Tema 6: Enzimas

En bioquímica, se llaman enzimas las sustancias de naturaleza proteica que catalizan reacciones químicas, siempre que sea termodinámicamente posible. En estas reacciones, las enzimas actúan sobre unas moléculas denominadas sustratos, las cuales se convierten en diferentes moléculas, los productos. Casi todos los procesos en las células necesitan enzimas para que ocurran en tasas significativas. A las reacciones mediadas por enzimas se las denomina reacciones enzimáticas.

La actividad de las enzimas puede ser afectada por otras moléculas. Los inhibidores enzimáticos son moléculas que disminuyen o impiden la actividad de las enzimas, mientras que los activadores son moléculas que incrementan la actividad. Asimismo, gran cantidad de enzimas requieren de cofactores para su actividad. Muchas drogas o fármacos son moléculas inhibidoras. Igualmente, la actividad es afectada por la temperatura, el pH, la concentración de la propia enzima y del sustrato y otros factores físico-químicos.

Composición:

Desde el punto de vista químico, las enzimas están formadas de carbono (C), Hidrógeno (H), oxigeno (O), Nitrógeno (Ni), y Azufre (S) combinados, pero siempre con peso molecular bastante elevado y común propiedades catálicas especificas. Su importancia es tal que puede considerarse la vida como un "orden sistemático de enzimas funcionales". Cuando este orden y su sistema funcional son alterados de algún modo, cada organismo sufre mas o menos gravemente y el trastorno puede ser motivado tanto por la falta de acción como por un exceso de actividad de enzima.


Naturaleza química de las enzimas
Existen numerosas razones para afirmar que las enzimas son proteinas. La más importantes son las siguientes:

a.El análisis de las enzimas obtenidas en forma más pura, criatalizada, demuestra que son proteínas.

b.Las enzimas son inactivadas a altas temperaturas y, en geeral, la cinética de la desnaturalización térmica de las enzimas da resultados muy parecidos a los de la desnaturalización térmica de las proteínas; por ejemplo el Q10 de la mayoría de las reacciones químicas es de 2 a 3, y, en el casod e las enzimas, a temperaturas elevadas, alrededor de 60 a 70 ° C, la actividad neta aumeta varios cientos, como sucede con la velocidad de la desnaturalización térmica de las proteínas.

c.Las enzimas son activadas en unas zona muy restringida de pH, y presenta un punto óptimo de ph donde su actividad es mayor. Las proteínas en su punto isoeléctrico, muestran propiedades parecidas desde el punto de vista de viscosidad, solubilidad, difución, etc., que resulta del todo similares a las propiedades de este tipo que muestran las enzimas.

d.Todos los agentes que desnaturalizan a las proteínas también destruyen o inactivan a las enzimas, ya sea el calor, los ácidos fuertes, o los metales pesados que puedesn combinarse con ellas.

e.Los problemas de solubilidad y de precipitación son comunes a las proteínas y las enzimas; en general, son solubles en agua o soluciones salinas, insolubles en alcohol, precipitan con determinadas concentraciones de sales neutras, etc.

Clasificación:

Existe una clasificación normalizada con 6 categorías principales dependiendo de la reacción que catalice la enzima. Cada enzima está clasificada mediante su número EC.

Oxirreductasas: Catalizan reacciones de oxidorreducción o redox. Precisan la colaboración de las coenzimas de oxidorreducción (NAD+, NADP+, FAD) que aceptan o ceden los electrones correspondientes; tras la acción catalítica, estas coenzimas quedan modificadas en su grado de oxidación, por lo que deben ser transformadas antes de volver a efectuar la reacción catalítica.

Ejemplos: deshidrogenasas, peroxidasas.


Transferasas: Transfieren grupos activos (obtenidos de la ruptura de ciertas moléculas) a otras sustancias receptoras. Suelen actuar en procesos de interconversión de monosacáridos, aminoácidos, etc.

Ejemplos: transaminasas, quinasas.


Hidrolasas: Verifican reacciones de hidrólisis con la consiguiente obtención de monómeros a partir de polímeros. Actúan en la digestión de los alimentos, previamente a otras fases de su degradación. La palabra hidrólisis se deriva de hidro 'agua' y lisis 'disolución'.

Ejemplos: glucosidasas, lipasas, esterasas.


Isomerasas: Actúan sobre determinadas moléculas obteniendo de ellas sus isómeros de función o de posición, es decir, catalizan la racemizacion y cambios de posición de un grupo en determinada molécula obteniendo formas isoméricas . Suelen actuar en procesos de interconversión.

Ejemplo: epimerasas (mutasa).


Liasas: Catalizan reacciones en las que se eliminan grupos (H2O, CO2 y NH3) para formar un doble enlace o añadirse a un doble enlace, capaces de catalizar la reducción en un sustrato. El sustrato es una molécula, la cual, se une al sitio activo de la enzima para la formación del complejo enzima-sustrato. El mismo, por acción de la enzima, es transformado en producto y es liberado del sitio activo, quedando libre para recibir otro sustrato.


Ejemplos: descarboxilasas, liasas.


Ligasas: Realizan la degradación o síntesis de los enlaces denominados "fuertes" mediante al acoplamiento a sustancias de alto valor energético (como el ATP).

Ejemplos: sintetasas, carboxilasas.

Los enzimas son catalizadores muy potentes y eficaces, Con su acción, regulan la velocidad de muchas reacciones químicas implicadas en este proceso.

Enzimas

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Preguntas:

1. ¿Qué es catalisis?
2. ¿Qué es catabolismo?
3. ¿Qué es anabolismo?
4. ¿Qué enzimas actuan en los lipidos, carbohidratos y proteinas?
5. ¿Qué es un inhibidor enzimatico?
6. ¿La actividad enzimatica es afectada por...?

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Tema 5: Proteinas

Las proteínas son macromoléculas formadas por cadenas lineales de aminoácidos.
Las proteínas desempeñan un papel fundamental en los seres vivos y son las biomoléculas más versátiles y más diversas. Realizan una enorme cantidad de funciones diferentes, entre las que destacan:

• Son parte estructural de las células.
• Participan en la movilidad celular.
• Muchas hormonas son de naturaleza proteica.
• La mayoría de las enzimas son proteínas.
• Son indispensables para la acción que realizan las vitaminas.
• Forman parte de los receptores hormonales.
• Algunas son segundos mensajeros para la acción hormonal.
• Forman complejos con glúcidos y lípidos. Glucoproteínas y Lipoproteínas.
• Participan en la defensa inmunológica. Ej.: inmunoglobulinas y sistema de complemento. • Participan en la contracción muscular.
• Proteínas asociadas a sistemas buffer.
• Proteínas transportadoras. Ej.: albúmina, hemoglobina y transferrina.
• Proteínas de coagulación.
• Proteínas reguladoras. Ej.:citoquinas
• Proteínas de sostén. Ej. : colágeno.

Las proteínas de todo ser vivo están determinadas mayoritariamente por su genética (con excepción de algunos péptidos antimicrobianos de síntesis no ribosomal), es decir, la información genética determina en gran medida qué proteínas tiene una célula, un tejido y un organismo.

Las proteínas ocupan un lugar de máxima importancia entre las moléculas constituyentes de los seres vivos (biomoléculas). Prácticamente todos los procesos biológicos dependen de la presencia o la actividad de este tipo de moléculas. Bastan algunos ejemplos para dar idea de la variedad y trascendencia de las funciones que desempeñan. Son proteínas

• casi todas las enzimas, catalizadores de reacciones químicas en organismos vivientes;


• muchas hormonas, reguladores de actividades celulares;


• la hemoglobina y otras moléculas con funciones de transporte en la sangre;


• los anticuerpos, encargados de acciones de defensa natural contra infecciones o agentes extraños;


• los receptores de las células, a los cuales se fijan moléculas capaces de desencadenar una respuesta determinada;


• la actina y la miosina, responsables finales del acortamiento del músculo durante la contracción;


• el colágeno, integrante de fibras altamente resistentes en tejidos de sostén.

Aminoacidos:

Un aminoácido, como su nombre indica, es una molécula orgánica con un grupo amino (-NH2) y un grupo carboxilo (-COOH; ácido). Los aminoácidos más frecuentes y de mayor interés son aquellos que forman parte de las proteínas.

Los péptidos y el enlace peptídico.

Los péptidos están formados por la unión de aminoácidos mediante un enlace peptídico. Es un enlace covalente que se establece entre el grupo carboxilo de un aminoácido y el grupo amino del siguiente, dando lugar al desprendimiento de una molécula de agua.

Oligopéptidos.- si el n º de aminoácidos es menor de 10.

Dipéptidos.- si el n º de aminoácidos es 2.

Tripéptidos.- si el n º de aminoácidos es 3.

Tetrapéptidos.- si el n º de aminoácidos es 4.

Polipéptidos o cadenas polipeptídicas.- si el n º de aminoácidos es mayor de 10.



ESTRUCTURA DE LAS PROTEINAS

Estructura primaria
La estructura primaria es la secuencia de aminoácidos de la proteína. Nos indica qué aminoácidos componen la cadena polipeptídica y el orden en que dichos aminoácidos se encuentran. La función de una proteína depende de su secuencia y de la forma que ésta adopte.

Estructura Secundaria.
La estructura secundaria es la disposición de la secuencia de aminoácidos en el espacio. Los aminoácidos, a medida que van siendo enlazados durante la síntesis de proteínas y gracias a la capacidad de giro de sus enlaces, adquieren una disposición espacial estable, la estructura secundaria.
Existen dos tipos de estructura secundaria:

• La a(alfa)-hélice


• La conformación beta

Estructura terciaria
La estructura terciaria informa sobre la disposición de la estructura secundaria de un polipéptido al plegarse sobre sí misma originando una conformación globular.
En definitiva, es la estructura primaria la que determina cuál será la secundaria y por tanto la terciaria..
Esta conformación globular facilita la solubilidad en agua y así realizar funciones de transporte , enzimáticas , hormonales, etc.
Esta conformación globular se mantiene estable gracias a la existencia de enlaces entre los radicales R de los aminoácidos. Aparecen varios tipos de enlaces:

• el puente disulfuro entre los radicales de aminoácidos que tiene azufre.


• los puentes de hidrógeno.


• los puentes eléctricos.


• las interacciones hifrófobas.

Estructura Cuaternaria
Esta estructura informa de la unión , mediante enlaces débiles ( no covalentes) de varias cadenas polipeptídicas con estructura terciaria, para formar un complejo proteico. Cada una de estas cadenas polipeptídicas recibe el nombre de protómero.








Clasificacion Proteinas:

Haloproteínas: Formadas solamente por aminoacidos.

• Filamentosas.- Colageno, queratina, elastina, fibraínas.
• Globulares: protaminas, histonas protaminas, gluleminas, albuminas, blobuminas.

Heteroproteínas: Formadas por un número determinado de aminoacidos más una parte no proteica (grupo prostético). También se llaman proteínas conjugadas. Hay cinco grupos:

• Cromoproteínas,
• Glucoproteínas,
• Histoproteínas,
• Nucleoproteínas,
• Fosfoproteínas.

Preguntas:

1. ¿De qué elementos están compuestas las proteinas ?
2. ¿En qué alimentos se encuentran las proteinas?
3. ¿Qué es un enlace peptidico?
4. ¿Cuantas kilocalorias te ofrece 2gramos de proteinas?
5. ¿Cuáles son las propiedades de las proteinas?
6. ¿Qué es la desnaturalización de la proteina?
7. ¿Qué es el kwashiorkor?

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Tema 4: Lípidos

Los lípidos son biomoléculas orgánicas formadas básicamente por carbono e hidrógeno y generalmente, en menor proporción, también oxígeno. Además ocasionalmente pueden contener también fósforo, nitrógeno y azufre .
Es un grupo de sustancias muy heterogéneas que sólo tienen en común estas dos características:

• Son insolubles en agua


• Son solubles en disolventes orgánicos, como éter, cloroformo, benceno, etc.
  

FUNCIONES DE LOS LÍPIDOS
Los lípidos desempeñan cuatro tipos de funciones:

• Función de reserva. Son la principal reserva energética del organismo. Un gramo de grasa produce 9'4 kilocalorías en las reacciones metabólicas de oxidación, mientras que proteínas y glúcidos sólo producen 4'1 kilocaloría/gr.
  


• Función estructural. Forman las bicapas lipídicas de las membranas. Recubren órganos y le dan consistencia, o protegen mecánicamente como el tejido adiposo de piés y manos.
  


• Función biocatalizadora. En este papel los lípidos favorecen o facilitan las reacciones químicas que se producen en los seres vivos. Cumplen esta función las vitaminas lipídicas, las hormonas esteroideas y las prostaglandinas.
  


• Función transportadora. El tranporte de lípidos desde el intestino hasta su lugar de destino se raliza mediante su emulsión gracias a los ácidos biliares y a los proteolípidos. proteínas liposolubles.
  


• Dan sabor y textura a los alimentos
  

ACIDOS GRASOS

Acidos grasos saturados:
Estos Sólo tienen enlaces simples entre los átomos de carbono, es decir no poseen dobles ligaduras. La mayoría son sólidos a temperatura ambiente. Las grasas de origen animal son generalmente ricas en ácidos grasos saturados.
Los ácidos grasos saturados tienen la siguiente formula básica
CH3-(CH2)N -COOH.

Acidos grasos insaturados:
Poseen una o más enlaces dobles en su cadena según sean mono o poli insaturados respectivamente. Son generalmente líquidos a temperatura ambiente.

Los lípidos también pueden clasificarse según su consistencia a temperatura ambiente:

• Aceite: cuando la grasa es líquida (aceite de oliva)


• Grasa: cuando la grasa es sólida (manteca de cerdo)

Acidos grasos escenciales (AGE)
Se llaman ácidos grasos esenciales a algunos ácidos grasos, como el linoleico, linolénico o el araquidónico que el organismo no puede sintetizar, por lo que deben obtenerse por medio de la dieta.
Tanto la dieta como la biosíntesis suministran la mayoría de los ácidos grasos requeridos por el organismo humano, y el exceso de proteínas y glúcidos ingeridos se convierten con facilidad en ácidos grasos que se almacenan en forma de triglicéridos.
No obstante, muchos mamíferos, entre ellos el hombre, son incapaces de sintetizar ciertos ácidos grasos poliinsaturados con dobles enlaces cerca del extremo metilo de la molécula. En el ser humano es esencial la ingestión un precursor en la dieta para dos series de ácidos grasos, la serie del ácido linoleico y la del ácido linolénico

Trigliceridos:
Los triglicéridos son el principal tipo de grasa transportado por el organismo. Recibe el nombre
de su estructura química. Luego de comer, el organismo digiere las grasas de los alimentos y
libera triglicéridos a la sangre. Estos son transportados a todo el organismo para dar energía o
para ser almacenados como grasa.

La síntesis de triglicéridos tiene lugar en el retículo endoplásmico de casi todas las células del organismo, pero es en el hígado, en particular en sus células parenquimatosas, los hepatocitos y en el tejido adiposo (adipocitos) donde este proceso es más activo y de mayor relevancia metabólica. En el hígado, la síntesis de triglicéridos está normalmente conectada a la secreción de lipoproteínas de muy baja densidad (VLDL, su acrónimo en inglés) y no se considera un sitio de almacenamiento fisiológico de lípidos. Por tanto, toda acumulación de triglicéridos en este órgano es patológica, y se denomina indistintamente esteatosis hepática o hígado graso. Por el contrario, el tejido adiposo tiene por principal función la acumulación de energía en forma de triglicéridos. Sin embargo, la acumulación patológica de triglicéridos en el tejido adiposo (obesidad) se asocia, aparentemente de forma causal, con una serie de anormalidades endocrino-metabólicas, cuyas causas son actualmente motivo de intensa investigación, dado el impacto de ellas en la mortalidad global de la población contemporánea. Una mínima cantidad de triglicéridos son normalmente almacenados en el músculo esquelético y cardíaco, aunque solamente para consumo local.

Fosfogliceridos:
Los fosfoglicéridos o glicerofosfolípidos son moléculas lipídica del grupo de los fosfolípidos. Están compuestos por ácido fosfatídico, una molécula compleja compuesta por glicerol, en el que se han esterificado dos ácidos grasos (uno saturado y otro insaturado) y un grupo fosfato.

Los fosfoglicéridos limitan el paso de agua y compuestos hidrosolubles a través de la membrana celular, permitiendo así a la célula mantener un reparto desigual de estas sustancias entre el exterior y el interior.
Dan por hidrólisis alcohol, ácidos grasos, ácido fosfórico y una base nitrogenada. Tienen una gran importancia fisiológica (constitución del tejido nervioso).

Esteroides:
Los esteroides son derivados del núcleo del ciclopentanoperhidrofenantreno que se compone de carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno, también de 4 anillos fusionados de carbono que poseén diversos grupos funcionales y tienen partes hidrofílicas e hidrofóbicas. En los mamíferos como el ser humano, cumplen importantes funciones:

• Reguladora: Algunos regulan los niveles de sal y la secreción de bilis.
  
• Estructural: El colesterol es un esteroide que forma la estructura de las membranas de las células junto con los fosfolípidos. Además, a partir del colesterol se sintetizan los demás esteroides.
  
• Hormonal: Las hormonas esteroides son:
  
  Corticoides: glucocorticoides y mineralocorticoides. Existen múltiples fármacos con actividad corticoide, como la prednisona.
  Hormonas sexuales masculinas: son los andrógenos como la testosterona y sus derivados, los anabolizantes androgénicos esteroides; estos últimos llamados simplemente esteroides.
  Hormonas sexuales femeninas.
  Vitamina D y sus derivados.

Las hormonas esteroides tienen en común que:

Se sintetizan a partir del colesterol.
Son hormonas lipófilas que atraviesan libremente la membrana plasmática, se unen a un receptor citoplasmático, y este complejo receptor-hormona tiene su lugar de acción en el ADN del núcleo celular, activando genes o modulando la transcripción del ADN.

video ESTEROIDES ANABOLICOS

EL COLESTEROL:




TESTOSTERONA:

TAREA:

1. Cuales son las funciones de los lipidos?
2. Qué alimentos contienen lipidos?
3. Menciona los acidos grasos escenciales
4. Qué es el HDL y cuales son sus funciones?
5. Qu'e es el LDL y cuales son sus funciones?
6. Qué enfermedades son originadas por el Colesterol y los trigliceridos altos?
7. Qué es una hormona?
8. Qué es el cortisol y cuales son sus funciones?
9. Qué es un androgeno?
10. Cuál es la funcion de la testosterona?
11. Cuál es la funcion de los estrogeno?
12. Cuales son los efectos de los esteroides anabolicos (ver video)
13. Qué es la aterosclerosis y por qué ocurre?
14. Cuales son las caracteristicas de los lipidos?

Tema 3: Carbohidratos

Los carbohidratos son sustancias naturales compuestas de carbono, hidrógeno y oxígeno.
Antiguamente se les conocía como “hidratos de carbono”.
Los carbohidratos, hidratos de carbono, glúcidos o azúcares nos aportan abundante energía


Según el número de moléculas que tengan los glúcidos se los puede dividir en cuatro grandes grupos:

• Monosacáridos que se subdividen Pentosas y Hexosas
  Los monosacáridos o azúcares simples son los glúcidos más sencillos, que no se hidrolizan, es decir, que no se descomponen para dar otros compuestos, conteniendo de tres a seis átomos de carbono.
  
  Las Pentosas:
  
  Xilosa: Se encuentra como componente en la madera.
  Fuentes: gomas de compuestos leñosos, mazorca de maíz y cáscaras de cacahuete, no se encuentra libre en la naturaleza.
  Ribosa: Es un constituyente de los ácidos nucleicos.
  Fuentes: se origina en los procesos metabólicos.
  Arabinosa: Forma parte de las gomas, mucilagos y pectinas (de este grupo, estas son las únicas que normalmente ingerimos dentro de mermeladas y dulces)
  
  Las Hexosas: (son 24 pero, solamente 4 tienen importancia biológica)
  
  D-glucosa: aparece en los frutos maduros, sangre y tejidos animales. Esta constituye el azúcar del organismo, es muy soluble en agua, y es el carbohidrato que transporta la sangre y el que principalmente utilizan los tejidos.
  Fuentes: miel, frutas, jarabe de maíz, uvas y maíz dulces, producto de la hidrólisis del almidón y de la caña de azúcar.
  D-manosa: Siempre aparece combinado en la naturaleza. Nunca libre por tanto preferimos no enunciar ningún componente.
  D-galactosa: Aparece en lípidos complejos. El hígado puede convertirla en glucosa y después en energía.
  D-fructosa: Se lo denomina azúcar de frutas. Aparece libre en la miel y en los jugos de frutas. Tiene un sabor muy dulce.
  
  
• Disacáridos se subdividen en maltosa, lactosa y sacarosa
  Los polisacáridos son biomoléculas formadas por la unión de una gran cantidad de monosacáridos. Se encuadran entre los glúcidos, y cumplen funciones diversas, sobre todo de reservas energéticas y estructurales.
  
  Maltosa: (glucosa + glucosa) Aparece en la malta o cebada germinada y es muy soluble en agua.
  Lactosa: (glucosa + galactosa) Es el azúcar de la leche y es poco soluble en agua.
  Sacarosa: (glucosa + fructosa) Es el azúcar de mesa. Se obtiene de la caña de azúcar y de la remolacha, y como todos saben, es muy soluble en agua.
  
  
• Oligosacáridos:
  
  Trisacáridos: La rafignosa se encuentra en las legumbres.
  Tetrasacáridos: La esteaquiosa, el más estudiado, se encuentra en las semillas de soja.
  
  
• Polisacáridos:
  
  Almidón: Este se encuentra en los vegetales en forma de granos, ya que son la reserva nutritiva de ellos. Aparecen en la papa, arroz, maíz, y demás cereales.
  Glucógeno: Se encuentra en los tejidos animales, donde desempeña la función de reserva nutritiva. Aparece en el hígado y en los músculos.
  Celulosa: Cumple funciones estructurales en los vegetales.
  Inulina: Aparece en los tubérculos de dalia, en alcauciles, ajos y cebollas.
  Liquenina: Aparece en los musgos y líquenes.
  Mucopolisacáridos: Cumplen función de sostén, nutrición y comunicación intercelular.
  

Funciones de los carbohidratos:
Las funciones que los glúcidos cumplen en el organismo son, energéticas, de ahorro de proteínas, regulan el metabolismo de las grasas y estructural.

• Energeticamente, los carbohidratos aportan 4 KCal (kilocalorías) por gramo de peso seco. Esto es, sin considerar el contenido de agua que pueda tener el alimento en el cual se encuentra el carbohidrato. Cubiertas las necesidades energéticas, una pequeña parte se almacena en el hígado y músculos como glucógeno (normalmente no más de 0,5% del peso del individuo), el resto se transforma en grasas y se acumula en el organismo como tejido adiposo. Se suele recomendar que minimamente se efectúe una ingesta diaria de 100 gramos de hidratos de carbono para mantener los procesos metabólicos.
  
• Ahorro de proteínas: Si el aporte de carbohidratos es insuficiente, se utilizarán las proteínas para fines energéticos, relegando su función plástica.
  
• Regulación del metabolismo de las grasas: En caso de ingestión deficiente de carbohidratos, las grasas se metabolizan anormalmente acumulándose en el organismo cuerpos cetónicos, que son productos intermedios de este metabolismo provocando así problemas (cetosis).
  
• Estructuralmente, los carbohidratos constituyen una porción pequeña del peso y estructura del organismo, pero de cualquier manera, no debe excluirse esta función de la lista, por mínimo que sea su indispensable aporte.

Los carbohidratos tienen como principal función el suministrarle energía a nuestro cuerpo, especialmente al cerebro y al sistema nervioso, por esto es que los carbohidratos son tan importantes en la dieta diaria de una persona sana ya que estos vienen siendo nuestro principal combustible para que logremos realizar muchas de nuestras actividades diarias y también es el principal combustible para que nuestro organismo funcione como tiene que hacerlo, por lo tanto si para nuestro auto buscamos la bencina de mejor calidad para no dañar este, porque no hacer lo mismo con nuestro cuerpo, el cual debería ser mucho más importante que un auto y necesitamos cuidarlo mucho más, si nuestro cuerpo no tiene la energía necesaria para funcionar bien no sacamos nada con tener el mejor auto.

Además de que los carbohidratos sean la principal fuente de energía tienen una ventaja sobre otros nutrientes que pueden generar energía ya que estos al degradarse y sufrir una combustión para sacar la energía que almacenan lo hacen de una manera mas limpia no presentan residuos tóxicos como el amoniaco que resulta del catabolismo de las proteínas, también los carbohidratos son indispensables para la contracción muscular cosa que nos muestra que son muy necesarios a la hora de realizar actividad física, sobre todo si queremos obtener resultados ya que, como podemos rendir si no tenemos la energía para hacerlo.

Tarea:

¿Cuanta energia por gramo te proporcionan los carbohidratos?
¿Cuál es la importancia de los carbohidratos en el cuerpo?
¿En que nivel de la materia se encuentran los carbohidratos?
¿Qué son los azúcares?
¿Qué carbohidratos sueles consumir?

Tema 2: Biomoléculas Inorgánicas

El análisis químico de la materia viva revela que los seres vivos están formados por una serie de elementos y compuestos químicos.

Los elementos químicos que forman parte de la materia viva se denominan bioelementos, que en los seres vivos, forman biomoléculas, que podemos clasificar en:

• Inorgánicas:
  Agua
  Sales minerales
  Algunos gases: O2, CO2, N2, ...
  
• Orgánicas:
  Glúcidos
  Lípidos
  Proteínas
  Ácidos Nucleicos

En cualquier ser vivo se pueden encontrar alrededor de setenta elementos químicos, pero no todos son indispensables ni comunes a todos los seres.

a) Bioelementos primarios, que aparecen en una proporción media del 96% en la materia viva, y son carbono, oxigeno, hidrógeno, nitrógeno, fósforo y azufre. Estos elementos reúnen una serie de propiedades que los hacen adecuados para la vida:

• Forman entre ellos enlaces covalentes muy estables, compartiendo pares de electrones. El carbono, oxígeno y nitrógeno pueden formar enlaces dobles o triples.


• Facilitan la adaptación de los seres vivos al campo gravitatorio terrestre, ya que son los elementos más ligeros de la naturaleza.

b) Bioelementos secundarios, aparecen en una proporción próxima al 3,3%. Son: calcio, sodio, potasio, magnesio y cloro, desempeñando funciones de vital importancia en fisiología celular.

c) Oligoelementos, micro constituyentes, o elementos vestigiales, que aparecen en la materia viva en proporción inferior al 0,1% siendo también esenciales para la vida: hierro, manganeso, cobre, zinc, flúor, yodo, boro, silicio, vanadio, cobalto, selenio, molibdeno y estaño. Aún participando en cantidades infinitesimales, no por ello son menos importantes, pues su carencia puede acarrear graves trastornos para los organismos.




Sales Minerales:

las sales disueltas en agua manifiestan cargas positivas o negativas. Los cationes más abundantes en la composición de los seres vivos son Na+, K+, Ca2+, Mg2+... Los aniones más representativos en la composición de los seres vivos son Cl−, PO43−, CO32−... Las sales disueltas en agua pueden realizar funciones tales como:

• Mantener el grado de grado de salinidad.


• Amortiguar cambios de pH, mediante el efecto tampón.


• Controlar la contracción muscular


• Producir gradientes electroquímicos


• Estabilizar dispersiones coloidales.

Funciones de las sales minerales:

• Forman parte de la estructura ósea y dental (calcio, fósforo, magnesio y flúor).


• Regulan el balance del agua dentro y fuera de la célula (electrolitos).


• Intervienen en la excitabilidad nerviosa y en la actividad muscular (calcio, magnesio).


• Permiten la entrada de sustancias a las células (la glucosa necesita del sodio para poder ser aprovechada como fuente de energía a nivel celular).


• Colaboran en procesos metabólicos (el cromo es necesario para el funcionamiento de la insulina, el selenio participa como un antioxidante).


• Intervienen en el buen funcionamiento del sistema inmunológico (zinc, selenio, cobre).


• Además, forman parte de moléculas de gran tamaño como la hemoglobina de la sangre y la clorofila en los vegetales.

Fuentes alimentarias y minerales:

Calcio: Leche y derivados, frutos secos, legumbres y otros.
Fósforo: Carnes, pescados, leche, legumbres y otros.
Hierro: Carnes, hígado, legumbres, frutos secos.entre otros.
Flúor: Pescado de mar, agua potable.
Yodo: Pescado, sal yodada.
Zinc: Carne, pescado, huevos, cereales integrales, legumbres.
Magnesio: Carnes, verduras, hortalizas, legumbres, frutas, leche.

El agua

• Es incoloro, insaboro, inoloro.
• Es buen conductor de la electricidad.
• Es buen disolvente.
• No tiene forma y adquiere la forma del Recipiente. Se presenta en tres estados naturales sólido, líquido y gaseoso.
• El agua por ser materia, pesa y ocupa un lugar en el espacio.
• Está conformada pro dos elementos: El hidrógeno (H) y el oxígeno (0).
• La fórmula química del agua es H2O.
• El agua se puede presentar en la naturaleza en tres estados físicos: sólido, líquido y gaseoso.
• El agua pura no tiene olor, sabor ni color.
• No tiene forma y toma la forma del recipiente que lo contiene.
• El agua es buen disolvente de muchas sustancias.
• Estados del agua: En los tres estados (sólido, líquido y gaseoso) se encuentra el agua en la naturaleza.
• En estado sólido se le encuentra en los glaciares de las cordilleras, en los polos, flotando en grandes bloques de hielo en el mar.
• En estado liquido en los océanos, mares, ríos, etc.
• En estado gaseoso en las nubes, la humedad atmosférica, vapores de agua.

EL AGUA:
El agua es la molécula más abundante en los seres vivos, y representa entre el 70 y 90% del peso de la mayor parte de los organismos. El contenido varia de una especie a otra; también es función de la edad del individuo (su % disminuye al aumentar la edad) y el tipo de tejido.

Compartimentos líquidos
El agua dentro del cuerpo se mantiene en dos compartimentos mayores, que se designan intracelular y extracelular de acuerdo a los tipos de líquido que contienen. Estos compartimentos están separados por membranas semipermeables. El líquido intracelular (LIC) (agua dentro de las células) representa aproximadamente el 30 al 40% del peso corporal. Cada célula debe ser abastecida con oxígeno y con los nutrientes requeridos; además, el contenido de agua y sal debe mantenerse dentro de límites estrechos.


El compartimento extracelular incluye el líquido intravascular o plasmático, el líquido intersticial y el líquido transcelular.

• El líquido extracelular (LEC) - intravascular o plasmático (agua dentro de los vasos sanguíneos o agua intravascular contenida en el plasma) representa aproximadamente el 5% del peso corporal total del ser humano. El plasma, la porción líquida de la sangre, contiene proteínas, que normalmente permanecen dentro de las paredes de los vasos.

El agua y las sales minerales que contiene pueden dejar los vasos e ingresar a los tejidos circundantes. En la salud el volumen líquido normal del plasma se mantiene dentro de límites relativamente estrechos.

Si se produce deshidratación o hemorragia, el volumen se reducirá y el shock será evidente.

Si se produce sobrehidratación, la acción cardíaca puede estar dificultada y el líquido se perderá de los vasos para producir edema de los tejidos subcutáneos o de los pulmones.

El plasma contiene sales minerales en concentraciones diferentes de las del agua intracelular; los componentes predominantes son sodio y cloro.

• El líquido extracelular - líquido intersticial está entre los espacios vasculares y las células. Es similar al plasma excepto que contiene muy pocas proteínas. Cuando se produce enfermedad, un incremento en el líquido intersticial se refleja en edema; una falta de líquido intersticial produce deshidratación. El líquido intersticial es relativamente mayor en volumen en lactantes que en adultos. Aproximadamente el 25% del peso corporal del neonato es líquido intersticial. A los 2 años de edad el niño está alcanzando el nivel del adulto del 15% del peso corporal.
  


• El líquido extracelular - líquido transcelular es un tipo particular que incluye el líquido cefalorraquídeo, intraocular, pleural, peritoneal y sinovial. El líquido en el tracto gastrointestinal, aunque transcelular, también puede considerarse extracorpóreo. Las colecciones patológicas de trasudado transcelular se denominan de acuerdo al sitio: ascitis (cavidad peritoneal), derrame pleural (cavidad pleural) y derrame pericárdico o hidropericardio (saco pericárdico).

TAREA:

1. ¿Qué es un elemento quimico?
2. ¿Qué es un bioelemento?
3. ¿Qué es una sal mineral?
4. Menciona las sales minerales:
5. Menciona los bioelementos primarios:
6. Menciona los bioelementos secundarios:
7. Menciona los oligoelementos:
8. ¿Define: la tabla periodica de los elementos?
9. ¿Qué es un ion?
10. ¿Qué es un cation?
11. ¿Qué es un anion?
12. ¿Qué es el agua?
13. ¿Cuál es la estructura quimica del agua?
14. ¿Cuales son las propiedades del agua?
15. ¿Cuál es la importancia del agua en el ser humano?
16. ¿Cuál es la cantidad de agua que tiene el ser humano?
17. ¿Cuales son los compartimientos de liquidos en el cuerpo humano ?
18. ¿Cuales son las funciones de las sales minerales en el cuerpo humano?
19. ¿Qué es el aire?
20. ¿De que esta compuesto el aire?

Tema 1: Materia viva

Video introductorio: Niveles de organizacion de la materia viva



NIVELES DE LA MATERIA:

Átomo: constituidos de U. Subatómicas.
Moléculas: existen orgánicas e inorgánicas.
Macromoléculas: asociaciones de moléculas.
Célula: unidad estructural y funcional de los seres vivos.
Tejidos: asociación de células con funciones específicas.
Órganos y sistemas de órganos: asociación de tejidos especializados que en conjunto forman un organismo, sin embargo no todos los organismos multicelulares alcanzan el nivel de organización de sist. De órganos.
Individuos y poblaciones:
Individuos: segunda U. Operacional de la materia.
poblaciones: conjunto de individuos de la misma especie que se cruzan entre sí y que conviven en el espacio y tiempo.
Comunidad: poblaciones que habitan un ambiente común
Ecosistema: componentes bióticos y abióticos que interactúan entre sí (tercera U. Operacional de la materia)
Biosfera: parte de la tierra en la que existe vida.



Tarea:

1. ¿Qué es la materia? (4pts)
2. ¿Qué es la materia viva? (4pts)
3. ¿De qué esta formada la materia viva? (4pts)
4. ¿Cuales son los compuestos quimicos de la materia viva? (4pts)
5. ¿En que nivel de la materia se encontrara: (4pts)
- El carbono:
- Una proteina:
- Un enterocito:
- Estomago: