HIDRATOS DE CARBONO (CARBOHIDRATOS)

INTRODUCCIÓN
Todo lo que hacemos involucra a la bioquímica hasta para leer esta introducción se
necesita la energía luminosa, que se convierte en energía química. Piensas y las
moléculas de proteínas se sintetizan y se almacenan en el cerebro.
Por ello el estudio de la bioquímica es interesante y estimulante, incluso para las
personas que no sienten la atracción por ella. Por lo tanto aprende, conoce cuanto
puedas. Tu trabajo aumentará de valor y tu VIDA se enriquecerá con mayor
comprensión.
La bioquímica es el estudio de la base molecular de la vida, es una ciencia tan
importante e interesante para todos los seres vivos (animales y plantas), debido a
que la vida se mantiene por un complejo conjunto de reacciones químicas, que en los
seres humanos son factibles gracias a su fuente primordial de energía la comida.
Así como existe en el mundo una repartición desigual de la energía, lo mismo sucede
con la comida. Tener un conocimiento sustancial en la dieta nos permite un mejor
aprovechamiento de la comida, dado que esto define la función del colesterol, las
grasas y los vestigios de elementos en nuestra organismo, que son puntos de gran
interés en los laboratorios de bioquímica.
Los estudios bioquímicos permiten una mejor comprensión de los procesos fundamentales de la vida. Todos tenemos una curiosidad natural acerca de cómo funciona
nuestro cuerpo. ¿Cómo una célula del cerebro almacena fórmulas químicas o
matemáticas? ¿Cuáles son las similitudes y diferencias bioquímicas entre las
distintas formas de vida? ¿De qué manera los organismos almacenan y transfieren la
información necesaria para reproducirse? ¿Qué moléculas primitivas estuvieron
implicadas en el origen de la vida? ¿Cómo se digiere el alimento para dar energía a
las células? Estas son algunas de las preguntas que los bioquímicos tratan de
responder.
Ahora comprobarás la importancia de tener los aprendizajes básicos de química que
te permitirán pasar de manera lógica y natural al estudio de los siete compuestos que
participan de manera determinante en los procesos vitales “agua, carbohidratos,
proteínas, aminoácidos y pépticos enzimas, lípidos,
aminoácidos, y ácidos
nucleicos” y quizá estés de acuerdo con lo que actualmente se cree que el ser
humano, más que una forma de vida única, es simplemente una de las muchas
formas de vida que habitan sobre la tierra y que cumplen ciertos principios básicos
de la química.
¿Sabias que eres el resultado maravilloso de un conjunto de átomos y
moléculas altamente organizadas? Suena interesante o ¿no?, por eso es
importante que te apropies de los conocimientos que te proporciona la
Bioquímica.
Empieza por recordar algunos conocimientos que ya tienes y que servirán de base
para la comprensión de procesos complejos relacionados con la vida
1. Observa detenidamente los siguientes esquemas
2. Relaciona los esquemas anteriores con el cuadro que se te presenta a
continuación y encuentra las palabras que correspondan a cada esquema, puede ser
el nombre, algún elemento esencial para su desarrollo, alguna molécula producida
por ellos etc.
Sistema Óseo
Potasio
Oxigeno
Sistema
Inmunológico
Enzimas
Miosina
Sistema Digestivo
Hemoglobina
Anticuerpos
Oxidación
Colágeno
Calcio
Sistema Muscular
Glucosa
Sistema
Respiratorio
Hierro
Bióxido de
Carbono
Glóbulos blancos
Sistema
Circulatorio
Fermentación
Vitaminas
Nitrógeno
Hidratos de
Carbono
Ceratonina
Energía
3. Escribe derecha de cada dibujo los términos que se relacionan con cada esquema,
y cita la importancia de su relación.
5. De acuerdo a las actividades anteriores escribe tu concepto de Bioquímica.
A partir de este tema empezaras a elaborar el glosario de tu asignatura que te
ayudara a fortalecer lo aprendido
I. ORGANIZACIÓN DE LOS SERES VIVOS
Los objetivos de la bioquímica y la biología molecular son similares; no obstante, los
enfoques que cada una utiliza para resolver problemas son distintos. Los biólogos
moleculares tienden a enfatizar el estudio del material genético (RNA y DNA), en
especial su papel en la transferencia de la información biológica, y utilizan enfoques
experimentales más biológicos que implican organismos, DNA recombinante y
genética molecular.
La bioquímica y la biología molecular casi son indistinguibles porque ambas buscan
respuestas para la misma pregunta: ¿qué es la vida?
1.1 CONCEPTOS DE ORGANIZACIÓN Y ESTRUCTURA CELULAR
Durante mucho tiempo, los científicos han reconocido dos clasificaciones básicas de
células.
1) Las células eucariotas, incluyen a las plantas y animales, cuyas células tienen
un núcleo delimitado por una membrana y compartimientos internos bien
definidos.
2) Las procariotas, organismos unicelulares simples, principalmente bacterias y
algas azul-verde, carentes de un núcleo celular bien diferenciado y de
compartimientos internos. Esta primera clasificación se logró por observación
al microscopio de la célula y basada en su anatomía y estructura morfológica.
Antes de comenzar a estudiar estas dos clasificaciones es necesario que conozcas
de manera general la conformación de una célula.
El 99% del peso de una célula está dominado por 6 elementos químicos: carbono,
hidrógeno, nitrógeno, oxígeno, fósforo y azufre. El agua representa el 70% del
peso de una célula, y gran parte de las reacciones intracelulares tienen lugar en
el medio acuoso y en un intervalo de temperaturas pequeño.
La química de los organismos vivos es muy compleja, más que la de cualquier
otro sistema químico conocido. Está dominada y coordinada por polímeros de
gran tamaño (macromoléculas) como ya viste, formadas además por
encadenamiento de moléculas orgánicas pequeñas que se encuentran libres en
el citoplasma celular.
En una célula existen 4 familias de moléculas orgánicas pequeñas: azúcares
(monosacáridos), aminoácidos, ácidos grasos y nucleótidos. Los tipos principales
de macromoléculas son las proteínas, formadas por cadenas lineales de
aminoácidos; los ácidos nucleicos, ADN y ARN, formados por nucleótidos, y los
oligosacáridos y polisacáridos, formados por subunidades de monosacáridos. Los
ácidos grasos, al margen de suponer una importante fuente alimenticia para la
célula, son los principales componentes de la membrana celular. Las propiedades
únicas de todos estos compuestos permiten a células y organismos alimentarse,
crecer y reproducirse.
Células procariotas
Las células procariotas, son organismos unicelulares simples, principalmente
bacterias y algas azul-verde, carentes de un núcleo celular bien diferenciado y de
compartimientos internos.
Los organismos procarióticos, aunque son los menos desarrollados, son los más
abundantes y ampliamente distribuidos. Las células procariotas tienen las siguientes
características comunes:
1. Su tamaño puede abarcar de 1 a 10 µm de diámetro. Las bacterias, un abundante
organismo procariótico, se presentan en tres formas básicas: esférica (cocos), en
forma de bastón (bacilos) y en espiral enrollada (espirilos).
2. Los componentes celulares se encuentran encapsulados por una membrana
celular y pared celular rígida. En ocasiones, la membrana puede formar intrusiones
para dar lugar a estructuras de varias capas llamadas mesosomas. La superficie
exterior a menudo esta cubierta por flagelos, o apéndices para la locomoción; y por
pili o vellosidades, características estructurales responsables de la transferencia del
DNA durante la conjugación sexual y su adherencia a las superficies.
Después de los ensamblados supramoleculares, el siguiente nivel más alto de
organización es la unidad fundamental de la vida, la célula. Durante mucho tiempo,
los científicos han reconocido dos clasificaciones básicas de organismos.
Antes de comenzar a estudiar estas dos clasificaciones es necesario que conozcas
de manera general la conformación de una célula.
Células
procariotas
COMPOSICIÓN MOLECULAR Y FUNCIÓN BIOLÓGICA DE LOS COMPONENTES DE LA CELULA
PROCARIOTA.
Elemento
Estructural
Composición molecular
Función biológica
Pared celular, pili y
flagelos
Cadenas de polisacárido entrelazadas por
proteínas; cubiertas de lipopolisacáridos; los
pili y los flagelos son prolongaciones de la
pared celular
Protección contra el estrés
mecánico e hipertónico; de
los flagelos ayudan en el
movimiento; los pili sirven en
la conjugación sexual.
Membrana celular,
mesosoamas
Región nucleoide
Ribosomas
y
Vacuolas
Citoplasma
Frontera permeable que
permite la entrada y salida de
Bicapa compuesta de 40% de lípido, 60% de
nutrientes y desechos; los
proteína, quizá algunos carbohidratos; el
mesososmas pueden tener
mesososma es una intrusión de la
un rol en la replicación de
membrana plasmática
DNA
Contiene cromatina, un complejo de DNA
cromosomal e histonas
El genoma almacena la
información geneática; sitio
de replicación del DNA
Complejo de RNA (65%) y proteína (35%)
Son los sitios de la síntesis
de las proteínas
Nutrientes almacenados como pequeñas
moléculas o polímeros
Deposito de moléculas
combustibles para la energía
del metabolismo
Moléculas pequeñas, proteínas solubles,
enzimas, nutrientes y sales inorgánicas,
disueltos en solución acuosa
Región donde de efectúan
muchas reacciones
metabólicas
Células eucariotas
3) Las células
eucariotas, incluye a las plantas, animales, hongos,
protozooarios, levaduras y algunas algas. Las células que encontramos en
estos organismos tienen poco en común con las procariotas
Los organelos de las células eucariotas son: el núcleo, el retículo endoplásmico, que
contiene ribosomas, el Aparato de Golgi y la Mitocondria.
Los organelos de una célula eucariota no flotan libremente en el mar citoplásmico. Su
ubicación y su movimiento se encuentran restringidos por el citoesqueleto, o matriz
filamentosa tridimensional extendida por todo el interior de la célula.
Micrográfia de una parte del citoesqueleto de una
célula renal de hámster.
Interior de una célula el citoesqueleto
ORGANELOS DE EUCARIOTAS, SUS COMPONENTES BIOMOLECULARES Y
SU FUNCIÓN BIOLOGICA
Elemento
Estructural
Composición molecular
Membrana celular
Bicapa de proteínas (50%) y lípidos( 50%) y
algunos carbohidratos
Núcleo
Contiene DNA geonómico asociado a
proteínas histonas formando cromatina;
RNA
Retículo
endoplásmico
con ribosomas
Vesículas aplanadas de una sola membrana
de lípido y proteína; los ribosomas consisten
en RNA y proteínas
Aparato de Golgi
Mitocondria
Función biológica
Frontera selectiva mente
permeable para la entrada y
salida de nutrientes y
desechos, posee algunas
actividades enzimáticas
importantes.
Depósito de información
genética; sitio de
replicación del DNA y
trascripción a RNA.
Superficies sobre las que se
unen los ribosomas
para la síntesis de proteínas.
Secreción de productos de
Vesículas aplanadas de lípido, proteína y
desecho
de la célula Sitio del
polisacárido Poseen dos membranas de
metabolismo
energético y
proteínas y lípidos; el interior (matriz)
síntesis
de
ATP
de alta
contiene enzimas solubles e insolubles, RNA
energía.
y DNA
Lisosomas (en
animales)
Peroxisomas(en
animales) o
glioxisomas e
Vesículas con una sola membrana que
contienen enzimas hidrolíticas
Vesículas con una sola membrana que
contienen catalasa y otras enzimas
oxidativas
Metabolismo de materiales
ingeridos por endocitosis
Metabolismo oxidativo de
nutrientes empleando O2 para
formar H2O2
plantas
Cloroplastos
(en plantas)
Sitios de la fotosíntesis.
Convierte la energía
luminosa en energía química
(ATP)
Organelos de membrana doble que
contienen: proteína, lípido, clorofila, RNA,
DNA Y ribosomas
Confiere forma a la célula;
región donde se llevan a
cabo muchas reacciones
metabólicas
El citoesqueleto consta de proteínas;
moléculas pequeñas, proteínas solubles,
enzima s, nutrientes, sales en solución
acuosa
Citoplasma
1.2 ELEMENTOS Y COMPUESTOS DE LA MATERIA VIVA
De los más de 100 elementos químicos, sólo cerca de 28 (26%) se hallan en forma
natural en las plantas y los animales.
1
1
2
3
4
11
1
2
19
20
23
24
25
26
27
28
29
30
5
6
7
8
9
13
14
15
16
17
33
34
35
42
53
I
5
6
7
Casi todos los grupos de la tabla periódica de los elementos están representados en
el material biológico, incluyendo los metales y los no metales. La combinación de
elementos químicos en biomoléculas genera una gran variedad de estructuras
químicas y tipos de reactividad.
Las moléculas que existen en la naturaleza incluyen, entre otras, a cationes, aniones,
compuestos covalentes, compuestos iónicos, iones metálicos y complejos de
coordinación. Varios ejemplos muy conocidos ilustran las diversas series de
compuestos orgánicos y órgano metálico que llevan a cabo múltiples funciones
celulares por ejemplo:
Los carbohidratos actúan como nutrientes en el metabolismo energético, además de
contribuir en forma importante en la estructura de las células y en el reconocimiento
molecular.
Los lípidos son un grupo heterogéneo de compuestos orgánicos que exhiben baja
solubilidad en agua; su principal función es la de actuar como fuentes de energía en
el metabolismo, como componentes de las membranas celulares y como hormonas.
Las vitaminas son un vasto grupo de compuestos orgánicos que intervienen en el
crecimiento y desarrollo adecuados. Sus estructuras y funciones son muy distintas,
todas las macromoléculas tienen características similares: son polímeros formados
por la combinación de cientos, miles e incluso millones de moléculas prefabricadas
más pequeñas llamadas monómeros. (Ver fig.).
El producto formado por la polimerización de miles de monómeros de glucosa puede
ser almidón o celulosa, dependiendo del tipo de enlace químico que se forme entre
los residuos de glucosa.
Glucosa
Glucosa
Glucosa
Glucosa
Glucosa
Glucosa
Glucosa
Glucosa
Glucosa
Glucosa
Glucosa
Glucosa
(a) Almidón
Glucosa
Glucosa
Glucosa
Glucosa
(b) Celulosa
Amino
ácido
Amino
ácido
Amino
ácido
Amino
ácido
(c) Proteína
A
Nucleótido
G
Nucleótido
C
Nucleótido
C
Nucleótido
(d) Ácido nucleico
Bioquímicamente, los Virus son una sola molécula de DNA o RNA enrollada en un
paquete de proteínas. Los virus no pueden existir de manera independiente y por lo
general no se les considera como una forma de vida, sino como parásitos, porque no
tienen la capacidad de llevar a cabo el metabolismo o la reproducción sin la ayuda de
una célula huésped. Pero si los virus infectan una
célula, toman el control de su maquinaria
metabólica y la obligan a sintetizar ácidos nucleicos
y proteínas para nuevas partículas virales. Son los
causantes de muchas enfermedades en plantas y
animales, y su presencia en el mundo ha provocado
mucho sufrimiento a los humanos (Ver Fig.).
Te invitamos ahora que pongas en práctica lo aprendido y lleves a cabo las
siguientes:
ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE
1.-. Investiga de qué forma se relaciona la bioquímica con la biotecnología.
2.- Busca en el periódico o cualquier otra revista 3 artículos recientes que traten
sobre algún tema de bioquímica que sea novedoso, llévalos a tu asesoría y por
equipo analízalos y socialízalos en el grupo.
3.- Investiga si algunos de los premios Nóbel de la ciencia. Que se han dado en la
ultima década son por descubrimientos que tengan que ver con la bioquímica. Y
elabora una tabla con los aspectos más sobresalientes
Vamos iniciando y como puedes ver no hay marcha atrás
todo es interesente ¡continua!
El estudio del compuesto que tendrás oportunidad de conocer a continuación
es tan importante que la vida no existiría sin el. Encuentra el nombre 12 veces
en la siguiente sopa de letras.
Y
H
J
A
U
G
A
S
F
R
T
Y
R
P
K
L
O
P
I
V
T
A
B
T
Y
H
J
A
S A K
F G L
R U O
A P
H L I
I R V
K Y T
L S T
O A Y
P O G
I H L
V A U
T H L
U G A
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Y
G
D
T
Y
H
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G
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P
I
V
T
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Y
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O
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P
R
S H L N
F A G U
R T Y S
Y H F
A F J R
G J T G
U K Y V
A Ñ K U
S J L Y
F T O A
R D P H
Y S I S
H T V F
J Y T R
R
A
I
O
A
P
T
F
G
T
L
S
T
E
Q
T
Y
U
L
H
U
U
D
R
S
F
R
A
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C
G
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F
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A
D
F
J
L
T
Y
G
L
A
T
Y
P
X
K
L
O
P
I
V
T
U
S
F
R
H
N
M
A
G
U
A
C
B
N
A
Escribe la palabra clave en los siguientes refranes:
Pasa por mi casa cate de mi corazón
Tanto va el cántaro al
hasta que se rompe
Que no has de beber déjala correr
Describe algunas características físicas, que conozcas de ella.
Describe algunas características Químicas, que conozcas de ella.
T
Y
C
L
F
D
H
C
S
F
R
Y
H
J
Y
H
J
G
A
U
G
A
S
F
R
T
Y
M
Analiza la lista de palabras que se te presentan a continuación, y elabora un
slogan que hable sobre ella y describa su importancia.
Hidrogeno
Vital
Cuídala
Plantas
Átomo
Vivir
Seres vivos
Tierra
Encuentra
Oxigeno
Extinción
Funciones
Importante
Célula
Organismo
Crecimiento
Liquido
Peligro
Animales
Se Agota
Observa detenidamente la siguiente fotografía
Explica como ha participado el hombre en los resultados que se observan en la
fotografía.
En algunos de los medios que ya conoces investiga las propiedades del agua, las
funciones que desempeña en los procesos biológicos y su composición química.
Describe ¿por que no puede haber vida sin ella?
Compáralo con el material que leerás a continuación en tu antología.
2. EL AGUA
2.1 IMPORTANCIA BIOLÓGICA DE LAS SOLUCIONES
Es una de las sustancias mas importantes en el metabolismo de los seres vivos por
sus propiedades como son: su capacidad calórica y disolvente, su
comportamiento como acido o como bases, la molécula más
abundante en los seres vivos, y representa entre el 70 y el 90 %
del peso de la mayor parte de los organismos.
La molécula de agua están formadas por dos átomos de hidrógeno
y un átomo de oxígeno. Otros compuestos semejantes formados por hidrógeno y un
no metal, como el ácido clorhídrico (HC1), ácido sulfhídrico (H2S) y el amoniaco
(NH3) son gaseosos a la temperatura ambiente.
Entonces, ¿por qué el agua es liquida?
Pues porque entre, el hidrógeno de una molécula y el oxígeno de otra, existe una
atracción muy fuerte, formando lo que se llama un puente de hidrógeno entre dos
oxígenos. Estos puentes se están rompiendo y formándose nuevamente, pero
mantienen grupos de varias moléculas formando estructuras en forma de “jaulas”.
El agua es el vehículo mediante el cual, a través de los procesos de disolución, de
ósmosis y de capilaridad, circulan en los seres vivos los nutrientes y se eliminan los
desechos de los procesos vitales. El agua actúa como disolvente transportando,
combinando y descomponiendo químicamente esas sustancias. La sangre de los
animales y la savia de las plantas contienen una gran cantidad de agua, y es por
ellas que se transportan los alimentos digeridos hacia los niveles de
aprovechamiento; y se recogen y transportan para ser finalmente expulsados del
cuerpo los materiales de desecho (toxinas) resultantes de los procesos biológicos.
Al ser un solvente tan especial y una molécula reactiva indispensable para la vida, no
es raro que el agua determine la estructura y el comportamiento de todas las
biomoléculas. Por lo tanto, el estudio de estas moléculas no será completo sin el
conocimiento de las propiedades especiales del agua.
2.2 PROPIEDADES GENERALES DEL AGUA
El agua es la única sustancia que existe a temperaturas ordinarias en los tres
estados de la materia, sólido, líquido y gas. Como sólido o hielo se encuentra en los
glaciares y los casquetes polares, así como en las superficies de agua en invierno;
también en forma de nieve, granizo y escarcha, y en las nubes formadas por cristales
de hielo. Existe en estado líquido en las nubes de lluvia formadas por gotas de agua,
y en forma de rocío en la vegetación. Además, cubre las tres cuartas partes de la
superficie terrestre en forma de pantanos, lagos, ríos, mares y océanos. Como gas, o
vapor de agua, existe en forma de niebla, vapor y nubes.
El agua no sólo tiene la peculiaridad de ser líquida, sino que es un líquido con
características un tanto extrañas. Todos los líquidos, al enfriarse, disminuyen su
volumen y aumentan su densidad indefinidamente, de manera que al congelarse
originan un sólido más denso que el líquido del cual se formaron. El agua, por el
contrario, al enfriarse llega a su máxima densidad a los 4°C, y por debajo de esta
temperatura empieza nuevamente a disminuir su densidad (aumentar su volumen).
Al congelarse, produce cristales de hielo de una densidad menor que la forma
liquida.
¿Qué pensarías si te dijeran que de esta propiedad depende la existencia de vida
sobre la Tierra? ¿Qué pasaría si el hielo fuera más pesado que el agua?
Entre otras cosas, al formarse hielo en los polos y en las altas latitudes durante el
invierno, aquél se iría al fondo del océano, donde jamás se
descongelaría. Así, a lo largo de millones de años se habría
acumulado una enorme masa de hielo que ocuparía la mayor
parte del volumen de los océanos, con sólo una delgada capa de
agua, que, sin embargo, aislaría la gran masa de hielo del calor
de los rayos solares, impidiendo que se fundiera durante la
primavera y el verano. En esta delgada capa de agua es muy
poco probable que hubieran podido evolucionar los seres vivos primitivos que
posteriormente poblaron la tierra.
Lo que en realidad sucede es que al enfriarse el agua del mar hasta 4° C, se va al
fondo. Debido a esto, por debajo de una determinada profundidad, la temperatura del
agua (líquida) es constante.
En virtud de su elevada capacidad calorífica específica, el agua funciona como
amortiguador de la temperatura al absorber mucha de la energía, en forma de calor,
generada por las reacciones bioquímicas
Estos amortiguadores, tan simples como el bicarbonato y tan complejos como las
proteínas, reaccionan con el agua y mantienen el pH de los fluidos intra y
extracelulares a niveles constantes, requisito indispensable para el funcionamiento
adecuado de las biomoléculas.
El agua es un reactivo importante en muchas reacciones bioquímicas. Una de las
reacciones biológicas más comunes es la ruptura de un enlace químico por medio
del agua (hidrólisis), como sucede en las etapas iniciales de la digestión de
proteínas, ácidos nucleicos y carbohidratos; también es uno de los principales
reactivos en el proceso de fotosíntesis:
hv
6 CO2 + 6 H2O
C6H1206 + 6 O2
Carbohidratos
Así mismo, se deben considerar las siguientes propiedades fisicoquímicas del agua
a) Acción disolvente.
El agua es el líquido que más sustancias disuelve (disolvente universal), esta
propiedad se debe a su capacidad para formar puentes de hidrógeno con otras
sustancias, ya que estas se disuelven cuando interaccionan con las moléculas
polares del agua. La capacidad disolvente es la responsable de dos funciones
importantes para los seres vivos: es el medio en que transcurren las mayorías de las
reacciones del metabolismo, y el aporte de nutrientes y la eliminación de desechos
se realizan a través de sistemas de transporte acuosos
b) Fuerza de cohesión entre sus moléculas. Los puentes de hidrógeno mantienen a
las moléculas fuertemente unidas, formando una estructura compacta que la
convierte en un líquido casi incompresible.
c) Elevada fuerza de adhesión.
De nuevo los puentes de hidrógeno del agua son los responsables, al establecerse
entre estos y otras moléculas polares, y es responsable, junto con la cohesión de la
capilaridad, al cual se debe, en parte, la ascensión de la savia bruta desde las raíces
hasta las hojas.
d) Gran calor específico. El agua absorbe grandes cantidades de calor que utiliza en
romper los puentes de hidrógeno. Su temperatura desciende más lentamente que la
de otros líquidos a medida que va liberando energía al enfriarse. Esta propiedad
permite al citoplasma acuoso servir de protección para las moléculas orgánicas en
los cambios bruscos de temperatura.
e) Elevado calor de vaporización. A 20º C se precisan 540 calorías para evaporar un
gramo de agua, lo que da idea de la energía necesaria para romper los puentes de
hidrógeno establecidos entre las moléculas del agua líquida y, posteriormente, para
dotar a estas moléculas de la energía cinética suficiente para abandonar la fase
líquida y pasar al estado de vapor.
f) Elevada constante dieléctrica.
Por tener moléculas dipolares, el agua es un gran medio disolvente de compuestos
iónicos, como las sales minerales, y de compuestos covalentes polares como los
glúcidos.
Las moléculas de agua, al ser polares, se disponen alrededor de los grupos polares
del soluto, llegando a desdoblar los compuestos iónicos en aniones y cationes, que
quedan así rodeados por moléculas de agua. Este fenómeno se llama solvatación
iónica
g) Ionización del agua y escala de pH
Si observas la figura siguiente, comprobarás que dos moléculas polares de agua
pueden ionizarse debido a las fuerzas de atracción por puentes de hidrogeno que se
establecen entre ellas.
Un Ion hidrogeno se disocia de su átomo de oxigeno de la molécula (unidos por
enlace covalente), y pasa a unirse con el átomo de oxígeno de la otra molécula, con
el que ya mantenía relaciones mediante el enlace de hidrógeno.
Como vemos, el agua no es un líquido químicamente puro, ya que se trata de una
+
-
solución iónica que siempre contiene algunos iones H3O y OH . (Se utiliza el símbolo
+
+
+
-
-14
H , en lugar de H3O ). El producto [H ] · [OH ]= 10 , se denomina producto iónico del
agua, y constituye la base para establecer la escala de pH, que mide la acidez o
+
-
alcalinidad de una disolución acuosa, es decir, su concentración de iones [H ] o [OH ]
respectivamente.
2.3 CARÁCTER BIPOLAR Y ENLACES INTERMOLECULARES DEL AGUA.
Este comportamiento se debe a que los dos electrones de los dos hidrógenos están
desplazados hacia el átomo de oxigeno, por lo que en la molécula aparece un polo
negativo, donde está el oxígeno, debido a la mayor densidad electrónica, y dos polos
positivos, donde están los dos hidrógenos, debido a la menor densidad electrónica.
Entre los dipolos del agua se establecen fuerzas de atracción llamados puentes de
hidrógeno, formándose grupos de 3-9 moléculas. Con ello se consiguen pesos
moleculares elevados y el agua se comporta como un líquido. Estas agrupaciones, le
confieren al agua sus propiedades de fluido, en realidad, coexisten estos pequeños
polímeros de agua con moléculas aisladas que rellenan los huecos Los enlaces por
puentes de hidrógeno son, aproximadamente, 1/20 más débiles que los enlaces
covalentes no polares, el hecho de que alrededor de cada molécula de agua se
dispongan otras moléculas unidas por puentes de hidrógeno, permite que se forme
en el seno del agua una estructura ordenada de tipo reticular, responsable en gran
parte del comportamiento anómalo y de sus propiedades físicas y químicas.
ATOMOS DE HIDROGENO
Los enlaces de hidrógeno son enlaces químicos que se forman entre moléculas que
contienen un átomo de hidrógeno unido a un átomo muy electronegativo (un átomo
que atrae electrones). Debido a que el átomo electronegativo atrae el par de
electrones del enlace, la molécula se polariza. Los enlaces de hidrógeno se forman
debido a que los extremos o polos negativos de las moléculas son atraídos por los
polos positivos de otras, y viceversa. Estos enlaces son los responsables de los altos
puntos de congelación y ebullición del agua.
El enlace, se produce por la atracción electrónica predominante del átomo de
oxígeno, que es un elemento fuertemente electronegativo; lo cual determina que el
par de electrones del enlace sea fuertemente atraído por el átomo de oxígeno.
La circunstancia de que la molécula de agua sea bipolar, y que en ella cada átomo
de oxígeno deje dos pares de electrones libres, habilita a que se formen “puentes” de
hidrógeno entre ellas, que unen las diversas moléculas en forma bastante fuerte.
Esa cualidad dipolar, es lo que produce que muchas otras moléculas iguales, sean
atraídas entre sí y se unan con gran facilidad, formando enormes cadenas
moleculares. Esa tendencia de las moléculas de agua a agruparse, es lo que hace
que, en condiciones adecuadas, se mantengan fuertemente unidas, adoptando
formas de tendencia esférica como se observa n la figura siguiente
2.4 FUNCIONES DEL AGUA EN LOS ORGANISMOS
Los seres vivos se han adaptado para utilizar químicamente el
agua en dos tipos de reacciones:
a) En la fotosíntesis en la que las enzimas utilizan el agua como
fuente de átomos de hidrógeno.
b) En las reacciones de hidrólisis, en que los enzimas hidrolíticos
han explotado la capacidad del agua para romper determinados
enlaces hasta degradar los compuestos orgánicos en otros más
simples, durante los procesos digestivos.
El agua es el componente principal de la estructura celular de los seres vivos el agua
constituye de 70 a 85% del peso de muchas células, además, los fluidos
extracelulares como la sangre, el líquido cefalorraquídeo, la saliva, la orina y las
lágrimas están hechos a base de agua.
El protoplasma, que es la materia básica de las células vivas, consiste en una
disolución en agua, de sustancias grasas, carbohidratos, proteínas, sales y otros
compuestos químicos similares. El agua desempeña también un papel importante en
la descomposición metabólica de moléculas tan esenciales como las proteínas y los
carbohidratos. Este proceso, llamado hidrólisis, se produce continuamente en las
células vivas.
El agua constituye más del 80% del cuerpo de la mayoría de los organismos, e
interviene en la mayor parte de los procesos metabólicos que se realizan en los
seres vivos. Desempeña de forma especial un importante papel en la fotosíntesis de
las plantas y, además, sirve de hábitat a una gran parte de los organismos.
El agua desempeña también un papel importante en la digestión y absorción de los
alimentos ingeridos, y una vez conducidos a los niveles de los tejidos, en la
descomposición metabólica de moléculas nutrientes, tan esenciales para el
mantenimiento de lo seres vivos, como las proteínas y los carbohidratos; lo que
permite su incorporación al cuerpo o su utilización como elementos energéticos. Este
proceso, llamado hidrólisis, se produce continuamente en las células vivas.
En los seres humanos y otros organismos biológicamente superiores, el agua está
presente en numerosos procesos fisiológicos.
Si los pulmones no estuvieran siempre húmedos, no sería
posible la respiración. La humedad de la nariz facilita el filtrado
del polvo que se respira y el calentamiento del aire.
La transpiración y su consiguiente evaporación, conjuntamente con el vapor de agua
eliminado en la respiración, contribuye a mantener regulada la temperatura del
cuerpo evitando en ciertos casos que alcance valores excesivos.
En materia de eliminación, además de los elementos residuales de la combustión
fisiológica, como las ureas - fundamentalmente eliminadas en la orina - también se
producen eliminaciones mediante la transpiración.
Por otra parte, al constituir una sustancia ambiental para la vida, el agua es el hábitat
de una parte fundamental de la flora y fauna del planeta.
Dada la importancia del agua para la vida de todos los seres vivos, y debido al
aumento de las necesidades de ella por el continuo desarrollo de la humanidad, el
hombre está en la obligación de proteger este recurso y evitar toda influencia nociva
sobre las fuentes del preciado líquido.
ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE
1.- En tu localidad ¿tienes problemas de abastecimiento de agua?
2.- ¿Explica por que no puedes vivir sin agua?
3.-Investiga que características tiene el agua que consumes.
4.- El p H del agua de lluvia normal es 5.6 su ligera acidez con respecto al agua pura
se debe al CO2 que contiene disuelto. La acidez de la lluvia en algunas regiones se a
incrementado debido al aire contaminado con algunos compuestos químicos que
reaccionan con el agua y forman ácidos.
a) Que conoces sobre el tema
b) En que lugares se presenta lluvia ácida
c) Que problemas ocasionan
5.-. Investiga por equipo las consecuencias que traería en el cuerpo humano
consumir agua con pH acido o alcalino
6.-. Investiga si para el 2010 habrá problemas de abastecimiento de agua en tu
localidad ¿Por qué?
7.- Elaboren un colage en una hoja de rotafolio por equipo que trate sobre la
importancia del agua, usa recortes de revistas dibujos etc., pégalo en una parte del
salón y explícalo a tus compañeros.
8. Por equipo elaboren un plan emergente para evitar que en tu localidad se pueda
presentar la lluvia ácida y sumen a este plan más compañeros, autoridades etc.,
para lograr su objetivo.
Vamos a empezar un interesante tema lo importante no es
jugar sino atrapar cada conocimiento que te permitirá
¡avanzar!
Cuando construimos una casa, colocamos una pieza tras de otra y al final
tenemos una pared o simplemente la construcción que estamos buscando. Lo
mismo sucede con los aminoácidos que se usan para construir las moléculas
mas complejas que tu puedas imaginar.
Antes de iniciar la aventura en el fascinante mundo de los aminoácidos, con tus
propias palabras y sin consulta previa da respuesta a las siguientes preguntas:
1.- Has leído, investigado o alguien te ha comentado algo acerca de los aminoácidos
2. Escribe tu concepto de aminoácidos
3.- ¿Existe alguna relación entre la organización de los aminoácidos y el dibujo de la
pared.
4. Investiga el tipo de aminoácidos que consumes en tu alimentación diaria.
5.- ¿Investiga que consecuencias
aminoácidos?
tendría tu organismo si no consumes
Ahora, conocerás información importante acerca de los aminoácidos!!!!!!!
3. LOS AMINOÁCIDOS
3.1 ESTRUCTURA Y NOMBRES DE AMINOÁCIDOS DE INTERÉS.
El carbono es elemento clave que junto con el Hidrógeno, el Oxígeno y el Nitrógeno
forman parte de la mayoría de las moléculas que determinan la vida en el planeta, a
este tipo de moléculas se les conoce con el nombre de biomoléculas.
En general las proteínas son polímeros de gran tamaño construidos a partir de
unidades llamadas aminoácidos.
Los aminoácidos, son la única fuente aprovechable de nitrógeno para el ser humano,
además son elementos fundamentales para la síntesis de las proteínas, y son
precursores de otros compuestos nitrogenados.
Los aminoácidos comparte una estructura general que consta de un carbono central
(el carbono alfa) rodeado de un hidrógeno, un grupo carboxilo, un grupo amino y una
cadena lateral R. Donde R indica cualquier número de átomos diferentes o grupos
de átomos que se unen a la molécula en esta parte; el grupo
NH2 es el grupo
amino, el grupo COOH corresponde al grupo ácido.
COOH (Grupo carboxilo)
H2N
C
H
(Grupo amino)
R (Carbono central)
(Cadena lateral)
Se clasifican según sus radicales R
- Neutros
Polares: Ser, Thr, Cys, Tyr, Asn, Gln
- Neutros no
Polares (apolares o hidrófobos): Gly, Ala, Val, Leu, Ile,
Met, Pro, Phe, Trp.
- Con carga negativa
(ácidos): Asp, Glu.
- Con carga positiva
(básicos): Lys, Arg, His.
La estructura completa para los 20 aminoácidos presentes en las proteínas es la
siguiente.
Grupo 1 Hidrofobico
COO
CH3
C
CH3
H
COO
CH
NH3
CH3
Alanina
C
NH3
CH3
H
COO
CH CH2
C
CH3
H
NH3
valina
Leucina
COO
CH3 CH2
CH
H2
C H
C
NH3
Isoleucina
CH3
S
CH2
CH
H2C
C
H2C
C
COO
N
C
H2
H
COO
H
Prolina
NH3
Metionina
COO
CH2
COO
C
C H
CH
NH3
Fenilalanina
C
H
Triptofano
CH2
C
H
NH3
Grupo II
Polar Sin carga
COO
H C
COO
H
OH
CH2
NH3
Serina
COO
CH
OH
H
NH3
Glicina
CH3
C
C
COO
H
HS
CH2
NH3
C
H
NH3
Treonina
Cisteina
COO
OH
CH2
C
H
NH3
Tirosina
NH2
C
O
COO
CH2
C
H
NH3
Asparagina
NH2
C
COO
CH2
CH2
O
C H
NH3
Glutamina
Grupo III
Ácido
O
COO
C
O
CH2
C
O
H
COO
C
NH3
CH2
CH2 C
O
Ácido aspártico
H
NH3
Ácido glutâmico
Grupo Básico
COO
H3N
CH2
CH2
CH2
CH2
C
H
NH3
Lisina
COO
NH2
C NH2
CH2
CH2
CH2
NH2
C
H
NH3
Lisina
COO
HC
C
HN
NH
CH2
C
H
NH3
C
H
Histidina
(pH6)
Por naturaleza de la cadena lateral puede variar desde un simple átomo de
hidrógeno hasta un complejo sistema de anillos, y es la que determina la reactividad
química y biológica que distingue a cada aminoácido.
Las soluciones de estos aminoácidos puros presentan actividad óptica, es decir,
rotan el plano de luz polarizada en direcciones opuestas (por esta razón también se
les llama isómeros ópticos). Los isómeros D y L existen en forma natural; pero sólo
los isómeros L se utilizan para construir las proteínas.
COOH
H2N
C
COOH
H
H2N
CH2
C
NH2
CH2
L –Fenilalanina
D- Fenilalanina
Los aminoácidos se unen para formar largas cadenas de proteínas por el proceso de
síntesis de deshidratación. El grupo amino de un aminoácido se une con el grupo
ácido de otro para producir un enlace peptídico
O
H
C
N
Ahora bien estos enlaces se pueden romper por hidrólisis (reacción inversa).
H
R
O
H
R
O
H
R
O H R O
C
C
H2O
N
H
C
H
C
OH +
H
N
C
H
C
OH
N
H
H
N C C
/\/\/ + H2O
H
Enlace peptídico
La polimerización de estos aminoácidos da como resultado la síntesis de proteínas y
se forma una larga cadena. De esta forma y con 20 aminoácidos, que pueden ser
ordenados en cualquier secuencia se dan origen prácticamente a un número infinito
de proteínas. Las moléculas de proteínas tienen una forma muy particular, resultado
de la ordenación específica de los aminoácidos que intervienen. Las moléculas
resultantes pueden ser moléculas bastante grandes, con pesos moleculares por
encima de 2800000, aun las proteínas más simples tienen 1000 o más aminoácidos.
En los humanos, algunos aminoácidos se consideran esenciales (deben ser
ingeridos en la dieta): Val, Leu, Ile, Phe, Tyr, Met, Thr, Lys, Arg, His.
Hay aminoácidos que no se consideran proteicos y aparecen en algunas proteínas.
Son derivados de otros aminoácidos, es decir, se incorporan a la proteína como
aminoácidos proteicos, y, después de haber sido formada la proteína, se modifican
químicamente, como por ejemplo la hidroxiprolina.
Los aminoácidos no proteicos se utilizan como neurotransmisores, vitaminas, etc.
Por ejemplo la beta-alanina o la biotina.
Tabla de abreviaturas de los 20 aminoácidos encontrados en proteínas
Nombre
Código de una letra
Código de tres letras
Glicina
G
Gly
Alanina
ValiDa
leucina
Isoleucina
Metionina
Fenilalanina
Prolina
Serina
Treonina
Cisteína
Asparragina
Glutamina
Tirosina
Triptófano
Aspartato
Glutamato
histidina
lisina
Arginina
A
V
L
I
M
F
P
S
T
C
N
Q
Y
W
O
E
H
K
R
Ala
Val
leu
lIe
Met
Phe
Pro
Ser
Thr
Cys
Asn
Gln
Tyr
Trp
Asp
Glu
His
lys
Arg
3.2 PROPIEDADES GENERALES
Todos los 20 α-aminoácidos en forma pura son sólidos blancos, cristalinos y con alto
punto de fusión; solubles en agua e insolubles en solventes orgánicos como acetona,
cloroformo y éter; además, las soluciones acuosas de aminoácidos son conductoras
de electricidad.
Es importante entender las propiedades ácidas y básicas de los aminoácidos porque
eso permite predecir la forma iónica principal localizada a un determinado valor de
pH. La predicción de la carga eléctrica de un aminoácido es de particular importancia
cuando se considera la estructura y función de una proteína.
Se hablara ahora de las propiedades físicas y químicas de los aminoácidos, ya que
estos constituyen el alfabeto de la estructura de las proteínas y determinan muchas
propiedades importantes de las proteínas.
1. Aminoácidos con cadenas laterales no polares
Los aminoacidos de este grupo son: alanina, valina, leucina, isoleucina, prolina,
fenilalaninina y triptófano. Todas las cadenas laterales de los aminoácidos de este
grupo tienen grupos alifáticos o aromáticos y, por consiguiente, son hidrofóbicos.
Dado que estas cadenas son en su mayoría hidrocarbonadas, su reactividad
química es menos importante. Las disueltas en solución acuosa se pliegan en una
forma tridimensional que oculta en su interior los residuos hidrofóbicos de los
aminoácidos de este grupo.
2. Aminoácidos con cadenas laterales polares, carga en el pH fisiológico
Los aminoácidos del este grupo son: glicina, serina, cisteína, treonina, tirosina,
asparagina y glutamina, Al examinar las cadenas laterales de los aminoácidos de
este grupo, se encuen grupos funcionales muy variados; pero la mayoría tiene por lo
menos un heteroátomo (N,O o S) con un par de electrones disponible para formar
puentes de hidrógeno con el agua o con otras moléculas. Quizá el aminoácido más
interesante de este grupo es la cisteina, que posee un grupo -SH
3. Aminoácidos con cadenas laterales ácidas
En este grupo sólo existen dos aminoácidos: ácido aspártico y ácido glutámico;
ambos tienen un grupo carboxílico en la cadena lateral que les confiere sus
propiedades ácidas. En fisiológico, los tres grupos funcionales de estos aminoácidos
se encuentran ionizados
4. Aminoácidos con cadenas laterales básicas
Los tres aminoácidos de este grupo son: histidina, lisina y arginina. Cada cadena
lateral es básica por lo que cada una puede aceptar un protón.
Como ves las pequeña partes son tan importantes como
tener la fruta entera dejaste aminoácidos y continuas con
proteínas tú no te quedes con una porción que todo sea
para ti ¡adelante!
Vivimos en un mundo que está hecho de estructuras, incluyendo las plantas,
los animales y las personas. ¿Tienes alguna idea de cuales son las partes
estructurales de
tus tejidos?, ¿crees que es importante tener este
conocimiento?
Observa detenidamente las fotografías
¿Cuál es la relación de estas imágenes con las proteínas?
Antes de iniciar la aventura en el fascinante mundo de las proteínas, es importante
conocer tu concepto de estas sustancias.
Enlista otros ejemplos de proteínas que consideres importantes.
Bienvenido al interesante tema de las proteínas. Investiga definición, estructura
clasificación e importancia de las proteínas y compáralo con el contenido temático
que leerás a continuación.
4. PROTEÍNAS
4.1. DEFINICIÓN, COMPOSICIÓN E IMPORTANCIA DE LAS PROTEINAS.
Este término fue utilizado por vez primera por el químico alemán Gerardus Mulder,
en 1838. Deriva del vocablo griegos (proteion, primero).Son macromoléculas
(polímetros) de masa molecular elevada, formadas por aminoácidos unidos mediante
enlaces peptídico. Pueden estar formadas por una o varias cadenas. Las proteínas
son biomoleculas formadas básicamente por carbono, hidrógeno, oxígeno y
nitrógeno. Suelen además contener azufre y algunas proteínas contienen además
fósforo, hierro, magnesio o cobre, entre otros elementos. Las proteínas son un grupo
de biopolímeros construidos de aminoácidos que exhiben una amplia gama de
estructuras y funciones. Los aminoácidos se seleccionan de una reserva de 20
moléculas diferentes, cada una con una estructura química distinta.
La unión de un número pequeño de aminoácidos da lugar a un péptido: Ogopéptido:
número de aminoácidos <10, Polipéptido: número de aminoácidos > 10 Proteína:
número de aminoácidos > 50
En todas las reacciones químicas que se llevan a cabo en los organismos vivos
intervienen proteínas de un grupo especial, las enzimas, este tipo de sustancias
actúan como catalizadores biológicos que aceleran la velocidad de formación o
rompimiento de las biomoléculas para que puedan ser asimiladas por las células.
Las proteínas son las responsables del movimiento de los seres vivos como los
músculos que están compuestos en gran medida por proteínas ordenadas con
precisión, además son responsables del transporte de muchos materiales a través
del sistema circulatorio.
Son proteínas los anticuerpos, las reservas de alimento, y constituyen el material
estructural principal de las células (membrana celular, cartílago). Son las más
abundantes de las biomoléculas, pues constituyen más del 50 por ciento del peso
seco de las células.
4.2 ESTRUCTURA
Para su estudio, las proteínas pueden examinarse a cuatro niveles. La estructura
primaria es simplemente la secuencia de aminoácidos en la(s) cadena(s). Sin
embargo, las proteínas, pese a ser cadenas lineales, no
se mantienen como un hilo estirado; sino que se pliegan
sobre sí mismas uno podría imaginarlas como un ovillo)
para adquirir una estructura tridimensional que condiciona
su estructura y función estructura secundaria y terciaria
la secuencia de aminoácidos estructura primaria determina la manera en que la
cadena se doblará o se torcerá.
Una forma común de estructura secundaria es la hélice alfa (α) que permite que la
cadena de polipéptido
se enrolla de forma espiral o helicoidal, manteniendo las
curvas consecutivas de la hélice en su lugar por medio de puentes de hidrógeno
entre los grupos N-H y C = O de aminoácidos adyacentes.
Estructura
primaria
Estructura
secundaria
Estructura
terciaria
Estructura
cuaternaria
Es la secuencia de aminoácidos en cadenas o
sea son polímetros lineales que se componen
de una secuencia lineal de ladrillos que son
los
aminoaciacidos).La
secuencia
de
aminoácidos de una proteína esta determinada
por la secuencia de nucleótidos del ADN del
gen que la codifica
Una forma común de su estructura es la hélice
alfa que permite que la cadena de polipéptidos se
enrolle de manera espiral o helicoidal,
manteniendo las curvas consecutivas de la hélice
n su lugar por medio de puentes de Hidrogeno
entre los grupos N-H y C=O de aminoácidos
adyacentes. Esta forma de estructura se
encuentra en la proteína de pelo y de la lana
Se refiere a los dobleces irregulares de las
estructuras secundarias. Aparece sobre todo
en las proteínas globulares en las cuales las
cadenas alfahelicoidales se tuercen y doblan
formando una estructura tridimensional
completa. Como ejemplo mioglobina
Consiste en más de una cadena de aminoácidos.
Cuando la proteína se encuentra constituida por
cadenas polipetidas de dos tipos diferentes: dos
cadenas (α )alfa y dos cadenas (ß)beta se le
conoce como estructura cuaternaria.
Es similar a la terciaria. Generalmente está dado
por interacción de las cadenas de proteínas con
iones metálicos como en la hemoglobina.
Es el nivel más complejo, por lo cual lo tienen
las proteínas complejas como las enzimas y los
anticuerpos.
4.3 CLASIFICACIÓN DE PROTEÍNAS
Se suelen clasificar de acuerdo a los siguientes criterios
Según su forma:
Fibrosas: Presentan cadenas polipéptidas largas y una típica estructura segundaria.
Son insolubles en agua y en soluciones acuosas como son:
Colágenas
Se encuentran en todos los animales; forman redes de cables
que sirven como andamiaje para el soporte de tejidos y
órganos.
Elastinas
Se hallan en el tejido conectivo de los pulmones y en los
grandes vasos sanguíneos, como la aorta, cuyas propiedades
elásticas les permiten estirarse varias veces su longitud
normal.
Queratinas
Resisten la fuerza mecánica; se encuentran en los vertebrado
como componentes principales de la capa epidérmica externa
y sus prolongación como el cabello, uñas y plumas.
Globulares: Se caracterizan por doblar apretadamente sus cadenas en una forma
esférica apretada o compacta como son:
Anticuerpos
Producidas por el sistema inmunitario de animales superiores
que participan en la destrucción de invasores biológicos.
Interferones
Proteínas, producidas por animales superiores, que interfieren
con la replicación viral.
Hemoglobina
Contiene hemo y acarrea oxígeno de los pulmones hacia otros
tejidos de los vertebrados.
Apolipoproteínas
Componentes de lipoproteínas como la lipoproteína de baja
densidad (LDL) que participan en el transporte de triacilglicerol
y colesterol.
Caseína
Ferritina
Proteína que se halla en la leche y almacena aminoácidos
Proteína que une hierro y se encuentra ampliamente
distribuida.
Mioglobina
Proteína que contiene hemo que une oxígeno y se halla en los
vertebrados.
Según su función biológica:
Enzimas. Catalizadores biológicos que poseen una importancia vital en todos los
seres vivos. Son proteínas sencillas o conjugadas.
La sustancia sobre la que actúa una enzima se denomina sustrato, su nombre se
forma según el sustrato cambiando la terminación radical en ASA. De las enzimas
depende que realicen las reacciones metabólicas. Sus características y propiedades
más importantes de las enzimas son las siguientes:
Son proteínas
Porque ; tienen una estructura espacial.
Son Catalizadores
Porque; aceleran la velocidad de las reacciones químicas
Porque; requieren de un gasto mínimo de energía.
Porque; no intervienen directamente en la reacción.
Son especificas
Porque; están se recuperan integras al final de cada reacción
Porque; actúan por contacto molecular, sobre sustancias
llamadas sustratos
Porque; para cada sustrato existe una enzima especial.
ENZIMAS
Enzima - sustrato
En esta reacción la enzima hace contacto con el complejo
Reacción enzima-sustrato; llevándose acabo la reacción y
obteniendo el producto.
Síntesis de moléculas simples a moléculas complejas.
Cataliza reacciones
De Desdoblamiento:
Los factores que
inhiben a las enzimas
son:
De moléculas complejas a
moléculas sencillas
La temperatura
y el pH
En un cambio de temperatura o de pH, se
se rompen los enlaces débiles y las Enzimas
pierden su forma pero no actúan.
Proteínas estructurales. Proteínas que mantienen unidas las diferentes partes de los
seres vivos. El ejemplo mas conocido es el colágeno
Hormonas. Proteínas que actúan como mensajeros. Entre ellas se encuentran la
insulina.
Proteínas transportadoras. Proteicas que transportan moléculas e iones de un lugar
a otro en un ser vivo. La hemoglobina pertenece a este grupo, ya que transporta el
oxigeno de los pulmones a las células.
Proteínas protectoras. Proteínas que destruyen cualquier sustancia extraña
introducida a un organismo vivo por un agente infeccioso. Un ejemplo es la gama
globulina.
Proteínas que son toxicas o venenosas para los seres vivos. Entre ellas se
encuentran los venenos de serpientes.
6-Fosfofructo-1cinasa
Enzimas
Enzima glucolítica que cataliza la transferencia del grupo
fosfato del ATP a la fructoosa6-fosfato.
Citrato sintasa
Enzima del ciclo del ácido cítrico que cataliza la condensación
de acetil-CoA y oxaloacetato para formar citrato.
Tripsina
Enzima digestiva de los vertebrados que cataliza la hidrólisis
proteica.
Ribonucleasa
Enzima hidrolítica producida por todos los organismos, que
cataliza la hidrólisis de RNA
RNA polimerasa
Enzima presente en todos los organismos, que cata liza la
síntesis de RNA dirigida por DNA.
Represor la
Proteínas reguladoras y receptoras
Interruptor genético que apaga los genes bacterianos
implicados en el catabolismo de lactosa.
Insulina
Proteína sintetizada en el páncreas que actúa como señal
para el estado de saciedad en los animales superiores.
Glucagón
Proteína sintetizada en el páncreas que actúa como señal
para el estado de hambruna en los animales superiores
Actina
Contracción muscular y motilidad
Componente del músculo esquelético
Miosina
Componente del músculo esquelético.
Dineína
Proteína que provoca el movimiento de
protozoarios por medio de flagelos y cilios.
espermas
y
Según su composición química:
Simples u holoproteinas su hidrólisis sólo produce aminoácidos. Ejemplos de estas
son la insulina y el colágeno (fibrosas y globulares).
Conjugadas o heteroproteina su hidrólisis produce aminoácidos y otras sustancias no
proteicas. (Sólo globulares).
Holoproteinas
Globulares



Prolaminas:Zeína (maíza),gliadina (trigo), hordeína
(cebada).
Gluteninas:Glutenina (trigo), orizanina (arroz).
Albúminas:Seroalbúmina (sangre), ovoalbúmina
(huevo), lactoalbúmina (leche).
Hormonas: Insulina, hormona del crecimiento,
prolactina, tirotropina.
Enzimas: Hidrolasas, Oxidasas, Ligasas, Liasas,
Transferasas etc
Colágenos: en tejidos conjuntivos, cartilaginosos.
Queratinas: En formaciones epidérmicas: pelos,
uñas, plumas, cuernos. .
Elastinas: En tendones y vasos sanguíneos.
Fibroínas: En hilos de seda, (arañas, insectos.




Ribonucleasa.
Mucoproteínas.
Anticuerpos
Hormona luteinizante.

De alta, baja y muy baja densidad, que transportan
lípidos en la sangre.



Nucleosomas de la cromatina.
Ribosomas
Hemoglobina, hemocianina, mioglobina,
transportan oxígeno
Citocromos, que transportan electrones




Fibrosas


Heteroproteinas
Glucoproteínas
Lipoproteínas
Nucleoproteínas
Cromoproteínas

que
4.4 METABOLISMO DE LAS PROTEINAS
El metabolismo es el conjunto de reacciones bioquímicas, clave indispensable para
la vida de casi cualquier tipo de organismos, sea vegetal o animal. Los más
importantes son la respiración; un proceso fundamental para el metabolismo
energético en todos los organismos, y la fotosíntesis, mediante la cual las plantas
verdes y algunas bacterias construyen moléculas orgánicas.
Metabolismo energético.
La célula para llevar a cabo los procesos fisiológicos requiere del consumo de
energía, esta es obtenida de los nutrientes del medio que lo rodea mediante el
proceso de respiración.
Las reacciones que
moléculas orgánicas
siguiente liberación
molécula que sirve
organismos vivos.
intervienen en este proceso incluyen el rompimiento de las
grandes especialmente los carbohidratos y los lípidos, con la
de energía con la creación de ATP (adenosintrifosfato) la
como principal proveedor de energía química en todos los
Es fácil disponer de proteínas de origen animal o vegetal. De los 20 aminoácidos que
componen las proteínas, ocho se consideran esenciales es decir: el cuerpo no puede
sintetizarlos, deben ser tomados a través de los alimentos.
Si estos aminoácidos esenciales no están presentes al mismo tiempo y en
proporciones específicas, los otros aminoácidos, todos o en parte, no pueden
utilizarse para construir las proteínas humanas. Por tanto, para mantener la salud y el
crecimiento es muy importante una dieta que contenga estos aminoácidos
esenciales.
Cuando hay una carencia de alguno de ellos, los demás aminoácidos se convierten
en compuestos productores de energía, y se excreta su nitrógeno. Cuando se
ingieren proteínas en exceso, lo cual es frecuente en países con dietas ricas en
carne, la proteína extra se descompone en compuestos productores de energía. Los
alimentos de origen animal contienen proteínas completas porque incluyen todos los
aminoácidos esenciales.
En la mayoría de las dietas se recomienda combinar proteínas de origen animal con
proteínas vegetales. Se estima que 0,8 gramos por kilo de peso es la dosis diaria
saludable para adultos normales.
LAS TRANSFORMACIONES DE LAS PROTEÍNAS
Las proteínas se degradan para dar aminoácidos, y viceversa, pero las
transformaciones más interesantes son las de los aminoácidos.
En las células hay cetoácidos y aminoácidos, y mientras los primeros tienen un
grupo ceto (-C=O) en el carbono número 2, los segundos tienen un amino (NH2).
Como se muestra en la figura, un cetoácido (piruvato) se puede convertir en un
aminoácido (alanina), tomando el grupo amínico de un aminoácido (glutámico),
que en el proceso se convierte a su vez en cetoácido (cetoglutárico). Este
proceso, que recibe el nombre de transaminación, ocurre en muchos otros pares
de cetoácidos y aminoácidos y permite el intercambio de unos aminoácidos en
otros.
La transaminación. Un cetoácido recibe el grupo amínico de un aminoácido, y éste a
su vez se convierte en cetoácido.
Por otra parte, los aminoácidos pueden perder su grupo amínico por otros
procesos, reacción en la cual liberan amoniaco (NH3) y dan lugar a un
cetoácido. Este proceso permite obtener cetoácidos diferentes, como el
piruvato, el oxalocetato o el cetoglutarato. El primero es el resultado final de
la glucólisis y los otros dos son pasos intermedios del ciclo de Krebs. De
aquí resulta que, cuando los aminoácidos pierden su grupo amínico, el
residuo se puede incorporar a diferentes caminos metabólicos para su
degradación .
Otro punto importante en el metabolismo de las proteínas es el destino del
amonio que pierden al desaminarse.
Dependiendo de los organismos, éste se puede eliminar como tal o como
diferentes compuestos.
En los humanos, una gran parte del amoniaco, que les resulta tóxico, se
elimina después de unirlo con CO2, dando lugar a una molécula inerte, la
urea:
NH2

C02 + 2NH3  C=O

NH2
Finalmente, también hay enzimas capaces de sintetizar aminoácidos a partir
de cetoácidos y amoniaco, como la deshidrogenasa glutámica, que puede
aminar al cetoglutarato, o sea, ponerle un grupo amínico en lugar de
cetónico, como se muestra en la figura.
Desnaturalización
En bioquímica, la desnaturalización es un cambio estructural de las proteínas o
ácidos nucleicos, donde pierden su estructura nativa, y de esta forma su óptimo
funcionamiento y a veces también cambian sus propiedades físicas. Si la forma de la
proteína es alterada por algún factor externo (por ejemplo, aplicándole calor, ácidos
álcalis, y luz ultravioleta), no es capaz de cumplir su función celular. Éste es el
proceso llamado desnaturalización.
Un ejemplo clásico de desnaturalización de proteínas se da en la clara de los
huevos, que son en gran parte albúminas en agua. En los huevos
frescos, la clara es transparente y líquida; pero al cocinarse se torna
opaca y blanca, formando una masa sólida intercomunicada. Esa
misma desnaturalización puede producirse a través de una
desnaturalización química, por ejemplo volcándola en un recipiente con acetona.
Otro ejemplo es la nata (nombre que proviene de la desnaturalización), que se
produce por calentamiento de la lactoalbúmina de la leche (y que no tiene nada que
ver con la crema).
Las proteínas se desnaturalizan cuando pierden su estructura tridimensional
(conformación química) y así su característico plegamiento de su estructura. Sin
embargo este proceso es algunas veces reversible RENATURALIZACION al
encontrarse de nuevo en su entorno natural.
Síntesis de proteínas
La formación de proteínas en la célula es un proceso controlado genéticamente y
esta considerado como un sistema de mensajes en clave en que intervienen los
ácidos nucleicos. RNA y DNA.
La función de cada uno de los ácidos nucleicos en la síntesis de proteínas es la
siguiente:
DNA.- Transmite el mensaje genético.
RNA mensajero.- Copia el mensaje y lo lleva al ribosoma, ahí el,
RNA ribosomal.- Recibe el mensaje.
RNA de transferencia.- Interpreta el mensaje.
El DNA da el mensaje genético para que en las células se sintetice determinada
energía.
El mensaje genético es la secuencia y la proporción en que se encuentran las bases
nitrogenadas.
Características de las Enzimas
Una enzima es una biomolécula capaz de catalizar (o sea, acelerar) una reacción
química. Su nombre proviene del griego énsymo (fermento).
La gran mayoría de enzimas son proteínas, pero algunas son ARN, y a éstas se las
llama ribosomas.
Para ejercer su actividad las enzimas requieren a menudo moléculas auxiliares, que
se ubican en el centro activo de la enzima; en el caso de moléculas orgánicas
reciben el nombre de coenzimas, mientras que si son iones metálicos (generalmente
oligoelementos) se llaman cofactores. El conjunto enzima + cofactor o coenzima se
denomina holoenzimas, mientras que la parte proteica propiamente dicha se conoce
como apoenzimas.
Las enzimas tienen una estructura tridimensional sin la que no pueden desarrollar su
actividad. En esa estructura poseen un centro activo al que se unen los sustratos y
en el que se produce la reacción catalítica. Cuando el sustrato accede al centro
activo, se produce un cambio en la estructura del conjunto enzima-sustrato, de la
misma manera que los tambores de una cerradura se ajustan a los dientes de la llave
si ésta es la adecuada. Es lo que se denomina "ajuste inducido", en la nomenclatura
propuesta por Kohsland.
Las enzimas son esenciales para lavida ya que, de otra forma, las reacciones en las
células se darían a una velocidad extremadamente lenta. Una mala función en una
enzima, provocada por una sobreproducción o subproducción, mutación, deleción,
etc., puede provocar enfermedades como la fenilcetonuria .
ENZIMAS: CATALIZADORES BIOLÓGICOS
Las reacciones químicas en sistemas biológicos raramente ocurren en ausencia de
un catalizador. Estos catalizadores se denominan enzimas y son en su totalidad
moléculas de naturaleza proteica (aunque ha habido estudios acerca de enzimas de
naturaleza glucosídica).
Es razonable pensar en la necesidad que tienen los seres vivos de poseer estos
catalizadores, ya que las funciones vitales de cualquier célula serían imposibles de
mantener si las reacciones que ocurren en ella fueran extremadamente lentas.
Además de incrementar la velocidad las enzimas exhiben una elevada especificidad
y en algunos casos pueden ser reguladas por diferentes metabolitos, aumentando y
otras veces disminuyendo, de acuerdo a las necesidades del momento, su actividad.
Todas estas propiedades pueden ser cumplidas por moléculas altamente complejas,
que al ser moléculas orgánicas (macromoléculas) comparten características con las
proteínas no enzimáticas y difieren de los catalizadores inorgánicos:
a) Son termolábiles y su actividad depende en ciertos casos del pH del medio.
b) El reconocimiento de la enzima con el reactivo a procesar (denominado
sustrato) es altamente específico.
c) Tienen gran eficiencia, es decir, transforman un gran número de moléculas
de sustrato por unidad de tiempo.
d) Están sujetas a una gran variedad de controles celulares, genéticos y
alostéricos
Como todos los catalizadores las enzimas aceleran notablemente la velocidad de
una reacción química y cumplen con las siguientes características:
1) Son efectivas en pequeñas cantidades
2) No sufren modificaciones químicas irreversibles durante la catálisis. Es decir que
luego de la reacción enzimática, las moléculas de enzimas que reaccionaron son
indistinguibles de las que no lo han hecho, (la estructura de la molécula se mantiene,
al principio y final de la reacción, exactamente igual).
3) No afectan la posición de equilibrio de la reacción que catalizan. El estado inicial y
final de la reacción es el mismo, solo que se llega al equilibrio mucho más
rápidamente.
CLASIFICACION DE LAS ENZIMAS
El Comité de Enzimas (EC) de la Unión Internacional de Bioquímica y Biología
Molecular clasifica a las enzimas en grupos, dependiendo del tipo de reacción que
catalizan:
Oxidorreductasas: aceleran las reacciones de oxidación-reducción.
Transferasas: participan en la transferencia de grupos (amino o fosfato, por ejemplo).
Hidrolasas: éstas aceleran las reacciones en las que una sustancia se rompe en
componentes más pequeños por reacción con moléculas de agua.
Liasas: debilitan enlaces C-C, C-S o C-N.
Isomerasas: aceleran reacciones de cambio de posición de átomos.
Ligasas o sintetasas: catalizan reacciones de formación de enlaces.
PROPIEDADES DE LAS ENZIMAS
Son altamente específicas para sus sustratos y para una reacción.
Pueden estar sujetas a regulación en su actividad. Por ejemplo, la regulación
alosterica.
Son eficientes en pequeñas cantidades: la enzima no sufre cambios al catalizar las
reacciones químicas, de manera que una pequeña cantidad de enzima puede
catalizar repetidas veces una reacción.
Aceleran las reacciones químicas sin sufrir modificación.
No alteran las concentraciones de equilibrio de reacción. Sólo hacen que este
equilibrio se alcance más rápidamente, cambiando el mecanismo de reacción.
No modifican el carácter exotérmico o endodérmico de la reacción.
Apoenzima
La apoenzima es la parte proteica de una enzima, desprovista de los cofactores
ocoenzimas que puedan ser necesarios para que la enzima sea funcionalmente
activa. La apoenzima es catalíticamente inactiva; cuando se la une la coenzima o
cofactor adecuados, constituye la holoenzima, o enzima activa.
ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE
1.- Que relación tiene la caída del pelo, uñas quebradizas, anemia, y lo hermoso de
la seda con las proteína.
2.- Que proteínas se relacionan con los siguientes problemas que se pueden
presentar en el organismo.
Problema
Proteína (causa)
Solución
Anemia
Sida
Cáncer
Arrugas prematuras en la
piel
3.- La prima de Carlos, ha presentando problemas de hipoglucemia e hiperglucemia,
que tipo de proteínas se ven involucran con esta problemática.
4.- Crees que vegetarianos puedan presentar algún problema de salud relacionado
con las proteínas
5. ¿Por que?)
Prepárate para disfrutar el postre de este asignatura no hay nada
mejor no hay nada mejo que un entremés dulce ¡Disfrútalo!
Seguramente has disfrutado una dulce fruta, unas papas fritas, un refresco, un
rico pastel o un sabroso spaghetti ¿sabias que todos estos alimentos
contienen carbohidratos? Compuestos que son fuente principal de energía
para nuestro organismo y que consumirlos en cantidades adecuadas es
primordial para todo ser humano te invitamos a aprender un poco más acerca
de ellos.
Observa las imágenes de algunos
acuerdo a lo solicitado.
Los que te proporciones
mas energía
alimentos,
Mas contenido proteico
Se repiten algunos alimentos
relación. Explica ¿Cuál es?
detenidamente y agrúpalos de
Mas cantidad de azucares
Crees
que
tengan
alguna
Para el desarrollo de cualquier actividad se requiere energía ¿Cuál de estas
demanda mayor cantidad? y ¿Por qué?
Elabora una dieta especial para los jugadores de básquet Bol.
Investiga en diferentes medios el significado de carbohidratos, su importancia y su
clasificación. Compáralo con el contenido que se te presenta de tu antología.
5. CARBOHIDRATOS
5.1 DEFINICIÓN Y ESTRUCTURA
Los carbohidratos principales fuentes de energía provenientes del alimento, se
presentan en forma de azucares (sacáridos) almidones y celulosa, parte primordial de la
dieta y se les encuentra en el pan, los cereales, la pasta y las papas.
Este grupo comprende principalmente los azúcares (que son moléculas relativamente
pequeñas, de unas cuantas decenas de átomos), y polisacáridos como el almidón y la
celulosa de las plantas, y el glucógeno de los animales (que son moléculas grandes,
formadas por centenares y aun millones de átomos).
Los azúcares más sencillos son los monosacáridos, llamados triosas, Después ,
pentosas, hexosas y heptosas respectivamente. Las más abundantes en las células son
las hexosas, como la glucosa aunque también existen otros, ya sean libres o
combinados. Después están las pentosas. Entre estas, las más abundantes son la
ribosa y la desoxirribosa, que forman parte de la composición de los ácidos nucleicos.
Otros azúcares, formados por la combinación de dos moléculas de monosacáridos,
son los disacáridos. Como ejemplo tenemos el azúcar de caña o sacarosa (que
usamos para endulzar nuestros alimentos) y la lactosa o azúcar de la leche.
Otras sustancias son cadenas de muchos monosacáridos, llamados polisacáridos.
Los más comunes son cadenas, lineales o ramificadas, de moléculas de glucosa.
Como ejemplos de cadenas lineales de glucosa tenemos la Después o almidón
soluble. Los granos de almidón contienen Después y amilopectina, esta última de
cadenas ramificadas. Estos granos constituyen una reserva alimenticia que las
plantas utilizan durante las horas de oscuridad. El glucógeno o almidón animal es
muy parecido a la amilopectina, pues también está formado por cadenas de
moléculas de glucosa muy ramificadas. Constituye una reserva alimenticia
importante, acumulada en el hígado y los músculos
La celulosa también está formada de cadenas de glucosas, pero los enlaces entre
ellas son distintos. Esta sustancia forma las paredes rígidas de las células vegetales.
Los carbohidratos además de poseer carbono, hidrógeno y oxigeno, algunos también
contienen nitrógeno, azufre y fósforo. Como muchos otros tipos importantes de
biomoléculas, los carbohidratos se encuentran en todas las formas de vida y
desempeñan muy diversas funciones:
Como las proteínas, algunos de los carbohidratos desempeñan funciones
estructurales proporcionando las armazones para las paredes celulares de las
plantas, bacterias y las cubiertas del exoesqueleto en los artrópodos.
Los carbohidratos (monosacáridos, ribosa y desoxirribosa) como componentes de los
ácidos nucleicos, tienen una función química estructural del DNA y RNA.
Los carbohidratos se encuentran combinados covalentemente con las proteínas y los
lípidos complejos sobre las superficies celulares donde actúan como marcadores
para el reconocimiento de otras biomolécula.
Uma molécula de carbohidrato = carbono + agua = Cn(H2O)n aproximadamente.
ESTRUCTURA QUÍMICA
En todos los glúcidos siempre hay un grupo carbonilo, es decir, un carbono unido a
un oxígeno mediante un doble enlace (C=O). El grupo carbonilo puede ser un grupo
aldehído(-CHO), o un grupo cetónico (-CO-). Así pues, los glúcidos pueden definirse
como polihidroxialdehídos o polihidroxicetonas
El primer glúcido es el más pequeño que existe, tiene 3 átomos de carbono
solamente, es además una aldosa porque posee un grupo aldehído (-CHO);
el segundo ejemplo correspondería a una cetosa, por tener un grupo cetona (C=O).
5.2. CLASIFICACIÓN
MONOSACÁRIDOS
Los monosacáridos son glúcidos sencillos, constituidos sólo por una cadena. Se
nombran añadiendo la terminación –osa al número de carbonos.
Por ejemplo, en el dibujo están representados una triosa, una Después, una pentosa
y una hexosa.
1. Las triosas, son abundantes en el interior de la célula, ya que son metabolitos
intermediarios de la degradación de la glucosa
2. Las pentosas, son glúcidos de 5 carbonos y entre ellos se encuentran: Ribosa
y Desoxirribosa , que forman parte de los ácidos nucleicos y la ribulosa que
desempeña un importante papel en la fotosíntesis, debido a que a ella se fija
el CO2 atmosférico y de esta manera se incorpora el carbono al ciclo de la
materia viva.
3. Las hexosas, son glúcidos con 6 átomos de carbono. Entre ellas tienen interés
en biología, la glucosa y galactosa entre las aldohexosas y la fructosa entre
las cetohexosas.
En disolución acuosa, los monosacáridos se cierran formando unos anillos de 5 ó 6
lados, furanos y piranos, respectivamente.
Aquí está representada la fórmula lineal y cíclica de la fructosa, formando un anillo de
cinco lados que corresponde al furano Al cerrarse la molécula el grupo –OH
(marcado en rojo), puede ocupar dos posiciones, respecto al grupo –CH2OH del C5.
Son dos nuevos isómeros, denominados anómeros alfa (en posición trans) y beta (en
posición cis).
D-Glucosa
ß D-Glucosa
Estas fórmulas representan a la glucosa en su forma lineal y cíclica, en este caso el
anillo formado tiene 6 lados y corresponde al esqueleto pirano. Es el glúcido más
abundante, llamado azúcar de uva; en la sangre se encuentra en concentraciones de
un gramo por litro Al polimerizarse da lugar a polisacáridos con función energética
(almidón y glucógeno) o con fución estructural, como la celulosa de las plantas.
Ciclación de monosacáridos
En este esquema puede apreciarse como se cierra la molécula de un monosacárido,
en este caso una hexosa. El grupo carbonilo del C1 queda próximo al C5 y entre
ellos reaccionan sus radicales en una reacción intramolecular entre un grupo
aldehido (el del C1) y un grupo alcohol (el del C5), formándose un hemiacetal.Ambos
carbonos quedarán unidos mediante un átomo de oxígeno. El C1 se denomina
Carbono anomérico y posee un grupo –OH llamado hemiacetálico y según la
posición de este grupo, se originan dos anómeros (alfa y beta).
El estudio de la ciclación fue realizado por Haworth y se conoce con el nombre de
proyección de Haworth
DISACÁRIDOS
Los disacáridos están formados por la unión de dos monosacáridos, que se realiza
de dos formas:
Mediante enlace monocarbonílico, entre el C1 anomérico de un monosacárido y un C
no anomérico de otro monosacárido, como se ve en las fórmulas de la lactosa y
maltosa. Estos disacáridos conservan el carácter reductor..
ß-D Galactosa
Lactosa
ß-D Galactosa
Maltosa
Mediante enlace dicarbonílico, si se establece entre los dos carbonos anoméricos
de los dos monosacáridos, con lo que el disacárido pierde su poder reductor, por
ejemplo como ocurre en la sacarosa.
SACAROSA
POLISACARIDOS
Los polisacáridos están formados por la unión de muchos monosacáridos (puede
variar entre 11 y varios miles), mediante enlace O-glucosídico, similar al visto en
disacáridos, con pérdida de una molécula de agua por cada enlace. Tienen pesos
moleculares muy elevados, no poseen poder reductor y pueden desempeñar
funciones de reserva energética o función estructural. Los polisacáridos que tienen
función de reserva energética presentan enlace a-glucosídico y son:
Almidón, que es el polisacárido de reserva propio de los vegetales, y está integrado
por dos tipos de polímeros:


La amilasa, formada por unidades de maltosa, unidas mediante enlaces a(14). Presenta estructura helicoidal.
La amilopectina, formada también por unidades de maltosas unidas
mediante enlaces a (1-4), con ramificaciones en posición a (1-6).
POLÍMEROS QUE FORMAN EL ALMIDÓN
AMILOSA
AMILOSA
AMILOPECTINA
AMILOPECTINAÇ
Glucógeno es el polisacárido propio de los animales. Se encuentra
abundantemente en el hígado y en los músculos. Molécula muy similar a la
amilopectina; pero con mayor abundancia de ramificaciones.
Entre los polisacáridos estructurales, destaca la celulosa, que forma la pared celular
de la célula vegetal. Esta pared constituye un estuche en el que queda encerrada la
célula, que persiste tras la muerte de ésta.
La celulosa está constituida por unidades de b-glucosa, y la peculiaridad del enlace b
(beta) hace a la celulosa inatacable por las enzimas digestivas humanas, por ello,
este polisacárido no tiene interés alimentario para el hombre.
METABOLISMO y CICLO DE KREBS.
Los carbohidratos representan las principales moléculas almacenadas como reserva
en los seres vivos junto con los lípidos.
Los glúcidos son las principales sustancias elaboradas en la fotosíntesis y son
almacenados en forma de almidón en cantidades elevadas en las plantas. El
producto equivalente en los animales es el glucógeno, almacenado también en
cantidades importantes en el músculo y en el hígado. En el músculo proporciona una
reserva que puede ser inmediatamente utilizada como fuente de energía para la
contracción muscular y en el hígado sirve como reservorio para mantener la
concentración de glucosa en sangre.
Al contrario que los carbohidratos, los lípidos sirven para almacenar y obtener energía
a más largo plazo. Aunque muchos tejidos y órganos animales pueden usar
indistintamente los carbohidratos y los lípidos como fuente de energía, otros,
principalmente los eritrocitos y el tejido nervioso (cerebro ), no pueden catalizar los
lípidos y deben ser continuamente abastecidos con glucosa.
Los monosacáridos son los productos digestivos finales de los glúcidos que ingresan
a través de la circulación portal al hígado donde, alrededor del 60%, son
metabolizados . En el hígado, la glucosa también se puede transformar en lípidos que
se transportan posteriormente al tejido adiposo .
Tanto los organismos aerobios como los anaerobios consumen la glucosa y la ruta
metabólica inicial, la glucólisis es universal, una fermentación de la glucosa .
En los seres vivos, la vía de metabolización preferente de la glucosa implica la
división de la Después
en dos de lactato. Esta metabolización o fermentación,
llamada homoláctica, tiene lugar también entre muchas especies de microorganismo
y es característica de las células musculares.
El Después es un tejido en el que la fermentación representa una ruta metabólica
muy importante ya que las células musculares pueden vivir durante largos períodos
de tiempo en oxigeno ambientes con baja concentración de oxigeno. Cuando estas
células están trabajando activamente, su requerimiento de energía excede su
capacidad de continuar con el metabolismo oxidativo de los hidratos de carbono
puesto que la velocidad de esta oxidación está limitada por la velocidad a la que el
oxigeno puede ser renovado en la sangre. El músculo, al contrario que otros tejidos,
produce grandes cantidades de lactato que se vierte en la sangre y retorna al hígado
para ser transformado en hidratos de carbono.
Por lo tanto las principales rutas metabolizas de los glúcidos son:

Glicolisis. Serie de reacciones que transforman la glucosa en piruvato con
formación de ATP.

Neoglucogenesis o Gluconeogénesis: serie de reacciones en la que se forma
glucosa a partir de piruvato, creación de “nueva” glucosa.

Glucogénesis: Reacción química que transforma la glucosa en glucógeno.
Ciclo de pentosas.
La glucosa es uno de los principales alimentos de todos los seres vivos.
La cantidad de glucosa en sangre se regula por varios procesos en los que se
sintetiza o se utiliza según se requiera. Cuando hay demasiada glucosa presente en
la sangre, se elimina almacenándose en forma de glucógeno en el hígado o en los
músculos, u oxidándose para producir energía. La cantidad de glucosa en la sangre
puede aumentarse a partir de su reserva (glucógeno) o por síntesis a partir de
moléculas más pequeñas.
La glucosa cumple dos finalidades en los seres vivos. Proporciona energía y
compuestos al ciclo del acido cítrico, a partir del cual pueden prepararse moléculas
mas complejas necesarias para los organismos.
Parte de la energía químico de la glucosa es transformada en ATP a través del
proceso glicolìtico, el ciclo del acido cítrico y la fosforilación oxidativa (serie de
reacciones por las que se transfiere la energía de la cadena respiratoria al ATP)
En el metabolismo oxidativo encontramos rutas comunes con los lípidos como
son el Ciclo de Krebs y la cadena respiratoria.
La principal hormona que controla el metabolismo de los hidratos de carbono es la
insulina.
El ciclo de los ácidos tricarboxílicos; pueden alimentarse con acetil CoA y
tiene algunas caraterísticas importantes, que señalamos a continuación:
a) Se encuentra localizado en la mitocondria.
b) Termina en el mismo producto en que se puede considerar que se inicia,
el ácido oxalacético u oxalacetato, que puede unirse otra vez con una
molécula de acetato de la acetil CoA.
c) En el proceso, los dos átomos de carbono del acetato salen como CO 2.
d) Entre los productos del ciclo se forman cuatro pares de hidrógenos, que
pueden ser tomados por la cadena respiratoria para llevarlos al oxígeno y
sintetizar ATP.
e) Muchos de los intermediarios del ciclo se forman de otras sustancias,
como por ejemplo, el cetoglutarato del glutamato, o el oxaloacetato del
aspartato. De esta forma se constituye en el mecanismo de conexión de
diferentes vías metabólicas. Tal vez la principal función sea la de servir de
fuente muy eficiente de pares de hidrógenos, para que, al entregar éstos a la
cadena respiratoria se sintetice ATP. De cada par de hidrógenos, la
mitocondria puede obtener entre dos y tres moléculas de ATP, de manera
que es parte fundamental en los mecanismos de conservación de la energía,
que se verán más adelante al hablar de las mitocondrias y los cloroplastos.
Figura. El ciclo de los ácidos tricarboxílicos. Esta especie de molino
metabólico produce hidrógenos, una importante fuente de energía para la
síntesis del ATP, que van a la cadena de transporte de electrones de las
células, y CO2, a partir de muchas moléculas que provienen de diferentes
partes del metabolismo.
ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE
Individualmente haz la siguiente lectura:
UN DÍA EN LA VIDA DE CHARY
Desp era una muchacha de 18 años, muy activa que disfrutaba de las actividades al
aire libre. Había esperado con mucho interés la oportunidad de jugar softball durante
el verano y se sintió terriblemente contrariada cuando, debido a una infección en la
vejiga, no pudo practicar con su equipo. Poco tiempo después de que la infección de
Desp hubo desaparecido, su mamá empezó a notar un cambio en la conducta de su
hija. Desp se sentí cada vez mas irritable y cansada. Se quejaba de picazón en la
piel, y de hecho, se había provocado varias llagas al rascarse. Tomaba grandes
cantidades de agua a manudo, lo que la obligaba a orinar con frecuencia. Un día
soleado, la mamá de Desp regresó a casa y encontró a su hija postrada en un sofá.
Se quejaba de tener demasiada sed, de que su visión no era muy clara y de tener
dificultad para respirar. Tenía la cara enrojecida, pero su piel se sentía seca y fría.
Respiraba profunda y rápidamente y su aliento tenía un extraño olor a frutas. Sin
pérdida de tiempo llamó al doctor, el cual al oír la descripción de los síntomas, le
indicó que la trasladara inmediatamente al hospital. Mientras tanto Desp cada vez
respondía menos. Camino al hospital cayó en estado de coma.
Al revisar sus signos vitales, el doctor encontró su presión arterial y temperatura por
debajo de lo normal. Un análisis de orina reveló una elevada concentración de
azúcar en forma de glucosa junto con otros compuestos ce tónicos. El diagnóstico
médico de la enfermedad de Desp fue coma diabético.El azúcar, glucosa de la
sangre pertenece a una gran clase de compuestos, conocidos como carbohidratos.
2.- En equipos, comenten el contenido de la lectura anterior y hagan una breve
exposición de sus reflexiones, así como de la relación que consideren tiene con el
tema de los carbohidratos.
3.- -Cada equipo deberá elaborar una historia en donde relacionen los términos que
se dan a continuación.
Obesidad
Diabetes
Enfermedades del corazón
Caries dental
Hiperactividad
Calidad de la dieta
Energía
Sabor
Textura
Etiquetas de los alimentos Azúcares Productos Light
Deportistas
4.- Investiga y contesta las siguientes preguntas
a. ¿Por qué la glucosa se puede administrar en forma intravenosa mientras que
la sacarosa no?.
b. Cuál es la razón por la que no se puede administrar a los diabéticos la insulina
en forma de píldoras?
c. Tanto el apio como las papitas fritas, están compuestos de moléculas que son
polímeros de la glucosa. Explicar por que el apio es una buena botana para
personas que están a dieta mientras que las papitas no lo son.
d. Que ventaja tendrá el guardar glucogeno o almidón como reserva, en lugar de
glucosa
5.- Relaciona ambas columnas y coloca dentro del paréntesis la letra que
corresponda a la respuesta correcta
(
)
Carbohidratos
B
Maltosa
(
)
Carbohidrato de tres carbonos
C
Compuestos formados de
carbono
e
hidrogeno
principalmente
(
)
Carbohidrato de seis carbonos
R
Carbohidratos que no se
descomponen en unidades
más pequeñas
(
)
Nombre del azúcar de la Malta
T
. R – C = OH
(
)
Sufijo característico de los azúcares
A
C3H6O3
(
)
Número de carbonos de la Triosa
O
Osa
(
)
Número de carbonos de la heptosa
S
Sacarosa
(
)
N
R–C-
(
)
Molécula que se añade en la
reacción de hidrólisis
Monosacárido
I
Siete
(
)
Polisacárido
M
C6H12O6
(
)
Grupo aldeído
H
Tres
(
)
Esta formada por una unidad
glucosa y otra de fructosa
J
Carbohidrato compuesto por
muchos monosacáridos
de
¡Bienvenido! Ponte Grasoso en este tema rebásalo y
¡resbálate a otro nivel!
Sabias que el estar pasado de peso y tener cierto
contenido de grasa en tu cuerpo puede ser una ventaja
que nunca tendrán las esqueléticas modelos del
conocido diseñador Oscar de la Renta. ¿Quieres saber porque? Y consolarte si
acaso perteneces al alto porcentaje de personas con kilos de más. No pierdas
detalle del siguiente tema.
Observa detenidamente la imagen.
De quien se trata.
¿Por qué en ocasiones te dicen duermes como oso?
¿Cómo crees que se alimentan estos animales mientras duermen en invierno?
En el resultado de un análisis sangre se observa la siguiente inscripción.
Triglicéridos----------------------- 60.8
Colesterol-------------------------- 80.3
¿A qué se refieren estas anotaciones?
Si en tus análisis de sangre se rebasan estos datos de los parámetros normales
¿Qué te sugieren hacer inmediatamente?
¿Con que otro nombre conoces a la grasa contenida en los seres vivos?
Analiza los pro y los contra de los contenidos de grasa en los seres vivos?
Describe algunas de las funciones celulares donde intervengan directamente los:
Triglicéridos
Colesterol
Investiga en algunos de los medios conocidos si tus repuestas fueron correctas y
compáralas también con el contenido temático de tu antología.
6. LIPIDOS
6.1 DEFINICIÓN Y ESTRUCTURA DE LOS LIPIDOS
Lípidos: son un conjunto de moléculas orgánicas, la mayoría, biomolécula
compuestas principalmente por carbono e hidrogeno y en menor medida oxigeno ,
aunque también pueden contener fosforo, azufre y nitrógeno , que tienen como
característica principal el ser hidrofóbicas o insolubles en agua y sí en disolventes
orgánicos como el benceno , éter dietílico, el cloroformo. Se les puede extraer de las
células y de los tejidos mediante los solventes orgánicos no polares. Su solubilidad
los diferencia de los otros dos grupos principales de compuestos de importancia
biológica, los hidratos de carbono y las proteínas que son insolubles en los
disolventes orgánicos debido a su carácter fuertemente polar. Las grasas, los aceites
vegetales y las ceras son ejemplos de lípidos conocidos por todos.
A los lípidos se les llama incorrectamente grasas, cuando las grasas son sólo un tipo
de lípidos, aunque el más conocido.
ESTRUCTURA
Las estructuras de los compuestos clasificados como lípidos son muy diferentes,
pero todas tienen algo en común: la porción principal
de su estructura es de naturaleza hidrocarbonada,
(alifática aliciclica o aromática) con gran cantidad de
enlaces C-H y C-C. La naturaleza de estos enlaces
es 100% covalente y su momento bipolar es mínimo.
El agua, al ser una molécula muy polar, con gran
facilidad para formar puentes de hidrógeno, no es
capaz de interaccionar con estas moléculas.
Algunos son esteres como triacilgliceroles, fosfoglicéridos y esfingolìpidos y otros
posen estructura hidrocarbonada (como terpenos, esteroides y prostaglandinas)
Las grasas y los aceites son triacilgliceroles, estos compuestos constituyen la
principal reserva energética de los mamíferos.
Los fosfoglicéridos y los esfingolìpidos son lípidos polares, que dan lugar
espontáneamente a micelas y bicapas lipídicas, estas últimas forman parte de la
estructura básica de las membranas biológicas.
La formación de las micelas y de las bicapas lipídicas a partir de los lípidos permite la
existencia de zonas hidrófobas en medio acuoso. En ellas tienen lugar gran número
de importantes reacciones biológicas.
Los jabones, tanto los naturales como los detergentes sintetices, tienen una cabeza
polar y una cola hidrocarbonada no polar y pueden formar micelas que son las
responsables de su acción limpiadora.
Los esteroides se forman a partir de los terpenos en los seres vivos. El colesterol es
el esteroide más abundante en el hombre y es el precursor de los ácidos biliares, las
hormonas adrenocorticales y las hormonas sexuales.
Las prostaglandinas regulan muchas de las funciones de las células y de los tejidos
en los seres vivos, se forman a partir de los ácidos grasos.
La función biológica más importante de los lípidos es la de formar a las membranas
celulares, que en mayor o menor grado, contienen lípidos en su estructura.
En ciertas membranas, la presencia de lípidos específicos permite realizar funciones
especializadas, como en las células nerviosas de los mamíferos.
La mayoría de las funciones de los lípidos, se deben a sus propiedades de
autoagregación , que permite también su interacción con otras biomoléculas.
De hecho, los lípidos casi nunca se encuentran en estado libre, generalmente están
unidos a otros compuestos como carbohidratos (formando glucolípidos) o a proteínas
(formando lipoproteínas).
Los lípidos desempeñan cuatro tipos de funciones:
Función de reserva energética: Los lípidos son la principal fuente de energía de los
animales ya que un gramo de grasa produce 9,4 kilocalorías en las reacciones
metabolicas de oxidación, mientras que las proteínas y los glucidos sólo producen
4,1 kilocalorías por gramo.
Función estructural: Los lípidos forman las bicapas lipidicas de las membranas
celulares. Además recubren y proporcionan consistencia a los órganos y protegen
mecánicamente estructuras o son aislantes térmicos como el tejido adiposo. En este
grupo hay tres tipos
Glicerofosfolípidos, esfingolipido con tres subclases (esfingomielina,cerebrósidos y
gangliósidos) y los esteroles
Función catalizadora, hormonal o de mensajeros químicos: Los lípidos facilitan
determinadas reacciones químicas y los esteroides cumplen funciones hormonales.
Función transportadora: Los lípidos se absorben en el intestino gracias a la emulsión
de las sales biliares y el transporte de lípidos por la sangre y la linfa se realiza a
través de las lipoproteínas.
6.2 CLASIFICACIÓN DE LOS LÍPIDOS
CLASIFICACION DE LOS LÍPIDOS
ACILGLICERIDOS
SIMPLES
CERIDOS
LIPIDOS
SAPONIFICABLES
FOSFOLIPIDOS
COMPLEJOS
GLUCOLIPIDOS
LECITINAS
CEFALINAS
PLASMALOGENOS
MIELINAS
CEREBROSIDOS
GANGLIOSIDOS
TERPENOS
LIPIDOS
LIPIDOS
ESTEROIDES
NO SAPONIFICABLE
PROSTAGLANDINAS
Ácidos grasos
Los ácidos grasos son moléculas formadas por una larga cadena hidrocarbonada de
tipo lineal, y con un número par de átomos de carbono. Tienen en un extremo de la
cadena un grupo carboxilo (-COOH).
Se conocen unos 70 ácidos grasos que se pueden clasificar en dos grupos :


Los ácidos grasos saturados sólo tienen enlaces simples entre los átomos de
carbono. Son ejemplos de este tipo de ácidos el mirístico (14C);el palmítico
(16C) y el esteárico (18C) .
Los ácidos grasos insaturados tienen uno o varios enlaces dobles en su
cadena y sus moléculas presentan codos, con cambios de dirección en los
lugares dónde aparece un doble enlace. Son ejemplos el oléico (18C, un doble
enlace) y el linoleíco (18C y dos dobles enlaces).
Propiedades de los ácidos grasos


Solubilidad. Los ácidos grasos poseen una zona hidrófila, el grupo carboxilo (COOH) y una zona lipófila, la cadena hidrocarbonada que presenta grupos
metileno (-CH2-) y grupos metilo (-CH3) terminales. Por eso las moléculas de
los ácidos grasos son Después cas, pues por una parte, la cadena alifática es
apolar y por tanto, soluble en disolventes orgánicos (lipófila), y por otra, el
grupo carboxilo es polar y soluble en agua (hidrófilo).
Desde el punto de vista químico, los ácidos grasos son capaces de formar
enlaces
éster
con
los
grupos
alcohol
de
otras moléculas.
Cuando estos enlaces se hidrolizan con un álcali, se rompen y se obtienen las
sales de los ácidos grasos correspondientes, denominados jabones, mediante
un proceso denominado saponificación.
Lípidos simples
Son lípidos saponificables en cuya composición química sólo intervienen carbono,
hidrógeno y oxígeno.
Acilglicéridos
Son lípidos simples formados por la esterificación de una, dos o tres moléculas de
ácidos grasos con una molécula de glicerina. También reciben el nombre de
glicéridos o grasas simples
Según el número de ácidos grasos, se distinguen tres tipos de estos lípidos:




Los monoglicéridos, que contienen una molécula de ácido graso
Los diglicéridos, con dos moléculas de ácidos grasos
Los triglicéridos, con tres moléculas de ácidos grasos.
Los acilglicéridos
Frente a bases dan lugar a reacciones de saponificación en la que se producen
moléculas de jabón.
Ceras
Las ceras son ésteres de ácidos grasos de cadena larga, con alcoholes también de
cadena larga. En general son sólidas y totalmente insolubles en agua. Todas las
funciones que realizan están relacionadas con su impermeabilidad al agua y con su
consistencia firme. Así las plumas, el pelo, la piel, las hojas, frutos, están cubiertas
de una capa cérea protectora.
Una de las ceras más conocidas es la que segregan las abejas para confeccionar su
panal.
Lípidos complejos
Son lípidos saponificables en cuya estructura molecular además de carbono,
hidrógeno y oxígeno, hay también nitrógeno, fósforo, azufre o un glúcido.
Son las principales moléculas constitutivas de la doble capa lipídica de la membrana,
por lo que también se llaman lípidos de membrana.
Fosfolípidos
Se caracterizan por presentar un ácido ortofosfórico en su zona polar. Son las
moléculas más abundantes de la membrana citoplasmática.
Algunos ejemplos de fosfolípidos
Glucolípidos
Son lípidos complejos que se caracterizan por poseer un glúcido. Se encuentran
formando parte de las bicapas lipídicas de las membranas de todas las células,
especialmente de las neuronas. Se sitúan en la cara externa de la membrana celular,
en donde realizan una función de relación celular, siendo receptores de moléculas
externas que darán lugar a respuestas celulares.
Terpenos
Son moléculas lineales o cíclicas que cumplen funciones muy variadas, entre los que
se pueden citar:



Esencias vegetales como el mentol, el geraniol, limoneno, alcanfor,
eucaliptol,vainillina.
Vitaminas, como la vit.A, vit. E, vit.K.
Pigmentos vegetales, como la carotina y la xantofila.
Esteroides
Los esteroides son lípidos que derivan del esterano. Comprenden dos grandes
grupos de sustancias:
1. Esteroles: Como el colesterol y las vitaminas D.
2. Hormonas esteroideas: Como las hormonas suprarrenales y las hormonas
sexuales.
Colesterol
El colesterol forma parte estructural de las membranas a las que confiere estabilidad.
Es la molécula base que sirve para la síntesis de casi todos los esteroides
Hormonas sexuales
Entre las hormonas sexuales se encuentran la progesterona que prepara los órganos
sexuales femeninos para la gestación y la testosterona responsable de los caracteres
sexuales masculinos.
Hormonas suprarrenales
Entre las hormonas suprarrenales se encuentra la cortisona, que actúa en el
metabolismo de los glúcidos, regulando la síntesis de glucógeno
Prostaglandinas
Las prostaglandinas son lípidos cuya molécula básica está constituída por 20 átomos
de carbono que forman un anillo ciclopentano y dos cadenas alifáticas.
6.3 METABOLISMO DE LOS LIPIDOS
En investigaciones realizadas se ha demostrado que alrededor del 50% de la
energía que necesita el corazón, el hígado, los riñones y los músculos viene de la
degradación de la grasa corporal Y son la principal fuente de energía para la
germinación de semillas de muchas plantas como el girasol.
Los ácidos grasos son las principales moléculas energéticas del tipo de las grasas y
deben ser muy bien procesados y pasar por varias etapas de oxidación antes de
degradarse por completo en C02. Son espacialmente ideales como molécula de
reserva energética a largo plazo, porque proporcionan más del doble de energía por
unidades de masa que los carbohidratos. Otra de las ventajas de los ácidos grasos
como moléculas energéticas radica en la forma como se almacenan. La glucosa se
deposita como glicógeno (en los animales) y como (almidón en las plantas.) Cada
gramo de estos polisacáridos hidrofilito se asocia con 2 gramos de agua: lo cual
significa que solo un tercio de la masa total del carbohidratos almacenados esta
disponible como energía para el metabolismo.
Los ácidos grasos se almacenan como triacilgliceroles en la célula en el tejido
adiposo. En suma las grasas tienen en condiciones fisiológicas, una energía
potencial seis veces superior a la de los carbohidratos. Y no es raro que los
procesos metabólicos donde se consumen ácidos grasos, sean los que predominen
cuando la demanda de energía es muy grande.
Para utilizar la energía almacenada en los ácidos grasos, primero deben ser
liberados los triacilgliceroles y después transportarse de los tejidos periféricos de la
mitocondria de la célula para su degradación metabólica.
Los procesos de digestión, absorción y transporte de los ácidos grasos de la dieta es
un proceso complicado debido a que no son solubles en agua. Para que los
triacilgliceroles estén listos para almacenarse o utilizarse como fuente de energía,
primero deben experimentar varias etapas de preparación, que van desde la
emulsificación en el intestino delgado hasta su almacén en los adipositos o su
catabolismo en los músculos.
ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE
1.- Realiza una visita al supermercado más cercano a tu casa, busca el lugar donde
se encuentran los aceites comestibles y realiza lo siguiente.
1- Enlista las marcas de los aceites que encuentres.
2- ¿De que tipo de oleaginosa fue extraído?
3- ¿Enuncia las diferencias que existen?
4- ¿Cuáles recomendarías que consumiera tu familia? Y ¿Por qué?
2.- Analiza la canción me sube el colesterol y describe que relación tiene con el tema.
3.- Llena el siguiente cuadro en base a las enfermedades ocasionadas por el
consumo excesivo de grasas.
Grasa
Enfermedad
No te des por vencido lo que veras a continuación te
levantara el animo y el vigor para continuar ¡Levántate!
1. Lee detenidamente la siguiente palabra.
El complemento ideal para tu cuerpo, son las vitaminas
¿Has tomado las necesarias? ¿Necesitas de alguna en especial?
Es un tema interesante además del material que ponemos a tu
consideración requiere que lo investigues mas
1.
Con base a tu experiencia define que son las vitaminas.
Complementa el siguiente cuadro.
Vitaminas
A
B
C
D
E
K
B1
B6
B12
Alimento que la contienen
Enfermedades causadas por su
deficiencia
7. VITAMINAS
7.1 CONCEPTO
La palabra VITAMINA surge cuando se creía eran aminas necesarias para la vida,
sin embargo al estudiarse su composición química se sabe que no todas las
vitaminas son aminas
Las vitaminas son factores de crecimiento, se necesita en cantidad muy pequeña y
su ausencia prolongada en una célula perjudica las reacciones metabólicas
produciendo estados de desequilibrio o enfermedad.
Las vitaminas son compuestos orgánicos que actúan sobre todo en los sistemas
enzimáticos para mejorar el metabolismo de las proteínas, los hidratos de carbono y
las grasas. Sin estas sustancias no podría tener lugar la descomposición y
asimilación de los alimentos. Ciertas vitaminas participan en la formación de las
células de la sangre, hormonas, sustancias químicas del sistema nervioso y
materiales genéticos.
7. 2 CLASIFICACIÓN
Las vitaminas se clasifican en dos grupos: vitaminas liposolubles A, D, E y K. y
hidrosolubles vitamina C y el complejo B.
Las vitaminas liposolubles suelen absorberse con alimentos que contienen esta
sustancia (grasas) su descomposición la lleva a cabo la bilis del hígado, y después
las moléculas emulsionadas pasan por los vasos linfáticos y las venas para ser
distribuidas en las arterias. El exceso de este tipo de vitaminas se almacena en la
grasa corporal, el hígado y los riñones. Por lo que no es necesario consumir estas
vitaminas a diario.
VITAMINAS LIPOSOLUBLES
Vitamina A
Es esencial para las células epiteliales y para un crecimiento normal. Su insuficiencia
produce cambios en la piel y ceguera nocturna, o falta de adaptación a la oscuridad
debido a los efectos de su carencia en la retina. Es posible que con el tiempo se
llegue a la xeroftalmia, un estado ocular caracterizado por sequedad y
engrosamiento de la superficie de la córnea y la membrana conjuntiva. Si no se trata,
puede causar ceguera, especialmente en los niños. La vitamina A se puede obtener
directamente en la dieta mediante los alimentos de origen animal, tales como leche,
huevos e hígado. Casi toda la vitamina A se obtiene del caroteno, que se encuentra
en las frutas y verduras verdes y amarillas, y se transforma en vitamina A en el
cuerpo.
Estructura de la Vitamina A (trans-Retinol)
Vitamina D (Colecalciferol)
Calciferol o Antirraquítica. La vitamina D actúa casi como una hormona, ya que
regula la absorción de calcio y fósforo y el metabolismo. Esta vitamina da la energía
suficiente al intestino para la absorción de nutrientes como el calcio y las proteínas.
Es necesaria para la formación normal y protección de los huesos y dientes contra
los efectos del bajo consumo de calcio.
Se obtiene a través de provitaminas de origen animal que se activan en la piel por la
acción de los rayos ultravioleta cuando tomamos "baños de sol". La carencia de
vitamina D produce en los niños malformaciones óseas, caries dental y hasta
Raquitismo, En los adultos puede presentarse osteoporosis u osteomalacia, cáncer
de mama, colon y próstata.
Debido a que la vitamina D es soluble en grasa y se almacena en el cuerpo, exceder
su consumo produce trastornos digestivos, vómito, diarrea, daños al riñón, hígado,
corazón pérdida de apetito.
Estructura de la Vitamina D
Vitamina E (Tocoferol)
Tocoferol o restauradora de la fertilidad. Esta vitamina participa en la formación de
glóbulos rojos, músculos y otros tejidos. Se necesita para la formación de las células
sexuales masculinas y en problemas de esterilidad.
Tiene como función principal participar como antioxidante, es algo así como un
escudo protector de las membranas de las células que hace que no envejezcan o se
deterioren por los radicales libres que contienen oxigeno y que pueden resultar
tóxicas y cancerígenas.
La participación de la vitamina E como antioxidante es de suma importancia en la
prevención de enfermedades donde existe una destrucción de células importantes.
Protege al pulmón controla contaminación. Proporciona oxigeno al organismo y
retarda el envejecimiento celular, produce distrofia muscular, y También acelera la
cicatrización de las quemaduras, ayuda a prevenir los abortos espontáneos y
calambres en las piernas.
La deficiencia de la vitamina E puede ser por dos causas, por no consumir alimentos
que la contengan o por mala absorción de las grasas.
Al parecer, su exceso no produce efectos tóxicos masivos.
Estructura de la Vitamina E:
VITAMINA K (Filoquinona)
Antihemorrágica o filoquinona. Es un diterpeno (C20 H32) con cuatro formas
moleculares: K1, K2, K3, K4 (ésta última se obtuvo sintéticamente). La vitamina K
participa en diferentes reacciones en el metabolismo, como coenzima, y también
forma parte de una proteína muy importante llamada protombina que es la proteína
que participa en la coagulación de la sangre.
La deficiencia de vitamina K en una persona normal es muy rara, solo puede ocurrir
por una mala absorción de grasas. Dosis altas de vitamina K sintética puede producir
lesión cerebral en los niños y anemia en algunos adultos.
Su deficiencia produce alteraciones en la coagulación de la sangre y Hemorragias
difíciles de detener.
K1 se obtiene a partir de vegetales de hoja verde (espinacas, coles, lechuga, tomate)
K2 se obtiene a partir de derivados de pescados.
K3 se obtiene a partir de la producción de la flora bacteriana intestinal. Por ello, las
necesidades de esta vitamina en la dieta son poco importantes.
Estructura de Vitamina K:
VITAMINAS HIDROSOLUBLES
Las vitaminas hidrosolubles son aquellas que se disuelven en agua. Se trata de
coenzimas o precursores de coenzimas, necesarias para muchas reacciones
químicas del metabolismo.
Muchos alimentos ricos en este tipo de vitaminas no nos aportan al final de
prepararlos la misma cantidad que contenían inicialmente. Para recuperar parte de
estas vitaminas (algunas se destruyen con el calor), se puede aprovechar el agua de
cocción de las verduras para caldos o sopas.
A diferencia de las vitaminas liposolubles no se almacenan en el organismo. Esto
hace que deban aportarse regularmente y sólo puede prescindirse de ellas durante
algunos días.
El exceso de vitaminas hidrosolubles se excreta por la orina, por lo que no tienen
efecto tóxico por elevada que sea su ingesta, aunque se podría sufrir anormalidades
en el riñón por no poder evacuar la totalidad de líquido.
VITAMINA C (Acido ascórbico)
Vitamina Antiescorbútica. Esta vitamina es necesaria para producir colágeno que es
una proteína necesaria para la cicatrización de heridas. Es importante en el
crecimiento y reparación de las encías, vasos, huesos y dientes, y para el
metabolismo de las grasas, por lo que se le atribuye el poder de reducir el colesterol.
El consumo adecuado de alimentos ricos en vitamina C es muy importante porque es
parte de las sustancias que une a las células para formar los tejidos. Las
necesidades de vitamina C no son iguales para todos, durante el crecimiento, el
embarazo y las heridas hay requerimientos aumentados de este nutrimento.
El contenido de vitamina C en las frutas y verduras varía dependiendo del grado de
madurez, el menor cuando están verdes, aumenta su cantidad cuando esta en su
punto y luego vuelve a disminuir; por lo que la fruta madura a perdido parte de su
contenido de vitamina C. Lo más recomendable es comer las frutas y verduras
frescas puesto la acción del calor destruye a la vitamina C. También hay que
mencionar que la vitamina C en contacto con el aire se oxida y pierde su actividad, y
esto hay que recordarlo cuando uno se prepara un jugo de fruta como el de naranja,
de no tomárselo rápidamente habrá perdido un gran cantidad de vitamina C. La otra
forma de destrucción de la vitamina C, es al tener contacto con alcohol etílico, por
ejemplo con la cerveza o el tequila.
El déficit de vitamina C produce Escorbuto, que se caracteriza por hinchamientos,
hemorragias en las encías y caída de los dientes.
Algunos otros efectos atribuidos a esta vitamina son: cicatrizantes, alivio de encías
sangrantes, reducción de alergias, prevención del resfriado común, y en general
fortalecimiento del organismo.
Estructura de la vitamina C:
COMPLEJO B
Son sustancias frágiles, solubles en agua, varias de las cuales son sobre todo
importantes para metabolizar los hidratos de carbono.
Los distintos compuestos se designaron con la letra B y un subíndice numérico. La
tendencia actual es utilizar los nombres de cada sustancia. El denominado complejo
vitamínico B incluye los siguientes compuestos: tiamina (B1), riboflavina (B2), ácido
Pantoténico (B3), ácido nicotínico (B5), Piridoxina (B6), biotina (B7), y cobalamina (B12)
Vitamina B1 (Tiamina)
Tiamina, Aneurina o Antiberibérica. Desempeñan un papel fundamental en el
metabolismo de los glúcidos y lípidos, produciendo energía.
Es la gran aliada del estado de ánimo por su efecto benéfico sobre el sistema
nervioso. Ayuda en casos de depresión, irritabilidad, pérdida de memoria, pérdida de
concentración y agotamiento. Favorece el crecimiento y ayuda a la digestión de
carbohidratos.
Su deficiencia puede causar una enfermedad llamada Beriberi que se caracteriza por
debilidad muscular, inflamación del corazón y calambres en las piernas y, en casos
graves, incluso ataque al corazón y muerte.
Estructura de la vitamina B1:
Vitamina B2 (Riboflavina)
Al igual que la tiamina, actúa como coenzima, es decir, debe combinarse con una
porción de otra enzima para ser efectiva en el metabolismo de los hidratos proteínas
de carbono, grasas y especialmente en el metabolismo de las que participan en el
transporte de oxígeno. También actúa en el mantenimiento de las membranas
mucosas.
La insuficiencia de riboflavina puede complicarse si hay carencia de otras vitaminas
del grupo B. Sus síntomas, no tan definidos como los de la insuficiencia de tiamina,
son lesiones en la piel, en particular cerca de los labios y la nariz, y sensibilidad a la
luz.
Estructura de la vitamina B2:
Vitamina B3 (Acido Nicotinamida)
Vitamina PP o nicotinamida. Interviene en el metabolismo de los hidratos de carbono,
las grasas y las proteínas. Es un vasodilatador que mejora la circulación sanguínea,
participa en el mantenimiento fisiológico de la piel, la lengua y el sistema digestivo.
Es poco frecuente encontrarnos con estados carenciales, ya que nuestro organismo
es capaz de producir una cierta cantidad de niacina a partir del triptófano, aminoácido
que forma parte de muchas proteínas que tomamos en una alimentación mixta.
Consumirla en grandes cantidades reduce los niveles de colesterol en la sangre.
Aunque las grandes dosis en periodos prolongados pueden ser perjudiciales para el
hígado. Sin embargo, en países del Tercer Mundo, que se alimentan a base de maíz
aparece la pelagra, enfermedad caracterizada por dermatitis, diarrea y demencia (las
tres D de la pelagra).
Es vital en la liberación de energía para el mantenimiento de la integridad de todas
las células del organismo y para formar neurotransmisores. Es esencial para la
síntesis de hormonas sexuales, y la elaboración de cortisona, tiroxina e insulina en el
organismo, ayudando, por tanto a mantener una piel sana y un sistema digestivo
eficiente. Es indispensable para la salud del cerebro y del sistema nervioso.
Estructura de la vitamina B3:
Vitamina B5 (Riboflavina)
Ácido Pantoténico o vitamina W. Desempeña un papel aun no definido en el
metabolismo de las proteínas. Interviene en el metabolismo celular como coenzima
en la liberación de energía a partir de las grasas, proteínas y carbohidratos. Se
encuentra en una gran cantidad y variedad de alimentos (pantothen en griego
significa "en todas partes"). Forma parte de la Coenzima A, que actúa en la
activación de ciertas moléculas que intervienen en el metabolismo energético, es
necesaria para la síntesis de hormonas antiestrés, a partir del colesterol, necesaria
para la síntesis y degradación de los ñacidos grasos, para la formación de
anticuerpos, para la biotransformación y detoxificación de las sustancias tóxicas.
Su carencia provoca falta de atención, apatía, alergias y bajo rendimiento energético
en general. Su falta en los animales produce caída del pelo y canicie; en los
humanos se observa malestar general, molestias intestinales y ardor en los pies. A
veces se administra para mejorar la cicatrización de las heridas, sobre todo en el
campo de la cirugía.
Estructura de la vitamina B5:
Vitamina B6 (Piridoxina)
Piridoxina. Actúa en la utilización de grasas del cuerpo y en la formación de glóbulos
rojos. Mejora la capacidad de regeneración del tejido nervioso, para contrarrestar los
efectos negativos de la radioterapia y contra el mareo en los viajes.
El déficit de vitamina B6 produce alteraciones como de presión, convulsiones, fatiga,
alteraciones de la piel, grietas en la comisura de los labios, lengua de papilada,
convulsiones, mareos, náuseas, anemia y piedras en el riñón. Es esencial para el
crecimiento ya que ayuda a asimilar adecuadamente las proteínas, los carbohidratos
y las grasas y sin ella el organismo no puede fabricar anticuerpos ni glóbulos rojos.
Es básica para la formación de niacina (vitamina B3), ayuda a absorber la vitamina
B12, a producir el ácido clorhídrico del estómago e interviene en el metabolismo del
magnesio. También ayuda a prevenir enfermedades nerviosas y de la piel.
Esta vitamina se halla en casi todos los alimentos tanto de origen animal como
vegetal, por lo que es muy raro encontrarse con estados deficitarios.
Estructura de la Vitamina B6:
VITAMINA B8
Vitamina H o Biotina. Es una coenzima que participa en la transferencia de grupos
carboxilo (-COOH), interviene en las reacciones que producen energía y en el
metabolismo de los ácidos grasos. Interviene en la formación de la glucosa a partir
de los carbohidratos y de las grasas.
Es necesaria para el crecimiento y el buen funcionamiento de la piel y sus órganos
anexos (pelo, glándulas sebáceas, glándulas sudoríparas) así como para el
desarrollo de las glándulas sexuales.
Una posible causa de deficiencia puede ser la ingestión de clara de huevo cruda, que
contiene una proteína llamada avidina que impide la absorción de la biotina. Su
carencia produce depresión, dolores musculares, anemia, fatiga, nauseas, dermatitis
seborreica, alopecia y alteraciones en el
crecimiento.
Estructura de la Vitamina B8:
Vitamina B12
Cianocobalamina. Esta vitamina Interviene en la síntesis de ADN, ARN. Es necesaria
para la formación de nucleoproteínas, proteínas, glóbulos rojos y para el
funcionamiento del sistema nervioso, para la movilización (oxidación) de las grasas y
para mantener la reserva energética de los músculos.
La insuficiencia de vitamina B12 se debe con frecuencia a la incapacidad del
estómago para producir una glicoproteína que ayuda a absorber esta vitamina.
El resultado es una anemia perniciosa, con los característicos síntomas de mala
producción de glóbulos rojos, síntesis defectuosa de la mielina, pérdida del tejido del
tracto intestinal, psicosis, degeneración nerviosa, desarreglos menstruales, úlceras
en la lengua y excesiva pigmentación en las manos (sólo afecta a las personas de
color). Es la única vitamina que no
se encuentra
en productos vegetales.
Estructura de la Vitamina B12:
VITAMINOIDES
Falsas vitaminas.
Son sustancias con una acción similar a la de las vitaminas, pero con la diferencia de
que el organismo las sintetiza por sí mismo. Entre ellas están: Inositol, Colina Ácido
fólico
Inositol.
Forma parte del complejo B y está íntimamente unido a la colina y la biotina. Forma
parte de los tejidos de todos los seres vivos: en los animales formando parte de los
fosfolípidos, y en las plantas como ácido cítrico, uniendo al hierro y al calcio en un
complejo insoluble de difícil absorción.
El Inositol interviene en la formación de lecitina, que se usa para trasladar las grasas
desde el hígado hasta las células, por lo que es imprescindible en el metabolismo de
las grasas y ayuda a reducir el colesterol sanguíneo.
Colina.
También se le puede considerar un componente del grupo B. Actúa al mismo tiempo
con el inositol en la formación de lecitina, que tiene importantes funciones en el
sistema lipídico. La colina se sintetiza en el intestino delgado por medio de la
interacción de la vitamina B12 y el ácido fólico con el aminoácido metionina, por lo
que un aporte insuficiente de cualquiera de estas sustancias puede provocar su
escasez. También se puede producir una deficiencia de colina si no tenemos un
aporte suficiente de fosfolípidos o si consumimos alcohol en grandes cantidades.
Ácido Fólico.
Se le llama ácido fólico por encontrarse principalmente en las hojas de los vegetales
(en latín folia significa hoja).
Junto con la vitamina B12 participa en la síntesis del ADN, la proteína que compone
los cromosomas y que recoge el código genético que gobierna el metabolismo de
las células, por lo tanto es vital durante el crecimiento. Previene la aparición de
úlceras bucales y favorece el buen estado del cutis. También retarda la aparición de
las canas, ayuda a aumentar la leche materna, protege contra los parásitos
intestinales y la intoxicación por comidas en mal estado.
Es imprescindible en los procesos de división y multiplicación celular, por este motivo
las necesidades aumentan durante el embarazo (desarrollo del feto). En el embarazo
las células se multiplican rápidamente y se forma una gran cantidad de tejido. Esto
requiere bastante ácido fólico, razón por la que es frecuente una deficiencia de este
elemento entre mujeres embarazadas. Participa en el metabolismo del ADN y ARN y
en la síntesis de proteínas.
Es un factor antianémico, porque es necesaria para la formación de las células
sanguíneas, concretamente, de los glóbulos rojos.
Su carencia se manifiesta de forma muy parecida a la de la vitamina B12 (debilidad,
fatiga, irritabilidad, etc.). Produce en los niños detenimiento en su crecimiento y
disminución en la resistencia de enfermedades.
En adultos, provoca anemia, irritabilidad, insomnio, pérdida de memoria, disminución
de las defensas, mala absorción de los nutrimentos debido a un desgaste del
intestino. Está relacionada, en el caso de dietas inadecuadas, con malformaciones
en los fetos, dada la mayor necesidad de ácido fólico durante la formación del feto.
Estructura del Ácido Fólico:
7.3 LAS VITAMINAS EN LA NUTRICIÓN HUMANA
CUADRO 1. PRINCIPALES VITAMINAS
Vitamina
Generalidades
Alimentos que la
contienen
Funciones
principales
Efectos de la
deficiencia
Desempeña un
papel importante
en la química de
la visión.
-Regula el
crecimiento de
los huesos, el
esmalte de los
dientes y tejido
nervioso.
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
Absorción de
calcio, Interviene
en la formación y
mantenimiento
de los huesos
Raquitismo
Liposoluble
Vegetales, productos
lácteos, hígado
Hojas, tomate,
calabaza,
Alimentos amarillos.
Derivan de los
pigmentos caroteno
idees.
A
D
Producto
Incluyen a las
s lácteos,
vitaminas D2 y D3.
huevos,
Los persecutores
aceit
de vitamina D
e de
están presentes
en la piel
hígado de pescado,
luz ultravioleta.
Leche, hígado,
pescado
En todos los
alimentos en la grasa
de animales y
Protege contra la
vegetales Margarina,
oxidación de
semillas, verduras de
ácidos grasos y
hoja verde
membranas
celulares
Participan en la
respiración
E
Se les llama
vitamina de la anti
esterilidad
K
Se
encuentra
en la
Se aplican antes
mayoría
de las operaciones
de los
para auxiliar en la alimentos
coagulación
principal
mente en
verduras de hoja
verde
Coagulador
sanguíneo
Es difícil que
haya deficiencia
a partir de una
dieta normal.
En el hombre los
embriones con
deficiencia
experimentan un
desarrollo
anormal en ojos.
Pude provocar
Anemia.
Inhibición de la
coagulación de la
sangre Falla el
mecanismo de
coagulación.
Hidrosoluble
B
Alimentos vegetales y
La mayoría son
animales de todo tipo
materia prima para
como: cereales,
la síntesis de
El Ac. Fólico y la
levadura, nueces,
coenzimas
B12
hígado
(moléculas
Participan en el
Ye
transferidoras) que
metabolismo de
ma
funcionan junto
los Ac nucleicos.
de
con una enzima
hue
particular
vo.
Vísceras, cerdo,
cereales, legumbres
B1 (Tiamina)
Metabolismo de
los hidratos de
carbono.
Regulación de
las funciones
nerviosas y
cardiacas
Productos lácteos,
hígado, huevos,
cereales, legumbres
B2 (Riboflavina)
Metabolismo
Beriberi
(debilidad
muscular, mala
coordinación e
insuficiencia
cardiaca)
Produce fatiga y
deficiencia
Cervera el
beriberi (parálisis
muscular)
Irritación ocular,
inflamación y
ruptura de
células
epidérmicas
Perdida de
cabello y
detención en el
crecimiento.
Hígado,
carne
magra,
cereales,
legumbres
Productos
lácteos,
hígado,
huevos,
cereales, legumbres
Cereales, verduras,
carnes
B3
(Nicotinamida)
B5 (Ácido
pantoténico)
B6 (Piridoxina)
Carnes rojas, huevos,
productos lácteos
B12
(Cobalamina)
Carnes,
verduras,
legumbres
Biotina
C
Ácido ascórbico
Frutas
cítricas,
coles
tomate,
verduras
de hoja
verde,
tomates
Alimentos integrales,
verduras de hoja
verde, legumbres
Ácido fólico
Reacciones de
oxidaciónreducción en la
respiración
celular
Pelagra
(dermatitis,
diarrea y
trastornos
mentales)
Metabolismo
Fatiga, pérdida
de coordinación
Metabolismo de
los aminoácidos
Participan en el
metabolismo de
los Ácidos
nucleícos
Síntesis de
ácidos grasos y
metabolismo de
aminoácidos
Convulsiones,
alteraciones en la
piel y cálculos
renales
Anemia
perniciosa,
trastornos
neurológicos
Falta de Ac.
Fólico
Depresión, fatiga,
náuseas
Formación de
colágeno en
Escorbuto
dientes, huesos y
(hemorragias y
tejido conectivo
caída de dientes)
de vasos
sanguíneos
Metabolismo de
los ácidos
nucleicos
Participan en las
reacciones,
respiratorias,
ayuda a la unión
de células y
tejidos.
Anemia, diarrea
hemorragias en
cualquier parte
del cuerpo. Los
dientes se abren
sobreviene la
muerte.
MINERALES
Los minerales inorgánicos son necesarios para la reconstrucción estructural de los
tejidos corporales además de que participan en procesos tales como la acción de los
sistemas enzimáticos, contracción muscular, reacciones nerviosas y coagulación de
la sangre. Estos nutrientes minerales, que deben ser suministrados en la dieta, se
dividen en dos clases: macroelementos, tales como calcio, fósforo, magnesio, sodio,
hierro, yodo y potasio; y microelementos, tales como cobre, cobalto, manganeso,
flúor y cinc.
El calcio es necesario para desarrollar los huesos y conservar su rigidez. También
participa en la formación del citoesqueleto y las membranas celulares, así como en la
regulación de la excitabilidad nerviosa y en la contracción muscular. Un 90% del
calcio se almacena en los huesos, donde puede ser reabsorbido por la sangre y los
tejidos. La leche y sus derivados son la principal fuente de calcio.
El fósforo, también presente en muchos alimentos y sobre todo en la leche, se
combina con el calcio en los huesos y los dientes. Desempeña un papel importante
en el metabolismo de energía en las células, afectando a los hidratos de carbono,
lípidos y proteínas.
El magnesio, presente en la mayoría de los alimentos, es esencial para el
metabolismo humano y muy importante para mantener el potencial eléctrico de las
células nerviosas y musculares. La deficiencia de magnesio entre los grupos que
padecen malnutrición, en especial los alcohólicos, produce temblores y convulsiones.
El sodio está presente en pequeñas cantidades en la mayoría de los productos
naturales y abunda en las comidas preparadas y en los alimentos salados. Está
también presente en el fluido extracelular, donde tiene un papel regulador. El exceso
de sodio produce edema, que consiste en una superacumulación de fluido
extracelular. En la actualidad existen pruebas de que el exceso de sal en la dieta
contribuye a elevar la tensión arterial.
El hierro es necesario para la formación de la hemoglobina, pigmento de los glóbulos
rojos de la sangre responsables de transportar el oxígeno. Sin embargo, este mineral
no es absorbido con facilidad por el sistema digestivo. En los hombres se encuentra
en cantidades suficientes, pero las mujeres en edad menstrual, que necesitan casi
dos veces más cantidad de hierro debido a la pérdida que se produce en la
menstruación, suelen tener deficiencias y deben tomar hierro fácil de asimilar.
El yodo es imprescindible para la síntesis de las hormonas de la glándula tiroides. Su
deficiencia produce bocio, que es una inflamación de esta glándula en la parte
inferior del cuello. La ingestión insuficiente de yodo durante el embarazo puede dar
lugar a cretinismo o deficiencia mental en los niños. Se calcula que más de 150
millones de personas en el mundo padecen enfermedades ocasionadas por la
insuficiencia de yodo.
Los microelementos son otras sustancias inorgánicas que aparecen en el cuerpo en
diminutas cantidades, pero que son esenciales para gozar de buena salud. Se sabe
poco de su funcionamiento, y casi todo lo que se conoce de ellos se refiere a la
forma en que su ausencia, sobre todo en animales, afecta a la salud. Los
microelementos aparecen en cantidades suficientes en casi todos los alimentos.
Entre los microelementos más importantes se encuentra el cobre, presente en
muchas enzimas y en proteínas, de la sangre, el cerebro y el hígado. La insuficiencia
de cobre está asociada a la imposibilidad de utilizar el hierro para la formación de la
hemoglobina. El zinc también es importante para la formación de enzimas. Se cree
que la insuficiencia de zinc impide el crecimiento normal y, en casos extremos,
produce enanismo.
Se ha descubierto que el flúor, que se deposita sobre todo en los huesos y los
dientes, es un elemento necesario para el crecimiento en animales. Los fluoruros,
una clase de compuestos del flúor, son importantes para evitar la desmineralización
de los huesos. La fluorización del agua ha demostrado ser una medida efectiva para
evitar el deterioro de la dentadura, reduciéndolo hasta casi un 40%. Entre los demás
microelementos podemos citar el cromo, el molibdeno y el selenio.
MINERAL
ALIMENTOS EN LOS
QUE SE ENCUENTRA
FUNCIONES PRINCIPALES
EFECTOS DE LA DEFICIENCIA
Principal
Calcio
Cloro
Magnesio
Fósforo
Potasio
Azufre
Leche, queso,
legumbres,
verduras
Alimentos que
contienen sal, algunas
verduras y
frutas
Formación de huesos y
dientes, coagulación sanguínea
y transmisión nerviosa
Regulación de fluidos entre
células o capas de células
Raquitismo, osteoporosis
Desequilibrio ácido-base en los
fluidos corporales (muy raro)
Cereales, verduras de
Fallos en el crecimiento,
hoja
Activación de enzimas, síntesis
problemas
de comportamiento,
verde
de proteínas
convulsiones
Leche, queso,
yogur,
pescado,
aves de
corral, carnes, cereales
Bananas,
verduras,
patatas,
leche, carnes
Pescado, aves de
corral,
carnes
Formación de huesos y
dientes, mantenimiento del
equilibrio ácido-base
Debilidad, pérdida de calcio
Mantenimiento del equilibrio
ácido-base y de fluidos,
transmisión nerviosa
Calambres musculares, pérdida
del apetito, ritmo cardiaco
irregular
Mantenimiento del equilibrio
ácido-base y funcionamiento
del hígado
Trastornos poco probables
aunque el cuerpo reciba menos
cantidades de las necesarias
Sodio
Cromo
Sal de
mesa
Legumbres, cereales,
vísceras,
grasas,
aceites
vegetales, carnes,
cereales
Yodo
Hierro
Selenio
Cinc
Metabolismo de la glucosa
Aparición de diabetes en
adultos
Carnes, agua
Anemia, afecta al desarrollo de
Formación de glóbulos rojos
potable
huesos y tejido nervioso
Cobre
Flúor
Mantenimiento del equilibrio
Calambres musculares, pérdida
ácido-base y del nivel de agua
del apetito
en el cuerpo, función nerviosa
Agua potable,
té, marisco
Pescado de mar, marisco,
productos
lácteos,
verduras,
sal yodada
Carnes
magras,
huevos,
cereales,
verduras de hoja verde,
legumbres
Marisco,
carnes,
cereales
Carnes
magras,
pan y
cereales,
legumbres, marisco
Mantenimiento de la
estructura ósea, resistencia a
la caries dental
Osteoporosis, caries dental
Síntesis de las hormonas
tiroideas
Inflamación del tiroides (bocio)
Formación de hemoglobina
Anemia
Previene la descomposición
de grasas y otras sustancias
químicas del cuerpo
Anemia
Componente de muchas
enzimas
Fallos en el crecimiento, atrofia
de las glándulas sexuales,
retraso en la curación de
heridas
ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE
Después de conocer sobre los efectos de las vitaminas en el desarrollo del ser
humano de manera individual. Llena el carrito con alimentos ricos en vitaminas.
Nombre del alimento
Porque lo seleccionas
Ahora por equipo comparen los alimentos que contiene su carrito y elaboren una lista
de las coincidencias y las diferencias.
Llenen nuevamente un carrito por equipo y clasifiquen los alimentos en base al tipo
de vitaminas que contienen.
Elaboren el menú de una semana (Desayuno, comida y cena) que contenga
alimentos con vitaminas suficientes para evitar enfermedades.
Falta poco para concluir tu asignatura no bajes la guardia
continua con el mismo ánimo ¡adelante!
Si perteneces al grupo de las personas que acaban de cumplir 40 años o más,
este tema será de gran interés para ti ya que podrás explicarte algunos
cambios que en tu organismo se están efectuando. Y si tienes menos de 40
años no debes de perder detalle ya que no existe fecha que no se cumpla ni
tiempo al que no se llegue.
Te invitamos a que lleves acabo las siguientes actividades.
1. Observa detenidamente el dibujo en el se encuentran señaladas las principales
glándulas, cada una de ellas produce sustancias específicas.
A continuación se te presentan una serie de palabras donde encontraras el nombre
de la glándula, sustancia que produce, su función o bien enfermedades causada por
mal funcionamiento, trata de relacionarlas y coloca sobre las líneas del dibujo las que
creas corresponden a cada una.
Hipófisis
Timo
Tiroides
Insulina
Maduración del
óvulo
Bocio, cretinismo
Ovarios
FSH(Fólico
estimulante)
Progesterona
Tiroxina
Testículos
Testosterona
Diabetes
sistema reproductor
masculino
Insulina
Insulina
ciclo menstrual
Páncreas
Páncreas
Aumenta el ritmo
metabólico
Menciona las enfermedades que conozcas que se relacionen con la producción de
hormonas.
Investiga si tus respuestas fueron correctas y compáralo con el contenido temático
que se presentan a continuación.
8. HORMONAS
8.1 CONCEPTO
Hormona, sustancia que poseen los animales y los vegetales que regulan los
diferentes procesos corporales tales como el crecimiento, el metabolismo, la
reproducción y el funcionamiento de distintos órganos.
El cuerpo posee sistemas de control, además de que se hallan dentro de las células
individuales; dichos sistemas coordinan la acción entre las moléculas en los sistemas
multicelulares. Este nivel de comunicación más elevado entre las moléculas, tejidos y
órganos hace intervenir a los sistemas nervioso y endocrino. El sistema endocrino
está constituido por un grupo de glándulas que produce y segrega emisarios
químicos, llamados hormonas, dentro de los fluidos del cuerpo, especialmente en la
sangre.
Las hormonas actúan como "mensajeros" para coordinar las funciones de varias
partes del cuerpo. La mayoría de las hormonas son proteínas que consisten de
cadenas de aminoácidos. Algunas hormonas son esteroides, sustancias grasas
producidas a base de colesterol. Las hormonas van a todos lugares del cuerpo por
medio del torrente sanguíneo hasta llegar a su lugar indicado, logrando cambios
como aceleración del metabolismo, aceleración del ritmo cardíaco, producción de
leche, desarrollo de órganos sexuales y otros. El sistema hormonal se relaciona
principalmente con diversas acciones metabólicas del cuerpo humano y controla la
intensidad de funciones químicas en las células. Algunos efectos hormonales se
producen en segundos, otros requieren varios días para iniciarse y durante semanas,
meses, incluso años. Las principales hormonas son: Tiroxina, Parathormona,
Insulina, Glucagon, Adrenalina, Cortisona, Tirotrofica, Adenocortitrofica, del
crecimiento, Gonadotróficas, Prolactina, Oxitocina, Vasopresina, estrógeno,
Progesterona, Andrógenos, etc.
8.2 FUNCIÓN FISIOLOGICA DE LAS HORMONAS EN EL SER HUMANO
FUNCIONES QUE CONTROLAN LAS HORMONAS
Entre las funciones que controlan las hormonas se incluyen:






Las actividades de órganos completos.
El crecimiento y desarrollo.
Reproducción
Las características sexuales.
El uso y almacenamiento de energía
Los niveles en la sangre de líquidos, sal y azúcar.
El hígado y los riñones desempeñan un papel fundamental en la depuración y
excreción de estas hormonas, pero se sabe acerca del proceso detallado de su
metabolismo.
FABRICA DE HORMONAS
Las encargadas de producir las hormonas son las glándulas endocrinas. Dentro de
ellas, el primer lugar lo ocupa sin duda la hipófisis o glándula pituitaria, que es un
pequeño órgano de secreción interna localizado en la base del cerebro, junto al
hipotálamo. Tiene forma ovoide (de huevo) y mide poco más de diez milímetros. A
pesar de ser tan pequeñísima, su función es fundamental para el cuerpo humano,
por cuanto tiene el control de la secreción de casi todas las glándulas endocrinas.
La hipófisis consta de tres partes: el lóbulo anterior, el lóbulo intermedio, el cual se
cree que no es funcional o que está casi ausente en humanos, y el lóbulo posterior.
El lóbulo anterior es considerado como la glándula más importante del sistema
endocrino. Controla el crecimiento del esqueleto; regula la función del tiroides; afecta
a la acción de las gónadas y de las glándulas suprarrenales; produce sustancias que
interaccionan con otras que son segregadas por el páncreas, y puede influir sobre la
paratiroides. También segrega una hormona llamada prolactina (LTH), excepto
cuando está inhibido por la progesterona, que estimula la formación de leche en las
glándulas mamarias maduras. El lóbulo anterior también segrega la hormona
melanotropina, que estimula a los melanocitos o células productoras de pigmentos.
Las hormonas producidas o almacenadas en el lóbulo posterior incrementan la
presión sanguínea, evitan que se produzca una secreción excesiva de orina
(hormona antidiurética o vasopresina), y estimulan la contracción del músculo uterino
(oxitocina). Algunas de las hormonas hipofisarias tienen un efecto opuesto al de otras
hormonas, como, por ejemplo, el efecto diabetogénico que inhibe la síntesis de
insulina.
La hormona producida en la tiroides estimula el metabolismo general; también
incrementa la sensibilidad de varios órganos, en especial el sistema nervioso central,
y tiene un efecto marcado sobre el desarrollo, es decir, en la evolución desde la
forma infantil hasta la forma adulta. La secreción de la hormona tiroidea está
controlada sobre todo por el lóbulo anterior de la hipófisis, pero también se ve
afectada por las hormonas producidas por el ovario y, a su vez, afecta al desarrollo y
a la función de los ovarios.
La hormona producida por la
fosfato de la sangre.
paratiroides controla la concentración de calcio y
El páncreas segrega al menos dos hormonas, la insulina y el glucagón, que regulan
el metabolismo de los hidratos de carbono en el cuerpo.
Las glándulas suprarrenales están divididas en dos partes, una corteza externa o
córtex y una médula interna. Los extractos de corteza contienen hormonas que
controlan la concentración de sales y de agua en los líquidos corporales, y son
esenciales para el mantenimiento de la vida de cada individuo). Las hormonas
corticales también son necesarias para la formación de azúcar a partir de proteínas y
para su almacenamiento en el hígado, y para mantener la resistencia frente al estrés
tóxico, físico y emocional. La corteza también segrega hormonas que afectan a los
caracteres sexuales secundarios.
La médula, que es independiente de la corteza desde el punto de vista funcional y
embrionario, produce adrenalina, que incrementa la concentración de azúcar en la
sangre y estimula el sistema circulatorio y el sistema nervioso simpático, y también
produce noradrenalina (precursor de la adrenalina), que es una hormona relacionada
con este sistema.
Las gónadas, sometidas a la influencia del lóbulo anterior de la hipófisis, producen
hormonas que controlan el desarrollo sexual y los distintos procesos implicados en la
reproducción. Las hormonas testiculares controlan la formación de esperma en los
testículos y la aparición de los caracteres sexuales secundarios masculinos. Las
hormonas ováricas se sintetizan sobre todo en los folículos del ovario. Estas
hormonas llamadas estrógenos, son producidas por células granulosas, y en este
grupo se incluyen el estradiol, la más importante, y la estrona, cuya composición
química está relacionada con la del estradiol, y cuya función es similar a la de éste,
pero menos potente. Las hormonas estrogénicas interaccionan con las hormonas
producidas por el lóbulo anterior de la hipófisis para controlar el ciclo de la ovulación.
Durante este ciclo, se forma el cuerpo lúteo, éste segrega progesterona, y de este
modo controla el ciclo de la menstruación. Durante la gestación, la placenta también
produce grandes cantidades de progesterona; junto con los estrógenos, da lugar al
desarrollo de las glándulas mamarias y, al mismo tiempo, transmite al hipotálamo la
información necesaria para inhibir la secreción de prolactina en la hipófisis. En la
actualidad se utilizan varias hormonas semejantes a la progesterona como
anticonceptivos, para inhibir la ovulación y la concepción. La placenta también
segrega una hormona, similar a otra producida por la hipófisis, que recibe el nombre
de gonadotropina coriónica e inhibe la ovulación. Esta hormona está presente en la
sangre en cantidades sustanciales y es excretada con rapidez por los riñones; ésta
es la base de algunas pruebas de embarazo.
La membrana mucosa del intestino delgado segrega un grupo especial de hormonas
en una fase determinada de la digestión. Estas hormonas coordinan las actividades
digestivas puesto que controlan la movilidad del píloro, del duodeno, de la vesícula
biliar y de los conductos biliares. También estimulan la formación de los jugos
digestivos del intestino delgado, de la bilis hepática y de las secreciones internas y
externas del páncreas. La gastrina es una hormona producida por una parte del
revestimiento del estómago y es liberada a la sangre mediante impulsos nerviosos,
iniciados en el momento de la degustación del alimento o por la presencia de comida
en el estómago. En el estómago, la gastrina estimula la secreción de pepsina, una
proteasa, y de ácido clorhídrico, y estimula las contracciones de la pared del
estómago. La gastrina estimula la secreción de enzimas digestivas y de insulina por
el páncreas, y de bilis por el hígado.
La deficiencia o el exceso de cualquier hormona alteran el equilibrio químico que es
esencial para la salud, para un crecimiento normal y, en casos extremos, para la
vida.
La hormonoterapia es el método utilizado para tratar las enfermedades que aparecen
como consecuencia de alteraciones endocrinas; este método implica la utilización de
preparaciones procedentes de órganos animales y de productos sintéticos, y ha
conseguido algunos éxitos notables y a veces espectaculares.
Cuando las hormonas llegan al torrente sanguíneo, se unen a proteínas plasmáticas
o transportadoras específicas, que las protegen de una degeneración prematura y
evitan que sean absorbidas de inmediato por los tejidos a los cuales afectan, los
tejidos diana o blanco. En general, los tejidos diana poseen receptores o células que
atrapan de forma selectiva y concentran a sus moléculas hormonales respectivas,
hasta que las hormonas reaccionan con los tejidos diana.
CLASES Y CLASIFICACIÓN DE HORMONAS
Inicialmente las hormonas se clasificaban en tres grupos de acuerdo a su estructura
química: hormonas peptídicas y proteicas, las hormonas asteroideas y las hormonas
relacionadas con aminoácidos. En vertebrados se clasifican en:
Esteroideas
Solubles en lípidos, se difunden fácilmente hacia dentro de la célula diana. Se une a
un receptor dentro de la célula y viaja hacia algún gen el núcleo al que estimula su
trascripción.
Derivadas de aminoácidos.
Se adhieren a un receptor en la membrana, en la parte externa de la célula. El
receptor tiene en su parte interna de la célula un sitio activo que inicia una cascada
de reacciones que inducen cambios en la célula. La hormona actúa como un primer
mensajero y los bioquímicos producidos, que inducen los cambios en la célula, son
los segundos mensajeros.




Aminas- aminoácidos modificados.
Péptidos- cadenas cortas de aminoácidos.
Proteicas- proteínas complejas.
Glucoproteínas
ALGUNAS HORMONAS IMPORTANTES
Hormona de la juventud
Cuatro son las hormonas que intervienen en el Plan de Antienvejecimiento:




Pregnendona: Segregada en gran medida por las glándulas suprarrenales,
juega un papel importante en las funciones cerebrales, específicamente en la
memoria, pensamiento y alerta. La producción de pregnendona declina con la
edad, esto disminuye la claridad del pensamiento, la memoria, la habilidad
creativa y de cálculos.
De hidroepiandrosterona (DHEA): es producida por la corteza de las glándulas
suprarrenales. Desde el nacimiento, la DHEA sigue varios ciclos hasta
alcanzar su punto máximo alrededor de los 20 años. A los 80 años solo se
tiene entre el 10% al 15% de DHEA que se tenía a los 20 años.
Entre otros efectos esta hormona ayuda a reforzar el sistema inmunológico, es
un potente antioxidante, mejora la distribución de la grasa corporal,
incrementa el deseo y la actividad sexual.
Melatonina: Segregada por la glándula pineal, ubicada en el cerebro,
interviene en importantes funciones como la de regular los ciclos circadianos
del hombre y los animales, el sueño, la vigilia y la adaptación a las estaciones.
Estimula la actividad inmunológica y previene las enfermedades cardíacas y
degenerativas. Alivia y protege de los efectos negativos del stress.
Somatototrofina: También llamada Hormona de crecimiento es segregada por
la adeno hipófisis. Produce crecimiento de todos los tejidos del organismo
capaces del mismo. Causa aumento del volumen de las células y favorece su
reproducción.
Además: Aumenta de la producción de proteínas, disminuye de la utilización de
hidratos de carbono moviliza y utiliza las grasas para obtener energía
En si lo que sucede es que aumenta las proteínas del cuerpo, ahorra hidratos de
carbono y gasta los depósitos de grasa. Es llamada por algunos la " Hormona de la
juventud " porque: Interviene en el rejuvenecimiento de la piel, estimula el corazón,
disminuyendo el riesgo de accidentes cardíacos, disminuye el riesgo de Stroke
(accidentes cerebro vascular) previene la osteoporosis
Esta hormona, abundante en la juventud, se reduce sustancialmente después de la
cuarta década de la vida. De ella depende mucho la vitalidad, y además, es
necesaria para propiciar la síntesis de proteínas de todo el organismo.
Hormona en la obesidad
Las
hormonas
asteroideos
son
"estructuras
lipidias
derivadas
del
ciclopentanoperhidrofenantreno" (es el nombre que se le da a una estructura de un
lípido o grasa en la nomenclatura orgánica).
El tejido adiposo no tiene las enzimas necesarias para la síntesis de hormonas
asteroideas, aunque puede transformar androstenodiona en testosterona, estrona en
estradiol o cortisol en cortisona.
Este intercambio en conjunto con la diferente expresión de los receptores y enzimas
en tejido adiposo visceral y periférico, pueden ayudarnos a entender la diferente
distribución del tejido adiposo en hombres y mujeres en personas normales y
obesos.
ESTRUCTURA QUÍMICA DE LAS HORMONAS
Hormonas sexuales y esteroides.
H3C
H3C
|
C= O
|
OH
H3C
|
O
|
OH
ESTRADIOL
PROGESTERONA
H3C
|
H3C
|
OH
|
O
TESTOSTERONA
El estradiol (dialcohol) es la hormona sexual femenina más importante. Se sinteriza
en los ovarios en compañía de la progesterona (dicetona). Ambas regulan el ciclo
menstrual y la implantación del óvulo fecundado. También participan en la definición
de las características sexuales secundarias, como el crecimiento del busto.
La testosterona (con un grupo alcohol y uno cetona) es la principal hormona sexual
masculina, se sintetiza en los testículos, a partir del colesterol. Su mayor producción
en la pubertad da lugar al crecimiento de los órganos sexuales masculinos y la
aparición de las características sexuales secundarias como el pelo facial y el cambio
de voz.
La progesterona evita la ovulación durante el embarazo, lo que sugirió a diversos
investigadores que moléculas, con geometría semejante podrían actuar igual.
Análogos sintéticos de la progesterona, como noretindrona, mestranol y moretinodrel
el los que se incorpora un grupo acetilénico, han demostrado ser muy efectivos en
dosis pequeñas oralmente, son precisamente los componentes de las píldoras
anticonceptivas.
Los esteroides anabólicos funcionan como substitutos de la testosterona en la
definición de las características sexuales secundarias; su ingestión oral incrementa
notablemente la capacidad muscular. Su uso está prohibido en competencias
deportivas.
La cortisona es una hormona esteroidal importante, su función antiinflamatoria es la
razón de su empleo es el tratamiento de la artritis. Como dio muchos efectos
secundarios dio lugar a la busqueda de otra más potente y con menos efectos
secundarios, la PREDNISONA, por lo que se da en dosis menores esta molécula
sintética se emplea en el tratamiento del asma bronquial.
Hormonas Sintéticas: Reichstein desarrolló métodos más eficaces y más económicos
para sintetizar las hormonas. A finales de la década de 1940, los estudios sobre
estas hormonas comenzaron a tener consecuencias en el campo de la medicina
Las principales hormonas y sus funciones
Glándula que la
Nombre de la
Tejido de
produce
hormona
destino
Hipófisis
Adrenocorticotropina
Corteza
(lóbulo
(ACTH)
suprarrenal
anterior)
Hipófisis
Hormona del
(lóbulo
Todo el cuerpo
crecimiento
anterior)
Hipófisis
Hormona
Glándulas
(lóbulo
foliculoestimulante
sexuales
anterior)
(FSH)
Hipófisis
Hormona
Glándulas
(lóbulo
luteinizante (LH)
sexuales
anterior)
Hipófisis
Glándulas
(lóbulo
Prolactina (LTH)
mamarias
anterior)
Hipófisis
(lóbulo
Tirotropina (TSH)
Tiroides
anterior)
Hipófisis
Células
(lóbulo
Melanotropina
productoras de
anterior)
melanina
Hipófisis
(lóbulo
Vasopresina
Riñones
posterior)
Función
Activa la secreción de cortisol de
la glándula suprarrenal
Estimula el crecimiento y el
desarrollo
Estimula la maduración del óvulo
en la mujer y la producción de
esperma en el hombre
Estimula la ovulación femenina y
la secreción masculina de
testosterona
Estimula la secreción de leche en
las mamas tras el parto
Activa la secreción de hormonas
tiroideas
Controla la pigmentación de la
piel
Regula la retención de líquidos y
la tensión arterial
Hipófisis
(lóbulo
posterior)
Útero
Oxitocina
Activa la contracción del útero
durante el parto
Estimula la secreción de leche
tras el parto
Glándulas
mamarias
No está claro,
aunque los
posibles
Parece afectar a la pigmentación
destinos
de la piel, regular los biorritmos y
Glándula pineal
Melatonina
parecen ser las
prevenir los trastornos por
células
desfase horario
pigmentadas y
los órganos
sexuales
Controla la concentración de
Tiroides
Calcitonina
Huesos
calcio en la sangre depositándolo
en los huesos
Aumentan el ritmo metabólico,
Tiroides
Hormonas tiroideas Todo el cuerpo
potencian el crecimiento y el
desarrollo normal
Huesos,
Regula el nivel de calcio en la
Paratiroides
Parathormona (PTH)
intestinos y
sangre
riñones
Potencia el crecimiento y el
Glóbulos
desarrollo de los glóbulos
Timo
Timosina
blancos
blancos, ayudando al cuerpo a
luchar contra las infecciones
Regula los niveles de sodio y
Glándula
Aldosterona
Riñones
potasio en la sangre para
suprarrenal
controlar la presión sanguínea
Juega un papel esencial en la
respuesta ante el estrés,
Glándula
Cortisol o
aumenta los niveles de glucosa
Todo el cuerpo
suprarrenal
Hidrocortisona
en sangre y moviliza las reservas
de grasa, reduce las
inflamaciones
Aumenta la presión sanguínea, el
ritmo cardiaco y metabólico y los
Músculos y
Glándula
niveles de azúcar en sangre;
Adrenalina
vasos
suprarrenal
dilata los vasos sanguíneos.
sanguíneos
También se libera al realizar un
ejercicio físico
Músculos y
Aumenta la presión sanguínea y
Glándula
Norepinefrina
vasos
el ritmo cardiaco, produce
suprarrenal
sanguíneos
vasoconstricción
Estimula la conversión del
glucógeno (hidrato de carbono
Páncreas
Glucagón
Hígado
almacenado) en glucosa (azúcar
de la sangre), regula el nivel de
glucosa en la sangre
Regula los niveles de glucosa en
la sangre, aumenta las reservas
Páncreas
Insulina
Todo el cuerpo
de glucógeno, facilita la
utilización de glucosa por las
células del cuerpo
Ovarios
Estrógenos
Sistema
reproductor
femenino
Ovarios
Progesterona
Glándulas
mamarias
Útero
Testículos
Testosterona
Todo el cuerpo
Riñón
Eritropoyetina
Médula ósea
Favorecen el desarrollo sexual y
el crecimiento, controlan las
funciones del sistema reproductor
femenino
Prepara el útero para el
embarazo
Favorece el desarrollo sexual y el
crecimiento; controla las
funciones del sistema reproductor
masculino
Estimula la producción de
glóbulos rojos
ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE
Una de las principales enfermedades y causas de muerte a nivel mundial, es la tan
conocida Diabetes causada por la falta de producción de la hormona insulina te
invitamos a que descubras la importancia que tienen las hormonas en la
preservación de la salud.
1. Elabora y aplica por equipo una encuesta para determinar el número de
personas que padecen diabetes, sus principales hábitos alimenticios y
herencia.
2. Analiza los resultados de la encuesta y determina la relación que guardan las
s variables manejadas.
3. Analiza en equipo toda la información recabada grafícala y preséntala al
grupo junto con las alternativas de solución que podrían existir para combatir
o prevenir esta enfermedad.
Realiza una investigación sobre el tema feromonas.
Establece la diferencia que existe entre hormonas y feromonas en cuanto a:
a) Naturaleza química b) lugar de producción y c) modo de acción.
Que diferencia existe entre:
a) Una hormona, una vitamina y una enzima
Investigue que sustancia radiactiva es muy útil para estudiar el funcionamiento del
tiroides? ¿Por qué motivo?
Enumere y describa efectos de todas las hormonas necesarias para el desarrollo del
ser humano en las siguientes etapas.
a)
b)
c)
d)
Pubertad.
Gestación.
Lactancia.
Menopausia o Andropausia.
Al cuadro de las principales hormonas y sus funciones agrégale una columna donde
señales las enfermedades ocasionadas por las deficiencias y excesos de las
mismas.
Las hormonas tuvieron mucho que ver contigo ¿o no? pero prepárate la
combinación de los siguientes compuestos determinaron lo que eres este es el
ultimo escalón de esta asignatura ¡Subelo!
Seguramente te has sorprendido al oír hablar de los alimentos transgenicos,
de la clonación, de los métodos de verificación de paternidad o el
descubrimiento de delitos sexuales a través de análisis de semen etc. En el
tema que estas a punto de iniciar encontraras muchas de las respuestas a
estos adelantos científicos. ¿Suena interesante verdad?
Realiza lo siguiente.
Observa detenidamente las siguientes fotografías.
Algodón modificado para
protegerlo de insectos
Ratón gigante
La famosa dolí
Describe lo que conozcas sobre estas modificaciones hechas
Utiliza tu memoria y escribe lo que recuerdes del significado de las siguientes
palabras
Biotecnología
ADN
Transgénico
Clonación
Ácidos nucleicos
RNA
Investiga las respuestas correctas y compáralas con las tuyas y con el contenido
temático de que se presenta continuación en la antología.
9. ÁCIDOS NUCLEICOS
9.1 ESTRUCTURA DE LOS NUCLEOTIDOS EN EL SER HUMANO
De acuerdo a la composición química, los ácidos nucleicos se clasifican en ácidos
desoxiribonucleicos (ADN) que se encuentran residiendo en el núcleo celular y
algunos organelos, y en ácidos ribonucleicos (ARN) que actúan en el citoplasma.
Los ácidos nucleicos son grandes moléculas formadas por la repetición de una
molécula unidad que es el nucleótido. Pero a su vez, el nucleótido es una molécula
compuesta por tres:
1.- Una pentosa, Ribosa, desoxirribosa
2.- Ácido fosfórico
3.- Una base nitrogenada, que puede ser una de estas cinco
Adenina , guanina, citosina, timina , uracilo
Los ácidos nucleícos están formados por largas cadenas de nucleótidos, enlazados
entre sí por el grupo fosfato.
Pueden alcanzar tamaños gigantes, siendo las moléculas más grandes que se
conocen, constituidas por millones de nucleótidos. Son las moléculas que tienen la
información genética de los organismos y son las responsables de su transmisión
hereditaria.
Nucleótidos: Biomolécula que se forman de una base nitrogenada orgánica , un
carbohidrato y un grupo fosfato.
Nucleosidos: Biomolécula de una base nitrogenada orgánica y un carbohidrato unido
por un enlace N- Glucosidico.
Base
Nucleosido
Nucleótido
Acido
nucleíco
Purina
Adenosina
Adenosina 5´-monofosfato )5´-AMP)
RNA
desoxiadenosina
Desoxiadenosina 5´monofosfato (5´-dAMP)
DNA
Guanosina
Guanosina 5´-monofosfato(5´-GMP)
RNA
desoxiguanosina
Desoxiguanosina 5´-monofosfato(5´-dGMP)
DNA
Adenina
Guanina
Pirimidina
Citidina
Citidina 5´-monofosfato(5´-CMP)
RNA
desoxicitidina
Desoxicitidina 5´-monofosfato(5´-dCMP)
DNA
Timina
Desoxitimidina
Desoxitimidina 5´-monofosfato(5´-dTMP)
DNA
Uracilo
Uridina
Uridina 5´-monofosfato(5´-UMP)
RNA
Citosina
9.2 ESTRUCTURA DE DNA Y ESTRUCTURA DEL RNA
Existen dos tipos de ácidos nucleicos, ADN y ARN, que se diferencian por el azúcar
(pentosa) que llevan: desoxirribosa y ribosa, respectivamente. Además se
diferencian por las bases nitrogenadas que contienen, adenina, guanina,
citosina y timina, en el ADN; y adenina, guanina, citosina y uracilo en el
ARN. Una última diferencia está en la estructura de las cadenas, en el
ADN será una cadena doble Esta doble cadena puede disponerse en
forma lineal (ADN del núcleo de las células eucarióticas) o en forma
circular (ADN de las células procarióticas, así como de las mitocondrias y
cloroplastos eucarióticos).
La molécula de ADN porta la información necesaria para el desarrollo de las
características biológicas de un individuo y contiene los mensajes e instrucciones
para que las células realicen sus funciones y en el ARN es una cadena sencilla
Además se diferencian por las bases nitrogenadas que contienen, adenina, guanina,
citosina y timina, en el ADN; y adenina, guanina, citosina y uracilo en el ARN. Una
última diferencia está en la estructura de las cadenas, en el ADN será una cadena
doble y en el ARN es una cadena sencilla.
El DNA se utiliza como molde en la síntesis de los tres tipos de RNA:
RNA mensajero (m RNA), RNA de transferencia (t RNA) y RNA ribosómico (r RNA).
Cada uno de ellos desempeña una función específica.
El más abundante de todos ellos y el de mayor tamaño es el rRNA. Entre el 60 y 80
% de RNA total existente en las células es rRNA, que tiene un peso molecular de
varios millones. El rRNA se combina con las proteínas para formar los ribosomas,
subestructuras intracelulares en las que se sintetizan las proteínas. Alrededor del
60% de un ribosoma esta formado por rRNA , y el 40% restante es proteico.
Las moléculas de mRNA transportan desde el DNA a los ribosomas la información
genética necesaria para llevar a cabo la síntesis de las proteínas. El tamaño de la
molécula de mRNA , depende del tamaño de la proteína cuya síntesis va a dirigir. La
secuencia de bases en una molécula de mRNA contiene el código necesario para
sintetizar una proteína. Una molécula de mRNA posee únicamente cuatro bases
nitrogenadas diferentes: dos bases púricas y dos pirimidínicas. Este código de cuatro
unidades debe trasformarse de alguna manera en un código que permita identificar
cada uno de los 20 aminoácidos que integran las proteínas. El proceso mediante el
cual se transforma el código de cuatro unidades en el código de 20 unidades se
denomina TRADUCCION
El más pequeño de los tres tipos de RNA es el tRNA. Cada molécula de tRNA esta
formada por una única cadena compuesta por unos 100 nucleótidos.
La función principal del tRNA es transportar hasta los ribosomas a los aminoácidos
que van a formar parte de la proteína. Si bien cada uno de los 20 aminoácidos
integrantes de las proteínas posee al menos una molécula del tRNA propia que lo
trasporta al ribosoma, todas las moléculas de tRNA tienen varios aspectos
estructurales en común. Así todas ellas tienen una forma similar que puede
representarse en dos dimensiones como la hoja de trébol.
La forma de las moléculas del tRNA se debe a la existencia de enlaces de hidrogeno
entre determinados pares de bases, quedando el resto de la cadena en forma de
bucle. En cada molécula de tRNA existen dos porciones que tienen gran importancia
biológica. La primera de ellas es el lugar de unión del aminoácido específico
transportado por la molécula de tRNA y que es el extremo 3´ de la cadena
polinucleotidica. La segunda es el bucle inferior que contiene una secuencia
específica de bases. Esta secuencia de tres bases recibe el nombre de anticodon y
es el código correspondiente al aminoácido trasportado por la molécula de tRNA
9.3 FUNCIÓN E IMPORTANCIA DEL DNA Y RNA
La herencia es el proceso mediante el cual las características físicas y mentales
pasan de los padres pasan a los hijos. El estudio de la herencia recibe el nombre de
genética. A nivel molecular, el DNA posee la información necesaria para transmitir
los caracteres hereditarios de una especie de generación en generación, así como
para conseguir la supervivencia de la especie. Por tanto, las moléculas de DNA
constituyen la base química de la herencia y gobiernan la síntesis de las proteínas.
La mayoría de las moléculas de DNA se encuentran en los cromosomas de los
núcleos de las células, el número de cromosomas depende de la especie, así las
bacterias poseen un único cromosoma, mientras que las células humanas poseen 46
( 23 de cada progenitor) . Todas las moléculas de DNA tienen la misma estructura de
doble hélice, el mismo esqueleto de desoxirribosa-fosfato y están formadas por las
mismas cuatro bases, pero aquí se acaba su parecido. Las moléculas de DNA de
especies distintas difieren en su longitud y, lo que es más importante, en la
secuencia de bases a lo largo de la cadena. La secuencia de bases en la molécula
de DNA contiene la información genética característica de cada especie. Por
ejemplo, los cromosomas que se combinan para formar el ovulo fertilizado en los
seres humanos contienen las moléculas de DNA característico de los mismos, de tal
modo que su desarrollo solo puede originar otro ser humano. La secuencia de bases
en las moléculas de DNA es diferente para cada especie.
La información geneática debe reproducirse exactamente cada vez que una célula se
divide. A nivel moléculas, esto es posible gracias a la formación de copias exactas de
las moléculas de DNA, que pasan la nueva célula. El proceso mediante el cual las
moléculas de DNA se copian a sí mismas en el núcleo de las células recibe el
nombre replicación del DNA
Son los cromosomas son las macromoléculas que contienen la información
genética. Esta información está codificada en las bases nitrogenadas que entran a
formar parte de los nucleótidos que son moléculas más complejas al incorporarse a
la misma el ácido fosfórico y un azúcar como la ribosa o la desoxirribosa. Las bases
nitrogenadas que forman el ADN son adenina, timina, guanina y citosina, y la
secuencia de estas bases en los cromosomas constituye el código genético. El
uracilo es otro tipo de base nitrogenada que se caracteriza por formar parte del ácido
ribonucleíco (ARN) sustituyendo a la timina. Además de esta diferencia, también se
caracteriza porque su esqueleto, en lugar de estar formado por fosfato y
desoxirribosa, se compone de fosfato y ribosa.
Las diferencias entre RNA y DNA son las siguientes:
Estructura
Bases
Azúcar
Localización
nitrogenadas
En la Célula
RNA
DNA
Están
formados por
una cadena
sencilla de
nucleótidos
Están formados
por una cadena
doble de
nucleótidos
Adenina
Citosina
Guanina
Uracilo
Adenina
Citosina
Guanina
Timina
Ribosa
Desoxirribosa
Ribosoma
Nucleolo
Citoplasma
Cromosomas
Mitocondrias
Cloroplastos
Función
Síntesis
de proteína
Es la síntesis
de RNA y
proteínas.
Reproducción
Herencia
Evolución
ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE.
1. El AZT. Es un fármaco utilizado en el tratamiento de SIDA es, 3´ ácido- 2´, 3´didesoxitimidina Investigue lo siguiente:
a) Su estructura.
b) Una breve explicación de cómo funcionan para inhibir el crecimiento de VIH
2. ¿Bebería leche de una vaca a la que se ha inyectado hormona de crecimiento?
Si
No
¿Por qué?
En los alimentos se debe indicar que son transgénicos? ¿Por qué?
3. Ahora es factible determinar la susceptibilidad a muchas enfermedades genéticas
mediante el análisis de DNA de una persona ¿Sería el primero o el ultimo en la fila
para buscar información? Discuta en equipo la respuesta.
4. En equipo discuta los pros y los contras de una mal formación genética
diagnosticada durante.
5.¿Existe algún peligro para que las enfermedades genéticas se vuelvan
contagiosas? Explique por equipo su respuesta.
6. Recientemente se ha clonado una oveja y muchos líderes del mundo han
denunciado el trabajo. Entre ellos el presidente de los estados Unidos ha expresado
su preocupación y ha declarado que no deberían utilizarse fondos privados o
federales para la investigación en la clonación humana. ¿Esta usted de acuerdo o en
desacuerdo? Explique por equipo la respuesta.
7. ¿Cuáles son los pros y los contras que se admitan como evidencias las huellas
de DNA en un juicio?
8.- .Investigue un articulo reciente en publicado sobre biotecnología. Escriba un
resumen indicando la importancia de la bioquímica y las implicaciones éticas.
A continuación se te presenta un análisis de sangre analiza cada uno de los
parámetro y describe los que se hayan estudiado en esta antología e indica el tema
al que corresponde.
Análisis de sangre
PRINCIPALES
PARÁMETROS
VALORES
NORMALES
VALORES ANORMALES Y
PATOLOGÍAS ASOCIADAS
SIGNIFICADO
Ácido úrico
20-70 mg/l
Valores superiores pueden
indicar gota y nefritis (>50
mg/l)
Compuesto derivado de la degradación
de las purinas; filtrado por los riñones,
forma parte de la composición de la
orina
Albúmina
33-49 g/l
Valores inferiores pueden
indicar cirrosis (<30 g/l)
Proteína producida por el hígado;
representa el 45% de las proteínas
plasmáticas; responsable de la presión
osmótica del plasma y también proteína
transportadora de muchas sustancias
Amilasa
40-110
unidades
Valores superiores pueden
indicar pancreatitis (>200
unidades)
Enzima del jugo pancreático; presente
también en el plasma
Bilirrubina
Calcio
Valores superiores pueden
indicar ictericia a causa de
0,6-2,5 mg/dl
fenómenos hemolíticos (>15
mg/dl)
Pigmento biliar, derivado de la
degradación de la hemoglobina,
producido en el hígado
Valores superiores pueden
Elemento presente en el tejido óseo,
indicar hiperparatiroidismo
implicado en fenómenos de contracción
90-110 mg/l (>150 mg/l). Valores inferiores
muscular; su absorción es favorecida
pueden indicar tetania
por la vitamina D
muscular (<70 mg/l)
Colesterol
1,5-2,6 g/l
Valores superiores pueden
indicar obstrucciones en las
vías biliares
(>4 g/l). Valores inferiores
pueden indicar insuficiencia
hepática (< 1,5 g/l)
Cuerpos cetónicos
(acetona, ácido
acetilacético, ácido
betahidroxibutírico)
Trazas
Valores superiores pueden
indicar diabetes (>3 g/l)
Lípido sintetizado principalmente por el
hígado; presente en las membranas
celulares; precursor de varias
sustancias, entre ellas las hormonas
esteroides; en la sangre puede
encontrarse como lipoproteínas de baja
densidad (LDL) o lipoproteínas de alta
densidad (HDL)
Compuestos derivados de la degradación
de los lípidos en el hígado
Valores superiores pueden
indicar insuficiencia renal (>15
Compuesto derivado de la degradación
mg/l). Valores inferiores
de la creatina
pueden indicar enfermedades
musculares (<7 mg/l)
Creatinina
5-18 mg/l
Eritrocitos (glóbulos
rojos)
4,5-5
millones/mm3
Valores inferiores pueden
indicar algunos tipos de
anemia
(< 4 millones/mm3)
Elementos corpusculares de la sangre
implicados en el transporte del oxígeno
0,7-1,7 mg/l
Valores superiores pueden
indicar hemocromatosis (>2
mg/l). Valores inferiores
pueden indicar algunos tipos
de anemia (<0,9 mg/l)
Elemento presente en la hemoglobina,
en la mioglobina, en numerosas
enzimas, en los citocromos; hay
reservas de hierro en el bazo, en el
hígado y en la médula ósea
Hierro
Fibrinógeno
3-5 g/l
Valores superiores pueden indicar
inflamaciones (5-10 g/l). Valores
Proteína presente en el plasma;
inferiores pueden indicar
participa en la coagulación sanguínea
insuficiencia hepática (<2 g/l)
Valores superiores de la fosfatasa
alcalina pueden indicar hepatitis y
Enzimas que liberan fosfatos
5-13
enfermedades de los huesos
inorgánicos de ésteres fosfóricos; se
Fosfatasa alcalina y
unidades/l 0,5(>10 unidades/l). Valores
definen como ácidas o alcalinas según
fosfatasa ácida
4 unidades/l
superiores de la fosfatasa ácida
sean más activas a valores de
pueden indicar cáncer de próstata
pH < o > 7
(>10 unidades/l)
Proteínas solubles en soluciones
salinas; en el plasma las alfa y las beta
globulinas transportan diversas
sustancias; las gammaglobulinas tienen
función de anticuerpos
Azúcar que representa la fuente
fundamental de energía de la célula
Globulinas
20-24 g/l
Valores superiores pueden indicar
mieloma (>120 g/l)
Glucosa
0,8-1,1 g/l
Valores superiores pueden indicar
diabetes (>1,3 g/l). Valores
inferiores pueden indicar
insuficiencia hepática (<0,8 g/l)
Leucocitos (glóbulos
blancos)
5.00010.000 /mm3
Valores superiores pueden indicar Elementos sanguíneos implicados en la
leucocitosis (>10.000/mm3).
fagocitosis de elementos patógenos y
Valores inferiores pueden indicar
en la respuesta inmunológica e
leucopenia (<5.000/mm3)
inflamatoria
5-8 g/l
Compuestos introducidos con los
Valores superiores pueden indicar alimentos; incluyen los triglicéridos, los
enfermedades renales (9-40 g/l)
fosfolípidos (constituyentes de las
membranas celulares) y el colesterol
150.000400.000/mm3
Valores superiores pueden indicar
leucemia mieloide y trombocitosis
(>500.000/mm3). Valores
Elementos corpusculares de la sangre
inferiores pueden indicar
implicados en la coagulación
trombopenia y hemorragias
(<150.000/mm3)
65-75 g/l
Proteínas que circulan en la sangre;
Valores superiores pueden indicar incluyen las albúminas, las globulinas,
muchas enfermedades infecciosas la ceruloplasmina (transportadora de
y mieloma (> 90 g/l). Valores cobre), la haptoglobina (transportadora
inferiores pueden indicar
de hemoglobina cuando se produce una
enfermedades renales (<65 g/l)
hemolisis) y la hemosiderina
(transportadora de hierro)
Lípidos totales
Plaquetas
Proteínas totales
plasmáticas
Sodio
3,1-3,4 g/l
Valores superiores pueden indicar
estados de deshidratación de las
células (>3,5 g/l). Valores
inferiores pueden indicar
desequilibrios del aparato
digestivo, con diarrea y vómito
(<2,2 g/l)
Transaminasas
(transaminasa
glutámico-oxalacética
o GOT; glutámicopirúvica o GPT)
2-40
unidades/l
Valores superiores pueden indicar
Enzimas que llevan grupos amino de un
hepatitis o infarto de miocardio
aminoácido a otro
(80-800 unidades/l)
Triglicéridos
0,5-1,8 g/l
Valores superiores pueden indicar
diabetes e hiperlipidemia
0,1-0,5 g/l
Valores superiores pueden indicar Compuesto derivado de la degradación
insuficiencia renal (>0,5 g/l).
de las proteínas; filtrado por los
Valores inferiores pueden indicar
riñones, entra a formar parte de la
insuficiencia hepática (<0,15 g/l)
composición de la orina
Urea
Elemento implicado en muchos
fenómenos de transporte en las
células; importante en el equilibrio
ácido-base y para la regulación de la
presión osmótica de los fluidos
corporales
Formados por glicerina ligada a ácidos
grasos; constituyen las reservas de
grasa del organismo
Tienes la energía del
mejor carbohidratos,
las calorías del lípido
más
complejo,
el
control que te da el
DNA sobre tu vida, la
enzima saetaza que te
hará reaccionar ante
cualquier tropiezo, y
por si te hace falta
algo, puedes recurrir
a
la
famosas
vitaminas
GDDS
(Guías Didácticas del
SAETA)
que
te
ayudaran a tomar
mas impulso para
lograr
tu
meta
como ¡el ser único e
irrepetible que eres!
ANEXOS
MANUAL DE PRACTICAS
SUBSECRETARIA DE EDUCACIÓN MEDIA SUPERIOR
DIRECCIÓN GENERAL DE EDUCACIÓN TECNOLÓGICA
AGROPECUARIA
MANUAL DE PRÁCTICAS DE “BIOQUIMICA”
DEL SISTEMA ABIERTO DE EDUCACIÓN
TECNOLOGICA AGROPECUARIA
CARRERA: TÉCNICO AGROPECUARIO
2006
Guía didáctica Bioquímica (SAETA)
DIRECTORIO
_______________________
Dr. Reyes S. Tamez Guerra
Secretario de Educación Pública
Dra. Yoloxóchitl Bustamante Díez
Subsecretaria de Educación
Media Superior
Ing. Ernesto Guajardo Maldonado
Director General de Educación
Tecnológica Agropecuaria
Ing. Agustín Velásquez Servín
Director de Apoyo a la Operación
Desconcentrada
Prof. Saul Arellano Valadez
Director Técnico
Lic. José Carmen Longoria Alanís
Coordinador Administrativo
Guía didáctica de Bioquímica (SAETA)
En el proceso de elaboración de este manual de prácticas para la asignatura
de “BIOQUIMICA” participaron los siguientes facilitadores:
DURANGO:
MC. María Elena Mejía Hernández; Ing. María del Consuelo Zamora Calderón.
HIDALGO:
MVZ Narcisa Guevara Hernández.
MORELOS:
Lic. María De Jesús Onofre Torrez.
M.C Graciela Jiménez Torres
M.C. Feliciano Pérez Martines
SAN LUIS POTOSÍ:
Psic. Sagrario Castillo Casanova;
M.C Andrés Luna González
SONORA
Q. Laura Estela Ramírez Sánchez
Ing. Sandra E. Saldivar Alvarado
TLAXCALA:
Ing. Reyna Reyes Velasco.
Ing. Héctor Guillermo Carreño Sánchez
Ing. Leonor Cuatecontzi Pérez
CAPTURA Y FORMACIÓN:
Ing. Reyna Reyes Velasco
MVZ Narcisa Guevara Hernández
Psic. Sagrario Castillo Casanova
Lic. Ma. De Jesús Onofre Torrez
Ing. María del Consuelo Zamora Calderón.
Ing. Sandra E. Saldivar Alvarado
107
Guía didáctica de Bioquímica (SAETA)
MANUAL DE PRÁCTICAS DE “BIOQUIMICA”
2006 SEP/SEMS/DGETA
CALLE JOSÉ MA. IBARRARÁN No. 84
Col. San José Insurgentes, Del. Benito Juárez.
C.P. 03900
ISBN
Edición: Saúl Arellano Valadez.
Se autoriza la reproducción del contenido con fines educativos que no impliquen lucro, directo o
indirecto, siempre y cuando se cite la fuente previa autorización por escrito de la DGETA.
Impreso y hecho en México
Printed and made in México
108
Guía didáctica de Bioquímica (SAETA)
Practica 1
SOLUCIONES ÁCIDAS Y BÁSICAS
Objetivo: El estudiante podrá explicar como los materiales disueltos cambian las
moléculas de agua para que formen una solución ácida o básica.
Introducción: el agua es capaz de disolver la mayoría de las sustancias con las que
entra en contacto, y esos materiales influyen en las propiedades ácidas o básicas del
agua. Cada molécula de agua esta formada por dos átomos de hidrógeno y uno de
oxigeno (H2O).los materiales disueltos pueden hacer que la molécula de agua
produzca partículas cargadas llamadas iones. Si se producen iones libres de
hidrógeno (H+), el agua se convierte en ácida. Si se producen iones de hidroxilo (OH ), el agua se convierte en básica. Sustancias como el polvo para hornear que
producen iones hidroxilo cuando se disuelven en agua, reciben el nombre de bases,
y sustancias como la crema tártara que producen iones de hidrógeno cuando se
disuelven en agua, reciben el nombre de ácidos. La col morada se llama indicador
debido a que indica la presencia de iones de hidroxilo al cambiar de su color morado
pálido a azul-verde. El jugo de col indica la presencia de iones hidrógeno al cambiar
de morado pálido a color rosa. La configuración de las moléculas del jugo hace que
la luz morada sea reflejada haciendo que el líquido parezca de color morado. La
presencia de iones de hidrógeno o hidroxilos cambia la forma de las moléculas del
jugo y la luz reflejada por las moléculas se cambia, así el color del jugo cambia.
Materiales:
1 botella de 1 L sin tapa
1 botella de 1 L con tapa
Agua destilada
Col morada
1 taza de 250 ml.
1 cuchara de madera
Cuchillo
Cucharita para medir
Marcador
5 vasos de plástico transparente de 250 ml.
1 coladera para té
2 cucharaditas (10 ml.) de polvo para hornear
2 cucharaditas (10 ml.) de crémor tártaro
Tabla de picar
Procedimiento:
1. Poner agua destilada en la botella con tapa, hasta la mitad de su capacidad.
2. Picar las hojas de col en pedacitos muy finos. Agregar 500 mL de las hojas a
la botella con agua.
3. Presionar contra las hojas con la cuchara de madera de modo que las hojas
se expriman.
4. Poner la tapa a la botella y agitar hasta que el agua adquiera un ligero color
morado.
109
Guía didáctica de Bioquímica (SAETA)
5. Vaciar el líquido morado a través de la coladera, en la botella vacía.
6. Marcar la botella: “Indicador”.
7. Poner agua destilada en uno de los vasos hasta la cuarta parte de su
capacidad, añadir el polvo para hornear y agitar. Etiqueta el vaso: “Base”.
8. Poner agua destilada en uno de los vasos hasta la cuarta parte de su
capacidad, añadir el crémor tártaro. Agítalo. Etiqueta: ácido.
9. En cada uno de los tres vasos restantes vacía 60 ml. de Indicador.
10. Etiqueta los vasos: 1, 2 y 3.
11. Vacía ácido en el vaso No 2 hasta la mitad del mismo.
12. Vacía base en el vaso No 3 hasta la mitad del mismo.
13. Observa y apunta los colores de los vasos.
Vaso 1: Indicador
Vaso 2: Indicador+ácido
Vaso 3: Indicador+base
110
Guía didáctica de Bioquímica (SAETA)
Practica 2
RECONOCIMIENTO DE PROTEINAS
1.-COAGULACION DE PROTEINAS
Las proteínas, debido al gran tamaño de sus moléculas, forman con el agua
soluciones coloidales. Estas soluciones pueden precipitar conformación de coágulos
al ser calentadas a temperaturas superiores a los 70:C o al ser tratadas con
soluciones salinas, ácidos, alcohol, etc. La coagulación de las proteínas es un
proceso irreversible y se debe a su desnaturalización por los agentes indicados, que
al actuar sobre la proteína la desordenan por la destrucción de su estructura terciaria
y cuaternaria.
Técnica para ver la coagulación de las
proteínas se puede utilizar clara de huevo,
para conseguir más volumen puede
prepararse para toda la clase una dilución de
clara de huevo en agua, de forma que quede
una mezcla aún espesa.
1. Colocar en un tubo de ensayo una pequeña cantidad de clara de huevo.
2. Añadir 5 gotas de ácido acético y calentar el tubo a la llama del mechero.
REACCIONES COLOREADAS
1. REACCION XANTOPROTEICA
Es debida a la formación de un
compuesto aromático nitrado de
color
amarillo,
cuando
las
proteínas son tratadas con ácido
nítrico concentrado. La prueba da
resultado positivo en aquellas proteínas con aminoácidos portadores de grupos
bencénicos, especialmente en presencia de tirosina. Si una vez realizada la prueba
se neutraliza con un álcali vira a un color anaranjado oscuro.
111
Guía didáctica de Bioquímica (SAETA)
2. REACCION DEL BIURET
La producen los péptidos y las proteínas, pero no los aminoácidos, ya que se debe a
la presencia del enlace peptídico (- CO- NH -) que se destruye al liberarse los
aminoácidos. Cuando una proteína se pone en contacto con un álcali concentrado,
se forma una sustancia compleja denominada biuret, de fórmula:
Que en contacto con una solución de sulfato cúprico diluida, da una coloración
violeta característica.
TECNICA
1. Poner en el tubo de ensayo de 2 a 3 cc. de
solución problema (clara de huevo).
2. Añadir 1 cc. de HNO3 concentrado.
3. Calentar al baño maría a 100: C..
4. Enfriar en agua fría
5. Añadir gota a gota una disolución de sosa al 40%.
112
Guía didáctica de Bioquímica (SAETA)
3. REACCION DE LOS AMINOÁCIDOS AZUFRADOS
Se pone de manifiesto por la formación de un precipitado negruzco de sulfuro de
plomo. Se basa esta reacción en la separación mediante un álcali, del azufre de los
aminoácidos, el cual al reaccionar con una solución de acetato de plomo, forma el
sulfuro de plomo.
TECNICA
1. Poner en el tubo de ensayo de 2 a 3 cc. de albúmina de huevo (clara de
huevo).
2. Añadir 2 cc. de solución de hidróxido sódico al 20%.
3. Añadir 10 gotas de solución de acetato de plomo al 5%.
4. Calentar el tubo hasta ebullición.
5. Si se forma un precipitado de color negruzco nos indica que se ha formado
sulfuro de plomo, utilizándose el azufre de los aminoácidos, lo que nos sirve
para identificar proteínas que tienen en su composición aminoácidos con
azufre.
ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE
Elabore el reporte de práctica correspondiente.
113
Guía didáctica de Bioquímica (SAETA)
Práctica 3
ENZIMAS
Objetivo
1. Poner de manifiesto la presencia de la enzima catalasa en tejidos animales y
vegetales.
2. Comprobar la acción de la temperatura sobre la actividad de las enzimas.
3. Comprobar la acción hidrolítica de la amilasa.
Material
Gradilla
Pipetas
Soluciones de Fehling
Trocitos de hígado
Tubos de ensayo
Agua oxigenada
Baño María
Trocitos de tomate
Mechero
Solución de lugol
Agua oxigenada
Almidón
1° RECONOCIMIENTO DE LA CATALASA
La catalasa es una enzima que se encuentra en las células de los tejidos animales y
vegetales. La función de esta enzima en los tejidos es necesaria porque durante el
metabolismo celular, se forma una molécula tóxica que es el peróxido de hidrógeno,
H2O2 (agua oxigenada).
Esta enzima, la catalasa, lo descompone en agua y oxígeno, por lo que se soluciona
el problema. La reacción de la catalasa sobre el H2O2 es la siguiente:
Reacción A
La existencia de catalasa en los tejidos animales, se aprovecha para utilizar el agua
oxigenada como desinfectante cuando se echa sobre una herida. Como muchas de
las bacterias patógenas son anaerobias (no pueden vivir con oxígeno), mueren con
el desprendimiento de oxígeno que se produce cuando la catalasa de los tejidos
actúa sobre el agua oxigenada
En esta primera experiencia vamos a demostrar su existencia.
114
Guía didáctica de Bioquímica (SAETA)
1. Colocar en un tubo de ensayo unos trocitos de hígado.
2. Añadir 5 mililitros de agua oxigenada.
3. Se observará un intenso burbujeo debido al desprendimiento de oxígeno.
Figura 1 (Observa la reacción A)
En esta fotografía puede verse el resultado de la reacción.
Se debe repetir esta experiencia con muestras de distintos tejidos animales y
vegetales. Puede ser interesante ir observando la mayor o menor actividad, según el
tejido con el que se realice la experiencia.
2° DESNATURALIZACIÓN DE LA CATALASA
Mediante esta experiencia, vamos a ver una propiedad fundamental de proteínas,
que es la desnaturalización. Ya que la catalasa químicamente es una proteína,
podemos desnaturalizarla al someterla a altas temperaturas. Puedes recordarlo en la
práctica de proteínas. Al perder la estructura terciaria, perderá también la función y
como consecuencia su función catalítica, por lo que no podrá descomponer el agua
115
Guía didáctica de Bioquímica (SAETA)
oxigenada y no se observará ningún tipo de reacción cuando hagamos la experiencia
anterior con muestras de tejidos hervidos.
1. Colocar en un tubo de ensayo varios trocitos de
hígado.
2. Añadir agua para hervir la muestra. Hervir
durante unos minutos.
3. Después de este tiempo, retirar el agua
sobrante.
4. Añadir el agua oxigenada.
5. Observar el resultado. Figura 2
3° HIDRÓLISIS DEL ALMIDON
Mediante esta experiencia, vamos a ver la actividad de otra enzima, la amilasa o
pItialina, presente en la saliva. Esta enzima actúa sobre el polisacárido almidón,
hidrolizando el enlace O-glicosídico, por lo que el almidón se terminará por
transformar en unidades de glucosa. Es importante que recuerdes las reacciones
características de glúcidos para comprender esta experiencia. Puedes repasar aquí,
las reacciones que nos sirven para identificar polisacáridos (almidón) y las que nos
permiten identificar monosacáridos (glucosa).
PROCEDIMIENTO:
1. Poner en una gradilla cuatro tubos de ensayo,
numerados del 1 al 4.
2. Añadir en cada tubo 5 mililitros de una solución
diluida de almidón.
3. A los tubos 3 y 4 añadir una pequeña cantidad de
saliva. Figura 3
Para ayudarte y formar más saliva, piensa en un limón o en algo que te apetezca
mucho comer... Así favoreces que formes más
saliva.
En el tubo 1, haz la Reacción de Fehling. Figura 4
En el tubo 2, realiza la Reacción de Lugol.
Figura 5
116
Guía didáctica de Bioquímica (SAETA)
Los resultados son los esperados para un polisacárido como el almidón
Los tubos 3 y 4 que contienen el almidón, al que le hemos echado la saliva, ponerlos
en un vaso de precipitados al baño María, controlando la temperatura del agua para
que no hierva, ya que lo que intentamos, es que la enzima de la saliva trabaje a unos
37: C. Dejarlo unos 15 minutos
Figura 6
A continuación realizar las siguientes reacciones:
En el tubo número 3, realizar la Reacción de Fehling.
7.
Figura
En el tubo número 4, realizar la Prueba del Lugol.
Figura 8
El resultado positivo obtenido en el tubo de ensayo 3, nos dice que no hay ya
almidón, porque la amilasa de la saliva ha hidrolizado el almidón transformándolo en
glucosa, por eso la reacción de Fehling es ahora positiva.
De una manera similar, podemos interpretar el resultado del tubo de ensayo 4, ahora
nos da la reacción de polisacáridos negativa, ya que el almidón (polisacárido) se ha
hidrolizado.
En la fotografía número 1, vemos a Ana, echando la saliva en el tubo que contenía la
muestra de almidón. Y bastante trabajo le costó... por el ataque de risa que pasó...
Eso de verse en Internet de esta manera no la hacía muy feliz. En la fotografía
número 2, vemos el tubo después de hacerle la Prueba de Fehling, y como se puede
ver , no hay duda de que la saliva de Ana tiene bastante amilasa, a juzgar por los
resultados
117
Guía didáctica de Bioquímica (SAETA)
Realiza el reporte correspondiente de la práctica
118
Guía didáctica de Bioquímica (SAETA)
Practica 4
REACCIONES CARACTERÍSTICAS DE HIDRATOS DE CARBONO
INTRODUCCIÓN.
Los hidratos de carbono, también llamados azúcares, glúcidos o sacáridos, son un
grupo de biomoléculas cuya característica química principal es su naturaleza
polihidroxílica, el grupo carbonilo de aldehídos y cetonas. En estas funciones se
centra su reactividad.
En la práctica se realizan algunos ensayos colorimétricos que pueden ayudar a
clasificar e, incluso, a identificar un determinado azúcar entre varios posibles. El
principal problema es la sensibilidad de algunos de ellos, que los hacen poco útiles
en muestras muy diluidas. Así, la orina normal contiene cantidades muy pequeñas de
azúcares, que no pueden detectarse por estos ensayos. Sólo en caso de osuria
(eliminación de azúcares en orina en cantidades anormalmente altas) pueden ser
válidos para verificar e identificar la presencia de alguno de ellos.
FUNDAMENTOS.
Los monosacáridos, en caliente y medio sulfúrico concentrado, sufren una
deshidratación.
Los furfurales formados se conjugan fácilmente con diversos fenoles y aminas,
dando reacciones coloreadas como las descritas a continuación.
Test de Molish. Se basa en que cuando el anillo de furfural, o de hidroximetil furfural,
condensa con a-naftol, se forma una sustancia de color púrpura. Es una prueba
general de hidratos de carbono.
Test de Bial. Consiste en la formación de un producto de color azul entre el furfural y
el orcinol en medio clorhídrico. Es específico de pentosas.
119
Guía didáctica de Bioquímica (SAETA)
Test de Seliwanoff. Se basa en la formación de un compuesto de color variable, de
rosa a rojo, entre hidroximetilfurfural y resorcinol en medio clorhídrico. Es específico
de hexosas. Como las cetosas se deshidratan mucho más rápidamente que las
aldosas, puede distinguirse entre ellas por la velocidad de aparición de color, a igual
concentración de azúcar.
Las propiedades reductoras también son interesantes para identificar a azúcares. El
grupo carbonilo de los hidratos de carbono es fácilmente oxidable por diversos
reactivos, aunque el poder reductor de estos compuestos depende de la entidad que
el grupo tenga en la molécula, o sea, de la naturaleza mono-, di- o poli- sacárida del
azúcar y la posición en que se encuentren los posibles enlaces glicosídicos. El
agente oxidante suave más empleado en este tipo de reacciones es el catión Cu(II),
cuyas sales son de coloración azul. En todos los casos, este ión se reduce a Cu(I),
formándose óxido cuproso, lo que origina turbidez en el medio de reacción, que
concluye con la aparición de un precipitado marrón-rojizo. Es esta aparición la que
indica que el glúcido tiene carácter reductor.
Existen varias pruebas muy similares. En el de Benedict, se utiliza el Cu(II) en medio
alcalino, mientras que en el de Barfoerd se emplea Cu(II) en medio ligeramente
ácido, favoreciendo la reacción de los monosacáridos reductores.
MATERIAL.
Tubos de ensayo
Pinzas para tubos de ensayo
Pipetas de 1, 2 y 5 ml
Propipetas
Gradilla
Calefactor eléctrico
Pipetas Pasteur
REACTIVOS.
Reactivo de Molish
Reactivo de Bial
Reactivo de Seliwanoff
Reactivo de Benedict
Ácido sulfúrico concentrado
Azúcar problema (a identificar)
Glucosa, 1%
Arabinosa, 1%
Fructosa, 1%
Xilosa, 1%
Sacarosa, 1%
Almidón, 1%
PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL.
Los ensayos se realizan con el doble objetivo de ilustrar las distintas pruebas
descritas e identificar un azúcar desconocido que se entregará al principio de la
sesión.
1. Test de Molish
Numerar 6 tubos de ensayo y poner en cada uno de ellos 1 ml de agua destilada,
glucosa, arabinosa, fructosa, sacarosa y azúcar problema, respectivamente. A
120
Guía didáctica de Bioquímica (SAETA)
continuación, añadir a cada tubo dos gotas de reactivo de Molish. Con mucho
cuidado, e inclinando los tubos durante la adición, añadir a cada uno de ellos,
dejándolos deslizar por la pared, 2 ml de ácido sulfúrico concentrado. Se formará una
capa inferior más densa que la solución primitiva. Observar y anotar los resultados.
2. Test de Bial
Numerar 5 tubos de ensayo y poner en cada uno de ellos 1 ml de glucosa, xilosa,
arabinosa, sacarosa y azúcar problema, respectivamente. Añadir a todos 3 ml de
reactivo de Bial, calentar en el calefactor y observar colores. Anotar los resultados.
3. Test de Seliwanoff
Numerar 6 tubos de ensayo y poner en todos 3 ml de reactivo de Seliwanoff.
Adicionar, a cada uno de ellos, 3 gotas de glucosa, fructosa, arabinosa, xilosa,
sacarosa y azúcar problema. Poner en el calefactor durante 10 minutos, observando
periódicamente y anotando los tiempos en que reacciona cada uno de los tubos que
sean capaces de hacerlo.
4. Test de Benedict
Numerar 7 tubos de ensayo y añadir, a cada uno de ellos, 10 gotas de agua
destilada, glucosa, arabinosa, fructosa, sacarosa, almidón y azúcar problema,
respectivamente. Añadir a cada tubo 5 ml de reactivo de Benedict, agitar y colocarlos
en el calefactor durante 3 minutos. Enfriar y observar los resultados.
Elabora el reporte correspondiente
121
Guía didáctica de Bioquímica (SAETA)
Practica 5
RECONOCIMIENTO DE GLUCIDOS
Objetivos:
1. Identificación de glúcidos.
2. Hidrólisis del enlace de un disacárido
Materiales y sustancias
Tubos de ensayo, gradilla, vaso para calentar, mechero.
Reactivo de Fehling A y Fehling B
Lugol
HCl diluido y bicarbonato
1. Reacción de Fehling:
Tomar la muestra que se quiera analizar (normalmente una cantidad de 3 cc.)
Añadir 1 cc. de Fehling A y 1 cc. de Fehling B. El líquido del tubo de ensayo adquirirá
un fuerte color azul.
Calentar el tubo al baño María o directamente en un mechero de Laboratorio.
La reacción será positiva si la muestra se vuelve de color rojo-ladrillo.
La reacción será negativa si la muestra queda azul, o cambia a un tono azul-verdoso.
Fundamento: Se basa en el carácter reductor de los monosacáridos y de la mayoría
de los disacáridos (excepto la sacarosa). Si el glúcido que se investiga es reductor,
se oxidará dando lugar a la reducción del sulfato de cobre (II), de color azul, a óxido
de cobre (I), de color rojo-anaranjado.
122
Guía didáctica de Bioquímica (SAETA)
2. Reacción del Lugol: Este método se usa para identificar polisacáridos. El almidón
en contacto con unas gotas de Reactivo de Lugol (disolución de yodo y yoduro
potásico) toma un color azul-violeta característico.
o Poner en un tubo de ensayo unos 3 cc. del glúcido a investigar.
o Añadir unas gotas de lugol.
o Si la disolución del tubo de ensayo se torna de color azul-violeta, la reacción es
positiva.
Fundamento: La coloración producida por
el Lugol se debe a que el yodo se introduce
entre las espiras de la molécula de
almidón. No es por tanto, una verdadera
reacción química, sino que se forma un
compuesto de inclusión que modifica las
propiedades físicas de esta molécula,
apareciendo la coloración azul violeta.
Basándote en esta característica te voy a
proponer un pequeño juego de magia que
te va a sorprender:
Una vez que tengas el tubo de ensayo con el almidón y el lugol, que te habrá dado
una coloración violeta, calienta el tubo a la llama y déjalo enfriar.
!Sorprendido!.
Vuelve a calentar y enfriar cuantas veces quieras ¿Dónde está el color?.
1. INVESTIGACION DE AZUCARES REDUCTORES
• Poner las muestras de glúcidos en los tubos de ensayo. Pueden prepararse
soluciones al 1% aproximadamente. Figura 1.
• Realizar la Prueba de Fehling como se indica al principio de página. Figura 2.
• Después de calentar observar los resultados. Figura 3.
123
Guía didáctica de Bioquímica (SAETA)
• Estos resultados nos indican que los azúcares: glucosa, maltosa y lactosa tienen
carácter reductor.
2° INVESTIGACION DE AZUCARES NO REDUCTORES
Como se veía en la experiencia 1 la sacarosa daba la reacción de Fehling
negativa,(Figura 4)por no presentar grupos hemiacetálicos libres. Ahora bien, en
presencia del ácido clorhídrico (HCl) y en caliente, la sacarosa se hidroliza
descomponiéndose en los dos monosacáridos que la forman (glucosa y fructosa).
Técnica: Tomar una muestra de sacarosa y añadir unas 10 gotas de ácido clorhídrico
al 10%. Calentar a la llama del mechero durante un par de minutos. Dejar enfriar y
realizar la Prueba de Fehling. Observa el resultado (Figura 5). La reacción positiva
nos dice que hemos conseguido romper el enlace O-glucosídico de la sacarosa. (Se
recomienda antes de aplicar la reacción de Fehling, neutralizar con bicarbonato,
Fehling sale mejor en un medio que no sea ácido.)
Figura 4
Figura
5
124
Guía didáctica de Bioquímica (SAETA)
3° INVESTIGACIÓN DE POLISÁCARIDOS (ALMIDÓN)
El polisacárido almidón se colorea de azul-violeta en presencia de yodo, debido no a
una reacción química, sino a la fijación del yodo en la superficie de la molécula del
almidón, fijación que sólo tiene lugar en frío.
Figura 6
Figura 7
Técnica:
• Colocar en una gradilla muestras de distintos glúcidos. Figura 6
• Añadir 5 gotas de lugol en cada uno de los tubos de ensayo.
• Observar los resultados. Figura 7.
• Con este método puede identificarse el almidón
Realiza el reporte correspondiente
125
Guía didáctica de Bioquímica (SAETA)
Practica 6
RECONOCIMIENTO DE LIPIDOS
Objetivo
Poner de manifiesto ciertas propiedades de los lípidos, algunas de las cuales pueden
servirnos para su identificación.
Materiales
˜
˜
˜
˜
˜
˜
Baño María. Mechero.
Gradillas con tubos de ensayo
Vaso de precipitado con agua
Aceite vegetal
Solución de Sudán III en frasco cuentagotas
Tinta roja en frasco cuentagotas
SAPONIFICACION
Las grasas reaccionan en caliente con el hidróxido sódico o potásico
descomponiéndose en los dos elementos que la forman: glicerina y los ácidos
grasos. Estos se combinan con los iones sodio o potasio del hidróxido para dar
jabones, que son en definitiva las sales sódicas o potásicas de los ácidos grasos.
La reacción es la siguiente:
126
Guía didáctica de Bioquímica (SAETA)
Técnica
Proceder de la siguiente forma:
1. Colocar en un tubo de ensayo 2cc de aceite vegetal y 2cc de una
solución de hidróxido sódico al 20%.
2. Agitar enérgicamente y colocar el tubo al baño María de 20 a 30
minutos.
3. Transcurrido este tiempo, se puede observar en el tubo tres capas: la inferior clara,
que contiene la solución de sosa sobrante junto con la glicerina formada; la superior
amarilla de aceite no utilizado, y la intermedia, de aspecto grumoso, que es el jabón
formado.
Nota: Cuando ya se ha visto como se forma el jabón, se puede ir echando en un
vaso de precipitado el contenido de los tubos de ensayo, se remueve bien y se deja
calentar hasta que se haga un buen trozo de jabón
Tinción:
Las grasas se colorean en rojo anaranjado por el colorante denominado Sudan III.
Técnica
Proceder así
1. Disponer en una gradilla dos tubos de ensayo, colocando en ambos 2cc de
aceite.
2. Añadir a uno, 4 o 5 gotas de solución alcohólica de Sudán III. Al otro tubo
127
Guía didáctica de Bioquímica (SAETA)
añadir 4-5 gotas de tinta roja. Agitar ambos tubos y dejar reposar.
3. Se observará en el tubo al que se le añadió Sudán, que todo el aceite aparece
teñido. En cambio en el frasco al que se añadió tinta roja, la tinta se habrá ido
al fondo y el aceita aparecerá sin teñir.
Solubilidad
Las
grasas son
insolubles
en
agua.
Cuando
se agitan
fuertemente
en ella se
dividen en
pequeñísimas gotitas formando
una "emulsión" de aspecto lechoso, que es transitoria, pues desaparece en reposo,
por reagrupación de las gotitas de grasa en una capa que por su menor densidad se
sitúa sobre la de agua. Por el contrario, las grasas son solubles en los llamados
disolventes orgánicos como el éter, benceno, xilol, cloroformo, etc. Técnica:
Proceder de la siguiente manera:
1. Tomar dos tubos de ensayo y poner en cada uno de ellos 2-3 cc de agua y en
el otro 2-3cc de éter u otro disolvente orgánico.
2. Añadir a cada tubo 1cc de aceite y agitar fuertemente. Observar la formación
de gotitas o micelas y dejar en reposo. Se verá como el aceite se ha disuelto
en el éter y en cambio no lo hace en el agua, y el aceite subirá debido a su
menor densidad.
Realiza el reporte correspondiente
Practica 7
128
Guía didáctica de Bioquímica (SAETA)
EXTRACCION DEL ADN
Objetivo
1.
El objetivo fundamental de esta práctica es utilizar unas sencillas técnicas para
poder extraer el ADN de un tejido animal y por el aspecto que presenta,
confirmar su estructura fibrilar.
2.
A partir de la longitud enorme de las fibras también se confirma que en el núcleo
el ADN se encuentra replegado.
Materiales:

Hígadito de pollo

Varilla de vidrio

Mortero

Vasos de precipitado

Pipeta Probeta

Alcohol de 96:

Cloruro sódico 2M

SDS

Arena

Trocito de tela para filtrar
Técnica
1.
Triturar medio higadito de pollo en un mortero. Añadir arena para que al triturar
se puedan romper las membranas de y queden los núcleos sueltos.
Figura 1
2. Añadir al triturado, 50 centímetros cúbicos de agua. Remover hasta hacer una
especie de papilla o puré.
Figura 2
3. Filtrar varias veces sobre una tela para separar los restos de tejidos que
Figura 3
129
Guía didáctica de Bioquímica (SAETA)
hayan quedado por romper.
4.
Medir el volumen del filtrado con una probeta.
Figura 4
5. Añadir al filtrado un volumen igual de cloruro sódico 2M. Con ésto
conseguimos producir el estallido de los núcleos para que queden libres las
fibras de cromatina.
Figura 5
6.
A continuación se añade 1 centímetro cúbico de SDS. (Nota: Si no se dispone
de este producto puede sustituirse por un detergente de vajillas, tipo Mistol o
similar. Yo uso mistol y me va bien). La acción de este detergente es formar un
complejo con las proteínas y separarlas del ADN. Así nos quedará el ADN libre
de las proteínas que tiene asociadas.
Figura 6
7. Añadir mediante una pipeta 50 centímetros cúbicos de alcohol de 96:. Hay que
hacerlo de forma que el alcohol resbale por las paredes del vaso y se formen
dos capas. En la interface, precipita el ADN
Figura 7
8. Introducir una varilla de vidrio e ir removiendo en la misma dirección. En la
fotografía número 9 se indica con mayor precisión las capas. Sobre la varilla
se van adhiriendo unas fibras blancas, visibles a simple vista, que son el
resultado de la agrupación de muchas fibras de ADN.
Figura 8
130
Guía didáctica de Bioquímica (SAETA)
CONCLUSION
Esta práctica puede completarse con una tinción específica de ADN. Tenemos que
tomar una muestra de las fibras que se van depositando sobre la varilla de vidrio y
depositarlas sobre un porta. Teñir durante unos minutos con un colorante básico.
Observar al microscopio.
Realiza el reporte correspondiente
BIBLIOGRAFIA
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Antología de Ecología
Sistema Abierto (SAETA)
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Antología del Modulo 5
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