Estructura de los nutrientes

Seminario de Química CCH- Naucalpan
LÍPIDOS
(GRASAS)
García García Osvaldo y Gutiérrez Muñoz Miguel

ÁCIDOS GRASOS
•Los ácidos grasos son moléculas formadas por una larga
cadena hidrocarbonada de tipo lineal. Cuentan con un
número par de átomos de carbono (entre 4 y 24).
• Tienen en un extremo
un grupo carboxilo (-
COOH). ácidos.
• En la naturaleza es muy
raro encontrarlos en
estados libre.
• Están formando
parte de los lípidos

• Los ácidos grasos saturados sólo tienen
enlaces simples entre los átomos de carbono
• Suelen ser sólidos a temperatura ambiente
• Abundan en los animales

• Los ácidos grasos insaturados tienen uno
(monoinsaturados) o varios enlaces dobles
(poliinsaturados)
• A temperatura ambiente están en estado líquido
• Son abundantes en el reino vegetal

Grasas y AceitesGrasas y Aceites
• TienenTienen 1, 2 o 3 ácidos grasos1, 2 o 3 ácidos grasos unidos alunidos al glicerolglicerol
• Ácido graso: Cadena de
carbonos con un grupo
Carboxilo (-COOH) y
radicales hidrógeno (-H)
 Glicerol:: Alcohol de tres
Carbonos unidos a tres
grupos Hidroxilos (–OH),Hidroxilos (–OH), y
radicales hidrógeno (-H)(-H)
Carboxilo
Cadena de
hasta 36
Carbonos
unida a H
Alcohol de
tres C y tres
grupos - OH

Reacción de esterificación
En la esterificación, uno, dos o tres ácidos grasos se
une a molécula de glicerina también llamado glicerol,
mediante un enlace covalente, formando un éster y
liberándose una molécula de agua.

Funciones de los LípidosFunciones de los Lípidos
• Las grasas y los aceites: En comparación con
otras biomoléculas son fuente de mayor energía.
• Grasas: 9.5 kcal/g
• Hidratos de carbono: 4.2 kcal/g
• Proteínas: 4.1 kcal/g

ENRANCIAMIENTO DE GRASAS Y ACEITES
(OXIDACIÓN)
La autooxidación de los ácidos grasos. La autooxidación o
enranciamiento de los ácidos grasos insaturados se debe a
la reacción de los dobles enlaces con moléculas de oxígeno.
Por esta reacción, los dobles enlaces se rompen y la molécula
de ácido graso se escinde, dando lugar a aldehídos.
CH3-(CH2)n-CH=CH-(CH2) n-COOH + O2
CHO-(CH2) n-COOHCH3-(CH2)n-CHO

BIBLIOGRAFÍA
http://iris.cnice.mecd.es/biosfera/alumno/2bachillerato
http://www.biologia.edu.ar/macromoleculas/adn.htm#Á
http://laguna.fmedic.unam.mx/~leonor/
http://www.aula21.net/Nutriweb/pagmarco.htm

CARBOHIDRATOS
Osvaldo García García y Miguel Muñoz Gutiérrez

Fuente de obtención de
carbohidratos
 Los carbohidratos son sintetizados por todos los
vegetales verdes, a través del proceso denominado
fotosíntesis, que se representa como sigue:
6CO2 + 6H2O + Luz C→ 6H12O6 + 6O2
Glucosa
Una serie de reacciones complejas que
utilizan la luz del sol como fuente de energía para
transformar el dióxido de carbono y el agua en
glucosa y oxígeno

Los carbohidratos pueden ser clasificados dependiendo el
número de monómeros (sacáridos) que liberan al hidrolizarse.
Así, si un carbohidrato no genera unidades más simples, se
denomina monosacárido, si genera dos unidades de
monosacárido se denomina disacárido, y si libera más de
tres se denominan polisacáridos.
Clasificación general de
carbohidratos
MONOSACÁRIDO
POLISACÁRIDO
2 monosacáridos
3-10 monosacáridos
DISACÁRIDO
OLIGOSACÁRIDO
> 10 monosacáridos
1 monosacárido

ALDOSAS CETOSAS
tienen el GRUPO ALDEHÍDO (-COH)
tienen el GRUPO CETONA (-CO)
Ej: D-glucosa (6C)
Ej: D-fructosa (6C)
Formula general del grupo
aldehído
(R es la restante parte de la
molécula)
Formula general del grupo
cetona
(R es la restante parte de
la molécula)
MONOSACÁRIDOS
• Los carbonos están unidos a grupos hidroxilo (-OH), y a radicales
Hidrógeno (-H).
• Los monosacáridos pueden ser clasificados con base en el grupo funcional
(posición del grupo carbonilo C=O ). El grupo carbonilo puede ser un grupo
aldehído (-CHO), o un grupo cetona (-CO-).

MONOSACÁRIDOS
Según el número de átomos de carbonos
Triosas 3 carbonos (CH2O)3
Tetrosas 4 carbonos (CH2O)4
Pentosas 5 carbonos (CH2O)5
Hexosas 6 carbonos (CH2O)6
Eptosas 7 carbonos (CH2O)7
Los MONOSACÁRIDOS más importantes son
los de 3, 5 y 6 carbonos

Reacciones de condensación
• Los disacárido y polisacáridos se forman por reacciones de
condensación, que van acompañados de la formación de
moléculas de agua.
• Cada uno de los monómeros en una reacción de condensación
tiene un grupo hidroxilo (OH) y un grupo hidrógeno (H). En
el curso de la reacción, se remueve un H de un monómero y
un OH del otro.
• El H y OH se combinan para formar agua (H2O) y forma un
enlace que une a los dos monómeros. Las reacciones de
condensación también se les llama reacciones de deshidratación,
porque se remueve agua de los reactantes.

ENLACE GLUCOSÍDICOENLACE GLUCOSÍDICO
El enlace glucosídico es el enlace que une 2 o más
monosacáridos para formar un disacárido o
polisacáridos, se da entre el –OH de un monosacárido
con el –OH de otro. Se forma un eter: R-O-R1 y una
moléculas de agua, través de una reacción de
condensación o deshidratación

Muchos polisacáridos, a diferencia de los azúcares, son
insolubles en agua. La fibra dietética consiste de
polisacáridos y oligosacáridos que resisten la digestión y
la absorción en el intestino delgado, pero son
completamente o parcialmente fermentados por
microorganismos en el intestino grueso. Los polisacáridos
que se describen a continuación son muy importantes en
la nutrición, la biología, o la preparación de alimentos.

ALMIDÓN
Es la forma principal de reservas de carbohidratos en los
vegetales. El almidón es una mezcla de dos
sustancias: amilosa, un polisacárido esencialmente
lineal, y amilopectina, un polisacárido con una estructura
muy ramificada.
Las dos formas de almidón son polímeros de α-D-
Glucosa.
enlaces α 1-4
Estructura del almidón

CELULOSA
A pesar estar formada por glucosas, no la podemos utilizar
como fuente de energía, ya que no es digerible porque no
contamos con la enzima necesaria para romper los enlaces β-
1,4-glucosídicos; sin embargo, es importante incluirla como
fibra dietética porque facilita la digestión
enlaces β 1-4
La CELULOSA tiene función estructural. Se
encuentra en la pared celular de las células
vegetales. Es la sustancia orgánica más
abundante en la naturaleza
Estructura de la celulosa

Las enzimas son catalizadores proteicos que aceleran la velocidad de
las reacciones metabólicas. En la digestión, degradada a las biomoléculas en sus
componentes más sencillos para ser absorbidas a nivel del tubo digestivo
Entre los principales factores que pueden modificar la acción enzimática se
tienen:
a.La temperatura: Acelera la velocidad de la reacciones. Sin embargo, por que
la mayoría de éstas son estructuras proteicas , pueden ser desnaturalizadas a
medida que se aumenta la temperatura y así perder su actividad biológica.
b.La temperatura a la cual se observa la máxima actividad enzimática se
denomina temperatura óptima.
c. El pH: Cada enzima posee un pH característico donde puede realizar su
función ( pH óptimo), cualquier variación del mismo puede afectar la acción
enzimática y así afectar la velocidad de las reacciones químicas.
HIDRÓLISIS DEL ALMIDÓM

Energía química en el organismo
•El oxígeno presente en el aire que respiramos se combina con los
átomos de carbono e hidrógeno presentes en las moléculas de los
alimentos liberando energía, dióxido de carbono y agua.
•Un ejemplo de éstas es la degradación de la glucosa que, durante
la respiración celular, produce CO2
, H2
O y energía, de acuerdo con la
siguiente reacción:
•Estas moléculas son de tres tipos básicos: carbohidratos, lípidos y
proteínas. Cualquiera de estos grupos puede combinarse con oxígeno y
generar la energía necesaria para la vida.
REACCIONES DE OXIDACIÓN (COMBUSTIÓN)

La celulosa, como el almidón están hechos de monómeros de
glucosa, pero que se unen entre sí de una manera diferente.
En las moléculas de almidón, todas las moléculas de glucosa
están orientadas el lado derecho hacia arriba, y los animales
tienen enzimas que pueden hacer frente a este tipo de bonos.
En la celulosa, sin embargo, el monómero de glucosa está al
revés, creando un tipo diferente de enlace. Enzimas animales
están perplejos por esto y no pueden encontrar la manera de
romper estos lazos.
DIFERENCIA ENTRE LA ESTRUCTURA
DEL ALMIDÓN Y DE LA CELULOSA

García García Osvaldo y Gutiérrez Muñoz Miguel

Concepto
Las proteínas se pueden definir
como polímeros formados por la
unión, mediante enlaces
peptídicos, de unidades de
menor masa molecular llamadas
aminoácidos.

Aminoácidos:
Son las unidades fundamentales de las proteínas
Los aminoácidos están compuestos por un grupo amino
(-NH2), un grupo carboxilo (-COOH), un átomo de
hidrógeno (H) y una distintiva cadena lateral (R), todos
ellos unidos a un átomo de carbono (carbono α).
Cα
COOHNH2
R
H
Fórmula general de un aminoácido
La cadena lateral es distinta en cada aminoácido
y determina sus propiedades químicas y
biológicas.

Aminoácidos esencialeles
isoleucina lisina
leucina metionina
fenilalanina valina
triptofano treonina
• Los aminoácidos se clasifican
como esenciales y no
esenciales en la dieta
humana; son aminoácidos
esenciales aquellos que se
requieren en la dieta ya que
no pueden ser sintetizados
por el organismo.
Los aminoácidos
esenciales son:

Reacción de condensación
Cuando reaccionan el grupo carboxilo de
un aminoácido con el grupo amino de
otro, ambos aminoácidos quedan unidos
mediante un enlace peptídico.
Se trata de una reacción de
condensación en la que se produce una
amida y una molécula de agua. La
sustancia que resulta de la unión es un
dipéptido.

ENLACE PEPTÍDICO
. La reacción más importante de los
aminoácidos es la formación de enlaces
peptídicos. Las aminas y los ácidos
reaccionan para formar amidas con la
pérdida de agua

PÉPTIDOS
La unión de dos o más aminoácidos (aa) hasta un
máximo de 100 mediante enlaces peptídicos da lugar
a los péptidos.
2 aa Dipéptido
3 aa Tripéptido
de 4 a 10 aa Oligopéptido
de 10 a 100 aa Polipéptido
A partir de 100 aminoácidos la sustancia recibe el
nombre de proteína propiamente dicha.

Péptidos y polipéptidos
Formación. La unión de aminoácidos produce cadenas
peptídicas, también llamadas polipéptidos cuando son
muchos los aminoácidos unidos. El enlace peptídico es el
enlace formado entre el grupo α-carboxilo de un
aminoácido y el grupo α-amino de otro. En el proceso es
removida agua.

H N C C O H
H R1
H O
H N C C O H
H R2
H O
+
H N C C
H R1
H O
N C C O H
H R2
H O
H2O
Reacción de formación del enlace peptídico
Aminoácido 1 Aminoácido 2
dipéptido
Enlace peptídico

H N C C
H R1
H O
N C C O H
H R2
H O
Amida
Amida constituida al unirse el grupo carboxilo de un aminoácido
con el grupo amino del siguiente.
Es de destacar que al primer aminoácido le queda libre el grupo amino y al
segundo le queda libre el carboxilo. Estos serán los extremos amino terminal (H o
H2N) y carboxilo terminal (OH o -COOH) de toda cadena proteica.

H N C C O H
H R1
H O
H N C C O H
H R2
H O
Reacción de formación del enlace peptídico (animación)
Aminoácido 1 Aminoácido 2

H N C C
H R1
H O
N C C O H
H R2
H O
Reacción de formación del enlace peptídico (animación)
H2O
dipéptido

Digestión de proteínas
Consiste en su degradación, a través
de un proceso de hidrólisis a
polipéptidos , tripéptidos y dipéptidos y
finalmente aminoácidos.
En el estómago las proteínas son
transformadas por acción enzimática
en aminoácidos para poder ser
absorbidas por el organismo en el
intestino delgado.

Reacción de hidrólisis
• La ruptura de un péptido en cadenas más
cortas se lleva a cabo en medio ácido con
la acción de enzimas como la tripsina y la
quimiotripsina
• Tripsina: rompe la cadena por los grupos
carboxilo de los aminoácidos básicos lisina y
arginina
• Quimiotripsina: rompe la cadena por los
grupos carboxilo de los aminoácidos
aromáticos fenilalanina, tirosina y triptófano

Influencia del pH y de la temperatura
en la actividad enzimática
Pepsina Tripsina
Cada enzima actúa a un pH óptimo.
Cada enzima tiene una temperatura
óptima para actuar.
pH
óptimo
Tª óptima
pH
óptimo
Los cambios de pH alteran la
estructura terciaria y por tanto, la
actividad de la enzima.
Las variaciones de temperatura
provocan cambios en la estructura
terciaria o cuaternaria, alterando la
actividad del enzima.

Hidrólisis de Enlaces PeptídicosHidrólisis de Enlaces Peptídicos

Comportamiento de una enzima
Energía
Progreso de la reacción
Variación
de la
energía
Energía de activación
con la enzima
Energía de activación
sin la enzima
Energía de
los productos
Energía de
los reactivos
Las enzimas actúan como un catalizador:
♦ Disminuyen la energía de
activación.
♦ No cambian el signo ni la
cuantía de la variación de
energía libre.
♦ No modifican el equilibrio de
la reacción.
♦ Aceleran la llegada del
equilibrio.
♦Al finalizar la reacción
quedan libres y pueden
reutilizarse.

Bibliografía
• Wade, L. G. (2004) Aminoácidos, péptidos y proteínas.
Química Orgánica, 5° edición. Pearson Educación, Madrid,
España, p. 1114-1133
• Sittman D. Amino acid and protein structure. En:
Davidson VL, Sittman DB, editores. Biochemistry. 4 ed.
Baltimore: Lippincott Williams & Wilkins; 1999. p. 11-28.
• Rodwell VW. Aminoácidos. En: Murray RK, Granner DK,
Mayes PA, Rodwell VW, editores. Bioquímica de Harper. 14
ed. México D. F.: El Manual Moderno; 1997. p. 29-38.

VITAMINAS

• Son compuestos orgánicos de estructura química
relativamente simple.
• Se hallan en los alimentos naturales en concentraciones
muy pequeñas.
• Son esenciales para mantener la salud y el crecimiento
normal.
• No pueden ser sintetizados por el organismo, por lo que
deben ser provistos con la dieta
• Muchas vitaminas integran sistemas enzimáticos, como
coenzimas o formando parte de moléculas de coenzimas.
• Otras ocupan un papel similar al de las hormonas.

Hidrosolubles
- Complejo B
- Vitamina C
Liposolubles
- Retinol (vitamina A)
- Calciferol (vitamina D)
- Tocoferol (vitamina E)
- Vitamina K
Clasificación

Función de las vitaminas
hidrosolubles como coenzimas
Rivoflavina B2 Forma parte de las coenzimas que actúan como
deshidrogenasas que intervienen en la respiración celular.
Ácido Pantoténico B3 Forma parte de las coenzima A,
transportadora de grupos acilo en la oxidación de ácidos
grasos y ácido pirúvico.
Ácido Nicotínico y Nicotinamida B5 Forma parte de las
coenzima que actúan como deshidrogenasas en procesos de
oxidación de glúcidos y prótidos.
Piridoxal B6 es una coenzima de enzimas transferasas que
intervienen en el metabolismo de los aminoácidos y otros
compuestos..
Ácido Fólico es una coenzima de transferasas de grupos
monocarbonados.. Metabolismo de aa.
Cobalamina B12 coenzima de transferasas de grupos metilos.

MINERALES
Los elementos minerales constituyen proporción
pequeña (4%) de los tejidos corporales. Sin
embargo, son esenciales como componentes
formativos y en muchos fenómenos vitales.
Algunos de ellos forman tejidos duros como los
huesos y los dientes; otros se encuentran en los
líquidos y tejidos blandos.

• Los elementos minerales imprescindibles para el
organismo suelen clasificarse en
macronutrimentos o micronutrimentos.
• Se consideran macronutrimentos a los iones
calcio, fósforo, potasio, azufre, cloro, sodio
y magnesio.
• Se consideran micronutrimentos u
oligoelementos a los iones hierro, yodo, flúor,
zinc, cobre, cromo, selenio, cobalto II y
manganeso.

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