quimica
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Curso Profesional de Agente de Propaganda Médica Extensión Universitaria FODEM QUIMICA Objetivos: Al finalizar esta unidad de ejercicio, el alumno estará en condiciones de conocer: a) b) c) d) Conceptos básicos de hidrocarburos saturados y no saturados; Conocimientos básicos de isomería; Las funciones oxigenadas y nitrogenadas; Nociones breves sobre lípidos; aminoácidos, hidratos de carbono y compuestos cíclicos; e) Breve comentario sobre el Ciclo de Krebs. ¿CUÁLES SON LOS OBJETIVOS DE LA QUÍMICA? La química, junto con otras disciplinas, se ocupa de la materia. Dicho de una manera muy simple, la química estudia “las sustancias, sus propiedades, estructuras y cómo se transforma en otras”. Las sustancias que intervienen en los seres vivos forman más de 500.000. Los elementos que intervienen en la constitución de los mismos son muy pocos: carbono (C), hidrógeno (H), oxígeno (O), nitrógeno (N), y en muy poca proporción, halógenos, fósforo (P), azufre (S), etc. El átomo de carbono Es siempre tetravalente; sus 4 valencias son iguales y además tienen una propiedad sumamente importan, pueden unirse formando cadenas o ciclos. Las cadenas de C pueden relacionarse mediante uniones simples, disponiéndose uno a continuación del otro, o bien en forma ramificada. Los átomos de C pueden unirse mediante doble o triple valencia (ligadura). Las cadenas cerradas dan origen a los compuestos cíclicos. Hidrocarburos Copyrigth 2006 – FODEM – Todas los derechos reservados [1] Curso Profesional de Agente de Propaganda Médica Extensión Universitaria FODEM Contienen solamente 2 elementos: C y H. Hay grupos fundamentales; los acíclicos o de cadena abierta y los cíclicos o de cadena cerrada. Hidrocarburos de cadena abierta Se clasifican en: Saturados: (con átomos de C unidos mediante una valencia) No Saturados: (Presentan por lo menos 2 átomos de C unidos mediante 2 o 3 valencias) Los hidrocarburos saturados son muy estables frente a los reactivos químicos. Por ello se los denomina parafinas (poca afinidad); son combustibles. Con los halógenos dan derivados de sustitución; un átomo de halógeno reemplaza a uno de H. - Se llama radicales alquilos o alcohilos a los radicales de hidrocarburos saturados que resultan de quitar un H. Reciben nombres terminados en ILO Ej.: ET ILO : Copyrigth 2006 – FODEM – Todas los derechos reservados [2] Curso Profesional de Agente de Propaganda Médica Extensión Universitaria FODEM (Simple ligadura) HIDROCARBUROS – CLASIFICACIÓN Cadena Denomina ción Grado de saturación (enlace) Saturados Abierta Denomi nación Descripción Tipo de cadena o ciclo Designaci ón Recta o normal Parafinas normales Ramificadas Isoparafina s Alcalinos o Parafinicos En la cadena los átomos de carbono intercambian entre si una sola valencia. Alcénicos Etilénicos En la cadena 2 átomos de carbono intercambian entre si 2 valencias. Si la no saturación se repite 2 o 3 veces se denominan respectivamente: dietilénicos, trietilénicos. Recta o normal Olefinas normales Alcínicos Acetilénicos. En la cadena 2 átomos de carbono intercambian entre si 3 valencias. Si la no saturación se repite 2 o 3 veces se denominan diacetilénicos, triacetilénicos. Ramificada Isoolefinas Ciclánicos o cicloparafini cos o alicíclicos Los átomos de carbono del anillo o ciclo intercambian entre si 1 sola valencial Simples Mononucle ares Condensada s Polinuclear es Acíclicos o Alifáliticos o Grasos No saturados u olefénicos Saturación Cerrada Cíclicos Copyrigth 2006 – FODEM – Todas los derechos reservados [3] Curso Profesional de Agente de Propaganda Médica Extensión Universitaria FODEM No saturados Ciclénicos En el anillo o ciclo, por lo menos 2 átomos de carbono intercambian entre si 2 valencias. El caso especial del ciclohexatrieno simétrico o benceno da origen una serie muy importante llamando aromáticas. Simples Mononucle ares Condensada s Polinuclear es - Se llama radicales etilénicos u oleofinas a los radicales de hidrocarburos no saturados que resultan de quitar un H. Reciben nombres terminados en ENO . Ej.: ET ENO : (Doble ligadura) - Se llaman radicales acetilenos o etínicos a los radicales de hidrocarburos no saturados que resultan de quitar un H. Reciben nombres terminados en INO. Ej.: ET INO o acetileno Copyrigth 2006 – FODEM – Todas los derechos reservados [4] Curso Profesional de Agente de Propaganda Médica Extensión Universitaria FODEM (Triple ligadura) ISOMERIA En química orgánica es frecuente encontrar sustancias que teniendo la misma fórmula global, es decir, los mismos elementos constitutivos con igual número de átomos, presentan caracteres físicos y propiedades químicas diferentes. Tales sustancias se denominan isómeras. Presentan distintas distribuciones de los átomos (diferentes funciones); la fórmula global es la misma. La isomeria puede explicarse mediante fórmulas planas o espaciales. Isometría ­ Plana ­ Espacial o estereoisometría Isomeria Plana: dentro de ésta existen: a) De cadena: Ej.: b) De posición: Ej.: Copyrigth 2006 – FODEM – Todas los derechos reservados [5] Curso Profesional de Agente de Propaganda Médica Extensión Universitaria FODEM Observemos el cambio de posición del –OH Isomeria espacial o esteroisomeria: este tipo de isomería puede explicarse considerando la configuración espacial de los isómeros. En 1874, se enunció la teoría del carbono tetraedrico: Algunas sustancias tienen la particularidad de provocar la desviación del plano de vibración de la luz polarizada. Las sustancias que desvían la luz hacia la derecha , se dice que son dextrogiras. Las sustancias que desvían la luz hacia la i zquierda , son levogiras. Las sustancias capaces de provocar la desviación de la luz polarizada, tienen en su molécula un átomo de C unido a 4 radicales diferentes. El ácido láctico es un ácido-alcohol con 3 átomos de C. El Carbono en posición 2 está unido a 4 restos diferentes. Un átomo de C cuyas valencias con radicales diferentes esté saturado, es un átomo de C llamado asimétrico . La presencia de 1 átomo de C asimétrico motiva la aparición de 2 isómeros ópticos: 1 destrogiro 1 levogiro El número de isomeros ópticos aumenta con el número de C asimétricos presentes en la molécula. FUNCIONES DE LA QUÍMICA ORGÁNICA Copyrigth 2006 – FODEM – Todas los derechos reservados [6] Curso Profesional de Agente de Propaganda Médica Extensión Universitaria FODEM Un conjunto de propiedades comunes a ciertas sustancias orgánicas permite agruparlas en familias. El estudio ha permitido observar que los integrantes de las familias orgánicas poseen átomos o conjuntos de átomos que son comunes a todos. El grupo común se denomina grupo funcional. Grupo funcional es la parte de la molécula que confiere a la misma propiedades características. Según que un átomo de C se encuentra unido a 1, 2 o más C, recibe nombres particulares: el que está unido a 1 se dice que es un C primario; a 2, secundario, etc. Funciones oxigenadas: A) Funciones Oxigenadas: Dependen de la incorporación de O. Son: 1- Alcohol 2- Aldehido 3- Ácido 4- Cetona 5- Anhídrido 6- Éter 7- Ester A1: Alcohol: Se origina por la introducción de un átomo de O entre el C y un H (en un Hidrocarburo). Si el O está en un C Primario, Secundario o Terciario, dará origen a alcoholes primarios, secundarios o terciarios. Se designa con el nombre de hidrocarburo y la terminación es OL. Ej.: A2: Aldehido: Se origina por la oxidación regulada (introducción de un átomo de O) de un alcohol primario en el mismo C. Se designan con el nombre de hidrocarburo y la terminación AL. Ej.: Copyrigth 2006 – FODEM – Todas los derechos reservados [7] Curso Profesional de Agente de Propaganda Médica Extensión Universitaria FODEM A3: Ácido: Se origina por la introducción de un O entre el C y el H en el grupo funcional Aldehido. Se designan con el nombre de hidrocarburo y la terminación OICO. Ej.: A4: Cetona: Se origina por la introducción de un O entre el C y el H en un C secundario. Se designa con el nombre del hidrocarburo y la terminación ONA. Ej.: A5: Anhídrido: Se origina cuando 2 moléculas de ácido orgánico pierden una molécula de H2O. Se designan anteponiendo la palabra Anhídrido al nombre del ácido. A6: Éter: Se origina cuando 2 moléculas de alcohol pierden H2O. Se designa con el nombre correspondiente a las hidrocarburos correspondientes a los alcoholes que lo formaron. Separados pro la palabra OXI. A7: Ester: Se origina cuando se unen un ácido con un alcohol y con pérdida de H2O. Se designan cambiando la terminación ICO por ATO. B) FUNCIONES NITROGENADAS Son: 1- Amina. 2- Amida. Copyrigth 2006 – FODEM – Todas los derechos reservados [8] Curso Profesional de Agente de Propaganda Médica Extensión Universitaria FODEM 3- Nitrilo. B1: Amina: Se origina cuando se sustituye 1 o más H del amoníaco por radicales de hidrocarburo (alcohilo). Se designan con el nombre del o de los radicales alcohólicos y la terminación AMINA. Ej.: Siendo el amoníaco a) Si se sustituye un H da lugar al radical amidógeno. b) Si se sustituyen 2 H da lugar al radical imidógeno. Es decir, que las aminas pueden ser primarias, secundarias o terciarias, según se sustituyan 1, 2 o 3 H del amoníaco. Las primarias (a) se caracterizan por la grupo funcional amidogeno. —NH Las secundarias (b) por el grupo funcional imidogeno. > NH Las terciarias por un nitrógeno: N B2: A mida : Se origina por: a) La eliminación del grupo oxhidrilo de un ácido. b) El reemplazo de los H del amoníaco por radicales ácido. Se designan: B2 a): El nombre del ácido y la terminación OILO. Copyrigth 2006 – FODEM – Todas los derechos reservados [9] Curso Profesional de Agente de Propaganda Médica Extensión Universitaria FODEM B2 b) El nombre del hidrocarburo y la terminación AMIDA. Ej.: En la orina se encuentra la diamina carbónica conocida con el nombre de urea. Un derivado importante de la urea es el ácido úrico. B3: Nitrilo: Se origina por reemplazar los 3 H de un C primario de un hidrocarburo saturado por un N. Se designa con el nombre del hidrocarburo y la terminación NITRILO. Ej.: Es decir, el grupo funcional Nitrilo es: -C = N Al compuesto de fórmula H – C = N se lo llama ácido cianhídrico. NOCIONES ELEMENTALES REFERENTE A LÍPIDOS: Los lípidos constituyen un grupo de sustancias de diferente naturaleza química. Son, en general, insolubles en agua, solubles en solventes orgánicos, alcohol, acetona, éter, etc. Están formados por la unión de diversos alcoholes y ácidos grasos. Son constituyentes de organismos animales y vegetales y tienen una misión importante en la nutrición. Copyrigth 2006 – FODEM – Todas los derechos reservados [10] Curso Profesional de Agente de Propaganda Médica Extensión Universitaria FODEM Actualmente, se acepta la denominación de lípidos para compuestos que contienen en su molécula un alcohol y un ácido graso de elevada condensación de C, unidos entre sí por pérdida de una molécula de agua entre la función alcohol y la función ácido, es decir, por esterilización. Los lípidos pueden, además, contener bases nitrogenadas, ácidos minerales, etc. Los ácidos grasos constituyentes de los lípidos pueden ser saturados o no saturados. Generalmente son de cadena normal, existiendo pocos de cadena ramificada. Los lípidos naturales presentan ácidos grasos con número par de átomos de C. La clasificación de lípidos más generalizada es: A- Lípidos simples 1- Aceites 2- Grasas 3- Ceras B- Lípidos compuestos 1- Aminolípidos 2- Glucolípidos o cerebrosidos 3- Fosfolípidos o fosfátidos A- Lípidos Simples A I -2 y 3: Los aceites y las grasas son ésteres de la glicerina; a temperatura ambiente los aceites son líquidos y las grasas son sólidas. Las ceras son ésteres de monoalcoholes con elevado número de átomos de carbono. Los aceites y las grasas se encuentran di-fundidas en semillas y frutos vegetales y en diversas partes del organismo animal. Los triglicéridos son los constituyentes de las grasas y aceites naturales. Los ácidos grasas que forman el triglicérido pueden ser iguales o diferentes. Los que corrientemente constituyen los triglicéridos son: -de la serie saturada: el palmítico y esteárico. -de la serie no saturada: * Con doble ligadura: el oleico. * Con 2 dobles ligaduras: el linoleico * Con 3 dobles ligaduras: el linolenico. Alrededor de 6 ácidos diferentes se encuentran como constituyentes de triglicéridos en grasas y aceites. Los triglicéridos de ácidos grasos superiores funden a mayor temperatura que los de la serle no saturada. Por esta causa los ácidos grasos no saturados predominan en los triglicéridos presentes en los aceites. La hidrólisis de las grasas y aceites conduce a !a obtención de alcohol (glicerina) y ácidos grasos. Es un proceso reversible. Entre los aceites vegetales comestibles, los más importantes son: maní, oliva, girasol, maíz, uva. B- Lípidos complejos B1: Aminolípidos: Son esteres complejos de ácidos grasos superiores con alcoholes aminados de elevado peso molecular: B2: Glucolípidos: Son esteres de ácidos grasos superiores con glúcidos y bases nitrogenadas. No poseen fósforo en su molécula. Copyrigth 2006 – FODEM – Todas los derechos reservados [11] Curso Profesional de Agente de Propaganda Médica Extensión Universitaria FODEM B3: Fosfolípidos: Son esteres de la glicerina que tienen en su molécula fósforo y nitrógeno. La hidrólisis origina: glicerina, ácido fosfórico y aminoácidos. Aminoácidos: Poseen en la molécula las funciones ácido orgánico y un amidógeno. Tiene caracteres simultáneos de ácido y de base, por ello se dice que son anfóteros. El primer aminoácido, conocido con el nombre de amino etanoico, es la glicola o glicina. Existen 24 aminoácidos naturales, todos alfa aminoácidos. Además de la glicina, mencionaremos (a alanina y la serina. Los aminoácidos (A.A) pueden unirse covalentemente mediante el enlace peptídico (que se forma por eliminación de una molécula de agua entre el grupo carboxilo de una de los aminoácidos y el grupo alfa amino de) otro) formando un dipeptido (2 aminoácidos). La unión de varios aminoácidos forman los polipeptidos. Las proteínas son las macromoléculas más abundantes en la mayor parte de las células. Son fundamentales en todos los aspectos de la biología ya que constituyen los Instrumentos mediante los cuales se expresa la información genética. Todas las proteínas al ser tratadas por hidrólisis ácida rinden alfa aminoácidos como productos finales. Los AA tienen una secuencia que forman el esqueleto covalente de una proteína que se conoce como estructura primaria. Estructura secundaria, se refiere a la ordenación geométrica específica de la cadena polipeptidica a lo largo de un eje (pueden ser arrollamientos o plegamientos). La estructura terciaria es la estructura tridimensional de las proteínas globulares, en las que la cadena polipeptídica se encuentra estrechamente plegada y empaquetada adoptando una forma esférica compacta. Muchas proteínas globulares de alto peso molecular son oligomeras y están constituidas por dos o más cadenas polipeptídicas separadas. El modo característico mediante el cual estas cadenas encajan, unas con otras, en la conformación nativa de una proteína oligomera, recibe el nombre de estructura cuaternaria. HIDRATOS DE CARBONO Reciben el nombre de glúcidos una cantidad de sustancias constituídas por C, H, O, en la o proporción de una molécula de agua por cada átom de C (de aquí el nombre de hidratos de carbono). Antiguamente tos glúcidos eran los azúcares, sustancias que al disolverse en agua le otorgan a la solución sabor dulce. Los glúcidos son aldehídos o cetonas de poli alcoholes alifáticos. Se encuentran en vegetales y animales, constituyendo sustancias de reserva (almidón del trigo, maíz, etc. en la fécula de la papa, etc.) y sustancias de sostén (celulosas), en los vegetales y como reserva en los animales (glucógeno). Clasificación de los hidratos de carbono: A- Monosacáridos o monosas (OSAS) Copyrigth 2006 – FODEM – Todas los derechos reservados [12] Curso Profesional de Agente de Propaganda Médica Extensión Universitaria FODEM B- Glúcidos compuestos (OSlDOS) A: Monosacáridos: o glúcidos simples son los que no pueden desdoblarse en otros más simples. Son sustancias neutras. Las moléculas de monosacáridos contienen funciones alcohol acompañadas de funciones aldehidos o cetonas. * Según esté presente el aldehido o la cetona, se los divide en: aldosas y cetosas. * Por el número de átomos de carbono existentes en su molécula se los clasifica en triosas (3), tetrosas (4), pentosas (5), hexosas (6), etc. La glucosa, el más importante representante de este grupo, es un sólido blanco soluble en agua, que bajo la acción de determinadas enzimas da origen a: alcohol etílico y anhídrido carbónico. Se emplea la glucosa para elaborar jarabes y en diferentes industrias de la fermentación. B- Glúcidos compuestos: u osidos, se clasifican en: 1- Holosidos 2- Heterosidos B1: Holosidos: Son los que por desdoblamiento dan únicamente monosacáridos. Se clasifican en: a) Plurisacáridos b) Polisacáridos. B1a) Plurisacáridos: Son los que por hidrólisis originan 2 a 6 moléculas de monosacáridos. Ej.: sacarosa, maltosa, lactosa, etc. Se habla también de: Disacáridos (maltosa, sacarosa, lactosa, etc.) Trisacáridos (rafinosa) Tetrasacáridos (estaquiosa), Etc. Los más importantes son los disacáridos. La sacarosa es un sólido blanco muy soluble en agua. La enzima sacarosa o invertasa y algunos ácidos, desdobla la sacarosa dando origen al azúcar invertido (glucosa + levulosa). Se obtiene sacarosa de la caña de azúcar y de la remolacha. La maltosa se obtiene a partir de malta o cebada germinada. Es una sustancia blanca muy soluble en agua. La hidrólisis origina 2 moléculas de glucosa. La lactosa es un sólido blanco, poco soluble en agua. Por acción de los ácidos da origen a una molécula de glucosa y otra de galactosa (isómero óptico de la glucosa). Algunas bacterias presentes en la leche fermentan la lactosa dando lugar a la formación de ácido láctico. B1b) Polisacáridos: Son sustancias de peso molecular elevado, son sólidos y no presentan sabor dulce. Los más importantes son: el almidón y la celulosa. En el almidón hay dos tipos de agrupaciones celulares que dan origen a la amilasa y a la amilopectina. -La amilosa está formada por la unión de 300 • 400 moléculas de glucosa en largas cadenas lineales. Copyrigth 2006 – FODEM – Todas los derechos reservados [13] Curso Profesional de Agente de Propaganda Médica Extensión Universitaria FODEM -La amilopectina está formada por 20-30 moléculas de glucosa no unidas linealmente. Pero si unidas dando cadenas cortas y éstas se unen entre si originando estructuras ramificadas. El almidón tiene varios usos; es el principal componente de las harinas, pan, papas, etc., y se lo utiliza como alimento. Industrialmente, es la fuente de obtención de alcohol y de glucosa. La celulosa posee una fórmula ¡somera a la del almidón. Es el principal constituyente del algodón y de las maderas. Es un sólido blanco, amorfo, insoluble en agua. Se la emplea en la fabricación del papel, para obtener seda artificial, algodón, pólvora, etc. No es absorbida a nivel intestinal. B2: Heterosidos: Son los que por desdoblamiento, además de monosacáridos, dan origen a otras sustancias que no son glúcidos, Son ejemplos la amígdalina, la digitonina, etc. Nociones elementales sobre compuestos cíclicos Los compuestos cíclicos se dividen en: A) Isocíclicos B) Heterocíclicos A) Los isocíclicos: están formados por cadenas cerradas que tienen únicamente carbono. Estos se clasifican en dos series. 1- Ciclánico o alicíclica. 2- Bencénica o aromática. A1- Ciclánica se encuentra formada por hidrocarburos de cadena cerrada donde los átomos de carbono están unidos entre si por una sola ligadura. A2- Bencenica: Se encuentra formada por hidrocarburos de cadena cerrada donde 2 o más carbonos están unidos entre sí por 2 o más ligaduras. Copyrigth 2006 – FODEM – Todas los derechos reservados [14] Curso Profesional de Agente de Propaganda Médica Extensión Universitaria FODEM El ciclo Hexagonal del benceno muestra gran estabilidad frente a agentes físicos y químicos. Los hidrógenos del benceno pueden sustituirse por radicales hidrocarbonados, por halógenos, por amidágenos, etc. El benceno es un líquido de olor etéreo, reacciona en caliente con cloro dando derivados de sustitución. La sulfanilamida es una sustancia incolora, de fácil obtención y bajo costo. Los fenoles se obtienen reemplazando uno 0 más H del benceno o núcleo aromático, por oxhidrilos. Tienen propiedades ácidas; con Na o K originan fenatos y desprenden H. El fenol es un sólido muy tóxico y cáustico; tienen aplicación como antiséptico y como conservador. Los difenoles poseen 1 oxhidrilos sobre el núcleo aromático. Los difenoles del benceno son: pirocatequina, hidroquinona y la resorcina. La resorcina es un antiséptico muy empleado; sirve para el tratamiento de algunas enfermedades del cuero cabelludo. La hidroquinona se utiliza como revelador fotográfico. Los trifelones derivados de) benceno son: pirogalol, oxihidroquinona y la floroglucina. El piragol es tóxico; se lo emplea en fotografía. El ácido benzoico es el ácido aromático más importante; es una sustancia sólida con propiedades antisépticas, es conservadora de vinos y frutas. El benzoato de amonio se utiliza como expectorante. El ácido salicílico es un ácido fenólico; se emplea en medicina como antiséptico y como antirreumático. La aspirina es el ácido acetilsalicílico El H fenólico del ácido salicílico se reemplaza por un acetilo (etanoilo). Es una droga mundialmente utilizada como analgésico, antitérmico y antineurálgico. B) Los heterocíclicos: son aquellos que en la cadena cerrada tienen uno o varios átomos de elementos distintos al carbono Copyrigth 2006 – FODEM – Todas los derechos reservados [15] Curso Profesional de Agente de Propaganda Médica Extensión Universitaria FODEM Ciclo de KREBS Se le denomina también como ciclo del ácido pirúvico. El ácido pirúvico se forma como consecuencia de la degradación de la glucosa, en ausencia de oxigeno (ciclo anaeróbico). El ácido pirúvico al ser oxidado, libera CO2 y se transforma en un derivado activo del ácido, la acetil-co A (acetilcoenzima A). La acetil-CoA se une al ácido oxalacético y forman el ácido cítrico. El ácido cítrico cumple una serie de reacciones enzimáticas cíclicas donde libera CC2 hidrógeno, que en el proceso respiratorio se une al O2 y forma H20. Mientras la molécula del ácido axalacético se recupera totalmente y reanuda otro ciclo, (a aceti-CoA se oxida totalmente a C02 y H20 con gran liberación de energía, que se almacena como ATP en las mitocondrias. Copyrigth 2006 – FODEM – Todas los derechos reservados [16] Curso Profesional de Agente de Propaganda Médica Extensión Universitaria FODEM Metabolismo intermediario Con frecuencia, el metabolismo intermediario es definido brevemente, como la suma total de todas las reacciones enzimáticas que tienen lugar en la célula. Cuatro son las funciones específicas del metabolismo: 1) Obtener energía química del entorno, bien de los elementos orgánicos nutritivos o de la luz solar, 2) convertir los elementos nutritivos exógenos en las unidades estructurales o precursores de los componentes macromoleculares de las células, 3) reunir a los precursores para formar proteínas, ácidos nucleicos, lípidos, polisacáridos y otros componentes celulares característicos y 4) formar y degradar aquellas biomoléculas necesarias para las funciones celulares especializadas. Copyrigth 2006 – FODEM – Todas los derechos reservados [17] Curso Profesional de Agente de Propaganda Médica Extensión Universitaria FODEM Fuentes carbonadas y energéticas para la vida celular. Las células pueden dividirse en dos grandes grupos, basándose en la forma química del carbono que requieren de su entorno. Las células autótrofas (que se auto alimentan) pueden utilizar el dióxido de carbono como única fuente de carbono y construyen, a partir de él, todas sus biomoléculas que contienen carbono. Las células heterótrofas (que se alimentan de otros) no pueden emplear el dióxido de carbono y tienen que obtener el carbono de su entorno en una forma reducida, bastante compleja, tal como la glucosa. Las células autótrofas son relativamente autosuficientes, mientras que las heterótrofas con sus necesidades de carbono, en forma elaborada, tienen que subsistir con los productos formados por otras células. La mayor parte de los organismos autótrofos obtienen su energía de la luz solar y son, por tanto, fotosintéticos, mientras que las células de los animales superior y la mayor parte de los microorganismos son heterótrofas, y obtienen su energía de (a degradación de los principios nutritivos orgánicos, tales como la glucosa. Los organismos heterótrofos pueden, a su vez, dividirse en dos clases principales: 1. Aerobios, que viven en el aire y emplean el oxígeno molecular para oxidar sus moléculas orgánicas nutritivas. 2. Anaerobios, viven en ausencia de oxígeno y degradan sus nutrientes mediante rutas que no precisan del oxígeno. Muchas células pueden vivir tanto aeróbicamente como ananeróbicamente y tales organismos reciben el nombre de facultativos. Los anaerobios que no pueden emplear el oxígeno reciben el nombre de anaerobios estrictos, de hecho muchos de ellos son envenenados por el oxígeno. La mayor parte de las células heterótrofas, particularmente la de los organismos superiores, son facultativas y si disponen de oxígeno, prefieren utilizarlo. Catabolismo y anabolismo El metabolismo tiene lugar a través de secuencias de reacciones consecutivas catalizadas enzimáticamente y de la intervención de muchos intermediarios químicos, 'de aquí, que se emplee el término metabolismo intermediario para describir las rutas metabólicas. Los intermediarios metabólicos reciben también el nombre de rnetabolitos. El metabolismo se divide en catabolismo y anabóiismo. El catabolismo se refiere a la fase degradativa del metabolismo. Las moléculas orgánicas nutrientes, tales como los hidratos de carbono, los lípidos y las proteínas, provienen, o del entorno, o de las propias reservas nutrientes de la célula; pueden degradarse, habitualmente, mediante reacciones oxidativas, a productos finales más pequeños y sencillos, tales como el ácido láctico, e! ácido acético, el C02, el amoníaco o la urea. El catabolismo va acompañado de liberación de la energía inherente a la compleja estructura de las grandes moléculas orgánicas. Esta energía se conserva en forma de trifosfato de adenosina (ATP). Anabolismo es la fase de contrucción o fase sintética del metabolismo; también se llama de biosíntesis. En elanabolismo, las sencillas moléculas pequeñas de !os precursores son ordenadas para llegar a constituir los componenetes moleculares, relativamente grandes, de las células, tal como los polisacáridos, los ácidos nucleicos, las proteínas y los lípidos. Puesto que la biosíntesis ocasiona un incremento en el tamaño y en la complejidad de la estructura, precisa del consumo de energía libre, la cual es aportada por la escisión del ATP. El catabolismo y el anabolismo suceden simultáneamente en las células. Copyrigth 2006 – FODEM – Todas los derechos reservados [18] Curso Profesional de Agente de Propaganda Médica Extensión Universitaria FODEM Copyrigth 2006 – FODEM – Todas los derechos reservados [19]
