LICEO DE CORONADO.CURSO DE BIOLOGÍA, X NIVEL.2016

BIOMOLÉCULAS

Tipos de biomoléculas

Orgánicas.Inorgánicas.

Carbohidratos.Lípidos.Proteínas.Ácidos nucleicos.Vitaminas.

BIOMOLÉCULAS ORGÁNICAS

CARBOHIDRATOS

CARBOHIDRATOS

Definición: Son biomoléculas orgánicas constituidas principalmente por carbono, hidrógeno y oxígeno.

También se les conoce con el nombre de glúcidos o de sacáridos.

Los azúcares, almidones y celulosa son carbohidratos típicos, son fuentes de energía para las células vivas.

Funciones:

Fuente primaria de energía para el organismo.

Construcción de moléculas complejas. Quemar proteínas y grasas.Almacenamiento de energía en plantas

(almidón) y en animales (glucógeno). Material estructural en plantas.

Clasificación:

• Monosacáridos: o azucares simples• Disacáridos: compuestos por dos tipos de

monosacáridos.• Oligosacáridos: compuestos por tres a diez

unidades de sacáridos.• Polisacáridos: compuestos por muchos

monosacáridos.

• Monosacáridos: también recibe el nombre de azucares simples.

• Están formados por un solo sacárido• Ej: glucosa o dextrosa, fructuosa, galactosa,

ribosa, desoxirribosa.• Se agrupan de acuerdo a la cantidad de

átomos de carbono en: Nombre Cantidad de Carbonos

Triosas 3Tetrosas 4Pentosas 5Hexosas 6Heptosas 7

• Disacáridos: formados por la unión de dos monosacáridos.

• Ej: sacarosa, lactosa y maltosa.

Sacarosa

Ejemplos de sacáridos

Monosacárido Monosacárido Disacárido Nombre común

Glucosa +

Fructuosa =

Sacarosa Azúcar de mesa

Glucosa +

Galactosa =

Lactosa Azúcar de leche

Glucosa +

Glucosa =

Maltosa Azúcar de malta

• Polisacáridos: formados por una cadena de monosacáridos, de hasta mil unidades.

Ejemplo: Almidón (reserva de energía en las plantas) Glucógeno(reserva de energía en los

animales) Quitina (principal componente del

exoesqueleto de artrópodos) Celulosa (forma la pared celular vegetal)

LÍPIDOS

Definición: Son sustancias generalmente insolubles en solventes polares como el agua, pero se disuelven fácilmente en solventes orgánicos no polares, como el benceno, éter y cloroformo.

Al igual que los carbohidratos están formados por Carbono, Hidrogeno y Oxígeno pero éste último en menor proporción.

Por lo que se consideran también como sustancias ternarias (formados por tres elementos).

Algunos como el cebo de res o el tocino son sólidos a temperaturas ordinarias.

Otros son líquidos como el aceite de oliva, bacalao, girasol, maíz, canola,entre otros.

Funciones:

Energética: produce de 9-10 kcal/gr.Reserva: Almacenamiento de energía en

animales y algunas plantas (hibernación en osos).

Protección contra el agua en plantas.Acumulación de calor en animales.Estructural: Componente de las membranas

celulares.Informativa: como el caso de esteroides.

Alimentos ricos en lípidos son: carnes, huevos, productos lácteos y en su gran mayoría se ingieren en forma de triacilgliceroles.

Son ricos en grasa los alimentos de origen animal, mientras que los de origen vegetal, los aceites son insaturadas y libres de colesterol.

Los lípidos se clasifican en:

Simples: Ácidos grasos (triacilgliceroles).Saturados (grasas). Sólidos a 25°C.Insaturados (aceites). Ceras (cadenas largas de alcohol y ácidos grasos).

Compuestos Fosfolípidos. Glicolípidos. Esfingolípidos.

Esteroides. Colesterol (HDL y LDL) Hormonas sexuales (testosterona, estrógenos,

progesterona). Hormonas adrenocorticales (cortisona). Ácidos biliares (ácido cólico).

Terpenos.

Ácidos grasos saturados, Ácidos grasos insaturados y ceras.

LÍPIDOS SIMPLE

S

Están formados por una molécula de glicerol (alcohol con tres átomos de carbono) y tres moléculas de ácidos grasos, por lo que se les llama triglicéridos o triacilglicéridos.

Ácidos grasos saturados.

Solo presentan enlaces simples entre los átomos de carbono.

Son sólidos a temperatura ambiente (25°C). Son más difíciles de utilizar por el

organismo ya que sus puntos de enlaces están ocupados o saturados.

Ejemplo: Ácido palmítico, Manteca de cerdo, manteca, margarinas, mantequilla, natilla, aceite de palma hidrolizada…

Ácidos grasos de origen animal

Ácidos grasos insaturados

Tienen uno o varios enlaces dobles. Son líquidos a temperatura ambiente

(25°C). Ejemplos: Ácido oleico, linoleico,

linolénico, araquinodeico,… Los hay monoinsaturados y

polinsaturados.También, dentro de los ácidos grasos

insaturados, se pueden encontrar ácidos grasos trans y Cis.

Ácidos grasos insaturados

CERAS

Producen ácidos grasos y alcoholes de cadena larga por hidrólisis.

Contrario a los triacilgliceroles, las ceras no se hidrolizan con facilidad, por lo que resultan útiles como recubrimientos protectores en plantas (hojas, tallos) y animales (pelo, cerdas, plumas, piel, colmenas).

Fosfolípidos, Glicolípidos y Esfingolípidos.

LÍPIDOS COMPUESTOS

Fosfolípidos

Los fosfolípidos, son un tipo especial de lípido, son los componentes primarios de las membranas celulares.

Son especialmente abundantes en el hígado, cerebro y tejido espinal.

En su estructura química poseen una molécula de glicerol, dos ácidos grasos, un grupo fosfato y una base nitrogenada.

Ejemplo: lecitina y cefalinas.

Los fosfolípidos son anfipáticos, esto es que son simultáneamente hidrofílicos e hidrofóbicos.

Una parte de su estructura es soluble en agua (hidrofílica), mientras que la otra, es soluble en lípidos (hidrofóbica).

En la parte hidrofílica se encuentran el grupo fosfato y el aminoalcohol o base nitrogenada.

Esta característica estructural hace posible que los fosfolípidos participen en el intercambio de sustancias entre un sistema acuoso y un sistema lipídico, separando y aislando a los dos sistemas, a la vez que los mantiene juntos.

Glicolípidos

Contienen ácidos grasos, glicerol y diversos carbohidratos como galactosa, glucosa o manosa.

Ejemplo de glicolípidos lo constituyen los cerebrósidos, que conforman el 7% de la materia sólida del cerebro, y en la cubierta de mielina de los nervios.

Esfingolípidos

Se encuentran en las membranas de plantas y animales.

Contienen esfingosina en lugar de glicerol. La enfermedad de Niemann-Pickse debe a

la acumulación de de lípidos, donde las esfingomielinas se acumulan en el cerebro, hígado y bazo, provocando retraso mental y muerte prematura.

Colesterol, Hormonas sexuales, Hormonas adrenocorticales y

Ácidos biliares.

ESTEROIDES

Son derivados del anillo del perhidrociclopentanofenantreno o ciclopentanoperhidrofenantreno.

A estos compuestos se los conoce con el nombre de esteroides y se han encontrado alrededor de 30 compuestos en la naturaleza.

Se encuentran en tejidos animales y vegetales, además de hongos, pero no en bacterias.

Colesterol

En el cuerpo humano se halla en mayor concentración en el tejido nervioso y en el cerebro.

Es el principal componente de los cálculos biliares.

También es un importante precursor en la biosíntesis de hormonas sexuales y la vitamina D.

El colesterol nunca viaja libre en la sangre y para llegar a todas las células del organismo tiene que unirse a una molécula proteica formando una lipoproteina..

Lipoproteínas de alta densidad (HDL)

Algunas se denominan lipoproteínas de alta densidad (HDL) porque tienen más proteína que lípido.

Contienen poco colesterol y lo transportan de las arterias al hígado para su eliminación.

Es el colesterol bueno, con más de 55mg de HDL por cada 100ml de sangre, se estará protegido contra las enfermedades cardíacas.

Por tanto los HDL ejercen un papel protector en el organismo y conviene tener altos sus niveles.

Lipoproteínas de baja densidad (LDL)

Lipoproteínas de baja densidad (LDL) tienen más lípido que proteína.

Las LDL, cuando se encuentran en exceso, depositan el colesterol en las paredes de las arterias.

Es el llamado colesterol malo.

Conviene tener bajos los niveles de LDL. Cuando los niveles sanguíneos de colesterol

LDL son altos (por encima de 180mg / 100ml de sangre), se forma en las paredes de las arterias una placa de arterosclerosis.

El término aterosclerosis se emplea para describir el “endurecimiento de las arterias”.

Los alimentos ricos en grasas saturadas elevan los niveles de LDL (con ello los niveles de colesterol en sangre) y es por ello por lo que se aconseja reducir su consumo.

Hormonas sexuales

La testosterona, la hormona masculina fundamental, es la responsable del desarrollo de las características sexuales secundarias, peculiares a los miembros masculinos de la especie.

En las hembras, resultan de particular importancia la progesterona (necesaria para un embarazo normal) y los estrógenos (que regulan el ciclo de ovulación).

Hormonas adrenocorticales

Se producen en la corteza de las glándulas adrenales.

La cortisona es la base de estas hormonas.

Realizan funciones en el metabolismo de los alimentos, mantienen el balance adecuado de electrolitos (en particular iones sodio y potasio), y regulan las inflamaciones y alergias.

Ácidos biliares

Las sales de los ácidos biliares actúan como agentes emulsionantes y son los componentes más importantes de la bilis humana.

La bilis se produce en el hígado, se almacena en la vesícula biliar y se secreta en el intestino.

Su función principal es la de facilitar la absorción de grasas a través de la pared intestinal.

El más abundante de los ácidos biliares es el ácido cólico.

Monoterpenos (C10), Sesquiterpenos (C15),

Diterpenos (C20), Triterpenos (C30), Politerpenos.

TERPENOS

Compuestos naturales que corresponden a polímeros de isopreno.

En forma natural son los principales componentes de la resina de los aceites esenciales, y son los que le confieren el aroma a las flores y el olor característico de la resina de las coníferas (como el ciprés y el pino), aunque algunos insectos también emiten terpenos, como el caso de chinches.

Funciones

Presentes es esencias vegetales como el mentol, alcanfor, eucaliptol, vainilla, limoneno, geraniol, pineno, mirceno, linalol, piretroides, azidaractina, entre otras.

También están presentes en vitaminas liposolubles como el retinol, tocoferol y fitomenadiona.

Pigmentos vegetales como los carotenos y xantofilas.

Aislantes como el caucho y el látex.

PROTEÍNAS

Proteínas

Las Proteínas son biopolímeros o macromoléculas orgánicas, constituidas básicamente por carbono (C), hidrógeno (H), oxígeno (O) y nitrógeno (N); aunque pueden contener también azufre (S) y fósforo (P) y, en menor proporción, hierro (Fe), cobre (Cu), magnesio (Mg), yodo (I), entre otros bioelementos.

Cada gramo de proteína provee 4,1 kcal.Estos elementos químicos se agrupan para formar

unidades estructurales llamados AMINOÁCIDOS, a los cuales se podrían considerar como los "ladrillos de los edificios moleculares proteicos".

La unión de dos o más aminoácidos (AA) mediante enlaces amida origina los péptidos.

En los péptidos y en las proteínas, estos enlaces amida reciben el nombre de enlaces peptídicos y son el resultado de la reacción del grupo carboxilo de un AA con el grupo amino de otro, con eliminación de una molécula de agua

Funciones

Tipos Ejemplos Localización o función

Energética Carne, huevos, lácteos y sus derivados.

Enzimas Ácido-graso-sintetosa Cataliza la síntesis de ácidos grasos.

Reserva Ovoalbúmina Clara de huevo.

Transportadoras Hemoglobina Transporta el oxígeno en la sangre.

Protectoras en la sangre Anticuerpos Bloquean a sustancias extrañas.

Hormonas Insulina Regula el metabolismo de la glucosa.

Estructurales Colágeno Tendones, cartílagos, pelos.

Contráctiles Miosina y actina Constituyente de las fibras musculares

Clasificación

Las proteínas se clasifican, de forma general, en Holoproteinas y Heteroproteinas según estén formadas respectivamente sólo por aminoácidos o bien por aminoácidos más otras moléculas o elementos adicionales no aminoacídicos.

De acuerdo con su estructura, se clasifican en primarias, secundarias, terciarias y cuaternarias.

Estructura primaria

La estructura primaria es la secuencia de aminoácidos de la proteína.

Nos indica qué aminoácidos componen la cadena polipeptídica y el orden en que dichos aminoácidos se encuentran.

La función de una proteína depende de su secuencia y de la forma que ésta adopte.

Ejemplo: la insulina

Estructura secundaria.

La estructura secundaria es la disposición de la secuencia de aminoácidos en el espacio.

Existen dos tipos de estructura secundaria: La a(alfa)-hélice La conformación beta.

Esta estructura se forma al enrollarse helicoidalmente sobre sí misma la estructura primaria. Se debe a la formación de enlaces de hidrógeno entre el -C=O de un aminoácido y el -NH- del cuarto aminoácido que le sigue.

Ejemplo: el colágeno.

Estructura terciaria

Esta conformación globular se mantiene estable gracias a la existencia de enlaces entre los radicales R de los aminoácidos. Ejemplo: la mioglobina y diferentes tipos de enzimas.

Aparecen varios tipos de enlaces: el puente disulfuro entre los radicales de

aminoácidos que tiene azufre. los puentes de hidrógeno. los puentes eléctricos. las interacciones hifrófobas.

Estructura cuaternaria

Esta estructura informa de la unión, mediante enlaces débiles (no covalentes) de varias cadenas polipeptídicas con estructura terciaria, para formar un complejo proteico.

Cada una de estas cadenas polipeptídicas recibe el nombre de protómero.

Ejemplo: la hemoglobina.

Valor biológico de 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.

La calidad biológica de una proteína será mayor cuanto más similar sea su composición a la de las proteínas de nuestro cuerpo. De hecho, la leche materna es el patrón con el que se compara el valor biológico de las demás proteínas de la dieta.

Necesidades diarias de proteínas

En general, se recomiendan unos 40 a 60 gr de proteínas al día para un adulto sano.

La Organización Mundial de la Salud y las RDA (Recommended Dietary Allowences publicadas en EE.UU. por la National Academic Science) recomiendan un valor de 0,8 gr/ kilogramo de peso y día.

Por supuesto, durante el crecimiento, el embarazo o la lactancia estas necesidades aumentan.

En general, se recomienda que una tercera parte de las proteínas que comamos sean de origen animal, pero es perfectamente posible estar bien nutrido sólo con proteínas vegetales, eso sí, teniendo la precaución de combinar estos alimentos en función de sus aminoácidos limitantes.

El problema de las dietas vegetarianas en occidente suele estar más bien en el déficit de algunas vitaminas, como la B12, o de minerales, como el hierro.

Enzimas digestivas, pancreáticas y cardiacas.

ENZIMAS

Generalidades

Las enzimas son, proteínas globulares capaces de catalizar las reacciones metabólicas.

Las enzimas, en su gran mayoría, son específicas para cada reacción, de ahí su gran número.

Como son catalizadores, actúan disminuyendo la energía de activación, combinándose con los reaccionantes para producir un estado intermedio con menor energía de activación que el estado de transición de la reacción no catalizada.

Una vez formados los productos de la reacción, la enzima se recupera.

Las enzimas cumplen las dos leyes comunes a todos los catalizadores:

la primera es que durante la reacción no se alteran,

y la segunda es que no desplazan la constante de equilibrio para que se obtenga más producto, sino que simplemente favorecen que la misma cantidad de producto se obtenga en menos tiempo.

Actividad enzimática

Las enzimas pueden actuar de dos formas: unas, fijándose mediante enlaces fuertes

(covalentes) al sustrato, de modo que se debiliten sus enlaces y que no haga falta tanta energía para romperlos;

y otras, atrayendo a las sustancias reaccionantes hacia su superficie de modo que aumente la posibilidad de encuentro y que la reacción se produzca más fácilmente.

Ejemplos de enzimas

Enzimas digestivas:Amilasa: actúa sobre los almidones y los azúcares,

proporcionando glucosa. Se produce en el estómago y el páncreas.

Pepsina: actúa sobre proteínas, proporcionando péptidos y aminoácidos.

Lipasa: actúa sobre las grasas, proporcionando ácidos grasos y glicerina. Se produce en el páncreas y en el intestino.

Ptialina: actúa sobre los almidones, proporcionando mono y disacáridos.

Enzimas cardiacas: se producen en el tejido cardiaco como consecuencia de un daño en el corazón.

Por ejemplo: troponinas cardíacas y creatina quinasa (CK) o creatina-fosfocinasa (CPK, por sus siglas en inglés)

Enzimas pancreáticas: ayudan a descomponer grasas (lipasas), proteínas (proteasas) y carbohidratos (amilasas).

Linfocitos, Macrófagos e Inmunoglobulinas.

ANTICUERPOS

Generalidades

Son proteínas producida por el sistema inmunitario del cuerpo cuando detecta sustancias dañinas, llamadas antígenos.

Los ejemplos de antígenos abarcan microorganismos (tales como bacterias, hongos, parásitos y virus) y químicos.

Cada tipo de anticuerpo es único y defiende al organismo de un tipo específico de antígeno

Células del sistema inmunitario adquirido

Los linfocitos Son células sanguíneas que se desarrollan a partir de las células madres hematopoyéticas, presentes en la médula roja de ciertos huesos, células pluripotenciales que dan lugar a todos los tipos de células sanguíneas: glóbulos rojos (eritrocitos), glóbulos blancos (leucocitos) y plaquetas.

Los linfocitos, uno de los tipos de leucocitos, son los responsables de la especificidad inmunitaria.

Se encuentran en grandes cantidades en la sangre, linfa y órganos linfoides (timo, nódulos linfáticos, bazo y apéndice).

Hay varios tipos: Linfocitos T. Linfocitos B.

Los macrófagos: Los macrófagos son células que se desplazan con movimiento ameboide entre las células de los tejidos fagocitando a los microorganismos, degradándolos y exponiendo moléculas del microorganismo o fragmentos de estas en su superficie unidas a unas moléculas glicoproteicas presentes en la membrana de todas las células denominadas moléculas del Complejo Mayor de Histocompatibilidad (MHC).

Anticuerpos

Los anticuerpos (Ac) o inmunoglobulinas (Ig) son proteínas globulares que participan en la defensa contra bacterias y parásitos mayores.

Circulan por la sangre y penetran en los fluidos corporales donde se unen específicamente al antígeno que provocó su formación.

Son prótidos, glucoproteínas (gamma globulinas).

Son moléculas formadas por una o varias unidades estructurales básicas, según el tipo de anticuerpo.

Cada unidad está formada por cuatro cadenas polipeptídicas iguales dos a dos. Dos cadenas pesadas (H) y dos ligeras (L) y una cadena glucídica unida a cada una las cadenas pesadas. Las uniones entre las subunidades proteicas se establecen por puentes disulfuro.

Tipos de anticuerpo

Hay cinco tipos: Ig M, Ig G, Ig A, Ig D e Ig E que se diferencian en estructura, momento de la infección en el que aparecen, actividad y lugar donde se encuentran (sangre, leche, saliva, entre otros)

Tipos de anticuerpo

IgM. Es la primera que se elabora cuando se produce la infección.

IgG. Predomina en la respuesta inmune; estimula la actividad de fagocitos.

IgA. Se encuentra en secreciones como la saliva, la leche y las lágrimas.

IgD. Estimula la producción de diversos anticuerpos.

IgE. Se relaciona con las respuestas alérgicas inmediatas.

Hormonas esteroideas y Hormonas de naturaleza peptídica o derivadas de

aminoácidos.

HORMONAS

Generalidades

Las hormonas son los mensajeros químicos del cuerpo.

Viajan a través del torrente sanguíneo hacia los tejidos y órganos, también llamados células blanco.

Surten su efecto lentamente y, con el tiempo, afectan muchos procesos distintos

Funciones.

Crecimiento y desarrolloMetabolismo: cómo el cuerpo obtiene la

energía de los alimentos que usted consume Función sexual Reproducción Estado de ánimo

Producción

Las glándulas endocrinas, que son grupos especiales de células, producen las hormonas.

Las principales glándulas endocrinas son la pituitaria, la glándula pineal, el timo, la tiroides, las glándulas suprarrenales y el páncreas.

Además de lo anterior, los varones producen hormonas en los testículos y las mujeres en los ovarios

Clasificación

Las hormonas esteroideas se forman a partir del colesterol, que es una molécula lipídica de estructura de ciclopentanoperhidrofenantreno.

Este componente ofrece a las hormonas esteroideas una característica fundamental y es que las convierte solubles en lípidos, permitiéndole atravesar fácilmente la membrana plasmática fosfolípidica, de esta manera permite interactuar con sus receptores en el núcleo de la célula diana, para producir los efectos que se requieren en el ser vivo

Las hormonas no esteroideas se producen a partir de aminoácidos, los cuales se fusionan para dar origen a largas cadenas de aminoácidos, formando hormonas proteicas entre las que se encuentran la insulina, la paratiroidea, la prolactina, calcitonina, adenocorticotropica, glucagón y hormona del crecimiento.

Existen otras hormonas proteicas a las que un grupo carbohidrato se une a sus aminoácidos, convirtiéndolos en hormonas glucoproteícas, entre las que se encuentran la folículo estimulante (FSH), luteinizante (LH), tiroideoestimulante y gonadotropina corionica humana (HCG).

Otro subgrupo de las hormonas no esteroideas son las hormonas peptidicas, las cuales están formadas por una cadena más corta de aminoácidos.

Mecanismos de acción

La función se refiere al propósito o utilidad de la hormona respecto a la regulación metabólica o a los cambios metabólicos que produce.

El mecanismo de acción se refiere a como una hormona interactúa con un receptor específico y todos los eventos intracelulares subsiguientes que conllevarán al efecto biológico.

El efecto biológico es la respuesta medible que produce la hormona sobre un órgano o acción enzimática.

Hormonas vegetales

Fitohormona Lugar de formación Proceso que activan Proceso que inhiben

Auxinas Meristemos, hojas y embriones.

Crecimiento en longitud y grosor de tallos. Crecimiento y maduración de frutos.

Desarrollo de ramas laterales.

Giberelinas Meristemos primarios, semillas en germinación.

Germinación. Alargamiento del tallo. Floración.

Maduración de frutos.

Citoquininas Meristemos. División celular. Letargo de semillas

Ácido abcísico Semillas, tallos, hojas y frutos.

Abscisión de frutos. Cierre de los estomas.

Germinación.

Etileno Frutos y hojas. Caída de las hojas. Maduración de los frutos. Senescencia de la flor tras la fecundación.

Alargamiento de la raíz.

Hormonas de naturaleza peptídica o derivados de aminoácidos

Nombre Efecto

Melatonina Antioxidante y causa el sueño.

Serotonina Controla el humor, el apetito y el sueño.

Adrenalina o epinefrina

Respuesta de lucha o huida: aumento del ritmo cardíaco y del volumen sistólico, vasodilatación, aumento del catabolismo del glucógeno en el hígado, de la lipólisis en los adipocitos; todo ello incrementa el suministro de oxígeno y glucosa al cerebro y músculo; dilatación de pupilas; supresión de procesos no vitales.

Noradrenalina (o norepinefrina)

No es una hormona, se considera sólo como neurotransmisor (respuesta de lucha o huida, como la adrenalina).

Dopamina Aumento del ritmo cardíaco y de la presión arterialinhibe la liberación de prolactina y hormona liberadora de tirotropina.

Hormona antidiurética (o vasopresina)

Retención de agua en el riñón, vasoconstricción moderada; liberación de Hormona adrenocorticotrópica de la hipófisis anterior.

Hormona estimuladora del

folículo

Mujer: estimula la maduración del folículo de Graaf del ovario.Hombre: estimula la espermatogénesis y la producción de proteínas del semen por las células de Sertoli de los testículos.

Glucagón Glucogenólisis y gluconeogénesis, lo que incrementa el nivel de glucosa en sangre.

Hormona liberadora de

gonadatropina

Estimula la liberación de Hormona estimuladora del folículo y de hormona luteinizante.

Gonadotropina coriónica humana

Mantenimiento del cuerpo lúteo en el comienzo del embarazo; inhibe la respuesta inmunitaria contra el embrión.

Inhibina Inhibe la producción de hormona estimuladora del folículo.

Insulina

Estimula la entrada de glucosa desde la sangre a las células, la glucogenogénesis y la glucólisis en hígado y músculo; estimula la entrada de lípidos y la síntesis de triacilgliceroles en los adipocitos y otros efectos anabólicos.

Leptina Disminución del apetito y aumento del metabolismo.

Hormona luteinizante

Estimula la ovulación; estimula la producción de testosterona por las células de Leydig.

OxitocinaEstimula la secreción de leche; contracción del cérvix; involucrada en el orgasmo y en la confianza entre la gente; y los ritmos circadianos (temperatura corporal, nivel de actividad, vigilia).

Prolactina Producción de leche; placer tras la relación sexual.

Histamina

Estimula la secreción de ácidos gástricos. Es liberada por las células inmunes llamadas células cebadas, o mastocitos, para aumentar el suministro de sangre en una lesión o responder a la presencia de una sustancia extraña en el cuerpo.

Encefalina

Regula el dolor. Está involucrada en la reducción del dolor, aumenta la secreción ácido gástrico, relaja la musculatura del estómago e íleon, bloquea la secreción exocrina pancreática de insulina y glucagón, inhiben la somatostatina y estimulan liberación de dopamina.

Endorfinas

Estimulan la sensación de bienestar y de felicidad. Se ha comprobado además que las endorfinas sirven para reforzar el sistema inmunitario, además de combatir el envejecimiento y el estrés, evitando lesiones y reduciendo el dolor y evitando también lesiones en los vasos sanguíneos.

ÁCIDOS NUCLEICOS

Los ácidos nucleicos son polímeros macromoleculares constituidos por la unión de monómeros, llamados nucleótidos.

Los ácidos nucleicos son el Ácido desoxirribonucleico (ADN) y el Ácido ribonucleico (ARN).

HistoriaEl descubrimiento de los ácidos nucleicos se debe a

Meischer (1869), el cual trabajando con leucocitos y espermatozoides de salmón, obtuvo una sustancia rica en carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno y un porcentaje elevado de fósforo. A esta sustancia se le llamó en un principio nucleina, por encontrarse en el núcleo.

Años más tarde, se fragmentó esta nucleína, y se separó un componente proteico y un grupo prostético, este último, por ser ácido, se le llamó ácido nucleico.

En los años 30, Kossel comprobó que tenían una estructura bastante compleja.

En 1953, James Watson y Francis Crick, “descubrieron”, gracias a los trabajos de Rosalind Franklin, la estructura tridimensional de uno de estos ácidos, concretamente del ácido desoxirribonucleico (ADN)

Funciones

Entre las principales funciones de estos ácidos se tienen:Duplicación del ADN.Expresión del mensaje genético.Transcripción del ADN para formar

ARNm y otrosTraducción, en los ribosomas, del

mensaje contenido en el ARNm a proteinas.

ComposiciónSon biomoléculas orgánicas constituidas por C,

H, O, N, P, S.Están compuestos por nucleótidos, que son

moléculas que se pueden presentar libres en la naturaleza o polimerizadas, formando ácidos nucleicos.

Los nucleótidos se forman por la unión de una base nitrogenada, una pentosa y uno o más ácidos fosfóricos.

La unión de una pentosa y una base nitrogenada origina un nucleósido, y su enlace se llama N - glucosídico.

Por ello, también un nucleótido es un nucleósido unido a uno o más ácidos fosfóricos.

Bases púricas

Bases pirimidínicas

ADN

ARN

Tipos de ARN

VITAMINAS.

Son compuestos orgánicos que no pueden ser sintetizados por el organismo, sin embargo son esenciales en pequeñas cantidades para mantener el metabolismo normal.

La función de muchas vitaminas, especialmente las del grupo B, es de servir como unidades estructurales para la síntesis de coenzimas. 

Las personas saludables pueden obtener todas las vitaminas que necesitan, de una dieta bien balanceada.

De acuerdo con su solubilidad las vitaminas de clasifican en hidrosolubles y liposolubles

Vitaminas Hidrosolubles

VITAMINA Alimentos en los que se encuentra

Funciones principalesEfectos de la deficiencia

(hipovitaminosis)

Hiper-vitaminosis

B1(Tiamina, aneurina)

Vísceras, cerdo, cereales,

legumbres, carnes magras,

huevos.

Metabolismo de los glúcidos.

Regulación de las funciones

nerviosas y cardiacas.

Beriberi (debilidad muscular,

mala coordinación e

insuficiencia cardiaca).

Shock por

inyecciones

frecuentes.

B2 (Riboflavina, lactoflavina)

Productos lácteos, hígado,

huevos, cereales, legumbres.

Bacterias intestinales la

producen.

Desarrollo de tejidos y en el

metabolismo. Acción de

coenzima (FAD).

Irritación ocular, inflamación y

lesiones cutáneas.No reportadas

B3 (Nicotinamida)

Hígado, carne magra, aves,

cereales, legumbres.

Reacciones de oxidación-

reducción en la respiración

celular. Coenzima NAD+

Pelagra (dermatitis, diarrea y

trastornos mentales)Eritemas

VITAMINA Alimentos en los que se encuentra

Funciones principalesEfectos de la deficiencia

(hipovitaminosis)

Hiper-vitaminosis

B5(Ácido

pantoténico)

Productos lácteos, hígado,

huevos, cereales, legumbres.

Coenzima en metabolismo de

la glucosa, síntesis de ácidos

grasos.

Fatiga, pérdida de

coordinación, ardor en la

manos, náuseas.

Puede causar

diarrea.

B6 (Piridoxina)

Cereales, verduras, carnes,

hígado.

Metabolismo de proteínas y

síntesis de aminoácidos

Convulsiones, alteraciones en

la piel, glositis, anemia y

cálculos renales.

Sensibilidad en

los pies.

B8(Biotina)

Carnes, verduras, legumbres.

Producida por la flora

bacteriana.

Síntesis de ácidos grasos y

metabolismo de aminoácidos.

Depresión, fatiga, nauseas,

dermatitis, anemia.No reportadas.

B9(ácido fólico)

Alimentos integrales, verduras

de hoja verde, legumbres,

huevos, quesos, carnes

magras.

Multiplicación celular y

metabolismo de los ácidos

nucleicos, formación de

glóbulos rojos.

Anemia, diarrea, trastornos

mentales, problemas de

crecimiento.

Enmascara

deficiencia de

B12.

VITAMINA Alimentos en los que se encuentra

Funciones principalesEfectos de la deficiencia

(hipovitaminosis)

Hiper-vitaminosis

B12 (Cianocobala-

mina, cobalamina)

Carnes rojas, pescado, aves,

huevos, productos lácteos

(excepto la mantequilla).

Coenzima en el metabolismo

de los ácidos nucleicos.

Anemia perniciosa, trastornos

neurológicosNo reportadas.

C(Ácido

ascórbico)

Cítricos, verduras de hoja

verde, tomates, fresas, kiwi,

papaya, acerola, guayaba.

Formación de colágeno, en

dientes, huesos y tejido

conectivo de vasos

sanguíneos.

Escorbuto (hemorragias y

caída de dientes), mala

cicatrización de heridas.

Diarrea,

manchas en la

piel.

Carnitinao Levocarnitina

Las carnes rojas. Los

vegetales contienen

cantidades muy pequeñas.

Transporte y oxidación de

ácidos grasos para obtener

energía.

Disminuye la producción de

energía y aumento del tejido

adiposo.

Imsomnio,

pruritos,

taquicardia.

Vitaminas LiposolublesVITAMINA

Alimentos en los que se encuentra

Funciones principalesEfectos de la deficiencia

(hipovitaminosis)

Hiper-vitaminosis

A(retinol)

Vegetales, productos lácteos,

hígado, atún, huevos, frutos

amarillos.

Componente de pigmentos

sensibles a la luz. Afecta a la

vista y al mantenimiento de la

piel.

Ceguera nocturna, ceguera

permanente, sequedad en la

piel.

Daño hepático y

óseo, alopecia,

fetos malformados.

D(calciferol)

Productos lácteos, huevos,

aceite de hígado de pescado, luz

ultravioleta

Absorción de calcio, formación

de los huesos.

Raquitismo, deformaciones

óseas, caries, fatiga y anemia.

En adultos se produce

osteomalacia.

Daño renal.

E(alfatocoferol)

Margarina, semillas, verduras de

hoja verde

Protege contra la oxidación de

ácidos grasos y membranas

celulares. Se le conoce como

vitamina anti-envejecimiento.

Afecciones del sistema nervioso,

de las glándulas sexuales y de la

fertilidad. Anemia.

Fatiga, náuseas,

cefalea.

F(ácido linoleico,

linolénico)

Aceites polinsaturados

esenciales (girasol, soya, oliva,

onagra, colza y nuez)

Conservación de las membranas

celulares, sistema nervioso y

control de inflamaciones.

Piel áspera y reseca,

alteraciones de la fertilidad y

múltiples fenómenos

inflamatorios.

Diarrea.

K(fitomenadiona)

Producida por las bacterias

intestinales. Verduras de hoja

verde y en la col.

Coagulador sanguine, formador

de ATP vía transporte de

electrones.

Inhibición de la coagulación de la

sangreIctericia, anemia y

daño hepático.

INORGÁNICAS

BIOMOLÉCULAS

AGUA (H2O)

Generalidades

Biomolécula inorgánica constituida por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno.

Fue Henry Cavendish quien descubrió en 1781 que el agua es una sustancia compuesta y no un elemento, como se pensaba desde la Antigüedad.

Los resultados de dicho descubrimiento fueron desarrollados por Antoine Laurent de Lavoisier, dando a conocer que el agua estaba formada por oxígeno e hidrógeno.

Distribución del agua

En cuanto a su distribución, el agua corporal está repartida en dos sistemas:

-en el interior de las células (aproximadamente el 63% del total).

-en el exterior de las células (el 37%). De esta cantidad el 27% corresponde al líquido intercelular, el 3% al agua transcelular y el 7% al plasma.

El agua disponible para el ser humano está distribuida por la superficie de la Tierra de forma irregular. El 97% se encuentra en los grandes océanos y mares y sólo un 3% es agua dulce, lo que la convierte en el bien más valioso para el mantenimiento de la existencia humana.

Menos del 0,027% de la cantidad total de agua potable de la Tierra está inmediatamente disponible y, en su mayoría, se encuentra bloqueada en los casquetes polares. El resto del agua potable es subterránea y se encuentra en la parte superior de la corteza terrestre o superficial, acumulada en ríos, arroyos y lagos.

Funciones

De todas las sustancias naturales, el agua es la que más se aproxima al solvente químico universal

El agua es además un medio de transporte efectivo e insustituible.

Cumple una función de limpieza.Desarrollo una función de lubricante a nivel

extracelular.Funciona como el termorregulador por

excelencia del cuerpo.Sirve también para mantener la estructura y la

arquitectura celular de nuestro cuerpo.

Origen del agua en la Tierra

La teoría de los planetesimales. En su origen, la temperatura de la Tierra era muy

alta y con numerosos impactos de meteoritos y otros cuerpos celestes, también se producían en su superficie muchas explosiones y erupciones volcánicas que expulsaron a la atmósfera, entre otras cosas, Vapor de Agua.

Posteriormente la Tierra primitiva se fue enfriando, esto permitió que el vapor de agua presente en la atmósfera primitiva se condensara y se produjeran las primeras lluvias, lo que dio lugar a la formación de los océanos. Todo esto se supone que ocurrió hace aproximadamente 4000 millones de años.

La Teoría del origen extraterreste indica que el agua vino del espacio exterior a través de cometas y en especial, un tipo de meteorito muy primitivo llamado condrita carbonácea, que fueron la fuente de los elementos volátiles de la Tierra primigenia y posiblemente también del material orgánico.

La explicación a partir de impactos de cometas han tenido mucho apoyo, pero recientes estudios de alguno de los que han pasado cerca del Sol (Halley, Hyakutate y Hale-Bopp), nos muestran que su contenido en isótopos de Hidrógeno no coincide con el del agua oceánica.

Sin embargo, el agua de nuestros océanos sí es muy parecida a la de los asteroides situados en la parte exterior del cinturón de asteroides (que pueden contener un 10% de su peso en agua), por lo que actualmente los impactos de estos asteroides parecen ser los principales protagonistas en la explicación de las enormes cantidades de agua de la Tierra primigenia

Macrominerales y Microminerales

Los minerales son sustancias inorgánicas indispensables para el crecimiento y la supervivencia, porque ninguna otra puede realizar sus funciones.

El agua circula entre los distintos compartimentos corporales llevando electrolitos, que son partículas minerales en solución. Tanto los cambios internos como el equilibrio acuoso dependen de su concentración y distribución.

Funciones

Estructural proporcionan rigidez, dureza y estabilidad a los tejidos como hueso, cartílago y dientes.

Reguladora, regulan la transmisión neuromuscular, la permeabilidad de las membranas celulares, el balance hidroelectrolítico y el equilibrio ácido-base.

Actividad catalítica como integrantes de enzimas y compuestos biológicos activos. Como componentes de sistemas enzimáticos regulan el metabolismo, la contracción muscular, el sistema nervioso, la coagulación de la sangre, entre otros.

Macrominerales

Son aquellos que en términos generales se requieren en cantidades superiores a 100 mg diarios (consultar al médico en casos particulares).

Macrominerales

MINERALAlimentos en los que se

encuentra Funciones principales Efectos de la deficiencia

Calcio(Ca)

Leche, productos lácteos, carne,

huevos, legumbres, verduras

Formación de huesos y dientes,

coagulación sanguínea y transmisión

nerviosa

Raquitismo, osteoporosis

Cloro(Cl)

Alimentos que contienen sal,

algunas verduras y frutas

Regulación de fluidos entre células o

capas de células

Desequilibrio ácido-base en los fluidos

corporales (muy raro)

Magnesio(Mg)

Cereales, verduras de hoja verdeActivación de enzimas, síntesis de

proteínas

Fallos en el crecimiento, problemas de

comportamiento, convulsiones

Fósforo(P)

Leche, queso, yogur, pescado,

aves de corral, carnes, cereales

Formación de huesos y dientes,

mantenimiento del equilibrio ácido-

base

Debilidad, pérdida de calico

Macrominerales

Potasio(K)

Bananas, verduras, patatas,

leche, carnes

Mantenimiento del equilibrio

ácido-base y de fluidos,

transmisión nerviosa

Calambres musculares, pérdida

del apetito, ritmo cardiaco

irregular

Azufre(S)

Pescado, aves de corral,

carnes

Mantenimiento del equilibrio

ácido-base y funcionamiento del

hígado

Trastornos poco probables

aunque el cuerpo reciba menos

cantidades de las necesarias

Sodio(Na)

Sal de mesa, mariscos,

carnes, derivados lácteos,

acelga, apio.

Mantenimiento del equilibrio

ácido-base y del nivel de agua

en el cuerpo, función nerviosa

Calambres musculares, pérdida

del apetito

MINERALAlimentos en los que se

encuentra Funciones principales Efectos de la deficiencia

Microminerales

son aquellos que se requieren en muy poca cantidad en el organismo, incluso a nivel de trazas.

En términos generales se requieren en cantidades diarias inferiores a los 100 mg.

Microminerales

MineralAlimentos en los que se

encuentra Funciones principales Efectos de la deficiencia

Cromo(Cr)

Legumbres, cereales,

vísceras, grasas, aceites

vegetales, carnes, cereales

Metabolismo de la glucosa Aparición de diabetes en adultos.

Cobre(Cu)

Carnes, agua potable,

cereales integrales, ostras,

nueces.

Formación de glóbulos rojos,

componente de enzimas y

formación de huesos.

Anemia, afecta al desarrollo de

huesos y tejido nervioso.

Flúor(F)

Agua potable, té, mariscos

Mantenimiento de estructura

ósea, resistencia caries

dental

Osteoporosis, caries dental.

Yodo(I)

Pescado de mar, marisco,

productos lácteos, verduras,

sal yodada

Síntesis de las hormonas

tiroideasInflamación del tiroides (bocio).

Microminerales

MineralAlimentos en los que se

encuentra Funciones principales Efectos de la deficiencia

Hierro(Fe)

Carnes magras, hígado,

huevos, cereales, verduras

de hoja verde, legumbres.

Formación de hemoglobina y

de enzimas.

Anemia, uñas en forma de cuchara,

deterioro de la capacidad de

aprendizaje.

Selenio(Se)

Mariscos, carnes, cereales

Previene la descomposición

de grasas y otras sustancias

químicas del cuerpo

Anemia, dolor y debilidad muscular.

Cinc(Zn)

Carnes magras, pan,

cereales, legumbres,

mariscos.

Componente de muchas

enzimas

Fallos en el crecimiento, atrofia de las

gónadas, retraso en curación de

heridas