Para la carrera de nutrición

1. Componentes químicos
de la célula

5. Independientemente de la cantidad de cada uno existente en el organismo, todos los elementos
biógenos son indispensables para el desarrollo normal de las actividades biológicas. La ausencia de
cualquiera de ellos es incompatible con la vida.
Estos elementos forman diversas asociaciones moleculares tanto inorgánicas como orgánicas.
 Inorgánicas: el agua es el compuesto más abundante del organismo humano (65% del peso
corporal) fosfato de calcio se encuentra principalmente en los huesos es decir en el tejido óseo y
los dientes; otros compuestos inorgánicos están en solución formando iones.
 Orgánicas: constituyen la mayor parte de los sólidos del organismo. Otras moléculas orgánicas
importantes que no pertenecen a esos grupos de sustancias son las vitaminas algunas hormonas y
pigmentos. En los compuestos orgánicos el carbono es el elemento constituyente obligado, a este
grupo de sustancias pertenecen compuestos de gran jerarquía biológica a las cuales están
asignadas funciones muy importantes como las proteínas y los ácidos nucleicos. También los
glúcidos y lípidos son sustancias de trascendencia metabólica y estructural donde constituyen el
material de reserva energética del organismo

6. Composición química de tejidos
humanos ( indicados en % )
Músculo Hueso Cerebro Hígado
AGUA 75 22 77 70
GLUCIDOS 1 ESCASO 0.1 5
LIPIDOS 3 ESCASO 12 9
PROTEINAS 18 30 8 15

7. AGUA
Es el componente mas abundante del organismo humano. Mas del 60% del peso corporal esa
representado por agua. No existe proceso vital alguno que pueda concebirse de la participación
directa indirecta del agua. Los elementos que los constituyen son el hidrogeno y oxigeno se
disponen en un Angulo de 104.5 grados lo cual determina su polaridad.
Esta distribución permite la formación de enlaces de hidrogeno entre moléculas

8. Algunas características
 Es la única sustancia que se puede encontrar en los tres estados de la
materia (líquido, sólido y gaseoso) de forma natural en la Tierra . El Agua en su forma
sólida, hielo, es menos densa que la líquida, por eso el hielo flota.
 No tiene color, sabor ni olor. Su punto de congelación es a cero grados Celsius (°C),
mientras que el de ebullición es a 100 °C (a nivel del mar). El agua del planeta está
cambiando constantemente y siempre está en movimiento.
 El agua tiene un alto índice específico de calor, es decir que tiene la capacidad de
absorber mucho calor antes de que suba su temperatura. Por este motivo, el agua
adquiere un papel relevante como enfriador en las industrias y ayuda a regular el
cambio de temperatura del aire durante las estaciones del año.
 El agua posee una tensión superficial muy alta, lo que significa que
es pegajosa y elástica. Se une en gotas en vez de separarse. Esta cualidad le
proporciona al agua la acción capilar, es decir, que se pueda desplazar por medio de las
raíces de las plantas y los vasos sanguíneos y disolver sustancias.

9. Propiedades químicas
 La fórmula química del agua es H₂O, un átomo de oxígeno ligado a dos de hidrógeno. La
molécula del agua tiene carga eléctrica positiva en un lado y negativa del otro. Debido a que las
cargas eléctricas opuestas se atraen, las moléculas del agua tienden a unirse unas con otras.
 El agua es conocida como el “solvente universal”, ya que disuelve más sustancias que cualquier
otro líquido y contiene valiosos minerales y nutrientes.
 El potencial de hidrógeno (pH) es una medida de acidez o alcalinidad de una disolución. El agua
pura tiene un pH neutro de 7, lo que significa que no es ácida ni básica.
 Otras de sus propiedades químicas son:
 Reacciona con los óxidos ácidos (compuesto químico binario que resulta de la combinación de
un elemento no metal con el oxígeno).
 Reacciona con los óxidos básicos (combinación de un elemento metálico con el oxígeno).
 Reacciona con los metales.
 Reacciona con los no metales.
 Se une en las sales formando hidratos.

11. Proteínas
 Las proteínas son la unidad más grande de células. Las proteínas están
involucradas en prácticamente todas las funciones celulares y se dedica un tipo
diferente de proteína a cada función, con tareas que van desde el apoyo celular
general hasta la señalización celular y la locomoción. En total, hay siete tipos de
proteínas. Las proteínas se encuentran entre las macro moléculas biológicas más
abundantes y son extremadamente versátiles. Casi todo lo que sucede dentro de
una célula está basado en la función de las proteínas, las proteínas proporcionan
estructuras, catalizan reacciones celulares, por decir algunas de sus tareas.

12. Clasificación de las Proteínas
Enzimas
Las proteínas mas variadas y más altamente especializadas son las enzimas,
todas las reacciones químicas de las biomoléculas están catalizadas por
enzimas. Por ejemplo la luz de las luciernágas resulta de una reacción
productora de la luz en la intervienen la luciferina y el ATP que es catalizado
por la enzima luciferasa

13.  Proteínas de Transporte
Las proteínas de transporte del plasma sanguíneo fijan o transportan moléculas o
iones específicos de un órgano a otro. Por ejemplo la hemoglobina de los eritrocitos
fija el oxígeno a medida que la sangre pasa a l través de los pulmones, lo transporta a
los tejidos periféricos y alli lo libera para que participe en la oxidación de los
nutrientes para la producción de energía. El plasma sanguíneo contiene lipoproteínas
que transportan lípidos desde el hígado a otros órganos. En las membranas
plasmáticas y en las membranas intracelulares de todos los organismos están
presentes otros tipos de proteínas transportadoras, estas proteínas están adaptadas
para fijar glucosa, aminoácidos u otras sustancias y transportarlas a través de la
membrana.

14. Proteínas de Nutriente y Reserva.
Las semillas de muchas plantas almacenan proteínas y nutritientes requeridos para
su crecimiento de las semillas en germanización, ejemplo las semillas de trigo, maíz
y arroz, la ovoalbúmina de la clara de huevo y la caseína de la leche son ejemplos
de proteínas de nutrición, la ferritina que se encuentra en algunas bacterias y
tejidos animales y vegetales almacena hierro.

15. Proteínas contráctiles o motiles.
Algunas proteínas dan la capacidad a la células de contraerse, cambiar de forma o
moverse. La actina y la miosina actúan en el sistema contráctil del músculo
esquelético así como en muchas células no musculares, LA tubulina es la proteían
que están formados los microtúbulos, que actúan con la proteína dineína en los
flagelos y cilios para propulsar las células

16. Generalidades
Las Proteínas son polímeros conformadas de moléculas pequeñas llamadas
aminoácidos, sus pesos moleculares varían de acuerdo a su composición. Algunas
proteínas además de los aminoácidos contienen iones metálicos como Fe2+, Zn2+,
Cu+, Mg2+ y vitaminas.
Las proteínas en la célula desempeñan funciones tanto estructurales como
funcionales, algunas proteínas son enzimas que catalizan reacciones específicas.
Aminoácidos. Un aminoácido es un compuesto que contiene un grupo amino NH2 y
un grupo carboxilo COOH. La construcción de las proteínas son alfa-aminoácidos, el
átomo de carbono vecino al carbono carboxilo se llama átomo de carbono alfa.

17. Estructura de las proteínas
 Primaria: Estructura básica de las proteínas con un secuencia única de aminoácidos que
se ubicarán a lo largo de la cadena, señala los aminoácidos que la componen y el
orden en la cual estos se van a encontrar en dicha cadena. En la estructura primaria no
solamente pueden encontrarse los enlaces peptídicos, sino también los enlaces
bisulfuro que ocurren entre 2 cadenas o 2 residuos de cisteína de la misma cadena.
 Secundaria: Está determinada por la relación en el espacio de aminoácidos que forman
parte del esqueleto polipeptídico. Se encuentra presente en ciertas regiones de la
cadena polipeptídica o proteína.
La estructura secundaria se dará debido a la presencia de puentes de hidrógeno entre el
grupo amino y el grupo carboxílico de los carbono que forman el enlace peptídico; esta
estructura secundaria no tiene relación con la cadena lateral o R. Se irá dando a medida
que la cadena se va sintetizando y los aminoácidos se van uniendo uno tras otro debido a
los enlaces que la sostienen, los aminoácidos van girando adoptando una estructura en el
espacio hasta formar la denominada estructura secundaria.

18.  Terciaria: Casi todas las proteínas adoptan una estructura terciaria y se forma
sobre la estructura secundaria, la cual se pliega sobre sí misma originando
generalmente una estructura globular. La conformación globular se mantiene
estable por la presencia de enlaces entre los radicales R o cadena lateral de los
aminoácidos. La forma globular facilitará la solubilidad de las proteínas en el
agua debido a que los aminoácidos insolubles en agua se encontrarán en el
interior de la proteína, mientras que los aminoácidos solubles en agua se
encontrarán fuera de esta con la finalidad de poder interactuar con el agua
cuando está en disolución facilitando las principales propiedades biológicas:
hormonal, enzimática y transporte.
Dentro de la estructura terciaria, encontraremos dos clasificaciones:
las fibrosas: colágeno, queratina y la fibroína
las globulares: hemoglobina, inmunoglobulinas y las enzimas

19.  Cuaternaria: Esta estructura está formada por más de una cadena polipéptido con
estructura terciaria pero no se encuentran ligadas unos con otros por enlaces de
tipo bisulfuro o cualquier tipo de enlace covalente

20. Funciones de las proteínas
 Función REGULADORA
-Algunas proteínas regulan la expresión de ciertos genes y otras regulan la división celular
(como la ciclina).
 Función HOMEOSTATICA
Algunas mantienen el equilibrio osmótico y actúan junto con otros sistemas
amortiguadores para mantener constante el pH del medio interno.
 Función DEFENSIVA
Las inmunoglobulinas actúan como anticuerpos frente a posibles antígenos.
La trombina y el fibrinógeno contribuyen a la formación de coágulos sanguíneos para
evitar hemorragias.
Las mucinas tienen efecto germicida y protegen a las mucosas.
Algunas toxinas bacterianas, como la del botulismo, o venenos de serpientes, son
proteínas fabricadas con funciones defensivas.

21.  Función de TRANSPORTE
La hemoglobina transporta oxígeno en la sangre de los vertebrados.
La hemocianina transporta oxígeno en la sangre de los invertebrados.
La mioglobina transporta oxígeno en los músculo
Las lipoproteínas transportan lípidos por la sangre.
Los citocromos transportan electrones.
 Función ENZIMATICA
Las proteínas con función enzimática son las más numerosas y especializadas.
Actúan como biocatalizadores de las reacciones químicas del metabolismo celular.
 Función HORMONAL
Algunas hormonas son de naturaleza proteica, como la insulina y el glucagón (que
regulan los niveles de glucosa en sangre) o las hormonas segregadas por la hipófisis
como la del crecimiento o la adrenocorticotrópica (que regula la síntesis de
corticosteroides) o la calcitonina (que regula el metabolismo del calcio).

22. Hidratos de carbono
Los hidratos de carbono, carbohidratos (CHO), glúcidos (Glícidos: anglicismo) o azúcares tienen
también como función primordial aportar energía, aunque con un rendimiento 2.5 veces menor
que el de la grasa. Los hidratos de carbono (en concreto la glucosa) suponen el único sustrato que
las células pueden emplear para obtener energía con o sin oxígeno.
Químicamente, están compuestos por carbono, hidrógeno y oxígeno (Cn:H2n:On). La unidad
básica son los monosacáridos (o azúcares simples) de los que glucosa, fructosa y galactosa son
nutricionalmente los más importantes. Entre los disacáridos formados por dos monosacáridos‐
destacan sacarosa (glucosa +fructosa), lactosa (el azúcar de la leche: glucosa + galactosa) y
maltosa (glucosa + glucosa).
Los polisacáridos son hidratos de carbono complejos son moléculas largas compuestas por un
número variable de unidades de glucosa unidas entre sí. Nutricionalmente hay que distinguir dos
grandes grupos

23.  Almidón, polímero de glucosa formando cadenas lineales o ramificadas (amilosa y
amilopectina, respectivamente). Es la forma de almacenamiento de glucosa (de
energía) de las plantas. Cuando comemos alimentos de origen vegetal, el almidón
es hidrolizado liberando las moléculas de glucosa que nuestro cuerpo utiliza para
obtener energía. El glucógeno, un polímero de glucosa con lamisma estructura
que la amilopectina, sintetizado a partir de glucosa por el hombre y los animales y
no por las plantas, se almacena en pequeñas cantidades en el músculo y en el
hígado, como reserva energética. No es un componente significativo en la dieta
puesto que, tras la muerte del animal, se degrada nuevamente a glucosa.
Diversos polisacáridos que reciben el nombre de polisacáridos no amiláceos (no
glucémicos) que no son digeridos por los enzimas digestivos del hombre y que
constituyen la fibra dietética.

24. Tipos de carbohidratos
Desde un punto de vista bioquímico, los hidratos de carbono se pueden dividir en monosacáridos,
disacáridos, oligosacáridos y polisacáridos. La diferencia esencial entre estos tipos de moléculas es
el número de monosacáridos que las forman. Aunque suene redundante, es necesario acotar que el
monosacárido es la unidad funcional básica y no se pueden hidrolizar en compuestos más sencillos.
Por otro lado, los polisacáridos están compuestos por 10 monosacáridos o más y pueden presentar
estructuras complejas en forma de ramificaciones. Más allá de fórmulas químicas, vemos de mayor
utilidad clasificar a los carbohidratos según su funcionalidad alimentaria.
 Monosacáridos , que pueden ser simples o derivados . Poseen 3 a 8 átomos de C, tienen
propiedades reductoras y son: glucosa, fructosa y galactosa
 Disacáridos son oligosacáridos formados por dos monosacáridos . Son solubles en agua , dulces y
cristalizables. Pueden hidrolizarse y ser reductores cuando el carbono anomérico de alguno de sus
componentes no está implicado en el enlace entre los dos monosacáridos. Ellos son: sacarosa,
lactosa, maltosa
 Oligosacáridos . Estructurados con 2 a 20 monosacáridos. Resultan de especial interés los
disacáridos y trisacáridos.
 Polisacáridos , que pueden ser simples o derivados . Formados por más de 20 monosacáridos. Ellos
son: almidón, glucógeno, celulosa

25. Los almidones, por otra parte, son polisacáridos complejos formados a base de
muchos monómeros o azúcares. Se encuentran en las plantas, pues su función
esencial es el almacenamiento de energía en el mundo vegetal dentro de unos
orgánulos específicos, los amiloplastos. Quizá resulte sorprendente conocer que
el almidón es el principal hidrato de carbono dentro de la alimentación humana,
pues se encuentra en el pan, maíz, cereales, patatas, ciertas legumbres, frutas,
arroz y productos lácteos

26. Funciones
La función principal que cumplen los carbohidratos es la aportación de la energía necesaria
para llevar a cabo nuestro día a día. Sin embargo, también tiene otras tareas relacionadas
con una buena salud y un buen funcionamiento de nuestro organismo. Algunas de esas
labores de los hidratos de carbono son:
Energética
Los carbohidratos funcionan como reserva energética, pudiendo usarse de manera
inmediata porque las despensas energéticas tienen la capacidad de movilizarse
rápidamente para producir glucosa en caso de que sea necesario. Esta función hace que el
aporte de hidratos de carbono tenga que ser diario.

27. Ahorran proteínas
Al usarse los hidratos de carbono como gasolina, se deja a un lado el uso de las
proteínas con este fin, ya que éstas pueden ser utilizadas para muchas otras
funciones
Forman parte de tejidos importantes
Los hidratos de carbono son partes imprescindibles en tejidos conectivos y
nerviosos. Además, también se encuentran en las moléculas del ADN y trifosfato de
adenosina (ATP), un nucleótido necesario para obtener energía.
Previene los cuerpos cetónicos
Cuando el cuerpo no tiene suficientes carbohidratos para obtener energía, el cuerpo
utiliza la grasa en su lugar, por lo que de producen unos desechos que son
conocidos como cuerpos cetónicos. Éstos en abundancia pueden provocar arritmias
cardiacas y una posible osteoporosis

29.  Los lípidos constituyen aproximadamente el 50 % del peso de las membranas, con unos 5
millones de moléculas por µm2. Las membranas celulares de una célula eucariota contienen
más de 1000 tipos de lípidos que aparecen en distinta proporción según el tipo de membrana
que estemos considerando. Se estima que aproximadamente el 5 % de los genes de una célula
están dedicados a producir sus lípidos.
 Los lípidos de membrana se caracterizan por poseer una parte apolar o hidrófoba que
constituye la parte interna de la membrana y por una parte hidrofílica que está en contacto
con el medio acuoso. Por ello se dice que son moléculas anfipáticas. Se clasifican en tres
grupos según su estructura y composición molecular: glicerofosfolípidos (también
denominados glicerolípidos, fosfoglicéridos o simplemente fosfolípidos), los esfingolípidos y
los estéroles.

30.  Aunque hay tres grandes grupos de lípidos de membrana (glicerolípidos,
esfingolípidos y esteroles), hay miles de tipos moleculares diferentes de lípidos
distribuidos por las membranas celulares. La composición de lípidos varía entre las
membranas de los diferentes compartimentos membranosos de la célula. Se
propone que la propia identidad de los orgánulos viene determinada por la
composición de sus membranas, tanto proteínas como lípidos. La membrana
plasmática tiene una composición lipídica diferente a la membrana del retículo
endoplasmático o a la del aparato de Golgi. Estas diferencias se mantienen a pesar
del flujo constante de lípidos desde sus compartimentos de síntesis,
principalmente el retículo endoplasmático, hasta otras membranas como la
plasmática o los endosomas, estando este transporte mediado por vesículas,
transportadores y contactos directos entre membranas.
 Todas la membranas tienen fosfatidil colina, este glicerolípido es más abundante
en las membranas del retículo endoplasmático. En la membranas post-Golgi, es
decir, membrana plasmática y endosomas, la concentración de esfingolípidos y
colesterol es mayor que en el retículo y en las membranas del aparato de Golgi.
Las mitocondrias tienen, aparte de otros más extendidos, lípidos de membrana
propios como el fosfatidilglicerol y la cardiolipina, que sintetizan ellas mismas.