos y cristalinos, solubles en
agua y con un sabor dulce
almidones,
celulosa
Son carbohidratos
DISACÁRIDOS constituidos de dos
Carbohidratos o azúcares simples
Glúcidos (CH2O)n Son carbohidratos
OLIGOSACÁRIDOS constituidos por más de 2
hasta 10 azúcares
Son aquellos que
POLISACÁRIDOS tiene más de 10
moléculas de
azúcar
21. Clasificación de monosacáridos basado
en el número de carbonos
Número de
Categoría Ejemplos
Carbonos
4 Tetrosa Eritrosa, Treosa
Arabinosa, Ribosa, Ribulosa, Xilosa,
5 Pentosa
Xilulosa, Lixosa
Alosa, Altrosa, Fructosa, Galactosa, Glucosa,
6 Hexosa Gulosa, Idosa, Manosa, Sorbosa, Talosa,
Tagatosa
7 Heptosa Sedoheptulosa
22. CARACTERÍSTICAS DE LOS MONSACÁRIDOS
Las estructuras de los monosacáridos se distinguen
principalmente por la orientación de los grupos hidroxilos (-OH).
Esta pequeña diferencia estructural tiene un gran efecto en las
propiedades bioquímicas, las características organolépticas, y
en las propiedades físicas como el punto de fusión y la rotación
específica de la luz polarizada.
Ejemplo: LAS TETROSAS
D-Eritrosa D - Treosa
23. CARACTERÍSTICAS DE LOS MONSACÁRIDOS
Un monosacárido de forma lineal que tiene un grupo carbonilo
(C=O) en el carbono final formando un aldehído (-CHO) se
clasifica como una aldosa. Cuando el grupo carbonilo está en
un átomo interior formando una cetona, el monosacárido se
clasifica como una cetosa.
Ejemplo: LAS PENTOSAS
D-Ribosa
D-Ribosa D-Arabinosa
D-Arabinosa D-Xilosa
D-Xilosa D-Lixosa
D-Lixosa
24. CARACTERÍSTICAS DE LOS MONSACÁRIDOS
La forma anular de la ribosa es un componente del ácido ribonucleico (ARN).
La desoxirribosa, que se distingue de la ribosa por no tener un oxígeno en la
posición 2, es un componente del ácido desoxirribonucleico (ADN). En los
ácidos nucleicos, el grupo hidroxilo en el carbono numero 1 se reemplaza
con bases nucleótidas.
Ribosa
Ribosa Desoxirribosa
Desoxirribosa
25. CARACTERÍSTICAS DE LOS MONSACÁRIDOS
Hexosas
Hexosas, como las que están ilustradas aquí, tienen la fórmula molecular
C6H12O6. El químico alemán Emil Fischer (1852-1919) identificó los
estereoisómeros de estas aldohexosas en 1894. Por este trabajo recibió un
Premio Nobel en 1902.
D-Alosa D-Altrosa D-Glucosa D-Manosa
La glucosa, también llamada dextrosa, es el azúcar más predominante
en las plantas y los animales, y es el azúcar presente en la sangre. La
forma lineal de la glucosa es un aldehído polihídrico. En otras palabras,
es una cadena de carbonos con varios grupos hidroxilos y un grupo
aldehído.
27. CARACTERÍSTICAS DE LOS MONSACÁRIDOS
La fructosa, también llamada levulosa, está ilustrada aquí en forma lineal
y anular. La fructosa y la glucosa son los principales hidratos de
carbono en la miel.
D-Tagatosa D-Fructosa Fructosa Galactosa Manosa
(una cetosa)
28. CARACTERÍSTICAS DE LOS MONSACÁRIDOS
Heptosas
La sedoheptulosa tiene la misma estructura que la fructosa, pero con
un carbono adicional
D-Sedoheptulosa
29. Estereoquímica
La estereoquímica es el estudio de la organización de los átomos
en un espacio tridimensional. Se les llama estereoisómeros a los
compuestos con enlaces químicos idénticos que se distinguen por
tener los átomos en una configuración espacial diferente.
Los Sacáridos con grupos funcionales idénticos pero con
configuraciones espaciales diferentes tienen propiedades
químicas y biológicas distintas
Las estructuras siguientes ilustran la diferencia entre la β-D-
Glucosa y la β-L-Glucosa. Moléculas idénticas pueden hacerse
corresponder rotándolas.
30. Estereoisómeros
β-D-Glucosa β-L-Glucosa β-D-Glucosa
(forma de silla)
β-D-Glucosa β-L-Glucosa β-D-Glucosa
(forma de bote)
31. OTROS MONOSACÁRIDOS
Azúcar-alcoholes, Aminoazúcares, y Ácidos urónicos
Los azúcares pueden ser modificados en el laboratorio o por
procesos naturales para producir compuestos que retienen la
configuración de los sacáridos, pero con grupos funcionales
diferentes. Los azúcar-alcoholes, también llamados polioles,
alcoholes polihídricos, o polialcoholes, corresponden a las formas
hidrogenadas de las aldosas y cetosas. Por ejemplo, glucitol
(sorbitol), tiene la misma forma lineal que la glucosa, pero el grupo
aldehído (-CHO) se reemplaza con -CH2OH. Otros azúcar-
alcoholes comunes incluyen los monosacáridos eritritol y xilitol, y
los disacáridos lactitol y maltitol. Los azúcar-alcoholes tienen
aproximadamente la mitad de las calorías que otros carbohidratos y
se usan frecuentemente en productos "sin azúcar" o de bajas
calorías.
32. OTROS MONOSACÁRIDOS
Azúcar-alcoholes, Aminoazúcares, y Ácidos urónicos
Xilitol, que tiene los grupos hidroxilos con la orientación de
la xilosa, es un ingrediente común en dulces y chicles "sin
azúcar" porque tiene aproximadamente la dulzura de la
sucrosa y solamente el 40% de las calorías. Aunque este
azúcar-alcohol parece ser inofensivo para los humanos,
una dosis pequeña de xilitol puede causar insuficiencia
hepática y muerte en los perros.
Glucitol o Sorbitol
(un azúcar alcohol)
33. OTROS MONOSACÁRIDOS
Azúcar-alcoholes, Aminoazúcares, y Ácidos urónicos
Los aminoazúcares o amino-sacáridos reemplazan un
grupo hidroxilo con un grupo amino (-NH2). La
glucosamina es un aminoazúcar que se usa para
regenerar el cartílago y para reducir el dolor y la
progresión de la artritis.
Glucosamina
(un aminoazúcar)
34. OTROS MONOSACÁRIDOS
Azúcar-alcoholes, Aminoazúcares, y Ácidos urónicos
Los ácidos urónicos tienen un grupo carboxilo (-COOH) en el
carbono que no es parte del anillo. Los nombres de los
ácidos urónicos retienen la raíz de los monosacáridos, pero
el sufijo -osa cambia a -urónico. Por ejemplo, el ácido
galacturónico tiene la misma configuración que la galactosa,
y la configuración del ácido glucurónico corresponde a la
glucosa.
Ácido glucurónico
35. LOS DISACÁRIDOS
Los disacáridos son carbohidratos formados por
dos azúcares simples.
Disacárido Descripción Componentes
sucrosa azúcar común glucosa 1α→2 fructosa
producto de la
maltosa glucosa 1α→4 glucosa
hidrólisis del almidón
se encuentra en los
trehalosa glucosa 1α→1 glucosa
hongos
el azúcar principal de galactosa 1β→4
lactosa
la leche glucosa
se encuentra en galactosa 1α→6
melibiosa
plantas leguminosas glucosa
37. EJEMPLO DE DISACÁRIDOS
LA SUCROSA (o sacarosa), es el azúcar común refinado de la
caña de azúcar y la remolacha azucarera. La sucrosa es el
carbohidrato principal del azúcar moreno, del azúcar tamizado,
y de la melaza.
LA LACTOSA está formada por una molécula de glucosa y otra
de galactosa. La intolerancia de lactosa es causada por una
deficiencia de enzimas (lactasas) que desdoblan la molécula
de lactosa en dos monosacáridos. La inhabilidad de digerir la
lactosa resulta en la fermentación de este glúcido por
bacterias intestinales que producen ácido láctico y gases que
causan flatulencia, meteorismo, cólico abdominal, y diarrea. El
yogur no causa estos problemas porque los microorganismos
que transforman la leche en yogur consumen la lactosa.
38. EJEMPLO DE DISACÁRIDOS
La Maltosa consiste de dos moléculas de α-D-glucosa con
el enlace alfa del carbono 1 de una molécula conectado al
oxígeno en el carbono 4 de la segunda molécula. Esta unión se
llama un enlace glicosídico 1α→4 (también se llama "enlace
glucosídico" en muchos textos en español). La trehalosa
consiste de dos moléculas de α-D-glucosa conectadas con un
enlace 1α→1. La celobiosa es un disacárido formado por dos
moléculas de β-D-glucosa conectadas por un enlace 1β→4
como la celulosa. La celobiosa no tiene sabor, mientras que la
maltosa y la trehalosa son aproximadamente una tercera parte
tan dulces como la sucrosa.
40. LOS POLISACÁRIDOS
Los polisacáridos están formados por la unión de
centenares de monosacáridos, unidos por enlaces “O-
glucosídicos”. Existen algunos formados por unidades
de pentosa, llamados pentosanas, pero los que tienen
importancia biológica son los polímeros de unidades de
hexosas, llamados también hexosanas, y muy
especialmente los polisacáridos formados de glucosa.
41. PROPIEDADES
Propiedades de los polisacáridos:
1. No son cristalinos
2. Por lo general insolubles en agua
(no poseen poder reductor).
3. No tienen sabor dulce.
4. Su peso molecular elevado.
42. Clasificación de los polisacáridos
Los polisacáridos se clasifican en:
Homopolisacáridos, formados por el mismo tipo de
monosacáridos. Destacan por su interés biológico el
almidón, el glucógeno, la celulosa y la quitina.
Heteropolisacáridos, formados por diferentes
monómeros. Entre ellos se encuentran la pectina, la
hemicelulosa, el agar-agar y diversas gomas y
mucopolisacáridos.
43. EJEMPLOS DE POLISACÁRIDOS
ALMIDONES
El almidón es el polisacárido de reserva propio de los vegetales, pues
sirve como almacén de la glucosa (fabricada por fotosíntesis) en el
interior de los plastos, donde se acumula en forma de granos de
aspecto característico según la especie. Se halla, sobre todo, en
raíces, tubérculos y semillas
Está formado a su vez por dos componentes, amilosa y amilopectina,
en proporciones varia-bles, según la especia vegetal de la que se trate.
44. EJEMPLOS DE POLISACÁRIDOS
Glucógeno.
Tiene la misma composición que la amilopectina y una
estructura molecular semejante, aunque con mayor
número de ramificaciones (cada 8 – 10 glucosas), por lo
que el tamaño y el peso molecular son mayores.
Su función es también de reserva o almacén de glucosa,
pero es exclusivo de las células de los animales. Se
acumula en forma de granos, sobre todo en el citoplasma
de las células muscula-res y hepáticas. El glucógeno
muscular proporciona glucosa como combustible para la
con-tracción muscular, mientras que el del hígado es la
reserva general de glucosa que pasa a la san-gre y se
distribuye a las células.
45. EJEMPLOS DE POLISACÁRIDOS
Celulosa.
Su función es estructural, pues forma la pared de todas las
células vegetales, a las que da for-ma y consistencia. Es
especialmente abundante en los tejidos vegetales de las
células muertas, como el leño del interior de los árboles y
muchas fibras vegetales (cáñamo, esparto, algodón, etc.). De
hecho, se considera que es la molécula orgánica más
abundante en la naturaleza.
Su interés económico es muy grande, pues se emplea en la
industria de fabricación de papel, plásticos, explosivos, etc.
47. EJEMPLOS DE POLISACÁRIDOS
QUITINA
Es un polímero de un derivado de la glucosa, la N-acetil-glucosamina,
con enlaces beta 1-4, y forma cadenas semejantes a la celulosa que
se unen lateralmente, por lo que resultan muy resistentes al ataque de
agentes químicos. Las enzimas quitinasas, capaces de degradar la
quitina por hidrólisis, son muy escasas en la naturaleza (existen en los
caracoles y en ciertos insectos tropicales), por lo que, en general, no
es digerible.
Su función es estructural, ya que constituye el componente esencial
del exoesqueleto de muchos invertebrados (Artrópodos, algunos
Anélidos, etc.). También forma parte de la pared celular de hongos y
líquenes.
52. SAPONIFICACIÓN
La saponificación es una reacción química entre un ácido graso (o
un lípido saponificable, portador de residuos de ácidos grasos) y una
base o alcalino, en la que se obtiene como principal producto la sal
de dicho ácido y de dicha base. Estos compuestos tienen la
particularidad de ser anfipáticos, es decir tienen una parte polar y otra
apolar (o no polar), con lo cual pueden interactuar con sustancias de
propiedades dispares. Por ejemplo, los jabones son sales de ácidos
grasos y metales alcalinos que se obtienen mediante este proceso.
El método de saponificación en el aspecto industrial consiste en
hervir la grasa en grandes calderas, añadiendo lentamente sosa
cáustica (NaOH), agitándose continuamente la mezcla hasta que
comienza esta a ponerse pastosa.
La reacción que tiene lugar es la saponificación y los productos son
el jabón y la glicerina:
Grasa + sosa cáustica → jabón + glicerina
53. FUNCIONES DE LOS LÍPIDOS
Función de reserva energética. Los triglicéridos son la
principal reserva de energía de los animales ya que un gramo de
grasa produce 9,4 kilocalorías en las reacciones metabólicas de
oxidación, mientras que las proteínas y los glúcidos sólo producen
4,1 kilocalorías por gramo.
Función estructural. Los fosfolípidos, los glucolípidos y el
colesterol forman las bicapas lipídicas de las membranas celulares.
Los triglicéridos del tejido adiposo recubren y proporcionan
consistencia a los órganos y protegen mecánicamente estructuras
o son aislantes térmicos.
54. FUNCIONES DE LOS LÍPIDOS
Función reguladora, hormonal o de
comunicación celular. Las vitaminas liposolubles son de
naturaleza lipídica (terpenos, esteroides); las hormonas esteroides
regulan el metabolismo y las funciones de reproducción; los
glucolípidos actúan como receptores de membrana; los
eicosanoides poseen un papel destacado en la comunicación
celular, inflamación, respuesta inmune, etc.
Función transportadora. El transporte de lípidos desde el
intestino hasta su lugar de destino se realiza mediante su emulsión
gracias a los ácidos biliares y a las lipoproteínas.
55. LOS AMINOÁCIDOS
Un aminoácido, como su nombre indica, es una molécula orgánica
con un grupo amino (-NH2) y un grupo carboxílico (-COOH; ácido).
Los aminoácidos más frecuentes y de mayor interés son aquellos que
forman parte de las proteínas. Dos aminoácidos se combinan en una
reacción de condensación que libera agua formando un enlace
peptídico. Estos dos "residuos" aminoacídicos forman un dipéptido.
Si se une un tercer aminoácido se forma un tripéptido y así,
sucesivamente, para formar un polipéptido. Esta reacción ocurre de
manera natural en los ribosomas, tanto los que están libres en el
citosol como los asociados al retículo endoplasmático.
56. LOS AMINOÁCIDOS
20 aminoácidos diferentes son los componentes esenciales de
las proteínas.
. Las plantas pueden sintetizar todos los aminoácidos, nuestro
cuerpo solo sintetiza 16, aminoácidos, éstos, que el cuerpo
sintetiza reciclando las células muertas a partir del conducto
intestinal y catabolizando las proteínas dentro del propio cuerpo.
58. DEGRADACIÓN DE LAS PROTEINAS A AMINOÁCIDOS
PARA EL APROVECHAMIENTO DEL ORGANISMO
Los alimentos que ingerimos nos proveen proteínas. Pero
tales proteínas no se absorben normalmente en tal
constitución sino que, luego de su desdoblamiento
("hidrólisis" o rotura), causado por el proceso de digestión,
atraviesan la pared intestinal en forma de aminoácidos y
cadenas cortas de péptidos, según lo que se denomina "
circulación entero hepática".
Esas sustancias se incorporan inicialmente al torrente
sanguíneo y, desde allí, son distribuídas hacia los tejidos que
las necesitan para formar las proteínas, consumidas durante
el ciclo vital.
59. cotidiana alimentación y, con más razón, en los momentos en que el organismo más los necesita: en la disfunción o enfermedad. Los aminoácidos esenciales más
CLASES DE AMINOÁCIDOS
Se sabe que de los 20 aminoácidos proteicos conocidos, 8
resultan indispensables (o esenciales) para la vida humana y 2
resultan "semi indispensables". Son estos 10 aminoácidos los
que requieren ser incorporados al organismo en su cotidiana
alimentación y, con más razón, en los momentos en que el
organismo más los necesita: en la disfunción o enfermedad. Los
aminoácidos esenciales más problemáticos son el triptófano, la
lisina y la metionina. Es típica su carencia en poblaciones en las
que los cereales o los tubérculos constituyen la base de la
alimentación. Los déficit de aminoácidos esenciales afectan
mucho más a los niños que a los adultos.
Hay que destacar que, si falta uno solo de ellos (Aminoácido
esenciales) no será posible sintetizar ninguna de las proteínas
en la que sea requerido dicho aminoácido. Esto puede dar lugar
a diferentes tipos de desnutrición, según cuál sea el aminoácido
limitante.
60.
61. 8 AMINOÁCIDOS ESENCIALES
Isoleucina,
Leucina
Lisina
Metionina
Fenilalanina
Triptofano
Treonina
Valina
Hay que destacar que, si falta uno solo de ellos (Aminoácido
esenciales) no será posible sintetizar ninguna de las proteínas en
la que sea requerido dicho aminoácido. Esto puede dar lugar a
diferentes tipos de desnutrición, según cuál sea el aminoácido
limitante.
62. LOS AMINOÁCIDOS ESENCIALES Y SU FUNCIÓN
Isoleucina: Función: Junto con la L-Leucina y la Hormona del
Crecimiento intervienen en la formación y reparación del tejido
muscular.
Leucina: Función: Junto con la L-Isoleucina y la Hormona del
Crecimiento (HGH) interviene con la formación y reparación del
tejido muscular.
Lisina: Función: Es uno de los más importantes aminoácidos
porque, en asociación con varios aminoácidos más, interviene
en diversas funciones, incluyendo el crecimiento, reparación de
tejidos, anticuerpos del sistema inmunológico y síntesis de
hormonas.
Metionina: Función: Colabora en la síntesis de proteínas y
constituye el principal limitante en las proteínas de la dieta. El
aminoácido limitante determina el porcentaje de alimento que
va a utilizarse a nivel celular.
63. LOS AMINOÁCIDOS ESENCIALES Y SU FUNCIÓN
Fenilalanina: Función: Interviene en la producción del
Colágeno, fundamentalmente en la estructura de la piel y el
tejido conectivo, y también en la formación de diversas
neurohormonas.
Triptófano: Función: Está inplicado en el crecimiento y en la
producción hormonal, especialmente en la función de las
glándulas de secreción adrenal. También interviene en la
síntesis de la serotonina, neurohormona involucrada en la
relajación y el sueño.
Treonina: Función: Junto con la L-Metionina y el ácido
Aspártico ayuda al hígado en sus funciones generales de
desintoxicación.
Valina: Función: Estimula el crecimiento y reparación de los
tejidos, el mantenimiento de diversos sistemas y balance de
nitrógeno.
64. LOS AMINOÁCIDOS NO ESENCIALES Y SU FUNCIÓN
Alanina: Función: Interviene en el metabolismo de la glucosa. La
glucosa es un carbohidrato simple que el organismo utiliza como
fuente de energía.
Arginina: Función: Está implicada en la conservación del
equilibrio de nitrógeno y de dióxido de carbono. También tiene
una gran importancia en la producción de la Hormona del
Crecimiento, directamente involucrada en el crecimiento de los
tejidos y músculos y en el mantenimiento y reparación del
sistema inmunologico.
Asparagina: Función: Interviene específicamente en los procesos
metabólicos del Sistema Nervioso Central (SNC).
Acido Aspártico: Función: Es muy importante para la
desintoxicación del Hígado y su correcto funcionamiento. El
ácido L- Aspártico se combina con otros aminoácidos formando
moléculas capases de absorber toxinas del torrente sanguíneo.
65. LOS AMINOÁCIDOS NO ESENCIALES Y SU FUNCIÓN
Cisteina: Función: Junto con la L- cistina, la L- Cisteina está
implicada en la desintoxicación, principalmente como
antagonista de los radicales libres. También contribuye a
mantener la salud de los cabellos por su elevado contenido de
azufre.
Glutamina: Función: Nutriente cerebral e interviene
específicamente en la utilización de la glucosa por el cerebro.
Acido Glutáminico: Función: Tiene gran importancia en el
funcionamiento del Sistema Nervioso Central y actúa como
estimulante del sistema inmunologico.
Glicina: Función: En combinación con muchos otros
aminoácidos, es un componente de numerosos tejidos del
organismo.
66. LOS AMINOÁCIDOS NO ESENCIALES Y SU FUNCIÓN
Histidina: Función: En combinación con la hormona de crecimiento
(HGH) y algunos aminoácidos asociados, contribuyen al crecimiento y
reparación de los tejidos con un papel específicamente relacionado con
el sistema cardio-vascular.
Serina: Función: Junto con algunos aminoácidos mencionados,
interviene en la desintoxicación del organismo, crecimiento muscular, y
metabolismo de grasas y ácidos grasos.
Tirosina: Función: Es un neurotransmisor directo y puede ser muy eficaz
en el tratamiento de la depresión, en combinación con otros
aminoácidos necesarios.
Prolina: Función: Está involucrada también en la producción de
colágeno y tiene gran importancia en la reparación y mantenimiento del
músculo y huesos.
67. Productos naturales que contienen las cantidades
medias de aminoácidos que se usan en realidad a
nivel celular
CANTIDADES EN GRAMOS
Almendras (1 taza) 1.00 gr.
Semillas de girasol crudas (1 taza) 1.28 gr.
Arroz Integral (1 taza) 0.47 gr.
Cebada (1 taza) 0.90 gr.
Guisantes (1 taza) 0.27 gr.
Habichuelas rojas (1 taza) 0.85 gr.
Semillas de Ajonjolí (1 taza) 0.89 gr.
Pan integral (1 rebanada) 0.14 gr.
Spaghetti Harina Integral (1 taza) 0.65 gr.
Todos los demás vegetales (1 taza) 0.27 gr.
68. Productos naturales que contienen las cantidades
medias de aminoácidos que se usan en realidad a
nivel celular
CANTIDADES EN GRAMOS
Leche (1 taza) 0.29 gr.
Una clara de huevo 1.63 gr.
Huevo completo (aminoácidos limitantes) 0.70
gr.
Pescado (1/4 libra) 0.21 gr.
Hígado (1/4 libra) 0.78 gr.
Queso blanco (1/4 taza) 0.26 gr.
Carne de res (1/2 libra) 1.49 gr.
Carne de cerdo (1/4 libra) 0.69 gr.
Pavo (1/4 libra) utilización muy limitada de
aminoácidos. gr.
Pollo (1/4 libra) 0.95 gr.
Cordero o Cabro (1/2 libra) 1.54 gr.
69. CÁLCULO DE LA CANTIDAD MEDIA DE AMINOÁCIDOS
QUE NECESITAMOS LOS SERES HUMANOS
Para saber la cantidad media de aminoácidos que necesitamos
al día, se multiplica el peso corporal en kilos (1000 gramos) 0.12
%.
La libra americana es de 450 gramos. Si el peso son 146 libras
multiplica por 450 gramos y luego los divide por 1000 da el peso
en kilos.
Ejemplo: una persona que pesa 146 libras americanas, lo
multiplicado por 450 gramos es igual a 65700 y lo dividimos por
1000 es igual a 65.70 kilos.
146 x 450 = 65.700 gramos
65.700 - 1000 = 65.70 kilos.
70. LAS PROTEÍNAS
Las proteínas son macromoléculas formadas por
cadenas lineales de aminoácidos. El nombre proteína
proviene de la palabra griega πρώτα ("proteios"), que
significa "primario" o del dios Proteo, por la cantidad
de formas que pueden tomar.
Las proteínas desempeñan un papel fundamental para
la vida y son las biomoléculas más versátiles y más
diversas. Son imprescindibles para el crecimiento del
organismo.
71. LAS PROTEÍNAS
En otras palabras, las proteínas son macromoléculas
compuestas por carbono, hidrógeno, oxígeno y
nitrógeno. La mayoría también contienen azufre y
fósforo. Las mismas están formadas por la unión de
varios aminoácidos, unidos mediante enlaces
peptídicos. El orden y disposición de los aminoácidos
en una proteína depende del código genético, ADN, de
la persona.
72. LAS PROTEÍNAS
El conjunto de los aminoácidos esenciales sólo está
presente en las proteínas de origen animal.
En la mayoría de los vegetales siempre hay alguno que no
está presente en cantidades suficientes. Se define el valor
o calidad biológica de una determinada proteína por su
capacidad de aportar todos los aminoácidos necesarios
para los seres humanos.
73. LAS PROTEÍNAS
Las proteínas constituyen alrededor del 50% del peso
seco de los tejidos y no existe proceso biológico alguno
que no dependa de la participación de este tipo de
sustancias.
74. Las funciones principales de las proteínas
Ser esenciales para el crecimiento. Las grasas y carbohidratos
no las pueden sustituir, por no contener nitrógeno.
Proporcionan los aminoácidos esenciales fundamentales para
la síntesis tisular.
Son materia prima para la formación de los jugos digestivos,
hormonas, proteínas plasmáticas, hemoglobina, vitaminas y
enzimas.
Funcionan como amortiguadores, ayudando a mantener la
reacción de diversos medios como el plasma.
Actúan como catalizadores biológicos acelerando la velocidad
de las reacciones químicas del metabolismo. Son las enzimas.
75. Las funciones principales de las proteínas
Actúan como transporte de gases como oxígeno y dióxido de
carbono en sangre. (hemoglobina).
Actúan como defensa, los anticuerpos son proteínas de
defensa natural contra infecciones o agentes extraños.
Permiten el movimiento celular a través de la miosina y
actina (proteínas contráctiles musculares).
Resistencia. El colágeno es la principal proteína integrante
de los tejidos de sostén.
Energéticamente, las proteínas aportan al
organismo 4 Kcal de energía por cada gramo
que se ingiere.
76. CLASIFICACIÓN DE LAS PROTEÍNAS
Proteínas simples: Producen solo aminoácidos al ser
hidrolizados.
Albúminas y globulinas: Son solubles en agua y soluciones
salinas diluidas (ej.: lactoalbumina de la leche).
Glutelinas y prolaninas: Son solubles en ácidos y álcalis, se
encuentran en cereales fundamentalmente el trigo. El gluten se
forma a partir de una mezcla de gluteninas y gliadinas con
agua.
Albuminoides: Son insolubles en agua, son fibrosas, incluyen
la queratina del cabello, el colágeno del tejido conectivo y la
fibrina del coagulo sanguíneo.
Proteínas conjugadas: Son las que contienen partes no
proteicas. Ej.: nucleoproteínas.
Proteínas derivadas: Son producto de la hidrólisis.
77. En el metabolismo, el principal producto
final de las proteínas es el amoníaco
(NH3) que luego se convierte en urea
(NH2)2CO2 en el hígado y se excreta a
través de la orina.
78.
79. SÍNTESIS DE LAS PROTEÍNAS
Se conoce como síntesis de proteínas al proceso por el cual se
componen nuevas proteínas a partir de los veinte aminoácidos
esenciales. En este proceso, se transcribe el ADN en ARN. La síntesis
de proteínas se realiza en los ribosomas situados en el citoplasma
celular.
En el proceso de síntesis, los aminoácidos son transportados por
ARN de transferencia correspondiente para cada aminoácido hasta
el ARN mensajero donde se unen en la posición adecuada para
formar las nuevas proteínas.
Al finalizar la síntesis de una proteína, se libera el ARN
mensajero y puede volver a ser leído, incluso antes de que la
síntesis de una proteína termine, ya puede comenzar la siguiente,
por lo cual, el mismo ARN mensajero puede utilizarse por varios
ribosomas al mismo tiempo.
80. FASES DE LA SÍNTESIS DE PROTEÍNAS
La realización de la biosíntesis de las proteínas, se divide
en las siguientes fases:
1. Fase de activación de los aminoácidos.
2. Fase de traducción que comprende:
• Inicio de la síntesis proteica.
• Elongación de la cadena polipeptídica.
• Finalización de la síntesis de proteínas.
3. Asociación de cadenas polipeptídicas y, en algunos casos,
grupos prostésicos para la constitución de las proteínas.
82. LA RESPIRACIÓN CELULAR
La respiración celular, es la degradación de biomoléculas
(glucosa, lípidos, proteínas) para que se produzca la
liberación de energía necesaria, y así el organismo pueda
cumplir con sus funciones vitales.
Este proceso es utilizado por la mayoría de las células
animales y vegetales,
83. LA RESPIRACIÓN CELULAR
Mediante la degradación de la glucosa (glucólisis) se
forma ácido pirúvico. Este ácido se desdobla a dióxido
de carbono y agua, generándose 36 moléculas de ATP.
84. LA GLICÓLISIS
La glucólisis o glicolisis (del griego glycos, azúcar y lysis,
ruptura), es la vía metabólica encargada de oxidar la glucosa
con la finalidad de obtener energía para la célula. Consiste en
10 reacciones enzimáticas consecutivas que convierten a la
glucosa en dos moléculas de piruvato, el cual es capaz de
seguir otras vías metabólicas y así continuar entregando
energía al organismo.[
85. LA RESPIRACIÓN CELULAR
LA GLICÓLISIS
Durante la glucólisis se obtiene un rendimiento neto de dos
moléculas de ATP y dos moléculas de NADH; el ATP puede
ser usado como fuente de energía para realizar trabajo
metabólico, mientras que el NADH puede tener diferentes
destinos. Puede usarse como fuente de poder reductor en
reacciones anabólicas; si hay oxígeno, puede oxidarse en la
cadena respiratoria, obteniéndose tres ATPs; si no hay
oxígeno, se usa para reducir el piruvato a lactato
(fermentación láctica), o a CO2 y etanol (fermentación
alcohólica), sin obtención adicional de energía.
86. LA GLICÓLISIS
Las funciones de la glucólisis son:
1.La generación de moléculas de alta energía (ATP y NADH)
como fuente de energía celular en procesos de respiración
aeróbica (presencia de oxígeno) y fermentación (ausencia de
oxígeno).
2.La generación de piruvato que pasará al ciclo de Krebs,
como parte de la respiración aeróbica.
3.La producción de intermediarios de 6 y 3 carbonos que
pueden ser utilizados en otros procesos celulares.
88. LA GLICÓLISIS
En la respiración aeróbica, la degradación de glucosa comprende una
serie de reacciones. Sin embargo, la ecuación química general se
puede representar con la siguiente fórmula, inversa a la de la
fotosíntesis:
89. LA RESPIRACIÓN CELULAR
La respiración celular puede dividirse en dos tipos, según sea la
presencia de oxígeno.
Respiración aerobia o aeróbica
Respiración anaerobia o anaeróbica
90. LA RESPIRACIÓN CELULAR
Respiración aerobia o aeróbica: hace uso del O2 como aceptor
último de los electrones desprendidos de las sustancias
orgánicas. Es la forma más extendida de respiración, propia de
la mayoría de las bacterias y de los organismos eucariotas. Es
por ello que a los seres que requieren de oxígeno se los llama
aerobios
91. LA RESPIRACIÓN CELULAR
-Respiración anaerobia o anaeróbica: no interviene el oxígeno, sino
que se emplean otros aceptores finales de electrones, generalmente
minerales. La respiración anaeróbica está presente en algunos
organismos procariotas, en general habitantes de suelos y sedimentos,
y de vital importancia en los ciclos biogeoquímicos de los elementos.
Al no requerir de oxígeno se los denomina anaerobios.
93. LA RESPIRACIÓN CELULAR
El ciclo de Krebs
Mediante la respiración celular, el ácido pirúvico formado
en la glucólisis se oxida completamente a CO2 y agua en
presencia de oxígeno. Se desarrolla en dos etapas sucesivas:
el ciclo de Krebs y la cadena respiratoria de transporte
electrónico, asociada a la fosforilación oxidativa.
94. LA RESPIRACIÓN CELULAR
Lo primero que ocurre tras la glucólisis es que el ácido pirúvico pasa
desde el citoplasma a la matriz mitocondrial, atravesando las
membranas. El ácido pirúvico sufre una oxidación, se libera una
molécula de CO2 y se forma un grupo acilo (CH3-CO). En esta
reacción se forma una molécula de NADH. Como en la glucólisis el
producto final eran dos moléculas de ácido pirúvico, lógicamente se
formarán ahora dos de NADH por cada molécula de glucosa. Cada
grupo acilo se une a un Coenzima A y se forma acetilCoenzimaA. En
este momento empieza el ciclo de Krebs.
97. LA RESPIRACIÓN CELULAR
En las células eucariotas el ciclo de Krebs tiene lugar en la matriz de
la mitocondria en presencia de oxígeno. La membrana mitocondrial
externa es permeable a la mayoría de las moléculas de pequeño
tamaño, sin embargo la interna tiene una permeabilidad selectiva y
controla el movimiento de iones hidrógeno.
