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IV. NIVELES DE ORGANIZACIÓN DE LOS SERES VIVOS
Juan Ramón Jáuregui Barboza
“El tiempo es demasiado lento para aquellos que esperan... Demasiado rápido
para aquellos que temen... Demasiado largo para aquellos que sufren... Demasiado corto
para aquellos que celebran... Pero para aquellos que aman, el tiempo es eterno”
Anónimo
ELEMENTOS QUÍMICOS
CONOCIDOS EN LA TABLA PERIÓDICA 112
Tierra 90Resto (22) obtenidos por aceleración de
partículas
81 estables
09 isótopos radiactivos inestables
FUENTES DE LOS
ELEMENTOS
Corteza terrestre
Atmósfera
Océanos
Formas libres y no combinadas
Al combinarse compuestos
Forman: rocas, minerales, iones, suelos, etc.
ELEMENTO(PRIMARIOS)
FUNCIONES Y CORRELACIÓN BIOLOGICA
C,H,O o Se incorporan a las plantas y bacterias como CO2 y H2H mediante la fotosíntesis.
Nitrógeno o Se incorpora a través de las bacterias, hongos, algas verde – azules y tormentas
eléctricas al suelo y con ello las platas forman proteínas.
Fósforo
o Es constituyente de las moléculas energéticas como el ATP.o Forman los nucleótidos que son unidades de los ácidos nucleicos.o Es componente de los cristales de hidroxiapatita de la matroz ósea: Ca10(PO4)6.
(OH)2.o Es parte de los fosfolípidos que se hallan formando las bicapas en las membranas
celulares.o En las plantas abunda en las células meristemáticas.o Es necesario para ciertos procesos enzimáticos como la producción de alcohol a
partir de azúcares y en la transformaciones de azúcares en almidón y viceversa.o Produce enanismos en las plantas, que las hojas se muestran verdes oscuras,
pequeñas y los tallos jóvenes son delgados y de color rojo – púrpura.
Azufre
o Es indispensable para la formación de clorofila.o Esta en los aminoácidos formando la cisteína (Coenzima A) y metiona.o Se halla en la composición de la vitamina B1 y B8.o El azufre forma parte de glucagón, insulina, vitaminas, de la heparina, de la
queratina y de la coenzima A. oCumple como funcion principal la desentoxicación del organismo.
ELEMENTOS (SECUNDARIOS)
FUNCIONES Y CORRELACIÓN BIOLOGICA
CALCI
O
o Forma y conserva los huesos y dientes; como Ca++ interviene en la coagulación, refuerza la eficacia de la contracción muscular, controla la transmisión de impulsos nerviosos.
o El nivel normal de calcio en la sangre es de 90-100 mg/L. Mineral mas abundante en el organismo. La hormona calcitonina disminuye los niveles plasmáticos de Ca pero la parathormona lo aumenta. La vit. D es necesaria para su absorción a nivel intestinal. Genera huesos blandos. Su déficit en niños provoca osteomalacia (raquitismo), lo cual se complica en mujeres que presentan osteoporosis.
SODIO
o Principal catión del liquido extracelular; forma la bomba de Na+/K+ATPasa: interviene en la captación de solutos por la célula y en el equilibrio acido-básico e hídrico; controla el ritmo cardiaco; la contracción muscular y la conducción del impulso nervioso.
o Las causas de su déficit son: Vómitos, diarreas, insuficiencia renal; insuficiencia circulatoria y colapso. Su exceso, eleva la presión arterial.
POTASIO
o Principal catión del liquido intracelular; forma la bomba de Na*/K*ATPasa mantiene el ritmo cardiaco, el equilibrio acido - básico e hídrico participa en transmisión neuromuscular.
o Se le encuentra en la mayoría de alimentos. Su déficit se debe al uso de diuréticos, diarrea, debilidad neuromuscular, y arritmias cardiacas. Su exceso, ocasiona la muerte por paro cardiaco.
Potencial de hidronio (pH)
CLORO
o Principal anión del liquido extracelular; participa en equilibrio acido-básico e hídrico.
o Su fuente se encuentra en la mayoría de alimentos. Mantiene el Ph y constituye el HCI del estómago.
MAGNESIO
o Componente de la clorofila cofactor de más de 300 enzimas, relacionadas con el ATP; cumple rol estructural, en huesos y dientes.
o Interviene en la generación y reparación de los tejidos.
o Protege contra los infartos, por estimular las contracción cardiaca.
o El magnesio relaja el músculo. o Las deficiencias de magnesio se asocian a
mayor riesgo de preeclamsia, eclampsia, mortalidad infantil y malformaciones congénitas.
o Su deficiencia provoca debilidad muscular, confusión, alucinaciones convulsiones, observándose estos síntomas en casos de alcohólicos cirróticos o en insuficiencia renal.
o Interviene en la fotosíntesis. Ayuda en la formación de huesos. Atrae el sueño y sirve como laxante. Sedante natural.
COBRE
o Necesario en la formación de enzimas la tirosinasa; en la citocromo c - oxidaza en la ferroxidasa.
o Este micromineral se encuentra presente en el organismo en 100 a 150 mg, y el 90% de esta cantidad se encuentra en músculos, huesos e hígado.
o Su déficit se relaciona con el síndrome de Menkes enfermedad genética ligada al cromosoma X y se caracteriza por una defectuosa absorción intestinal de cobre; su excesivo deposito esta ligada a la enfermedad de Wilson (genética autonomía recesiva).
o Este participa en la formación de la hemoglobina, y es fundamental para el desarrollo y mantenimiento de huesos, tendones, tejido conectivo y el sistema vascular.
HIERRO
o Forma a hemoglobina y transporta el oxígeno a nivel sanguíneo y muscular respectivamente; constituye la proteína transferrina, la cual transporta hierro del intestino hasta los tejidos; interviene en el transporte de electrones por ser componentes de citocromos y participa en procesos enzimáticos anabólicos como en ciclo de Krebs.
o Principal transportador de electrones en los organismos vivos.
o En nuestro organismo el sudar, en la orina, la descamación de células de la piel y de la mucosa gastrointestinal y la excreción biliar provocan una perdida de 0,5 - 1 mg/día; en niños 1,5 mg/día, 2,0mg en la mujer que menstrúa y 3,0mg en la embarazada.
o Su deficiencia: disminución en la síntesis de hemoglobina y anemia Sus fuentes son: vegetales verdes, cereales, hígado y carne.
ZINC
o Participa en la regulación de la trascripción de genes; interviene en la síntesis y estabilización de ADN, ARN y proteínas; y ejerce función estructural en los- ribosomas y en biomembranas.
o Conserva la piel y cabello. Facilita el crecimiento fetal, desarrollo sexual, esencial para la espermatogenesis.
o Su deficiencia ocasiona lesiones cutáneas, retrazo en la cicatrización de heridas y en el crecimiento y puede estar ligada en la enfermedad genética autonómica recesiva acrodermatitis enteropatica, que provoca mala absorción del cinc a nivel del intestino delgado.
o Su requerimiento diario es de 2 - 3 mg/día pero como su absorción es solo de un 30% es necesario una ingesta diaria de 10mg.
ELEMENTO Principal función Correlación biológica y/o clínicas
COBALTO o Forma vit. B12 Síntesis ADN o Déficit: baja producción de hematíes.
CROMOo Constituye el factor que liga la
insulina para potenciar su acción
o Déficit: intolerancia a la glucosa; exceso: diarrea, nauseas e irritabilidad
o
FLUOR o Aumenta dureza de dientes o Déficit: aumento de caries. exceso:
altera color dientes
MANGANESOo Cofactor; transferasas y
Descarboxilasas
o Exceso: síntomas psicóticos. Para la fotosíntesis.
MOLIBDENO o Conforma la Xantino-Oxidasa o Déficit: baja síntesis acido úrico
SELENIOo Cofactor: glutation, Peroxidasa, etc.
o Exceso: irritabilidad, caída cabello, y
dermatitis. Es antioxidante.
SILICIOo Calcificación ósea y en metabolismo.
o Déficit: bajo crecimiento exceso:
silicosis
YODOo Síntesis de hormonas tiroideas.
o Déficit: bocio exceso :
hipertiroidismo.
Juan Ramón Jáuregui Barboza
“En lugar de ser un hombre de éxito, busca ser un hombre valioso; lo demás
llega naturalmente”.
Albert Einstein
H2O
104.5º
EL AGUA
Átomo de hidrógeno Átomo de hidrógeno
EJAMBRE
ESTADOS DE LA MATERIA
DENSIDAD DEL AGUA
PRINCIPALES PROPIEDADES DEL AGUA QUE PERMITEN LA VIDA
PROPIEDADES IMPLICANCIA FUNCIONES BIOLÓGICAS
Del latín aqua. Componente esencial de es estructura y metabolismo de los seres vivos. Las fuerzas cohesivas y adhesivas de sus moléculas les permiten ascender por tubos finos.
Es importante para todas las supervivencias de vida. Cubre el 71% de la corteza terrestre. Posee Capilaridad
Absorbida por raíces puede ascender hasta las partes mas altas de la planta.
Sus fuerzas de cohesión al ejercer atracciones entre si.
Elevada Tensión Superficial. Se muestra de color azul en grandes cantidades, por el oxígeno.
A nivel de superficie forman una especie de "membrana elástica".
Por sus enlaces covalentes.
Bajo grado de disociación o ionizacion
De 500 millones de moléculas de agua solo 1 esta ionizada es por eso que su pH es 7.
Por su alta constante dieléctrica, tiene capacidad de formar puentes de hidrogeno y naturaleza polar.
Por su polaridad, tiende a atraerse con la mayoría de sustancias en la tierra. Es disolvente universal.,
Disolvente de glúcidos con R - OH, moléculas afipáticas y anfóteras dando lugar a soluciones moleculares. Los grupos hidocarbonados (CH) tienden a ser repelidos por el agua.
Mal conductor del calor y de la electricidad.
Que puede absorber y liberar calor, mediante sus puentes de hidrógeno..
Propiedades térmicas. A partir de 20ºC se libera 540 kcal por gramo de agua.
El elevado: punto de fusión, ebullición, calor especifico, calor de vaporización
Permitiendo su estado liquido, elevada tensión superficial e impidiendo su fácil evaporación.
Con gran poder de cohesión.
Debido a su bipolaridad, se une mediante puentes de hidrogeno.
Sus interacciones dipolo - dipolo, permite que pueda atraer partículas facilitando la disolución al formar puentes de hidrógeno.
Es una molécula dipolo, por ser una molécula asimétrica.
Su ordenamiento tetraédrico permite la distribución asimétrica de cargas (+) y (-).
A medida que se enfría aumenta su densidad importante para la vida acuática en los polos.
Densidad máxima -4º C s.n.m. Su capacidad calórica es superior a la de cualquier otro líquido o sólido.
Los puentes de hidrogeno en ángulo de 108º (hielo), tienen espacios rodeados de cristales más estables
FUNCIONES BIOLÓGICASIMPLICANCIAPROPIEDADES
PRINCIPALES PROPIEDADES DEL AGUA QUE PERMITEN LA VIDA
Da forma a las células y confiere estructura a tejidos y órganos.
Abundante en la materia viva (70% o más), de acuerdo al tipo de organismo, a la edad, y a los órganos que lo conforman. En un adulto normal que pesa 70 k, el agua constituye el 60% de su peso, es decir, posee 42 L de agua, repartidos: 20% (14 L) como liquido extracelular, y un 40% (28 L) liquido intracelular. Los 14 L del líquido extracelular se distribuyen en 10 L, en líquido intersticial; 3 L, en agua circulante (plasma, linfa) y 1 o 2L, como agua transcelular (sinovial, líquido céfalo raquídeo, peritoneal, líquido pericardio e intraocular).
Permite la reacción de las vías anabólicas y confiere catabólicas.
El hombre incorpora al día 2,300 ml de agua; y elimina de 300 ml cutánea 50 ml y pulmonar 350 ml, en forma de sudor 100 ml, en las heces 100 ml y en la orina 1,400 L. El organismo humano posee vías transitorias para la pérdida de agua, como son: la secreciones láctea, nasal, semen y lagrimal. Por tanto, se mantiene un intercambio diario de 2 - 2,5 L/día. La ingesta esta regulada por el centro de sed, ubicado en el hipotálamo.
En el organismo el agua se encuentra en dos estados, como estado circulante o estado libre en un 95%, constituyendo la fase dispersante del estado coloidal de la célula y para la diferente reacción metabólica, y en estado ligada o combinada en un 5%, unida "inmovilizada" a compuesto orgánico macromolécula (por uniones no covalentes).
o Se forman principalmente por CHO, algunos presenta S y N.o Tienen cadenas carbonadas con – H y –OH (polialcoholes).
Presentan grupos funcionales como cetona (-CO-) o aldehído (–CHO).
o Químicamente se los define como derivados adehídos o cetónicos provenientes de los alcoholes polohidroxílicos.
o 1 gr. de glucosa produce 3,75 kcal. o Una molécula de glucosa produce 2 ATP en condiciones
anaeróbicas y de 34 , 36 o 38 ATP en condiciones aeróbicas.
GLÚCIDOS
Juan Ramón Jáuregui Barboza
CLASIFICACIÓN
Son monómeros, de sabor dulce, blancos, cristalizables e hidrosolubles. No se hidrolizan. Se nombran haciendo referencia al número de carbonos (3-7), terminado en el sufijo -osa.
Poder reductor, en solución algunas pentosas y hexosas adoptan una fórmula cíclica o anillo.
La cadena carbonada no está ramificada y todos los átomos de carbono menos uno contienen un grupo alcohol (-OH). El átomo de carbono restante tiene unido un grupo craboxilo (C=O). Si este grupo carbonilo está en el extremo de la cadena se trata de un grupo aldehído (-CHO) y el monosacárido recibe el nombre de aldosa. Si el carbono carbonílico está en cualquier otra posición, se trata de una cetosa (-CO-) y el monosacárido recibe el nombre de cetosa.
1.Simples• Según el nº de carbonos: triosas, tetrosas, hexosas y heptosas, etc.• Según el grupo funcional: Aldosas, si se tiene el grupo funcional aldehído; cetosas,
si se tiene el grupo funcional cetónico.
Monosacáridos de importancia biológica
Juan Ramón Jáuregui Barboza
MONOSACÁRIDOS
Triosas: Dihidoxiacetona, Gliceraldehido. Ejemplo esta ultima triosa participa como precursor de muchas moléculas orgánicas simples durante el ciclo de Calvin – Benson - Basham
H
H C = O
C OH
CH2OH
Gliceraldehido
H
H C = O
C OH O CH2 O P O-
O-
3- fosfogliceraldeido (3 – PGAL)
Juan Ramón Jáuregui Barboza
Juan Ramón Jáuregui Barboza
D-ribulosa
D-xilosa y L-
arabana
2-desoxi-D-ribosa
D-ribosa
PENTOSAS
Ribosa: Aldopentosa que ayuda a recuperar los niveles de ATP en el corazón. Intervine en la transmisión de información genética (ARN). Interviene en la síntesis de ATP. Forma la vitamina C (cítricos).
Desoxirribosa: Aldopentosa sólida, cristalina e incolora. Derivado de la ribosa por la pérdida de un O en el hidroxilo del 2’. Se diferencia de la ribosa por tener un oxígeno menos. Forma parte del ADN.
Ribulosa: Cetopentosa que interviene en la fijación del CO2 en la fase oscura de la fotosíntesis.
Xilosa: Es una aldopentosa, llamada azúcar de madera. Forma homopolisacáridos de pentosanas. Se halla en la madera, paja y en la cáscara de las semillas como parte de la pared celular. En los tejidos conectivos del páncreas e hígado. Su función es alimenticia y para niveles de absorción intestinal.
La arabinosa Aldopentosa, constituyente de la pectina y de la hemicelulosa. Forma la goma arábiga y la goma del cerezo. Las últimas pentosas forman la hemicelulosas.
Pentosas
Juan Ramón Jáuregui Barboza
Fructosa
Glucosa Galactosa
Manosa
Hexosas
Juan Ramón Jáuregui Barboza
Fructosa o levulosa: Es cetosa y hexosa, presenta mayor poder edulcorante que todas las hexosas.. El hígado y el intestino la convierten en glucosa. Su poder energético es de 4kcal por gramo.
Glucosa: Es un aldosa y hexosa, en solución es la dextrosa. Su deficiencia en el organismo origina hipoglucemia y su exceso hiperglucemia. Su poder energético es de 3,75kcal por gramo.
O
1
OH
H
OHH
HOH
6CH2 OH
3 2
4
HO
H 5
O OH
1H
OHH
HOH
6CH2 OH
3 2
4
HO
H 5
α- D – GLUCOSA el grupo alcohólico (OH) – de C1 queda por debajo
el plano.
-β-D-GLUCOSA el grupo alcohólico (OH)-
de C1 queda por encima del plano.
Juan Ramón Jáuregui Barboza
Galactosa: Aldosa que forma parte de los glucolípidos y de las glucoproteínas. No se encuentra libre en la naturaleza, sino combinada con la glucosa, formando la lactosa. El hígado puede convertirla en glucosa. Aparece en el tejido nervioso asociado con grasa bajo la forma de glucolípidos.
Manosa: Aldosa que se encuentra en las plantas y animales. Su principal función es producir energía. Un gramo de cualquier hexosa produce aproximadamente 4Kcal. de energía.
Monosacáridos derivadosAc. Galacturónico: Forman parte de las fibras solubles. Forma el ácido
péctico. Los cítricos y las manzanas la son ricas en estas sustancias, se utilizan para fabricar mermeladas.
Ac. Glucorónico: Acido hialurónico del tejido conjuntivo. Azúcar que se encuentra en la orina. Este ácido reúne toxinas, como las drogas y alcohol que se encuentran en el hígado, ayuda a eliminarlas con excreción. Utilizado como desintoxicantes.
Acetilglucosamina: Derivado de la glucosa. Forma la quitina, peptidoglucano, reconocimiento celular, adhesión celular.
Juan Ramón Jáuregui Barboza
Son aquellos azúcares que resultan de la polimerización de pocos monosacáridos los que se unen mediante enlace gulosídico que resulta de la reacción de los grupos –OH con la con la pérdida de una molécula de agua.
OLIGOSACÁRIDOS
O
O 1
H
OH H
H OH
6 CH2OH
3 2
4
HOH
H 5
O
H
OH H
H OH
6 CH2OH
3 2
4
HOH
H 5
6 CH2OH
O
O 1
H
OH H
H OH
3 2
4
HOH
H 5
H O
H
OH H
H OH
6 CH2OH
3 2 4
5
H
H
OH 1
H
OH1
+ H2O
Enlace O- glucosídico para formar maltosa
H
HO OH
Juan Ramón Jáuregui Barboza
Juan Ramón Jáuregui Barboza
DISACÁRIDOS
CELOBIOSAO-glucosídico (1→4)
LACTOSAO-glucosídico (1→4)
SACAROSAO-glucosídico (1→2)
MALTOSAO-glucosídico (1→4)
ISOMALTOSAO-glucosídico (1→6)TREHALOSA
O-glucosídico (1→1)
Maltosa (-glucopiranosa + -glucopiranosa). Su fórmula molecular es C12H22011. Se encuentra en las raicillas de las semillas en germinación de las Gramníneas. Se obtiene por la hidrólisis enzimática parcial del almidón. Consta de α – glucosa unidas por enlace α – glucosídico – 1, 4.
Lactosa (β-galactopiranosa y β-glucopiranosa ): Aparece en un 4-5 % en la leche. En humanos es necesaria la presencia de la lactasa para la correcta absorción de la lactosa. Cuando el organismo no es capaz de asimilar correctamente la lactosa aparecen diversas molestias cuyo origen se denomina intolerancia a la lactosa. Unidas por un enlace β – galactosidico – 1,4.
Sacarosa (-glucopiranosa y β- fructofuranosa): mediante α – glucosídico – 1, 2. No confundir con la sucralosa que es 600 veces mas dulce que la sacarosa y la sacarina que es 300 veces mas dulce que la sacarosa son edulcorantes no calóricos.
Celobiosa (β-glucopiranosa + β-glucopiranosa): Proviene de la hidrólisis de la celulosa. β – glucosídico – 1, 4.
Trehalosa (-glucopiranosa + -glucopiranosa): La enzima trehalasa desdobla en glucosa en el intestino. Esta presente en los champiñones, setas y hemolinfa de insectos. Se obtiene de la hidrólisis del almidón de cereales para alimento de deportistas. Resulta de α – glucosídico – 1, 1.
Isomaltosa (-glucopiranosa + -glucopiranosa): Aparece en granos de cebada germinada, hidrólisis de almidón y glucógeno.Hidrólisis parcial de la amilopectina. α – glucosídico – 1, 6.
Juan Ramón Jáuregui Barboza
Juan Ramón Jáuregui Barboza
Están formados por más de diez residuos de monosacáridos. Se clasifican:o HOMOPOLISACÁRIDOS:
Simples:Almidón: Formado por condensación de α – glucosa. En su estructura existe dos polisacáridos, son:• Amilosa: De 200 – 2500 unidades de D-glucopiranosas, constituye el 10
al 20% del almidón. Se lo considera una poliglucosa, forma una estructura helicoidal no ramificada.
• Amilopectina: Se diferencia de la amilosa en que contiene ramificaciones que le dan una forma molecular parecida a la de un árbol. Forma una estructura ramificada. La amilopectina constituye alrededor del 80% de los almidones más comunes.
POLISACÁRIDOS
Juan Ramón Jáuregui Barboza
Inulina: Formado por 40 moléculas de fructosa aproximadamente unidas en forma lineal mediante enlaces β. Se encuentra en los tubérculos de dalia, alcachofa, llacón, etc. Forma parte de la fibra alimentaria. El organismo carece de enzima específica para hidrolizarla. Se usa para medir la tasa de filtración glomerular, ya que se excreta sin ser reabsorbida.
Glucógeno: Se almacena principalmente en el hígado (4 a 8%) y en el músculo(0,5 a 1%) y en
varios tejidos. Es más ramificada que el almidón. Puede contener más de 120,,000 moléculas de glucosa.
El proceso de formación de glucógeno a partir de la glucosa se llama glucogénesis y su degradación a la glucosa, se denomina glucogenólisis.
Celulosa: En la madera se halla constituyendo el 50%. Formada por varios miles de β-
glucosa. Insoluble en agua. Es la biomolécula más abundante de la naturaleza. En los intestinos de los rumiantes y termitas (herbívoros) existen microorganismos metágenos con celulasa para la digestión de la celulosa.
Juan Ramón Jáuregui Barboza
Homopolisacáridos derivados:
Quitina: Polisacárido aminado no ramificado por unidades de N – cetil – glucosamina β 1,4.Pectina: Polímero que proviene del ácido galacturónico. Favorece la unión de las células. Se halla formando la lámina media de la pared celular en forma de pectato de calcio y magnecio.
Absorben agua. Retardan el vaciamiento gástrico. Fijan los ácidos biliares y aumentan su excreción. Reducen la concentración plasmática de colesterol. Mejoran la tolerancia de los diabéticos a la glucosa. Se encuentran en tejidos blandos de los vegetales sobre todo en las frutas. TPropiedades gelificantes.
o HETEROPOLISACÁRIDOS Simples:
Hemicelulosa: Resulta de la xilosa y la arabinosa. Derivados :
Ácido hialurónico: Tejido conectivo, cordón umbilical, líquido sinovial, humor acuoso y vítreo del ojo, etc.
Juan Ramón Jáuregui Barboza
Condroitin sulfato: Presente en los cartílagos.
La heparina: Mastocitos o células cebadas del tejido conectivo, actuando como anticoagulante.
En el único lugar donde el éxito viene antes que el trabajo en
el diccionario”
Kemdall . Pepsi
Juan Ramón Jáuregui Barboza
Son compuestos heterógenos que poseen principalmente CHO: pueden contener N,S,P, proteínas o glúcidos. Presentan menos oxígeno que los glúcidos.Tienen como característica principal el ser hidrofóbicas o insolubles en agua sí en solventes orgánicos como la bencina, keroseno y el cloroformo, etc.Energética: Principal fuente energética en los animales (1g= 9,3 Kcal). Hibernación. En la alimentación diaria ingresa un promedio de 79 – 120 gr. Termoaislante: Impide la pérdida de calor. Se acumula en el tejido adiposo y alrededor de algunos órganos.Estructural: Capacidad anfipática, los fosfolópidos de las biomembranas.Dinámica y biocatalizadora: Interviene en la absorción y transporte de las vitaminas A,D,E y K. Interviene en las enzimas y en el transporte de lípidos desde el intestino hasta las diferentes partes del organismo.Transmisión de los estímulos en la neurona: Vaina de Schwan, sustancia blanca.Reguladora: Algunos lípidos actúan como hormonas, fotorecepción .Barrera de protección, como la cutícula cérea para reducir la acción de los microorganismos y la deshidratación.Los Lípidos también funcionan para el desarrollo del cerebro, el metabolismo y el crecimiento.
LÍPIDOSIMPORTANCIA BIOLÓGICA
Juan Ramón Jáuregui Barboza
a. Alcoholes: Son cadenas hidrocarbonadas con grupos funcionales
oxidrilos. Ejemplo el glicerol, la esfingocina, el miricilo, etc.
b. Ácidos grasos: Son ácidos orgánicos de cadena larga se unen a un
grupo carboxilo (-COOH) En los lípidos naturales usualmente contienen un par
de carbonos, por que se sintetizan a partir de unidades de dos carbonos llamados acetilo (-COCH3)
Las moléculas de ácidos constan de cadenas hidrocarbonas largas (hidrofóbicas) que terminan en un grupo carboxilo (hidrofílico).
Se pueden saponificar con bases fuertes (NaOH) formando jabones(sales orgánicas o sal de ácido graso).
COMPONENTES
Juan Ramón Jáuregui Barboza
Enlace característico de los lípidos, por lo que en química orgánica a los lípidos se les denomina esteres. Es el enlace que une al ácido graso con el alcohol; en este enlace reacciona el -COOH del ácido graso con el OH del alcohol, liberándose una molécula de agua.
Enlace Ester:
Lípidos Simples (solo presentan CHO)Acilglicéridos, Glicéridos o grasas neutras:
Resultan de la esterificación del glicerol con 1 a 3 ácidos grasos (condensación de un ácido carboxílico y un alcohol). Siendo los más importantes los triglicéridos (grasa neutra), que son los lípidos más encontrados en animales y vegetales.
CLASIFICACIÓN DE LOS LÍPIDOS1. LÍPIDOS SAPONIFICABLES: Son esteres de un ácido graso con
otra sustancias, pueden saponificarse por acción de bases fuertes como NaOH. Su deficiencia produce mala cicatrización en las heridas y provoca dermatitis y carencia de protaglandinas.
Son completamente hidrófobos, son considerados como neutros. Los aceites, tanto en vegetales como en animales poiquilotermos (pescados), son insaturados, mientras que los cebos de los animales homotermos son saturados.Los triglicéridos suelen almacenarse en las células del tejido adiposo (reserva energética).En la germinación al no poder realizar la fotosíntesis, la energía la obtiene de la combustión de los aceites. Cuando son oxidadas liberan energía y agua.Se emulsionan por acción de la bilis, el alcohol, taninos, temperaturas altas, etc. En la digestión lípica, la lipasa pancreática hidroliza a los triglicéridos o grasas neutras.Acido araquinódico un ácido graso de la serie omega 3 con cuatro dobles enlaces. Son poliinsaturados son ácidos agrasos que poseen más de un doble enlace entre sus carbonos. Dentro de este grupo encontramos el acido linolénico (omega 3) y el linoleico (omega 6) que son esenciales para el ser humano. Tienen un efecto beneficioso en general, disminuyendo el colesterol total. Se pueden obtener de pescados azules y vegetales como maiz, soja, girasol, calabaza, nueces.Juan Ramón Jáuregui Barboza
Glicerol
H
H C O C(CH2)16C
H3
O
H C O C(CH2)16C
H3
H C O C(CH2)16C
H3
H
O
O
b
b
b
a
Tres moléculas de ácido esteárico
Grasa compuesta de glicerol
Juan Ramón Jáuregui Barboza
Juan Ramón Jáuregui Barboza
Céridos:Tienen peso molecular elevado, sólidos e insolubles en el agua y punto de fusión más elevado que los triglicéridos.Debido a su fuerte carácter lipófilo forman capas resistentes e impermeables al agua, en hojas frutos, troncos, pelos, plumas, exoesqueleto de artrópodos y en nuestra piel.Resulta de la esterificación de un alcohol monohidroxílico, con un ácido grasoEn la mayoría de las ceras abundan el alcohol cetílico, miricílico y el dolicol El palmitato de miricilo: cera secretada por las abejas y avispas (alcohol miricilo y el palmítico).
CH3 – (CH2)14 – COO - (CH2)28 – CH3) ----------------- E. Ester ---------------------- Ác. Palmítico Alcohol
miricilo La lanolina: La lanolina es una cera natural producida por las glándulas sebáceas de algunos mamíferos, especialmente del ganado ovino, preparada y que se aplica para diversos usos industriales, farmacéuticos y domésticos. Es la cera de la lana: Resulta de la esterificación de acidos grasos con el lanosterol y ergosterol. se utiliza como base de pomadas, umgüentos, cosméticos, lubricantes, ingredientes de jabones y en los pezones llagados o agrietados de las mujeres lactantes.
Juan Ramón Jáuregui Barboza
La Cutina: Modificación epidérmica de los vegetales. Evita la deshidratación. La cutina es formada y segregada por las células de la epidermis.
La suberina: Se ubica en los vegetales que presentan crecimiento en grosor y proviene de la corteza. Evita la deshidratación. Tiene propiedades como: baja densidad, baja permeabilidad a los gases y agua, baja conductividad del calor (por lo que proteje al árbol frente a incendios), alta elasticidad y estabilidad química).
Cerumen: sustancia amarillenta y cerosa secretada en el conducto auditivo de muchos mamíferos. El cerumen juega un importante papel en el canal auditivo, ya que ayuda en su limpieza y lubricación, y también proporciona protección contra algunas bacterias, hongos e insectos (mezcla de secreciones viscosas de las glándulas sebáceas y secreciones menos viscosas de las glándulas sudoríparas).El exceso de cerumen o el incrustamiento de éste puede presionar el tímpano u ocluir el conducto auditivo externo, además de perjudicar el sentido del oído
Espermaceti. Cachalote (Physeter macrocephalus)
Lípidos Saponificables Complejos Son moléculas anfipaticas. Están distribuidos en la bicapa de las membranas de la célula
(sistema de membranas)
Presenta la cabeza hidrófila formado por un ácido fosfórico y una molécula nitrogenada (aminoalcohol), mientras que la hidrófoba, formada por dos ácidos grasos y un alcohol que puede ser el glicerol o la esfingocina.
Fosfolípidos
compuesto nitrogenad
o
fosfato
GLICEROL
A.
GR
AS
O
A.
GR
AS
O
ZONA POLAR(Hidrófila)
ZONA APOLAR
(Hdrofóbica)
Juan Ramón Jáuregui Barboza
OTRAS FUNCIONES DE LOS FOSFOLÍPIDOS Activación de enzimas: Los fosfolípidos participan
como segundos mensajeros en la transmisión de señales al interior de la célula como el diacilglicerol o la fosfatidilcolina activa a la betahidroxibutirato deshidrogenasa que es una enzima mitocondrial.
Componentes del surfactante pulmonar: El funcionamiento normal del pulmón requiere del aporte constante de un fosfolípido poco común denominado dipalmitoilfosfatidilcolina. Este fosfolípido tensoactivo es producido por las células epiteliales del tipo II e impide la atelectasia al final de la fase de espiración de la respiración.
Componente detergente de la bilis: Los fosfolípidos, y sobre todo la fosfatidilcolina de la bilis, solubilizan el colesterol. Una disminución en la producción de fosfolípido y de su secreción a la bilis provoca la formación de cálculos biliares de colesterol y pigmentos biliares.
Síntesis de sustancias de señalización celular: El fosfatidinol y la fosfatidilcolina actúan como donadores de ácido araquidónico para la síntesis de prostaglandinas, tromboxanos, leucotrienos y compuestos relacionados.
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Glicerofosfolípidos o fosfoglicéridos - fosfoacilgliceroles: Constituye una de las bases de la individualidad de la célula Lecitina: Presente en la yema del huevo, hígado riñones, músculos,
ovario, cerebro, membranas celulares y soja . Constituye la colina. Recomendada a las personas que tienen colesterol elevado. Técnicamente se denomina fosfatidilcolina, es necesaria para todas las células vivas del organismo humano. La colina fuente de vitamina B. Aunque la lecitina es una sustancia grasa, actúa como agente emulgente, contribuyendo a la descomposición de las grasas y el colesterol.
Fosfatidilserina: En el cerebro, plantas superiores (soja) y microorganismos. Usualmente se mantiene en la monocapa lipídica interior, puede reducir el riesgo de demencia y de disfunción cognitiva en los ancianos, mejora el estado de animo.
Cefalinas o fosfatidiletanolamina: En el cerebro, sangre. Participa en la coagulación. Su principal función, es la trasmisión de impulsos nerviosos. Permite la formación de endorfinas.
Cardiopilinas: Lípidos más importantes de las mitocondrias y cloroplastos se relaciona con la cadena de transporte de electrones (formación de ATP).
Esfingolípidos o esfingomielinas: Esfingomielinas: Neuronas y las membranas de los eritrocitos. Ceramidas: En el pelo. En la piel facilitan la hidratación a través de
la formación de una barrera protectora. Gracias a ello las células se mantienen unidas y fuertes. trabajan directamente sobre la capa córnea de la epidermis y la protegen
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Glicolípidos (Heterolípidos)Están constituidos por un ácido graso, la esfingosina y un glúcido .Son abundantes en las membranas celulares de animales y protozoos.
Cerebrósidos: Formado por ceramida mas una glucosa o galactosa, importantes componentes del musculo y de la membrana celular nerviosa, moléculas del sistema nervioso central y periférico, que forman parte de la vaina de mielina.Galactosilcerebrósidos (membranas plasmáticas de las células del tejido nervioso 2% de la materia gris y 12% de la sustancia blanca) y glucosilcerebrósidos encontrados solamente en el tejido nervioso, células del baso, eritrocitos en la piel como barrera hidropermeable. También en plantas y hongos.
Gangliósidos: formado por una galactosa y ceramida, se encuentra en la sustancia gris, en la sinapsis y hematíes. Reconocimiento intercelular. En las células ganglionares del SNC. Constituyen el 6% de los lípidos de membrana de la meteria gris del cerebro humano y en menor cantidad en el resto de tejidos animales. Sirven para reconocer la células.Sulfatósidos
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1. LÍPIDOS NO SAPONIFICABLES O DERIVADOSEsteroides: comprende el colesterol y los fitoesteroles •Su hidrólisis no ácidos grasos, por lo que no son saponificables.•No presentan ácidos grasos en su estructura, no forman jabones. Tenemos:
Colesterol
a. El colesterol: Es el principal esterol de los tejidos humanos y animales pero ausente
en los vegetales, presente en las lipoproteínas plasmáticas, la corteza supra renal, en el hígado, vainas de mielina y en las biomembranas.
Presenta un OH en el carbono 3 del primer anillo y una cadena alifática de 8 carbonos unida al carbono 17.
Arteriosclerosis
Se sintetiza en el hígado. El ergosterol de funciones semejantes al colesterol en vegetales y hongos.
Precursor de los ácidos biliares, vitamina D, hormonas supra renales, y hormonas sexuales: corticosterona (precursor del cortisol y hormonas esteroides), progesterona, aldosterona (absorción de sodio a nivel de nefrona) cortisol (antiinflamatoria), ecdisona en los insectos.
Las lipoproteínas de densidad alta (HDL, o colesterol bueno) y el colesterol de baja densidad(LDL, o colesterol malo). El HDL se cree que ayuda a reducir el nivel de colesterol en la sangre, se produce de forma natural en el organismo y remueve el colesterol de las paredes de las arterias y lo devuelve al hígado. Lo ideal es tener un nivel superiores a 60 mg/L. El colesterol bueno aumenta con una dieta rica en fibra y baja en grasa, y con la práctica regular de ejercicio físico .
El LDL se acumula en las paredes de las arterias, dificultando la circulación de la sangre que llega al corazón, lo ideal es que esté por debajo de los 100 mg/L y un nivel superior a 160 mg/dL es demasiado alto. Su nivel aumenta cuando se consumen en exceso grasas de origen animal, embutidos y quesos grasos. Su exceso produce arteriosclerosis, hipertensión arterial, etc.
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Isoprenos:A temperatura ambiente es un líquido incoloro muy
volátil, debido a su bajo punto de ebullición y altamente inflamable.
El isopreno se elabora de forma natural en los animales y en las plantas y es generalmente el hidruro más común en el cuerpo humano.
TerpenosEstán formados por la polimerización de isoprenos y con
doble enlaces alternos a lo largo del esqueleto hidrocarbonado.
El beta caroteno: tetra terpeno es precursor de la vitamina A o retinol
Están formados por isoprenos.
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Retinol
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CLASIFICACIÓNHemiterpenos: Con una sola unidad de isopreno. Poseen 5 carbonos, es el isopreno mismo mismo, un producto volátil que se desprende de los tejidos fotosintéticamente activos.Monoterpenos: Terpenos de 10 carbonos, encontrados en las esencias volátiles de las flores y parte de los aceites esenciales de hierbas y especias, en los que ellos forman parte de hasta el 5 % en peso de la planta seca.Sesquiterpenos: Terpenos de 15 carbonos, presentes en los aceites esenciales, producidos por las plantas en respuesta a la aparición de microbios. Diterpenos: Terpenos de 20 carbonos. Entre ellos se incluye el fitol, que es el lado hidrofóbico de la clorofila, las hormonas giberelinas, los ácidos de las resinas de las coníferas y las especies de legumbresTriterpenos: Terpenos de 30 carbonos. Esta gran clase de moléculas incluye a los brassinoesteroides, componentes de la membrana. Tetraterpenos: Terpenos de 40 carbonos. Los tetraterpenos más prevalentes son los pigmentos carotenoides, accesorios que cumplen funciones esenciales en la fotosíntesis.Politerpenos: Los politerpenos, que contienen más de 8 unidades de isopreno, incluyen: a plastoquinona y la ubiquinona también, dolicol y látex.Meroterpenos: Mmarihuana y alcaloides, ancla la proteína a la membrana.
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Prostaglandinas (vesícula seminal): Actúan como hormonas locales siendo sus efectos más importantes:
producción de HCl, inflamación, hinchazón, agregación de plaquetas, retención de sodio, agua, contractibilidad del útero y bronquios.
Son liberadas durante la menstruación, para favorecer el desprendimiento del endometrio.
Reguladores de la temperatura corporal. En los mamíferos es muy abundante: pulmón, mucosa
gastrointestina, glándula tiroides, riñón, líquido aminoico, secreciones del endometrio.
Existen: o PGA: Inhibe la secreción de HCL estomacal (espasmógeno)o PGE: Bronquio dilatadores y vasodilatadores.o PGF: Responsable de la luteólisis. En la medicina se utiliza para
facilitar el parto, provocar abortos, cicatrización de úlceras gástricas.
Vitaminas liposolublesSon lípidos derivados las vitaminas A, E, K.
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“Aquellas personas que son buenas dando excusas, es probablemente
para lo único que son buenas”
Benjamin Franklin
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Son biomoléculas cuaternarias CHON pudiendo tener Ca, P, S. Resultan de la unión de aminoácidos.
PROTEÍNAS
FUNCIONES
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CARACTERÍSTICAS DE LAS PROTEÍNAS
La mayoría son insolubles, forman soluciones coloidales
Tienen alto grado de especificidad
De alto peso molecular y no se pueden dializar
Se desnaturalizan
Son amortiguadores, el -NH2 (básico) y -COOH (ácido)
Presión oncóntica o coloidosmótica a nivel sanguíneo.
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H H
NH2 – C – COOH - C- R
R
H3N
COO
Carácter básico
Carácter ácido
En solución
se ionizan
H H O - NH2= grupo amino
N C C - R= Radical H R OH - COOH=
Grupo carboxiloAMINOÁCID
O
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AM
INO
AC
IDO
S
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Los vertebrados no son capaces de sintetizar todos los aminoácidos. El hombre tan solo puede formar 10 aminoácidos que requiere.
CLASIFICACIÓNESENCIALES O
NUTRICIONALMENTE INDISPENSABLES
NO ESENCIALES
El hombre es incapaz de sintetizarlos.
El hombre puede sintetizar a partir de otros presentes.
Valina Leucina Isoleucina Metionina Treonina
Triptófano
Fenilalanina Lisina Histidina Arginina
Alanina Acido
aspártico Ácido
glutámico Asparagina Glutamina
Glicina Cisteina Tirosina Prolina Serina
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ENLACE PEPTÍDICOo Es el enlace que une los aminoácidos. Se forma por
reacción entre el grupo carboxilo de uno y el grupo amino del otro, en el proceso se libera una molécula de agua.
PÉPTIDOSResultan de la condensación de dos o más aminoácidos. Pueden ser: o Dipéptidos: Ejemplo: la anserina y la carnosina.o Oligopéptidos: de 3 a 10 aa. o Polipéptidos: de más de 11 aa. Ejemplo la insulina.
H H O N C C H R OH
H H O N C CH R OH, etc.
H2O
Enlace peptídic
o
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OLIGOPÉPTIDOS
AMINOÁCIDOS FUNCIÓN
GLUTATIÓN Glu- Cis - Gli
Transporte de aminoácidos a través de membrana celular en bacterias, plantas y animales.
ENCEFALINA Tir – Gli – Gli – Fen – Met
Endorfina que actúa como neurotransmisor
TIROTROPINA(TSH) Glu- His – Pro
Producida por la hipófisis y controla la actividad del tiroides.
HORMONA CORTICOTRÓPICA
(ACTH)Decapéptido
Producida por la hipófisis y controla la actividad de la corteza suprarrenal
OXITOCINA 9aa Contracción del miometrio.
VASOPRESINA(ADH) 9aa Regula el volumen de la orina.
ANGIOTESINA I 8aa Regula la presión arterial.
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NIVELES DE ESTRUCTURAS PROTEICAS:
Estructura Primaria: Se determina genéticamente,
esta dada por la secuencia de aminoácidos en la cadena polipeptídica (lineal).
Estructura Secundaria: Los aminoácidos, a medida
que van siendo enlazados durante la síntesis de proteinas y gracias a la capacidad de giro de sus enlaces, adquieren una disposición espacial estable, teniendo como enlace característico del puente de H. Pueden ser:
La helice (α): helicoidal. Hoja plehada (β): zigzag.
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Estructura Terciaria: Esta formada por la disposición de la estructura
secundaria de un polipéptido al plegarse sobre si misma originando una conformación globular.
Se mantiene estable gracias a la existencia de enlaces entre radicales de los aminoácidos.
Estructura Cuaternaria: Mediante enlaces débiles (no covalentes) de dos o más
cadenas polipeptídicas con estructura terciaria formadas por un complejo proteico. Las cadenas polipeptidicas recibe el nombre de protómeros.
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CLASIFICACIÓN DE LAS PROTEÍNASPor su composición:a. Holoproteínas: Formadas solamente por
aminoácidosb. Heteroproteinas: Formadas por una fracción
proteica y por un grupo no proteico (grupo prostético o cofactor).HOLOPROTEINAS
GLOBULINASHidrosolubles
Prolaminas: Zeína (maiz), gliadina (trigo), hordeína (cebada) Gluteinas: Gluteina (trigo), orizaina (arroz) Albúminas: seroalbúminas (sangre), ovoalbúmina (huevo),
lactoalbúmina (leche) Hormonas: Insulina, glucagón, STH, PRL, TSH. Enzimas: Hidrolasas, oxidasas, etc.
FIBROSAS
Insolubles en agua , estructurales
Colágeno: Queratina Miosina Fibrina Elastina Fibroina: hilos de seda, arañas.
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HETEROPROTEÍNAS
GLUCOPROTEINAS
Ribonucleasa MucorpoteinasAnticuerpos Hormona luteizante
LIPOPROTEINAS De alta, baja y muy baja densidad, que
transportan lípidos en la sangre.
NUCLEOPROTEINAS Nucleosomas de cromatina Ribosomas
CROMOPROTEINAS
Hemoglobina, hemocianina) mioglobina (pigmenta y almacena O2 en los músculos)
Citocromos
Hemoglobina: Esta formada por 4 polipétidos, dos cadenas alfa y dos cadenas beta (globinas), en cada una de estas cadenas se localiza una pequeña estructura conocida como núcleo hemo, el cual se define como una porfirina que contiene un átomo de Fe++, el cual capta el O2, cada molécula de hb transporta 4 moléculas de O2.1. Unión del succinil-CoA al aminoácido glicina formando un grupo pirrol.2. Cuatro grupos pirrol se unen formando la protoporfirina IX.3. La protoporfirina IX se une a un ion ferroso (Fe2+) formando el grupo hemo.
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ESTRUCTURA ENZIMÁTICA: Sitio catalítico: Es la zona de la enzima por donde se une al
sustrato para acelerar o disminuir su transformación. Presenta: Zona de fijación: serie de aminoácidos que permiten la adhesión con
el sustrato. Zona catalítica: secuencia específica de aminoácidos catalíticos que
interaccionan para que este pase al estado activo. Sitio regulador: Porción molecular sujeta a modificaciones cuyas
consecuencias son el aumento o la disminución de la capacidad de la enzima para unirse al sustrato.
COFACTOR ENZIMÁTICO: Son sustancias de naturaleza química diferente a las proteínas que
requieren algunas enzimas para que tengan actividad. Pueden ser inorgánicas u orgánicas. La enzima sin el cofactor se denomina APOENZIMA, carece de
actividad, cuando se une al cofactor recibe el nombre HOLEONZIMA.
ENZIMAS
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Inorgánicos: la mayoría de los iones: Mg2+, Zn2+, Cu2+, Fe2+, Mn2+.
Coenzima: Son moléculas orgánicas. Por ejemplo las vitaminas.
PROENZIMAS O ZIMÓGENOS Son moléculas proteicas precursoras de enzimas, que son
transformadas en enzimas por acción de ciertos activadores o inductores que pueden ser otras enzimas.
MECANISMO DE ACCIÓN: Presenta las siguientes etapas: Reconocimiento: Las enzimas y el sustrato al interaccionar
ponen en contacto algunas regiones moleculares. Si hay correspondencia sobrevine el acoplamiento.
Acoplamiento: Es la unión de la enzima con el sustrato para formar uno o más productos.
Acción catalítica: El sitio activo modifica la conformación del sustrato, disminuye la energía de activación, permitiendo que se acelere el proceso de reacción.
Se produce la transformación del sustrato en uno o más productos.
C A + B
FACTORES QUE MODIFICAN LA ACCIÓN ENZIMÁTICA Temperatura. pH Concentración del sustrato Concentración de la enzima
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“Tu debes ser el cambio que quieres ver en el mundo”
Gandhi
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CRACATERÍSTICAS: De Naturaleza química variable (lipófila, glúcida o
proteica). Se consumen como pro vitaminas. No tienen función estructural ni energética. Forman coenzimas actuando en las reacciones
bioquímicas. Ejemplo: coenzimas: (NAD, FAD, NADP). En pequeñas cantidades regulan las funciones
metabólicas del organismo. La ausencia genera avitaminosis y en exceso hipervitaminosis.
Se almacena en todas las células, los hepatocitos los hacen en más grado.
VITAMINAS
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CLASIFICACIÓN POR SU SOLUBILIDAD:o Vitaminas Liposolubles: Solubles en aceites o
grasas. Por su insolubilidad se transportan unidas a
proteínas globulinas. Principalmente en el sistema linfático.
Se almacenan en el tejido adiposo y en las células del hígado .
Por su insolubilidad no se eliminan en la orina, se lo hace dentro de los componentes biliares, junto con las heces.
o Vitaminas Hidrosolubles:Solubles en agua.Se encuentran presentes en los alimentos.Debido a su solubilidad circulan libremente en el
agua.Debido a su solubilidad son eliminadas con la orina.
VITAMINAS LIPOSOLUBLES
NOMBRE FUENTE FUNCIÓN DEFICIENCIA
ARetinol
β – caroteno en vegetales rojos, amarillos y verdes..
Hígado de peces, yema de huevo, leche, matequilla.
Provitaminas: carotenos.
Forma pigmentos visuales.Regula las funciones normales de la piel y la mucosa.
Xeroftálmica: inflamación de la conjuntiva.Nictalopía, o ceguera nocturna. Hemeralopia, o ceguera diurna.Queratomalacia: queratinización de la cornea.Atrofia de los epitelios Lento crecimiento óseo.Lesiones en el SN
DCalciferol
Hígado de pescado, leche, huevos, mantequilla, secreciones de la piel del hombre.
Interviene en la absorción intestinal del Ca++, PO4 - -. Activa la formación de osteoblastos.
Raquitismo. OsteomalaciaTetania
NOMBRE FUENTE FUNCIÓN DEFICIENCIA
ETocoferol
Vegetales verdes
Para el desarrollo completo del embrión. Regeneración del epitelio germinal. Antioxidante.
Degenración en las céulas intersticiales. En avitaminosis deficiencia en absoción de grasas. Esterilidad.
KAntihemorrá
gica
La flora intestinal humana la sintetiza.
Alfalfa, espinaca, repollo, frutos y vegetales amarillos.
Formación de la protrombina, en los hepatocitos
Hipoprotrombinemia: su deficiencia en el plasma origina hemorragia en el recién nacido.
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NOMBRE FUENTE FUNCIÓN DEFICIENCIA
CÁcido
Ascórbico.
Cítricos, tubérculos, leche humana, calostro, glándulas endocrinas, timo, hígado, bazo.
Resistencia capilar. Activa los osteoblastos y fibroblastos, para la formación de fibras de colágeno.
EscorbutoHemorragia gingival Dientes movedizos Anemia y palidez
B1
Timina
Levadura de cerveza.
Huevos, carne de cerdo, hígado, riñón, corazón y músculos.
Maní, cebada, legumbres, cereales.
Descarboxilación del ácido pirúvico en la respiración celular.
Beriberi: abdomen blando, distendido, insuficiencia cardiaca , convulsiones Anorexia, debilidad muscular, debilidad, insomnio, prurito, crecimiento anormal del lado derecho del corazón, transtornos en el SN y sistema digestivo.
VITAMINAS HIDROSOLUBLES
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NOMBRE FUENTE FUNCIÓN DEFICIENCIA
B2
Riboflavina,
Vísceras, levaduras y bacterias de fermentación.
Carne de cangrejo. Cereales, leguminosas. Verduras foliáceas verdes.
Síntesis de FAD, en la oxidación de glúcidos.Sínteis de proteínas.
Queilosis. Trastorno de los labios y de la boca caracterizado por formación de escamas y fisuras.Arriboflavinosis: lesiones lengua, boca, nariz, ojos. Dermatitis Depresión mental. Pelagra cansancio, dificultad para conciliar el sueño y pérdida de peso. manos, brazos, pies y piernas se vuelve áspera, rojiza , escamosa y diarrea. Beriberi.
B3
Ácido nicotínico
Levadura de panadería. Pericarpio de arroz y trigo. Legumbre, nueces, café,
cereales. Hígado, riñón, pescado,
leche, huevos.
Cadena oxidativa de NAD y NADP. Estimula el SN y aumento de temperatura.
Pelagra: síntomas de las tres “D”: dermatitis, diarrea y demencia. Produce decaimiento, debilidad, transtornos digestivos, convulsiones, calambres .
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NOMBRE FUENTE FUNCIÓN DEFICIENCIA
W, B5
Ácido Pantoténico
Vísceras (hígado)
Constituye la Co A. Se usa para la tensión, depresión y ansiedad.
Dolores de cabeza, náuceas, comezón en las manos.
B6
Pirodixina.
Sandías, nueces, lentejas, vísceras, garbanzo.
Jalea real. levadura, salvado de
arroz, embrión de semillas y cereales.
Yema de huevo
Metabolismo de aminoácidos. Glucogenólisis.Tranformación del ácido glutámico en gamma – aminobutírico.
Convulsiones epileptiformes en el lactante. Cobayos y ratas produce dermatitis y dolor en las articulaciones.
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NOMBRE FUENTE FUNCIÓN DEFICIENCIA
B8
Biotina. Hígado de vacuno,
huevos, cascarilla de arroz, papa.
Sintesis de lípidos. Dermatitis ceborreica descamativa, depresión. Somnolencia y anorexia.
B9
Ácido Fólico
Hojas verdes, hígado, carnes.
Anemia megaloblástica de las mujeres embarazadas. Síntesis de ácidos nucleicos y maduración de los eritrocitos.
Anemia por deficiencia de fosfato. Glóbulos rojos que son más grandes de lo normal.
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NOMBRE FUENTE FUNCIÓN DEFICIENCIA
B12
Cianocobalamina.
Hígado, huevos, leche, carne y pescado.
Interviene en la síntesis de ácidos nucleicos.Estimula a la médula roja en la maduración de eritrocitos.
Anemia. Casos graves de parálisis.Diarrea, estreñimientoFatiga, falta de energía o mareo al pararse o hacer esfuerzoInapetencia, Piel pálidaProblemas de concentración Dificultad respiratoria, sobre todo durante el ejercicioInflamación y enrojecimiento de la lengua o encías que sangranDaño a nerviosConfusión o cambio en el estado mental (demencia ) en casos severosDepresiónPérdida del equilibrioEntumecimiento y hormigueo de manos y pies
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ÁCIDOS NUCLEICOSCRACATERÍSTICAS:
Formados por C,H.O,N, y P. Están constituidos por nucleótidos los que se unen por
enlaces fosfodiéster . Dirigen la síntesis de las proteínas. Constituyen la materia prima de la evolución
NUCLEÓTIDO: Son las unidades fundamentales de los ácidos nucleicos. Resultan de la unión de una base nitrogenada, un azúcar
pentosa y ácido fosfórico. La unión del azúcar pentosa más base nitrogenada, se
llama nucleósido.
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PENTOSASB
AS
ES
N
ITR
OG
EN
AD
AS
Ribosa
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FUNCIONES DE LOS NUCLEÓTIDOS: Estructural: constituyen los ácidos nucleicos. Energética: Presenta enlaces de lata energía: Ejemplo: ATP, GTP. Mensajeros químicos: Al AMPc (cíclico) nucleótido que se
forma a partir de la hidrólisis del ATP. Actúa en numerosas hormonas
ENLACES FOSFODIÉSTER: Enlace característico de los ácidos nucleídos y con ello permite la
unión de la nucleótidos. Resulta de la relación entre el ácido fosfórico de un nucleótido
con el grupo oxidrilo de la pentosa de otro nucleótido, con la liberación de una molécula de agua.
El enlace se establece en el carbono 3’ de una pentosa y carbono 5’ de la pentosa adyacente.
POLINUCLÉOTIDOS: Son polímeros de nucleótidos que presentan extremos 5’ , 3’
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ENLACE FOSFODIÉSTER
ADN El cromosoma humano más largo es numero 01, tiene aproximadamente 220 millones
de pares de bases Doble hélice: Watson y Crick (1953), construyeron el modelo de doble hélice,
afirmándose que el ADN esta formado por dos cadenas de polidesohirribonucléotidos contrarias, complementarias y helicoidales. La enzima que cataliza la espiralación es la tropoisomerasa.
Cadenas contrarias: Las cadenas tienen direcciones opuestas ya que cada extremo del ADN expone el carbono 5’ y 3’ del azúcar.
Cadenas complementarias: Las cadenas de ADN, no son iguales.
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ADNConformación:a. Bases nitrogenadas:
1. Bases púricas •Adenina: A•Guanina: G2. Bases pirimídicas•Timina: T•Citocina: Cb. Azúcar (pentosa): desoxirribosa.C. Ácido fosfóricoLey de Chargaff: E. Chargaff descubre el
porcentaje der A es igual al de G, y el C, igual al de T; por lo que propuso que A + G = T + C (la suma de las púricas es igual a la de las pirimídicas).
El ADN procariota, es de cadena cerrada y desnudo, por que carece de histonas.
El ADN eucariota se encuentra en el núcleo asociado a proteínas histonas construyendo las cromatina.
ADN
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REPLICACIÓN DEL ADN:
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REPLICACIÓN DEL ADN:oLa topoisomerasa impide que el ADN se enrede debido al
superenrollamiento producido por la separación de la doble hélice..
oLa helicasa rompe los puentes de hidrógeno de la doble hélice permitiendo el avance de la horquilla de replicación
oLas proteínas SSB se unen la hebra discontínua de ADN, impidiendo que ésta se una consigo misma.
oLa ADN polimerasa sintetiza la cadena complementaria de forma continua en la hebra adelantada y de forma discontínua en la hebra rezagada.
oLa ARN primasa sintetiza el cebador de ARN necesario para la síntesis de la cadena complementaria a la cadena rezagada.
oLa ADN ligasa une los fragmentos de Okazaki.oEl cebador: son pequeñas unidades de RNA que se unen a los
fragmentos para que la ADN polimerasa reconozca donde debe unirse.
o Cada cadena de ADN conserva la mitad de la molécula original por eso se dice que la replicación del ADN es semiconsecutiva o semiconservadora.
El proceso se puede dividir en 3 fases: iniciación, elongación y terminación.
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ARNConformación:a. Bases nitrogenadas:
1. Bases púricas •Adenina: A•Guanina: G2. Bases pirimídicas• Uracilo: U• Citocina: Cb. Azúcar (pentosa): desoxirribosa.c. Ácido fosfóricoTipos de ARN Constituida por una cadena de ribonucleótidos. ARN heterogéneo nuclear (ARNht): Se construye a partir de
una cadena molde de ADN en el núcleo. Es el precursor de los demás ARN.
ARNm (transcripción): Copia la secuencia de ADN o ARN en tres nucleótidos. Cada base nitrogenada recibe el nombre de codón, el RNAm es copia de información del ADN. Determina el orden en que se unirán los aminoácidos.
La RNAt: Tiene en una de sus asas un triplete de nucleótidos denominado anticodón, que se asocia al primer codón del ARNm . El primer codón que se traduce es generalmente el AUG, que corresponde con el aminoácido metionina en eucariotas y GUG y UUG (procariotas). Los codones UAA, UAG y UGA son señales de paro que no especifican ningún aminoácido y se conocen como codones de terminación
RNAr: es el tipo de ARN más abundante en las células y forma parte de los ribosomas que se encargan de la síntesis de proteínas Alinea los aminoácidos con los nuclétidos.
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PROCESO DE TRANSCRIPCIÓN
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ATP Interviene en todas las transacciones de energía que tiene
lugar en la célula. “moneda universal de energía”. El ATP esta formado por adenina, ribosa y tres grupos
fosfato, contiene enlaces de alta energía entre los grupos fosfato.
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En la mayoría de las reacciones celulares el ATP se hidroliza a ADP, rompiéndose un solo enlace y quedando un grupo fosfato libreque suele transferirse a otra molécula en lo que se conoce fosforilación; solo en algunos casos se rompe los dos enlaces resultando AMP +2 grupos fosfato
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RESPIRACIÓN CELULAR Conjunto de reacciones biofísico – químicas en las que las
moléculas orgánicas energéticas como glúcidos, lípidos y proteínas sufren ruptura de sus enlaces covalentes C-C para transformarse en moléculas inorgánicas CO2, H2O.
De la ruptura de los enlaces C-C se libera energía, una parte se pierde como calor y otra se utiliza para elaborar ATP (proceso exergónico)
“Proceso catalítico en el que se degradan moléculas orgánicas energéticas produciendo ATP”
En las células procariotas la respiración se realiza en el citosol y en la membrana citoplasmática, en las invaginaciones llamadas mesosomas laterales o respiratorias.
En las eucariotas se realiza en el citosol y en las mitocondrias.
FASES DE LA RESPIRACIÓN CELULAR
Fase anaeróbica No interviene el oxígeno. Surgió hace unos 3800 millones de
años. La degradación de las moléculas orgánicas se llevo a cabo a
nivel del citosol.a. GLUCÓLISIS
Degradación anaeróbica de la glucosa, y se lleva a cavo en la matriz citolplamática. En el proceso se forman dos ácidos pirúvicos, 2NAD2+ y la célula obtiene 2 ATP en ausencia de oxígeno.Reacciones de la glucólisis: Primera fase: La glucosa ingresa al citosol donde es
fosforilada, originando glucosa 6-fosfato. En el proceso interviene una enzima hexocinasa.
Segunda fase: La glucosa 6-fosfato de transforma en fructosa 6- fosfato, por un proceso llamado isomerización (fosfoglucosa isomerasa).
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• La fructosa 6-fosfato es nuevamente fosforilada y se transforma en freuctosa 1,6 difosfato, se realiza con consumo de ATP. (Fosfofructocinasa).
• La fructosa 1,6, difosfato es una molécula muy inestable, por acción de la enzima adolasa se degrada en dihidroxiacetona 3-fosfato y la otra es gliceraldehído 3- fosfato.
• La dihidroxiacetona por acción de la enzima trifosfaro isomerasaes es transformada en gliceraldehido 3 – fosfato.
Tercera fase: Los 2 gliceraldehído fosfato, sufren deshidrogenación (deshidrogenasa). Simultáneo se integra un fosfato inorgánico del citosol a cada triosa fosfato transformándolas en glicerato 1,3-difosfato.
Los glicerato 1,3-difosfato se conierten en glicerato 3-fosfato (3-fosfogliceratocinsa). En este proceso dos moléculas de ADP se une a dos fosfatos para formar 2 ATP. Fosforilación a nivel de sustrato.
Juan Ramón Jáuregui Barboza
Cuarta fase: Los glicerato 3-fosfato son transformados en glicerato 2 –fosfato (fosfogliceromutasa). Estos son convertidos en 2-fosfoenolpiruvatois (enolasa). Y luego dan lugar a 2 piruvatos (cinasa), mas 2 ATP, también a partir del sustrato.
Fase aeróbica: surgió hace 3000 millones de años.Consiste en la degradación de los piruvatos producidos durante la glucólisis hasta CO2 y H2O con la obtención de 34 a 36 ATP.Reacciones Aeróbicas: Formación del Acetil (PUENTE): El acetil es una molécula de
2C y se forma a partir del piruvato, de los aminoácidos y de los ácidos grasos. En el proceso existe reacciones de descarboxilación y dehidrogenación. La transformación de aminoácidos, hasta acetil se realiza por
un proceso de desaminización o se a que el aminoácido pierde el grupo –NH2. En cambio la transformación de ácidos grasos hasta acetil se realiza por un proceso de β – oxidación.
Juan Ramón Jáuregui Barboza
Transferencia del Acetil: El acetil producido se une a la coenzima A acetil – CoA. Su función es transferir los acetiles hacia el Ciclo de Krebs.
Ciclo de Krebs o de los ácidos tricarboxílicos: Conjunto de reacciones encaragadas de la degradación aeróbica del acetil. En este proceso también se forman 3NADH2+, 1FADH2+, 1GTP, que son fuentes para la formación de ATP.
REACCIONES DEL CICLO DE KREBS:
Se realiza en la matriz de la mitocondria consta de ocho pasos: Condensación: La acetil CoA se une al oxalaceto con ingreso
de una molécula de agua, para formar citrato, se libera la CoA (Citrato sintasa).
Isomerización: El citrato es transformado isocitrato (Acotinasa)
Descarboxilación oxidativa: El isocitrato reacciona con el NAD+ para formar el α–cetoglutarato; y libera CO2 (Isocitrato deshidrogenasa). El α–cetoglutarato reacciona con un NAD+ y con CoA-H para formar succinil - SCoA; NADH2+ y libera CO2 (Deshidrogenasa del α–cetoglutarato).
Juan Ramón Jáuregui Barboza
Hidrólisis - fosforilación: El succinil – SCoA reacciona con el GDP y Pipara formar succinato, 1GTP y CoASH (Succinato tiocinasa).
Deshidrogenación (oxidación): El succinato reacciona con el FAD+ para formar fumarato y FADH+ (fumarasa).
Regeneración por hidrogenación: El malato reacciona con el NAD+ para formar oxalaceto y NADH2+ (malato deshidrogenasa).
En cada ciclo de Krebs se obtiene:o La oxidadción completa del acetil o dos moléculas de CO2.o La producción de 3 moléculas de NADH2+ y una molécula de
FADH2+o La producción de una molécula de GTP, que luego origina a un ATP
TRANSPORTE DE ELECTRONES
Es el proceso mediante el cual los electrones provenientes del Ciclo Krebs, son movilizados a través de un conjunto de proteínas de la membrana interna mitocondrial hacia el oxígeno, que actúa como acptor final.
Juan Ramón Jáuregui Barboza
Las moléculas que incorporan electrones en la membrana son: NADH2+ y el FADH2+. Participa la partícula F1 que contiene ATP sintetasa para la formación de ATP.
FERMENTACIÓN Es un proceso anaeróbico que se da en el citosol, en el cual la
glucosa es oxidada por glucólisis a 2 piruvatos, y estos son reducidos hasta moléculas orgánicas simples como ácido láctico o etanol utilizando los H+ y e- del NADH.
Tipos de fermentación: Fermentación alcohólíca: El piruvato formado en la glucólisis
es degradado hasta alcohol etílico y CO2 (descarboxilasa del piruvato y deshidrogenasa del alcohol).
Fermentación Láctica: El piruvato es reducido hasta ácido láctico (lacto deshidrogenasa). Ocurre en las células musculares estriadas esqueléticas en condiciones anaeróbicas. Las células cardiacas mediante la lactato deshidrogenasa realizan el proceso inverso a la fermentación, convierten el ácido láctico en piruvato, rindiendo ATP. También el hígado lo transforma en glucosa
Juan Ramón Jáuregui Barboza
Otros tipos de fermentación: Fermentación heteroláctica mixta: forma ácido láctico,
etanol y CO2. LA realizan algunos microorganismos. En otros tipos de fermentación se produce acetona, ácido butírico, ácido succínico o ácido propinoico. Procesos aprovechados industrialmente.
Fermentación pútrida: se separa de las dems fermentaciones por que los sutratos de los que se parte son proteínas o aminoácidos. Como productos esta el indiol y la cadaverina.