Metabolismo y
alimentación
Biología – 5° Año
Prof. Yelitza M. Ramos M.
Republica Bolivariana de Venezuela
Ministerio del poder popular para la Educación
U.E.C. Santa María
Metabolismo (definición) (1)
• El metabolismo es el conjunto de transformaciones químicas que se efectúan constantemente en las células de los organismos vivos; y es un proceso por el cual se
transforman sustancias orgánicas e inorgánicas como el dióxido de carbono y el agua; todo para producir nuevas sustancias,
además del calor y la energía para realizar todas las
transforma-ciones químicas esenciales para que el organismo pueda
desarrollar actividades de movilización, crecimiento y reproducción.
Metabolismo (definición) (2)
• El metabolismo se puede dar de dos formas: como anabolismo (formar nuevas sustancias de otras más simples) y el
catabolismo (para producir
energía y eliminar desechos). Este segundo puede ser: aeróbico
cuando la obtención de energía se lleva a cabo a partir de la
combustión de carbohidratos en presencia de oxígeno (procesos de oxidación), o anaeróbico si se lleva a cabo a partir de la
combustión de carbohidratos en ausencia de oxígeno.
Metabolismo (definición) (3)
• El metabolismo basal es la
cantidad mínima de energía que requiere una célula (o un
organismo) para subsistir y llevar a cabo funciones esenciales,
como la respiración. Este gasto energético depende de varios factores como la edad, sexo, estatura, cantidad de energía muscular, entre otros y se calcula en kilocalorías/día; por ejemplo cuando se suministra nutrientes vía intravenosa a pacientes
Catabolismo (definición) (1)
• El catabolismo es el proceso de degradar o descomponer
nutrientes orgánicos complejos en sustancias simples con el
objetivo obtener energía útil para las células. El catabolismo lleva a cabo procesos de reducción y oxidación donde el organismo se encarga de degradar biomolé-culas para obtener de ellas energía. Este proceso es más o menos semejante en todos los seres vivos, animales o vegetales, con excepción de cierto tipo de bacterias.
Catabolismo (definición) (2)
• El catabolismo degrada moléculas orgánicas como proteínas, los lípidos y los polisacáridos, que son
transformadas durante el proceso de digestión en aminoácidos,
ácidos grasos y monosacáridos respectivamente; también
convierte a la glucosa en energía y agua (respiración). En el
catabolismo no sólo se extrae energía, sino que también se es capaz de desechar productos que puedan dar reacciones químicas que son destructivas al
Catabolismo (definición) (3)
• Se habla de catabolismo
muscular cuando el organismo, al
no recibir alimento alguno y, por tanto, al no recibir sustancias complejas para la obtención de energía, debe procurarlas
directamente en el tejido muscular. Es decir, el cuerpo comienza a "comerse a sí
mismo". Como consecuencia, la persona pierde masa muscular. Este proceso es muy frecuente en las personas que se someten a dietas de hambre o que llevan una alimentación deficiente para el nivel de energía que necesitan.
Anabolismo (definición) (1)
• El anabolismo o biosíntesis es un proceso metabólico en el cual se generan sustancias complejas a partir de otras sustancias más simples. En este sentido, tanto vegetales como animales
registran procesos anabólicos, pero estos son de naturaleza distinta, y por lo tanto, reciben diferentes nombres. Por
ejemplo, la gluconeogénesis, la fotosíntesis, la quimiosíntesis, etc. Todos estos procesos reciben el nombre genérico de ruta
Anabolismo (definición) (2)
• El anabolismo permite: la forma-ción de células y, por ende, de tejidos, aumenta la masa
muscular y almacena energía por medio de enlaces químicos en moléculas orgánicas. En el caso de las plantas, la fotosíntesis les permite obtener glucosa a partir de moléculas de agua (H2O) y de dióxido de carbono (CO2); en el caso de los seres animales el proceso se relaciona estratégi-camente con la formación de tejido muscular, las proteínas se sintetizan a partir de aminoácidos con consumo energético.
Fotosíntesis (definición) (1)
• La fotosíntesis es el proceso
metabólico por el que las plantas verdes convierten sustancias
inorgánicas (dióxido de carbono y agua) en sustancias orgánicas (hidratos de carbono) despren-diendo oxigeno debido a la transformación de energía luminosa en energía química producida por la clorofila.
• El proceso de la fotosíntesis es llevado a cabo en 2 fases: una fase luminosa o fotoquímica, y Fase oscura, fase de fijación de carbono o Ciclo de Calvin.
Fotosíntesis (definición) (2)
• La fase luminosa o fotoquímica sucede en la membrana tilacoidal de los cloroplastos, en esta fase la energía de la luz estimula la
producción de poder energético en forma de adenosín trifosfato (ATP) y el poder reductor en forma de nicotinamida adenina dinucleótido fosfato (NADPH) que aportara los electrones
necesarios para lograr ATP. Asimismo, esta fase es
fotodependiente ya que se desarrolla únicamente cuando hay luz.
Fotosíntesis (definición) (3)
• La fase oscura, fase de fijación de
carbono o Ciclo de Calvin
acontece en el estroma de los cloroplastos, la energía ATP y NADPH2 obtenidos en la fase luminosa incitan la formación de materia orgánica por medio de sustancias inorgánicas, la fase oscura no precisa de la presencia de la luz. El resultado es la
formación de glucosa y regenera las moléculas para la continua-ción del ciclo. La glucosa es el resultado de la fotosíntesis, y que luego se utiliza para conseguir energía por la respiración celular.
Fotosíntesis (definición) (4)
• Los factores externos que intervienen en la fotosíntesis son: la intensidad luminosa, la temperatura, el tiempo de
iluminación, la escasez de agua, la concentración de dióxido de carbono y oxígeno en el aire. Los organismos que poseen la capacidad dela fotosíntesis son los fotoautótrofos, en esta grupo también se incluyen aquellas bacterias que realizan la
quimiosíntesis ya que fijan el CO2 atmosférico.
Fotosíntesis (esquema)
Nota: el NADP es un receptor del Hidrogeno liberado en las plantas en la fotosíntesis tras estimularse la clorofila ante laluz solar y sólo interviene en procesos anabólicos. Es similar o análogo al NAD que actúa en la respiración celular y en los procesos catabólicos
Quimiosíntesis (definición) (1)
• La quimiosíntesis o
quimio-autotrofía consiste en la síntesis
de ATP a partir de la energía que se libera en reacciones de
compuestos inorgánicos reducidos. Ocurre sólo en organismos procariontes que usan como fuente de carbono el dióxido de carbono en un proceso similar al ciclo de Calvin de las plantas, pero su fuente de
energía proviene de reacciones químicas en lugar de la luz.
Quimiosíntesis (definición) (2)
• Incluye a:
• Bacterias incoloras del azufre
que usan el H2S procedente de la descomposición de la materia orgánica y aguas residuales. • Bacterias del nitrógeno que
oxidan amoniaco (NH3) que transforman en nitratos (NO3), los cuales pueden ser utilizados luego por las plantas.
• Bacterias del hierro, que oxidan
compuestos ferrosos a férricos. • Bacterias del hidrógeno que
pueden utilizar el hidrógeno molecular.
Respiración Celular (definición) (1)
• La respiración celular, o
respiración interna, es el proceso
de transformar energía química en formas de energía utilizables por la célula. Este proceso se lleva a cabo por medio de la oxidación, degradando compuestos
orgánicos para convertirlos en compuestos inorgánicos. La respiración celular, a su vez, se clasifica en dos tipos: respiración anaeróbica y respiración
Respiración Celular (definición) (2)
• En la respiración celular, la
glucosa se degrada en un proceso que consta de dos etapas: la
glucólisis y la respiración
(aeróbica o anaeróbica).
• La glucólisis se produce en el citoplasma de las células y no requiere de oxígeno; consiste en la degradación de glucosa (6 carbonos) por una serie de reacciones bioquímicas hasta llegar a dos moléculas de
piruvato (o acido pirúvico de 3 carbonos).
Respiración Celular (definición) (3)
• La respiración aeróbica se produce en la mitocondria y comprende dos etapas: el ciclo
de Krebs (o ciclo del ácido cítrico)
y la cadena transportadora de
electrones. Es en esta última
etapa, la cadena transportadora de electrones, es donde el
oxígeno capta los electrones y se forma agua. La respiración
aeróbica produce 24 de los 32
ATP teóricos que resultan de la respiración celular aeróbica. Los restantes ATP se obtendrán de la glucólisis y de la oxidación del piruvato.
Respiración Celular (definición) (4)
• El ciclo de Krebs, o ciclo del ácido
cítrico, genera la mayor parte de
los acarreadores de electrones (energía) que se conectarán en la cadena transportadora de
electrones (CTE) en la última parte de la respiración celular de las células eucariontes. Es un ciclo porque es una cadena de oxidación, reducción y transfor-mación del citrato o ácido cítrico de seis carbonos que se completa regenerándose en oxalacetato, que es una molécula necesaria para producir nuevamente ácido cítrico.
Respiración Aeróbica (esquema)
Nota: además del NAD
en el ciclo de Krebs intervienen otras moléculas
receptoras del hidrogeno liberado, aquí indicamos a
todas como NAD por comodidad del esquema y es
por ello la diferencia en la cantidad de ATP ya que en teoría cada 2NADH2 puede
Respiración Celular (definición) (6)
• Si otro compuesto como los sulfatos, nitratos, bióxido de carbono, o iones férricos captan los electrones, se habla de
respiración anaeróbica y como
todos los posibles aceptores en la respiración anaeróbica tienen un potencial de reducción menor que el O2, se genera menos
energía en este metabolismo que en la respiración aerobia convencional. Los resultados de estas “respiraciones” pueden ser: nitritos, sulfuros, metano,
nitrógeno gaseoso, iones férricos reducidos, etc.
Fermentación (definición) (1)
• La fermentación o metabolismo
fermentativo es un proceso
catabólico de oxidación
incompleta, que no requiere
oxígeno, y cuyo producto final es un compuesto orgánico. Es propio del metabolismo de muchos
microorganismos y según los productos finales, existen
diversos tipos de fermentación. El beneficio industrial primario de la fermentación es la conversión del mosto en vino, cebada en cerveza y carbohidratos en dióxido de carbono para hacer pan.
Fermentación (definición) (2)
• La fermentación, aunque es un proceso anaeróbico, no es un proceso de respiración ya que no se une a una cadena
transportadora de electrones, y desde el punto de vista
energético, las fermentaciones son muy poco rentables si se le compara con la respiración
aeróbica, ya que a partir de una molécula de glucosa sólo se
Fermentación (definición) (3)
• En la fermentación acética se transforma el alcohol etílico en ácido acético, la sustancia
característica del vinagre.
• En la fermentación alcohólica la glucosa se transforma en alcohol (etanol), dióxido de carbono
(CO2) y moléculas de ATP que consumen los propios microor-ganismos. El etanol resultante se emplea en la elaboración de algunas bebidas alcohólicas, tales como el vino, la cerveza y la sidra.
Fermentación (definición) (4)
• La fermentación butírica se da la conversión de los glúcidos en
ácido butírico y se caracteriza por la aparición de olores pútridos y desagradables.
• En la fermentación láctica se
fermenta la glucosa para obtener energía metabólica (ATP) y ácido láctico, que es un producto de desecho que provoca la
desactivación de los procesos de descomposición, y por eso es
tradicionalmente empleada como un método de conserva de
alimentos, ejemplo en quesos, yogurt, encurtidos, etc.
Fermentación (definición) (5)
• La fermentación láctica también se verifica en el tejido muscular cuando, a causa de una intensa actividad motora anaeróbica, no se produce una aportación
adecuada de oxígeno que permita el desarrollo de la respiración
aeróbica. Cuando el ácido láctico se acumula en las células
musculares produce síntomas asociados con la fatiga muscular (el dolor tras mucho trote por ejemplo).
Fermentaciones (esquemas)
En músculos de animales y en microorganismos En levaduras En algunas bacterias anaeróbicas En algunas bacterias aeróbicasSEGUNDA PARTE
Alimentación (definición)
• La alimentación es la ingesta de alimentos por parte de los
organismos para conseguir los nutrientes necesarios y así con esto obtener las energías y lograr un desarrollo equilibrado.
• La alimentación se refiere al proceso de consumir los
alimentos que luego proveerán de nutrientes al organismo. La
nutrición es el proceso, luego de
la alimentación, mediante el cual el organismo busca los nutrientes en los alimentos consumidos para transformarlos en energía para sobrevivir y subsistir.
Nutrición (definición)
• La nutrición es el proceso biológico en el que los
organismos animales y vegetales absorben de los alimentos los nutrientes necesarios para la vida. La nutrición es importante porque es fundamental para el funcionamiento y el
manteni-miento de las funciones vitales de los seres vivos, ayuda a mantener el equilibrio homeostático del organismo, tanto en procesos macrosistémicos (crecer,
reproducirse, moverse, etc.), como en la digestión y el metabolismo.
Nutrición autótrofa
(definición) (1)
• Se conoce como nutrición
autótrofa aquella que utilizan los
organismos autótrofos, que son organismos que producen su propio alimento, sintetizando las sustancias esenciales que
necesitan para su metabolismo a partir de las sustancias
inorgánicas, como el dióxido de carbono, el agua y las sales
minerales. Los organismos que llevan a cabo una nutrición autótrofa son las plantas, las
algas y algunos tipos de bacterias, y se les consideran como
Nutrición autótrofa
(definición) (2)
• Existen diferentes tipos de seres autótrofos, por ejemplo, los
denominados quimiolitótrofos, que son las bacterias que utilizan la oxidación de compuestos
inorgánicos para la producción de energía, tales como el anhídrido sulfuroso o los compuestos
ferrosos. Por ejemplo, las
bacterias sulfurosas que viven en los volcanes activos o las
bacterias nitrificantes. Asimismo, están los fotolitoautótrofos, que son los organismos que usan la fotosíntesis, como las plantas, algas y bacterias verdeazuladas.
Nutrición heterótrofa
(definición) (1)
• Como nutrición heterótrofa se designa aquella propia de los
organismos heterótrofos, que son los seres que necesitan de otros para vivir, es decir, que se
alimentan con las sustancias orgánicas que son sintetizadas por otros organismos.
• Ejemplos de nutrición heterótrofa los vemos en los hongos, los
animales, multitud de bacterias y en protozoos o protozoarios, que fabrican moléculas orgánicas
complejas aprovechando la
energía de los seres autótrofos u heterótrofos que se han comido.
Nutrición heterótrofa
(definición) (2)
• Existen diferentes tipos de seres heterótrofos, que según su
nutrición, pueden dividirse en cuatro clases, holotrofa (quienes forman la cadena alimenticia:
carnívoros, herbívoros o fitófagos, y omnívoros), saprófaga (se alimentan de
muertos), simbiótica y parásita. • Los seres heterótrofos no poseen
la capacidad de transformar la materia inorgánica en orgánica, por lo que dependen de los
elementos orgánicos sintetizados por otros organismos.
Nutrición heterótrofa
(definición) (3)
• Nutrición holozoica: se refiere a
los animales que se comen todo su alimento. Esta nutrición se da en particular en aquellos
animales, como el ser humano, que poseen un sistema digestivo especializado que permite la ingesta de alimentos sólidos que pasan por un proceso de
ingestión, digestión y absorción de nutrientes. Incluye a los
herbívoros, los carnívoros y los omnívoros, además de casos particulares como insectívoros, frugívoros, granívoros, vermí-voros (come gusanos), etc.
Nutrición heterótrofa
(definición) (4)
• Nutrición saprotrófica: se refiere
a los organismos que se alimentan de las materias
orgánicas en descomposición o de restos orgánicos sin vida, por ejemplo, bacterias, larvas,
hongos, mohos o levadura. Este tipo de nutrición es importante porque posibilita el reciclaje de materia orgánica de plantas y animales.
Nutrición heterótrofa
(definición) (5)
• La nutrición simbiótica, es la interacción en la que varias especies de seres vivos,
comparten sus cualidades, el espacio vital y los recursos, para obtener, aumentar o producir los nutrientes, asimilarlos mejor y finalmente conseguir energía y proliferar de forma más eficiente. Así se generan sinergias, en las que todos salen beneficiados en dicha relación. Ejemplo entre hongos y algas (líquenes), el hongo le suministra humedad al alga, y el alga comparte los
Nutrición heterótrofa
(definición) (6)
• Nutrición parásita: se conoce
también como parasitismo. Este tipo de nutrición heterótrofa es propia de los organismos que se alimentan de otros seres vivos sin matarlos, por ejemplo, los
gusanos, piojos, garrapatas, entre otros. También hay plantas
parásitas que viven de otras plantas, como muchos
muerdagos y la rafflesia (→) que a costa de vivir de otras plantas, su única presencia es cuando
florece y da la flor más grande del mundo.
Nutrición heterótrofa (etapas)
• Captura: ocurre cuando las
células capturan las partículas alimenticias que el organismo a consumido.
• Ingestión: la célula introduce el
alimento en una vacuola o un fagosoma.
• Digestión: en este proceso los
lisosomas esparcen sus enzimas digestivas en el fagosoma, que transformará la materia que se ingiere en sustancias más
sencillas que puede absorber el organismo.
• Absorción: proceso en el cual los
nutrientes pasan a las células y circulan entre éstas a fin de absorber los nutrientes
necesarios para el organismo. • Metabolismo: fase en que se
producen las transformaciones químicas en las células y, que posibilita llevar a cabo diversas funciones vitales.
• Excreción: fase en la cual se
eliminan los restos de los
productos generados durante el metabolismo y que no se pueden aprovechar como el amoniaco o el dióxido de carbono.
TERCERA PARTE
Biomoléculas (definición) (1)
• Las biomoléculas son sustancias imprescindibles que forman parte de los seres vivos, y que cumplen una serie de funciones importan-tes para su buen funcionamiento biológico. Las biomoléculas se forman a partir de los seis elementos químicos más
abundantes en los organismos, que son: el carbono (C), el
hidrógeno (H), el nitrógeno (N), el oxígeno (O), el fósforo (P) y el
azufre (S). A estos se le unen
otros como el hierro (Fe), el sodio (Na), el cloro (Cl), el yodo (I),
Biomoléculas (definición) (2)
• Las biomoléculas inorgánicas son necesarias para la vida, en
general, y se encuentran tanto en los organismos vivos como en los cuerpos inertes, y se caracterizan por no tener bases de carbono. Algunos ejemplos son el agua, algunos tipos de gases como el oxígeno, el bióxido de carbono, los nitrato y las sales inorgánicas como el bicarbonato, o la sal común (cloruró de sodio), también entran: el oxido de calcio, el amoniaco, etc.
Biomoléculas (definición) (3)
• Las biomoléculas orgánicas, se caracterizan por tener bases de carbono y por ser sintetizadas por los seres vivos a través de
diversas reacciones químicas del metabolismo. Las biomoléculas más conocidas son: los
aminoácidos, los glúcidos, los lípidos, las proteínas, los ácidos nucleicos y las vitaminas; todas indispensables para la formación y funcionamiento de las células que componen los tejidos y los órganos de los seres vivos.
Biomoléculas (funciones)
• Las principales funciones de las biomoléculas son:
• Conforman la materia empleada por las células que,
posteriormente forman los tejidos, órganos y demás
estructuras necesarias para la existencia de seres vivos.
• Controlan el correcto funcionamiento de los organismos vivos.
• La deficiencia de las biomoléculas genera problemas de salud y
enfermedades.
• Libera energía a través de los glúcidos.
• Permiten la construcción de enlaces múltiples de elementos. • Transportan nutrientes y otro tipo
de sustancias.
• Contienen información genética, gracias a los ácidos nucleicos, que será heredada por cada
Glúcidos (definición) (1)
• Los glúcidos son biomoléculas compuestas principalmente de carbono, hidrógeno y oxígeno, aunque algunos de ellos también contienen nitrógeno, azufre y fósforo. Las principales funciones de los glúcidos en los seres vivos son el proporcionar energía
inmediata (no en vano son la principal fuente de energía, a través de un proceso de
oxidación, en la mayoría de las células no fotosintéticas), así como una función estructural.
Glúcidos (definición) (2)
• A los glúcidos anteriormente, se les conocía como hidratos de
carbono o carbohidratos debido
a que en su fórmula empírica, los átomos de hidrógeno y oxígeno están unidos entre sí (Cn(H2O)n donde n3); que son nombres poco apropiados, ya que no son átomos de carbono hidratados, sino que constan de átomos de carbono unidos a otros grupos funcionales como el carbonilo (C=O) y el hidroxilo (C–OH).
• Según la complejidad de la molécula, los glúcidos se clasifican en monosacáridos,
oligosacáridos (entre los que
incluyen los disacáridos) y
polisacáridos. A este grupo se
agregan otras biomoléculas que presentan en su estructura una porción glucídica, otra porción químicamente diferente:
derivados de monosacáridos entre los que entran: las
Monosacáridos
• Los monosacáridos son los
glúcidos más simples, son sólidos neutros, incoloros, cristalinos, solubles en agua; generalmente con sabor dulce. Ejemplos son: la
glucosa (principal combustible
energético celular →), la
galactosa, la fructosa y la ribosa
(de 5 átomos de C). La fórmula química general es (CH2O)n, donde n es cualquier número igual o mayor a tres y menor de siete, pero no siempre se cumple ya se incluyen algunos de los
derivados de los procesos de reducción y de oxidación.
Disacáridos
• Los disacáridos son glúcidos formados por dos moléculas de monosacáridos tras una reacción de condensación que implica la pérdida de un átomo de
hidrógeno de un monosacárido y un grupo hidroxilo del otro
monosacárido, con la
consecuente formación de una molécula de H2O. Son sólidos cristalinos, solubles en agua, con sabor dulce e incluyen a la
sacarosa (azúcar común), la maltosa y la lactosa.
Oligosacáridos
• Los oligosacáridos están compuestos por tres a diez
moléculas de monosacáridos que al hidrolizarse (añadir agua) se liberan. No obstante, la definición de cuan largo debe ser un glúcido para ser considerado oligo o
polisacárido varía según los autores. Los oligosacáridos se
encuentran con frecuencia unidos a proteínas, formando las
glucoproteínas, como una forma común de modificación tras la síntesis proteica.
Polisacáridos
• Los polisacáridos son cadenas, ramificadas o no, de más de diez monosacáridos, que resultan de unir muchas moléculas de
monosacáridos con la pérdida de varias moléculas de agua. Los polisacáridos son polímeros biológicos y su función en los
organismos vivos está relacionada con estructuras de tejidos y
paredes celulares ; o de
almacenamiento; entre ellos tenemos al almidón, la celulosa (que forma la madera y el algo-dón) y la quitina (material de uñas, pelo y cuernos).
Lípidos (definición) (1)
• Los lípidos son un conjunto de moléculas orgánicas que están constituidos principalmente por carbono e hidrógeno y en menor medida por oxígeno (lípidos
simples), aunque, también
pueden contener fósforo, azufre y nitrógeno (lípidos complejos). • Debido a su estructura, son
moléculas hidrófobas (insolubles en agua). Unos están formados por cadenas alifáticas saturadas (enlace simple en los carbonos) o insaturadas (hay enlaces dobles o triples entre carbonos), y otros tienen anillos (aromáticos).
Lípidos (definición) (2)
• Los lípidos cumplen muchas funciones: como reserva energé-tica (en triglicéridos), estructural (como los fosfolípidos de la
membrana celular) y reguladora (sirven para la formación de
vitaminas A, D, K y E; y hormonas como la testosterona, estrógenos y esteroides). Son aislantes
térmicos naturales ya que son malos conductores del calor; y lípidos como ceras ayudan en la impermeabilización de las hojas en las plantas y las plumas.
• Los lípidos son un grupo muy heterogéneo que usualmente se subdivide en dos, según si poseen en su composición de ácidos
grasos (lípidos saponificables, que pueden formar jabón si
interactúan con una base como la soda caustica (NaOH)) e incluye a las grasas (solidos) y aceites
(líquidos), y las ceras; y los que no los posean (lípidos
insaponi-ficables), son lípidos aromáticos
que incluyen a esteroides como el colesterol.
Ácido grasos
• Un ácido graso es una
biomolécula formada por una larga cadena hidrocarbonada lineal, de diferente longitud o número de átomos de carbono. Cada átomo de carbono se une al siguiente y al precedente por
medio de un enlace covalente sencillo (en acido graso saturado) o doble (en acido graso
insaturado), en un extremo hay un grupo carboxilo (–COOH) y al átomo del otro extremo le
quedan libres tres enlaces que son ocupados por átomos de hidrógeno (–CH3).
Grasas y aceites
• Si los ácidos grasos son sólidos a temperatura ambiente se les denominan grasas, si son líquidos se les conocen como
aceites. Normalmente los aceites
se forman con ácidos grasos no saturado y las grasas con los
saturados de enlaces simples que le otorgan solidez como, por
Acilglicéridos, triglicéridos y ceras
• Cuando ácidos grasos se
combinan con una molécula de glicerina (un alcohol con tres grupos –OH) tenemos a los
acilglicéricos. Según los ácidos
grasos que se unen a la molécula de glicerina, tenemos a los
monoacilglicéridos, los diacilgli-céridos y los triglidiacilgli-céridos
(llamados también grasas neutras). Las ceras son acilgli-céricos y suelen encontrarse en las hojas de las plantas y las
plumas de las aves que le otorgan propiedades hidrofóbicas.
Fosfolípidos
• Los fosfolípidos son lípidos
complejos, ya que, además de su esqueleto de glicerina y sus 2 colas de ácidos grasos, presenta un grupo fosfato. Los fosfolípidos son lípidos especializados y son componentes principales de la membrana plasmática o celular donde las colas de los ácidos grasos forman la parte
hidrofóbica de la capa situada entre las cabezas hidrofílica de los grupos fosfatos.
Terpenoides
• Los terpenos son una vasta y diversa clase de compuestos orgánicos derivados de un
hidrocarburo de cinco átomos de carbono. El nombre proviene de que los primeros miembros de esta clase fueron derivados de la trementina o aguarrás (en inglés), y suelen formar parte de ellos sustancias como las vitaminas: A, C, E y K; los carotenos, y los
aceites esenciales (→) de algunas
plantas y flores, como el limonero y el naranjo, el eucalipto, los
sabores del clavo, el jengibre, la menta, entre otros.
Esteroides
• Los esteroides son triterpenos basados en un sistema de cuatro anillos fusionados, tres con seis átomos y uno con cinco. Esta
estructura básica se modifica por adición de diversos grupos
funcionales, como carbonilos e hidroxilos (hidrófilos) o cadenas hidrocarbonadas (hidrófobas), e incluye al colesterol, varias
hormonas como la testosterona y el estrógeno, así como muchos fármacos como la cortisona.
Proteínas (definición)
• Las proteínas son polipéptidos ordenados en estructuras
tridimensionales, estables y funcionales. En este sentido, los
polipéptidos son cadenas de
péptidos y estas últimas son cadenas de aminoácidos.
• A nivel biológico, se identifican veinte tipos de aminoácidos que constituyen las diferentes
secuencias y, por lo tanto, las diversas proteínas.
Proteínas (estructuras)
• Las proteínas se clasifican según los niveles que adoptan sus
estructuras divididas en
estructura primaria, secundaria, terciaria y cuaternaria:
• La estructura primaria de las proteínas se define por el orden de enlace de los aminoácidos. • La estructura secundaria de las
proteínas establece las interacciones entre los
polipéptidos presentes en el esqueleto proteico dando
pliegues y/o espirales internos.
• La estructura terciaria de las proteínas especifica las
interacciones entre las cadenas laterales formando pliegues tridimensionales.
• La estructura cuaternaria de las proteínas define cómo se juntan o arreglan varias cadenas
polipeptídicas entre sí. Son
características de proteínas más complejas como, por ejemplo, la hemoglobina.
Proteínas (funciones)
• Enzimas digestivas: degradan
nutrientes como, por ejemplo, la amilasa, la lipasa y la pepsina. • Hormonas peptídicas: envían
señales químicas para controlar o nivelar procesos fisiológicos
como, por ejemplo, la insulina y el glucagón. Estas se diferencian de las hormonas basadas en esteroides (lípidos).
• Proteínas estructurales: ayudan
al movimiento y a dar forma como, por ejemplo, la actina, la tubulina y la queratina del
citoesqueleto y el colágeno.
• Proteínas transportadoras:
desplazamiento de sustancias, ejemplo, la hemoglobina que transporta oxígeno a través de la sangre y la linfa.
• Anticuerpos: defiende el
organis-mo de patógenos externos. • Funciones de reserva y
almacenamiento: son materia
prima como fuente de carbono y de energía química en diferentes organismos. Ejemplos: la
ovoalbúmina en el huevo, o la caseína de la leche. La ferritina forma una estructura hueca donde se almacena hierro.
Aminoácidos (definición) (1)
• Los aminoácidos son monómeros que forman la base de las
proteínas vitales para el
funcionamiento adecuado de nuestro organismo. Los
aminoácidos están compuestos por un grupo amino (–NH2) que es un radical básico, y un grupo carboxilo (–COOH) que es un grupo ácido, un hidrógeno y un grupo funcional denominado
cadena lateral o grupo R, siendo . el aminoácido glicina, cuyo grupo R se compone solo de una
molécula de hidrógeno el más simple de todos ellos.
Aminoácidos (2)
• El número de aminoácidos es de , aproximadamente unos 250, pero sólo 20 aminoácidos componen las proteínas, y son conocidos como alfa-aminoácidos. Estos se clasifican según: el tipo de
cadena lateral o grupo R
(hidrocarburos, neutros, ácido o base), su comportamiento
químico (ácido, básico, polar o no polar), y si es sintetizado o no por el cuerpo humano (esencial o no esencial); y todos son importan-tes para mantener una buena salud.
• Los aminoácidos cumplen
diversas funciones ya que son la base de las proteínas. Entre sus funciones más importantes se pueden mencionar: transporte de nutrientes, reparación o
crecimiento de tejidos corporales así como en la sanación de
heridas, almacenamiento de los nutrientes, pueden aportar
energía. mantiene el equilibrio de los ácidos del organismo,
permiten la contracción muscular entre otras.
Bases nitrogenadas (definición) (1)
• Las bases nitrogenadas (también llamadas nucleobases) son
compuestos orgánicos cíclicos, que incluyen dos o más átomos de nitrógeno. Son parte
fundamental de los nucleótidos, y los ácidos nucleicos. Adenina (A) la guanina (G) son púricas, la citosina (C), la timina (T) y el uracilo (U) son pirimidínicas; además tenemos a la cafeína, la teofilina (del té y la yerba mate) y la teobromina (del cacao) que son xantinas; y al acido úrico presente en la orina.
Bases nitrogenadas (2)
• Las bases nitrogenadas, salvo por las xantinas como la cafeína que actúan solas como alcaloides o estimulantes, o el acido urico que es un producto de excreción, las más comunes suelen presentarse combinadas con azucares cíclicos de cinco carbonos (pentosas) y grupos fosfatos (H3PO4). Esta combinación se conoce
normalmente como nucleótidos.
• Los nucleótidos e unen para
formar grandes estructuras como el ADN, responsable del código genético y los distintos ARN que se encargan de la síntesis de proteínas. Además hay nucleó-tidos más pequeños que forman las moléculas de ATP, NADH y
NADPH, y que actúan como
encimas responsables de la transferencia de energía en las distintas reacciones bioquímicas que la célula realizar interna-mente en su metabolismo.
La Caloría (1)
(unidad histórica del Calor )
• Por razones históricas, cuando se pensaba que el calor era una
especie de fluido se uso como unidad básica la caloría (cal);
siendo esta la cantidad de energía necesaria para elevar la
temperatura de un gramo de agua pura, desde 14,5 °C a 15,5 °C, a una presión normal de una atmósfera.
La Caloría (2)
(y su uso en la alimentación y las dietas)
• La caloría se emplea como un índice para medir la energía de los alimentos ingeridos y poder así elaborar dietas.
• En promedio los carbohidratos aportan 4 cal/gramo; las
proteínas igual y las grasas unas 9 cal/gramo.
• Deben evitarse las calorías vacías, presentes en alimentos poco nutritivos; tales como: refrescos, azucares y bebidas alcohólicas.
La Caloría (3)
(necesidades calóricas según sexo y edad)
Caso Kcal/día Hombre adulto 2000 a 2500 Mujer adulta 1500 a 2000 embarazada 1°trimestre +0 a 300 embarazada 2°trimestre +300 a 350 embarazada 3°trimestre +350 a 450 Hombre (65 años) 1900 a 2100 Mujer (65 años) 1500 a 1700 Niño/a en edad escolar 1600 a 2500 Adolecente (varón) 2500 a 3000
La Caloría (4)
(algunas reglas en la alimentación)
• Los hidratos de carbono deberían representar el 50% de la energía total. Las grasas no deben
suponer más allá de 35%. Las proteínas tanto de origen animal como vegetal deben aportar el 15%.
• Verduras, hortalizas y frutas también aportan vitaminas y minerales.
• Deben evitarse dietas con menos de 1200 kcal/día en las mujeres y 1500 kcal/día en los hombres.
La Caloría (5)
(calorías de algunos alimentos)
Alimento cal/100g
Pescados y ternera asada 150-200
Pollo asado 110
Verduras verdes y tomates 20-30 Papas (al vapor, hervidas, sin salsas) 70-100
Papas fritas (no las de bolsa = 540) 290
Lechuga y apio 13 - 18
Cebollas, zanahorias y remolachas 40-45 Frutas (menos bananas = 120) 50-70
Quesos 200-400
Huevo sancochado 100
Arroz blanco 120-150
Arroz chino 300
Biomoléculas
• Las biomoléculas se clasifican en orgánicas e inorgánicas. Indicar en un cuadro comparativo:
• Características de las moléculas orgánicas e inorgánicas.
• Enlaces químicos que prevalecen en cada grupo (covalentes o
iónicos).
• Usos de las biomóleculas por los organismos y/o células.
• Ejemplos de biomoléculas de cada grupo.
• Realice igualmente un cuadro
comparativo para glúcidos, lípidos y proteínas, indicando sus
características, y usos de estos compuestos por parte de los organismos y/o células.
• Tabular en una tabla las distintas vitaminas, indicando que son y que función cumplen en el
Dietas y alimentación (1)
• Una dieta, régimen alimentario o
hábito alimentario es la
composición, frecuencia y
cantidad de comida y bebidas que constituye la alimentación de los seres vivos conformando hábitos o comportamientos nutricionales. • En el caso de la alimentación
humana, la dieta presenta
grandes variaciones históricas y geográficas, depende de factores culturales, individuales, ambien-tales, económicos, disponibilidad de alimentos y otros.
• La relación entre dieta y salud está ampliamente estudiada y se ha definido una cantidad grande de dietas, ya sea para
mantenerse saludable física y mentalmente, o para corregir problemas de salud o bien para modificar características
constitucionales. En las mismas se incluyen los tipos de
nutrientes, su cantidad y la
frecuencia de consumo, así como parámetros metabólicos y físicos.
Dietas y alimentación (2)
• Existe, como se indicó, una variedad de dietas, a las siguientes a continuación, investigar:
• ¿Cuál es su fundamento, qué la inspira y/o motiva, cual es su finalidad?
• ¿Qué alimentos se comen y cuales no en la dieta tal?
• ¿Qué ventajas tiene para la salud, y para que sirve esa dieta?
• ¿Qué desventajas y/o peligros puede acarrear para la salud; que enfermedades puede provocar?
1. Dieta Mediterránea. 2. Dieta Vegetariana. 3. Dieta Paleolítica. 4. Dieta Atkins.
5. Dieta Dukan.
• Agregue a las anteriores además qué es una dieta saludable según OMS.
• Tabule sus resultados en un
cuadro comparativo y saque sus conclusiones.