Vitaminas
(Coenzimas)
Vitaminas
• Las vitaminas son nutrientes orgánicos que se requieren en
cantidades pequeñas en la alimentación del ser humano, además
son los precursores inmediatos de una gran parte de coenzimas.
• En términos generales las vitaminas se dividen en dos clases:
• Hidrosolubles (B)
• Liposolubles
• La mayor parte de las vitaminas que ingresan al organismo se
convierten en coenzimas, a veces después de una reacción
con ATP.
Vitaminas
• La palabra vitamina fue acuñada por Casimir Funk en 1912
para describir una "amina vital" del arroz, que curaba el
beriberi.
• Esta enfermedad se presentaba en humanos cuyas dietas
consistían principalmente en arroz limpio pulido, por lo que
se reconoció que esta degeneración neural se debía a una
deficiencia nutricional.
• La sustancia anti-beriberi (tiamina) se conoció como vitamina
• Aunque se demostró que muchas vitaminas no son aminas, se
ha conservado el término vitamina.
Necesidades
• Vitaminas hidrosolubles: Se requieren diariamente en
pequeñas cantidades, porque son excretadas con facilidad en
la orina
• Vitaminas líposolubles (A, D, E y K): Son almacenadas por los
animales, y su ingestión exagerada puede causar toxicidad
llamada hipervitaminosis.
Deficiencia de vitaminas
Vitaminas - Coenzimas
Vitaminas Hidrosolubles
Vitamina C
• Es ácido ascórbico
• Es Vitamina, pero no es coenzima.
• El ácido ascórbico, es un carbohidrato
• Actúa como un agente reductor durante la hidroxilación del
colágeno.
• La mayoría de los animales pueden sintetizarlo pero el
humano NO.
ATP
• Es el nucleósidos con actividad de coenzima, más abundante.
• Puede donar sus grupos fosforilo, en reacciones de transferencia
de grupo.
• El ATP tiene una función central en el metabolismo, como cofactor
de alta energía.
• El ATP también es la fuente de otras coenzimas como la S-
adenosilmetionina.
S-adenosilmetionina
• La S-adenosilmetionina reacciona con facilidad y es el donador
de casi todos los grupos metilo que se usan en reacciones de
biosíntesis.
Se requiere para la conversión de la
hormona norepinefrina a
epinefrina.
NAD y NADP
Son las dos formas coenzimáticas de la ácido nicotínico:
• NAD → dinucleótido de nicotinamida y adenina
• NADP → dinucleótido de nicotinamida y adenina fosfato
Estas coenzimas se encuentran en sus formas oxidadas (NAD+ y NADP+)
y sus formas reducidas (NADH y NADPH)
• Tanto el NAD+ como el NADP+ transportan electrones para varias enzimas de
un grupo denominado deshidrogenasas, que catalizan reacciones de
transferencia del ion hidruro (2 H-).
La alcohol deshidrogenasa cataliza la oxidación reversible del etanol para formar
acetaldehído:
El NAD+ acepta un ion hidruro (un protón sin e-) del etanol, que va a sufrir la
oxidación.
Se eliminan del sustrato dos átomos de hidrógeno, de forma que se produce
un H+, además del ion hidruro.
La niacina las cual es el precursor del NAD Y NADP es
una vitamina hidrosoluble de suma importancia que participa en
el:
• Metabolismo energético
• Reparación del ADN
• Construcción de nucleotidos
• Producción de hormonas sexuales
• Eliminación de tóxicos del cuerpo.
FAD y FMN
• Las coenzimas:
• FAD → Flavina adenina dinucleótido
• FMN → flavina mononucleótido
Derivan de la riboflavina o vitamina B2.
• Los mamíferos obtienen riboflavina de su alimento.
Igual que el NAD y el NADP, el FAD contiene
AMP y un enlace de pirofosfato (P-O-P)
A diferencia de la NADH y NADPH, que
participan sólo en la transferencia de dos
electrones, las FMNH y FADH donan
electrones, uno por uno, o dos al mismo
tiempo.
Coenzima A
• Muchos procesos metabólicos dependen de la coenzima A como la
biosíntesis de algunos carbohidratos y lípidos.
• Esta coenzima interviene en reacciones de transferencia de grupo acilo.
• Con frecuencia se verá la acetil CoA al describir el metabolismo de los
carbohidratos, ácidos grasos y aminoácidos.
• La acetil CoA es un compuesto rico en energía, por la alta energía del enlace
de tioéster.
Pirofosfato de tiamina
• La tiamina (o vitamina B1) es una vitamina esencial.
• Abunda en las cáscaras de arroz y en otros cereales.
• Las deficiencias de vitamina B1 causan beriberi.
La coenzima es el
pirofosfato de tiamina (TPP)
se sintetiza a partir de la
tiamina, por transferencia
enzimática de un grupo
pirofosforilo del ATP.
 Las descarboxilasas (carboxilasas) requieren TPP como coenzima.
Fosfato de piridoxal
• Deriva de la vitamina hidrosoluble B6
• Las transaminasas requieren la coenzima piridoxal-fosfato
• La transaminación es la reacción dependiente de PLP más frecuente.
• En la transaminación, se transfiere el grupo α-amino de un
aminoácido al grupo carbonilo de un α-cetoácido, para producir
un nuevo aminoácido, o para ser excretado.
Biotina
La biotina es un grupo prostético para enzimas que catalizan
reacciones de transferencia del grupo carboxilo y reacciones de
carboxilación dependientes de ATP.
Formación de oxaloacetato, a partir de piruvato y bicarbonato .
Oxalacetato, es un importante metabolito intermediario en el ciclo de Krebs
• La biotina, el bicarbonato y el ATP, forman
carboxibiotina.
• La forma enolato del piruvato ataca al grupo
carboxilo de la carboxibiotina, forma
oxaloacetato y regenera la biotina.
Tetrahidrofolato
• La estructura de la coenzima folato, que se llaman tetrahidrofolato.
• Un derivado del tetrahidrofolato (hidrofolato), participa en
biosíntesis del ADN.
• Se ha estudiado la dihidrofolato reductasa como blanco de
quimioterapia en el tratamiento del cáncer, como esta no puede
efectuarse cuando se interrumpe la síntesis del ADN,
Cobalamina
• La cobalamina (vitamina B2) es la mayor de las
vitaminas B.
• Contiene cobalto en lugar del hierro que hay en
el hemo.
• Participa en la transferencia de grupos metilo,
como en la regeneración de metionina.
• En la estructura de la coenzima cobalamina, el
grupo R puede ser:
Grupo metilo
(metil-cobalamina)
Grupo de 5-desoxiadenosilo
(adenosilcobalamina).
Vitaminas Liposolubles
Vitamina A
• Ácido retinoico → Compuesto señalador que se une a proteínas receptoras
dentro de las células, que regulan la expresión genética durante la
diferenciación celular.
• Retinal → es un compuesto sensible a la luz, con importante papel en la
visión, la absorción de un fotón de luz en el retinal dispara un impulso
nervioso.
La vitamina A (retinol), es una molécula
lipídica con 20 carbonos, que se obtiene
en la dieta, en forma directa o indirecta,
como β-caroteno.
Vitamina D
La vitamina D es un nombre colectivo de un grupo de lípidos
relacionados.
• D3 (colecalciferol): Se forma vitamina en humanos cuando se exponen a
suficiente luz solar
• D2: Es el aditivo en leches fortificadas.
• La forma activa de la vitamina D3 y D2 son hormonas que ayudan a
controlar la utilización de Ca+ en los humanos, tanto la absorción
intestinal del calcio, como su depósito en los huesos.
• El raquitismo se presenta en niños y se debe a
una deficiencia de vitamina D, debida a que el
fosfato de calcio no cristaliza bien sobre la
matriz de colágeno en los huesos
Vitamina E
• La vitamina E (α-tocoferol) se considera que funciona como agente
reductor que secuestra oxígeno y radicales libres
• Esta acción podría evitar daños a los ácidos grasos en las
membranas biológicas.
• Deficiencias de vitamina E, pueden
causar glóbulos rojos frágiles y daño
neurológico.
Vitamina K
• La vitamina K (filoquinona) es una vitamina lipídica procedente de
plantas, necesaria en la síntesis de algunas de las proteínas que
intervienen en la coagulación sanguínea.
• Cuando se enlaza calcio a las proteínas de coagulación, esas
proteínas se adhieren a superficies de plaquetas, donde se lleva a
cabo el proceso de coagulación.

Vitaminas

  • 1.
  • 2.
    Vitaminas • Las vitaminasson nutrientes orgánicos que se requieren en cantidades pequeñas en la alimentación del ser humano, además son los precursores inmediatos de una gran parte de coenzimas. • En términos generales las vitaminas se dividen en dos clases: • Hidrosolubles (B) • Liposolubles • La mayor parte de las vitaminas que ingresan al organismo se convierten en coenzimas, a veces después de una reacción con ATP.
  • 3.
    Vitaminas • La palabravitamina fue acuñada por Casimir Funk en 1912 para describir una "amina vital" del arroz, que curaba el beriberi. • Esta enfermedad se presentaba en humanos cuyas dietas consistían principalmente en arroz limpio pulido, por lo que se reconoció que esta degeneración neural se debía a una deficiencia nutricional. • La sustancia anti-beriberi (tiamina) se conoció como vitamina • Aunque se demostró que muchas vitaminas no son aminas, se ha conservado el término vitamina.
  • 4.
    Necesidades • Vitaminas hidrosolubles:Se requieren diariamente en pequeñas cantidades, porque son excretadas con facilidad en la orina • Vitaminas líposolubles (A, D, E y K): Son almacenadas por los animales, y su ingestión exagerada puede causar toxicidad llamada hipervitaminosis.
  • 5.
  • 6.
  • 7.
  • 8.
    Vitamina C • Esácido ascórbico • Es Vitamina, pero no es coenzima. • El ácido ascórbico, es un carbohidrato • Actúa como un agente reductor durante la hidroxilación del colágeno. • La mayoría de los animales pueden sintetizarlo pero el humano NO.
  • 9.
    ATP • Es elnucleósidos con actividad de coenzima, más abundante. • Puede donar sus grupos fosforilo, en reacciones de transferencia de grupo. • El ATP tiene una función central en el metabolismo, como cofactor de alta energía. • El ATP también es la fuente de otras coenzimas como la S- adenosilmetionina.
  • 10.
    S-adenosilmetionina • La S-adenosilmetioninareacciona con facilidad y es el donador de casi todos los grupos metilo que se usan en reacciones de biosíntesis. Se requiere para la conversión de la hormona norepinefrina a epinefrina.
  • 11.
    NAD y NADP Sonlas dos formas coenzimáticas de la ácido nicotínico: • NAD → dinucleótido de nicotinamida y adenina • NADP → dinucleótido de nicotinamida y adenina fosfato Estas coenzimas se encuentran en sus formas oxidadas (NAD+ y NADP+) y sus formas reducidas (NADH y NADPH)
  • 12.
    • Tanto elNAD+ como el NADP+ transportan electrones para varias enzimas de un grupo denominado deshidrogenasas, que catalizan reacciones de transferencia del ion hidruro (2 H-). La alcohol deshidrogenasa cataliza la oxidación reversible del etanol para formar acetaldehído: El NAD+ acepta un ion hidruro (un protón sin e-) del etanol, que va a sufrir la oxidación. Se eliminan del sustrato dos átomos de hidrógeno, de forma que se produce un H+, además del ion hidruro.
  • 13.
    La niacina lascual es el precursor del NAD Y NADP es una vitamina hidrosoluble de suma importancia que participa en el: • Metabolismo energético • Reparación del ADN • Construcción de nucleotidos • Producción de hormonas sexuales • Eliminación de tóxicos del cuerpo.
  • 14.
    FAD y FMN •Las coenzimas: • FAD → Flavina adenina dinucleótido • FMN → flavina mononucleótido Derivan de la riboflavina o vitamina B2. • Los mamíferos obtienen riboflavina de su alimento. Igual que el NAD y el NADP, el FAD contiene AMP y un enlace de pirofosfato (P-O-P) A diferencia de la NADH y NADPH, que participan sólo en la transferencia de dos electrones, las FMNH y FADH donan electrones, uno por uno, o dos al mismo tiempo.
  • 15.
    Coenzima A • Muchosprocesos metabólicos dependen de la coenzima A como la biosíntesis de algunos carbohidratos y lípidos. • Esta coenzima interviene en reacciones de transferencia de grupo acilo. • Con frecuencia se verá la acetil CoA al describir el metabolismo de los carbohidratos, ácidos grasos y aminoácidos. • La acetil CoA es un compuesto rico en energía, por la alta energía del enlace de tioéster.
  • 16.
    Pirofosfato de tiamina •La tiamina (o vitamina B1) es una vitamina esencial. • Abunda en las cáscaras de arroz y en otros cereales. • Las deficiencias de vitamina B1 causan beriberi. La coenzima es el pirofosfato de tiamina (TPP) se sintetiza a partir de la tiamina, por transferencia enzimática de un grupo pirofosforilo del ATP.  Las descarboxilasas (carboxilasas) requieren TPP como coenzima.
  • 17.
    Fosfato de piridoxal •Deriva de la vitamina hidrosoluble B6 • Las transaminasas requieren la coenzima piridoxal-fosfato • La transaminación es la reacción dependiente de PLP más frecuente. • En la transaminación, se transfiere el grupo α-amino de un aminoácido al grupo carbonilo de un α-cetoácido, para producir un nuevo aminoácido, o para ser excretado.
  • 18.
    Biotina La biotina esun grupo prostético para enzimas que catalizan reacciones de transferencia del grupo carboxilo y reacciones de carboxilación dependientes de ATP. Formación de oxaloacetato, a partir de piruvato y bicarbonato . Oxalacetato, es un importante metabolito intermediario en el ciclo de Krebs • La biotina, el bicarbonato y el ATP, forman carboxibiotina. • La forma enolato del piruvato ataca al grupo carboxilo de la carboxibiotina, forma oxaloacetato y regenera la biotina.
  • 19.
    Tetrahidrofolato • La estructurade la coenzima folato, que se llaman tetrahidrofolato. • Un derivado del tetrahidrofolato (hidrofolato), participa en biosíntesis del ADN. • Se ha estudiado la dihidrofolato reductasa como blanco de quimioterapia en el tratamiento del cáncer, como esta no puede efectuarse cuando se interrumpe la síntesis del ADN,
  • 20.
    Cobalamina • La cobalamina(vitamina B2) es la mayor de las vitaminas B. • Contiene cobalto en lugar del hierro que hay en el hemo. • Participa en la transferencia de grupos metilo, como en la regeneración de metionina. • En la estructura de la coenzima cobalamina, el grupo R puede ser: Grupo metilo (metil-cobalamina) Grupo de 5-desoxiadenosilo (adenosilcobalamina).
  • 21.
  • 22.
    Vitamina A • Ácidoretinoico → Compuesto señalador que se une a proteínas receptoras dentro de las células, que regulan la expresión genética durante la diferenciación celular. • Retinal → es un compuesto sensible a la luz, con importante papel en la visión, la absorción de un fotón de luz en el retinal dispara un impulso nervioso. La vitamina A (retinol), es una molécula lipídica con 20 carbonos, que se obtiene en la dieta, en forma directa o indirecta, como β-caroteno.
  • 23.
    Vitamina D La vitaminaD es un nombre colectivo de un grupo de lípidos relacionados. • D3 (colecalciferol): Se forma vitamina en humanos cuando se exponen a suficiente luz solar • D2: Es el aditivo en leches fortificadas. • La forma activa de la vitamina D3 y D2 son hormonas que ayudan a controlar la utilización de Ca+ en los humanos, tanto la absorción intestinal del calcio, como su depósito en los huesos. • El raquitismo se presenta en niños y se debe a una deficiencia de vitamina D, debida a que el fosfato de calcio no cristaliza bien sobre la matriz de colágeno en los huesos
  • 24.
    Vitamina E • Lavitamina E (α-tocoferol) se considera que funciona como agente reductor que secuestra oxígeno y radicales libres • Esta acción podría evitar daños a los ácidos grasos en las membranas biológicas. • Deficiencias de vitamina E, pueden causar glóbulos rojos frágiles y daño neurológico.
  • 25.
    Vitamina K • Lavitamina K (filoquinona) es una vitamina lipídica procedente de plantas, necesaria en la síntesis de algunas de las proteínas que intervienen en la coagulación sanguínea. • Cuando se enlaza calcio a las proteínas de coagulación, esas proteínas se adhieren a superficies de plaquetas, donde se lleva a cabo el proceso de coagulación.

Notas del editor

  • #6 Escorbuto: carencia grave de vitamina C que es necesaria para la síntesis correcta de colágeno en los seres humanos. , causa debilidad general, anemia, gingivitis y hemorragias cutáneas; descrita en los marineros. Pelagra: Es una enfermedad que se presenta cuando una persona no obtiene suficiente niacina(una de las vitaminas del complejo B),  puede presentar después de enfermedades gastrointestinales o con el alcoholismo, el VIH/SIDA o la anorexia. Esta enfermedad es común en partes del mundo donde las personas consumen mucho maíz en su dieta. Los síntomas del pelagra incluyen: Delirios o confusión mental, diarrea, náuseas (en algunas ocasiones), membranas mucosas inflamadas, úlceras cutáneas descamativas. Beriberi: Es una enfermedad en la cual el cuerpo no tiene suficiente tiamina (vitamina B1). Existen dos tipos principales de beriberi: El beriberi húmedo que afecta el sistema cardiovascular El beriberi seco y el síndrome de Wernicke-Kórsakov que afectan el sistema nervioso Actualmente es poco común en los Estados Unidos porque la mayoría de los alimentos son enriquecidos con vitaminas. El exceso de alcohol dificulta la absorción y el almacenamiento de la tiamina por parte del cuerpo. Los síntomas del beriberi seco abarcan: Dificultad para caminar, pérdida de la sensibilidad (sensaciones) en las manos y en los pies, pérdida de la función muscular o parálisis de las extremidades inferiores, confusión mental/dificultades con el habla, dolor, movimientos extraños de los ojos (nistagmo). Los síntomas del beriberi húmedo abarcan: Despertarse en la noche con dificultad para respirar, incremento de la frecuencia cardíaca, dificultad para respirar con la actividad, hinchazón de las extremidades inferiores Anemia perniciosa: La anemia perniciosa es una disminución en los glóbulos rojos que ocurre cuando los intestinos no pueden absorben apropiadamente la vitamina B12. La mayoría de las víctimas de anemia perniciosa no secretan una glucoproteína necesaria (llamada factor intrínseco) en la mucosa estomacal. Esta proteína se une en forma específica a la cobalamina, y el complejo de cobalamina-factor intrínseco es absorbido por las células del intestino delgado. La mala absorción de la cobalamina se combate hoy con inyecciones periódicas de la vitamina. Los síntomas pueden abarcar: Confusión, depresión, pérdida del equilibrio, entumecimiento y hormigueo en las manos y los pies 
  • #9 El agente reductor cede electrones de su estructura química, aumentando su estado de oxidación, es decir, siendo oxidado.
  • #11 Norepinefrina: Es una catecolamina, es decir, una hormona producida por las glándulas suprarrenales, las cuales se encuentran en la parte superior de los riñones. Las catecolaminas son secretadas en la sangre cuando una persona está bajo estrés físico o emocional. Las mayores catecolaminas son: dopamina, norepinefrina y epinefrina La epinefrina es una hormona químicamente idéntica a la adrenalina producida por el cuerpo, y ambos nombres se usan indistintamente. Cuando se produce naturalmente en el cuerpo, ayuda a responder de manera efectiva a corto plazo al estrés, a menudo se refiere como una hormona de lucha o huida. Aumenta el flujo de sangre a los músculos, dilata las pupilas, abre las vías respiratorias de los pulmones, y aumenta la frecuencia cardiaca y el azúcar en la sangre. La epinefrina se utiliza también como un medicamento para tratar el paro cardíaco, el asma y las reacciones alérgicas o de anafilaxia.
  • #19 El ciclo de Krebs, es un ciclo metabólico de importancia fundamental en todas las células que utilizan oxígeno durante el proceso de respiración celular.