Ciencias Biológicas

Sesión Nº 04Biomoléculas

Orgánicas

Biomoléculas Orgánicas:Glúcidos o Carbohidratos

Son biomoléculas orgánicas ternarias (C - H - O). Su principal fuente son las plantas (fotosíntesis).

Clasificación: Según su tamaño y función

Monosacáridos Oligosacáridos

Disacáridos

Polisacáridos Reserva Estrucurales

GlúcidosMonosacáridos:

Son las unidades básicas de los carbohidratos Son dulces, sólidos, cristalinos y solubles en agua. Según su número de carbonos se denominan:

Triosas (3C): Gliceraldehído Tetrosas (4C): Eritrosa, Eritrulosa Pentosas (5C): Ribosa, Desoxirribosa, Ribulosa Hexosas (6C): Glucosa (Dextrosa)

Fructosa (Levulosa) Galactosa

Glúcidos

Monosacáridos:

GlúcidosOligosacáridos:

Son las uniones de 2 a 10 monosacáridos. Son dulces, sólidos, cristalinos, solubles en agua,

fermentables y energéticos. Los más importantes son los Disacáridos

Maltosa (Glucosa + Glucosa) = azúcar de la malta Lactosa (Glucosa + Galactosa) = azúcar de la leche Sacarosa (Glucosa + Fructosa) = azúcar de mesa

Azúcar de mesa

Glúcidos

Disacáridos:

GlúcidosPolisacáridos:

Son las uniones de más de 10 monosacáridos. No son dulces, son sólidos, no se cristalizan y son insolubles

en agua. Polisacáridos de Reserva

Almidón = reserva energética de las plantas (tejidos y órganos de reserva).

Glucógeno = reserva energética de los animales (hígado y músculos).

Polisacáridos Estructurales Celulosa = principal estructura de las plantas (50% de todo el

material orgánico del mundo). Quitina = principal estructura de exoesqueleto de artrópodos y

pared celular de hongos.

Glúcidos

Importancia Biológica: Estos Macronutrientes son la fuente primaria de

energía de todos los seres vivos, a partir de la oxidación de la glucosa.

Forman parte esencial del ADN y ARN. Almacenan en sus enlaces químicos grandes

cantidades de energía, como en el almidón (vegetales) y el glucógeno (animales).

Forman estructuras de sostén y protección en los seres vivos, como la celulosa (pared celular vegetal) y la quitina (exoesqueleto de artrópodos y pared celular de hongos).

Glúcidos

Glúcidos

Importancia Fisiológica: El nivel de glucosa en la sangre controla el apetito

(hiperglucemia – hipoglucemia / insulina - glucagon). Mantiene la temperatura corporal y la tensión arterial. Actualmente esta comprobado que para mantenerse

saludable, al menos el 55% de las calorías diarias que ingerimos deberían provenir de los carbohidratos.

Una dieta que contenga un nivel óptimo de carbohidratos puede prevenir la acumulación de grasa corporal.

El almidón y los azúcares son fuentes de energía de rápida disponibilidad para el rendimiento físico y mental (contracción muscular y actividad neuronal).

Las fibras vegetales ayudan a que los intestinos funcionen adecuadamente.

Glúcidos

GlúcidosRelación con la Piel:

El exceso en el consumo de azúcares provoca un grado moderado de perdida de agua. El agua es necesaria para el metabolismo de los azúcares lo cual tendría un efecto indirecto en el nivel hídrico de la piel.

Una dieta alta en azúcares, muy por encima de lo necesario por gasto energético, puede favorecer la acumulación fuera de las células (glúcidos extracelulares).

Estos glúcidos forman compuestos intermedios llamados PFG´s (productos finales de la glucolización), los cuales se ligan a las proteínas de la piel, sobre todo con la elastina, la cual confiere la elasticidad a la piel, dando lugar a un envejecimiento prematuro de la piel.

La comida rápida (fast foods) que conbinan azúcares y proteínas a latas temperaturas tienen PFG´s preformadas.

¿Somos lo que comemos?¿Cada cuanto haces esto?

Comida “chatarra” en tu dieta

Lípidos

Son Biomoléculas ternarias (C-H-O), pero a veces presentan S, P y N.

Son insolubles en agua.

Ejemplos: aceites, grasas, ceras, etc.

LípidosFunciones Biológicas: Reserva energética, almacenan en sus enlaces gran

cantidad de energía (más que los carbohidratos). Son constituyentes fundamentales de las membranas

celulares. Constituyen hormonas sexuales y jugos biliares. Constituyen vitaminas (A, D, E, K). Producen aislamiento térmico y amortiguación debajo

de la piel. Protege la superficie de las plantas (ceras).

Lípidos

Lípidos

La unidad básica de los Lípidos son los alcoholes y los ácidos grasos.Alcohol: puede ser glicerol o esfingocinaÁcidos grasos: moléculas con una larga

cadena carbonada, con un extremo polar (COOH)

se conocen 70 tipos de ácidos grasos y se clasifican en : Saturados e Insaturados

Lípidos AG Saturados:

SEBOS (animales) AG Insaturados:

ACEITES (vegetales y animales)

Ácidos grasos esencialesEstos ácidos grasos no pueden ser sintetizados por el organismo y tienen que venir obligatoriamente aportados por la dieta, si no es así tendríamos carencias de este tipo de nutriente.Son los ácidos Linoleico, Linolénico y Araquidónico, imprescindibles para la formación de estructuras cerebrales y en la síntesis de prostaglandinas. El ácido Linoleico se encuentra mayoritariamente en los aceites de semillas y el Linolénico en los pescados y en la soja

LípidosLípidos Simples

Son lípidos formados por la unión de alcoholes y ácidos grasos.

Son saponificables (jabón) Se clasifican en:

Triglicéridos Céridos

LípidosTriglicéridos Formado por

tres ácidos grasos y un glicerol.

Presentes en el tejido adiposo, en el aceite doméstico y en la mantequilla.

LípidosLípidos Complejos Provienen de la unión de lípidos simples

con otros elementos químicos (S, N, P o un glúcido).

Presentan regiones hidrófilas e hidrófobas Son saponificables. Son la base estructural de las membranas

celulares Pueden ser: fosfolípidos o glucolípidos.

Lípidos

Fosfolípidos Abundantes en las membranas

celulares. Presentan una región hidrofílica y

una hidrofóbica. Hidrofílica: alcohol y ácido fosfórico. Hidrofóbica: ácido graso.

Pueden ser glicerofosfolípidos o esfingolípidos.

Lípidos

Fosfolípidos

Lípidos

Glucolípidos Presentes en las membranas

celulares animales (neuronas). Realizan las funciones de relación

celular. Funcionan como receptores

moleculares en gangliósidos y cerebrósidos (tejido nervioso).

Lípidos

Lípidos Derivados No poseen alcohol ni ácidos grasos. Son insolubles en agua. No son saponificables. Presentes en el organismo en

pequeñas cantidades. Su actividad biológica es esencial

como reguladores (hormonas y vitaminas).

LípidosLípidos Derivados Terpenos:

Esencias vegetales (menthol) Vitaminas A, E, K Transportadores de electrones (ubiquinona) Pigmentos vegetales (carotenos y xantofila)

Prostaglandinas: Participan en procesos inflamatorios Protegen la superficie gástrica de la acción del HCl

LípidosLípidos Derivados Esteroides:

Moléculas complejas, presentan anillos cíclicos.

El principal esteroide es el colesterol El colesterol es una pieza importante de las

membranas celulares. Del colesterol se deriva la vitamina D, las sales

biliares y las hormonas sexuales (testosterona y estrógenos) y hormonas suprarrenales (aldosterona)

Relación de los Lípidos y la Piel Los lípidos se encuentran en la subcutis, la región

subcutánea de la piel, brinda la amortiguación ante los golpes y las reservas de energía necesarias. Cumple también con la función de aislante térmico frente al frío.

La distribución del tejido adiposo subcutáneo es desigual en hombres y mujeres. En las mujeres se localiza principalmente en las caderas, muslos y nalgas, mientras que en el hombre en la zona abdominal.

Los lípidos forman parte esencial de la capa hidrolipídica que portege de agentes patógenos.

Relación de los Lípidos y la Piel

Patologías relacionadas a los Lípidos

ArterioesclerosisEs el estrechamiento de las arterias, provocado por un engrosamiento de la pared arterial.La concentración de lípidos y colesterol en sangre, está muy relacionada con la capacidad de padecer arterioesclerosis.El colesterol en la sangre no existe como molécula libre, para ser transportado se une a unas lipoproteínas (constan de una parte lipídica y otra proteica). Las lipoproteínas son distintas y tienen distintas funciones. LDL (Low Density Lipoproteins). HDL (High Density Lipoproteins).

Patologías relacionadas a los Lípidos

Valores Normales

Colesterol total200 mg/dL5.2 mmol/L

Colesterol LDL100 mg/dL2.6 mmol/L

Colesterol HDL50 mg/dL1.0 mmol/L

Triglicéridos150 mg/dL1.7 mmol/L

Patologías relacionadas a los Lípidos

Patologías relacionadas a los Lípidos

ArterioesclerosisLas LDL son las que transportan mayor proporción de colesterol, son muy influidas por la dieta (las grasas saturadas hacen aumentar su número) y ejercen una acción perjudicial. Las LDL van a depositar colesterol en las paredes de las arterias.

Las HDL tienen una acción protectora frente a estas enfermedades, retira colesterol de las arterias lo lleva al hígado para que se utilice en la síntesis de ácidos biliares y posteriormente sea excretado.

Las grasas saturadas son más perjudiciales que el mismo colesterol, ya que aumenta la concentración de lipoproteínas LDL. Por el contrario las grasas insaturadas, disminuyen las LDL y no aportan colesterol.

Patologías relacionadas a los Lípidos

ArterioesclerosisAlimentos ricos en grasas saturadas: carnes, aceite de coco, aceite de palma, mantequilla.Alimentos ricos en grasas insaturadas: aceites vegetales (girasol, soja, maní, maíz), aceite de oliva, pescados (omega 3).

La arterioesclerosis tiene relación directa con las enfermedades coronarias y vasculares del cerebro.

Patologías relacionadas a los Lípidos

ObesidadEl sobrepeso se define como un aumento mayor de lo normal del peso corporal en relación con la estatura. Se suele medir con el índice de Masa Corporal (IMC), que es el peso en kilogramos dividido por el cuadrado de la estatura en metros (IMC = peso/estatura2). La obesidad se define como un porcentaje anormalmente elevado de grasa corporal. En los varones, la grasa corporal normal representa el 12-20 por ciento del peso corporal. En las mujeres normales, representa el 20-30 por ciento del peso corporal.

La Revolución de las Grasas

Proteínas

Son Biomoléculas cuaternarias(C-H-O-N), pero a veces presentan S, P, Fe, Zn, Cu, etc.

Son las Biomoléculas orgánicas más abundantes en las células y son fundamentales para la vida.

Ejemplos: enzimas, hormonas, etc.

Proteínas Funciones Biológicas:

Favorecen las reacciones químicas que ocurren en los seres vivos (enzimas).

Constituyen estructuras fundamentales (colágeno, queratina).

Intervienen en la coagulación de la sangre (trombina). Permiten la contracción muscular (actina y miosina). Intervienen en la respuesta inmunológica (anticuerpos,

inmunoglobulinas). Constituyen las hormonas (insulina y glucagon). Transportan sustancias en la sangre (hemoglobina). Como última fuente de energía.

Aminoácidos

La unidad básica estructural de las proteínas son los aminoácidos.Es un carbono central (alfa) unido a un grupo amino (NH2), a un grupo carboxilo (COOH), a un átomo de hidrógeno (H) y a un radical (R).

Aminoácidos

Existen 300 aa diferentes, pero sólo a 20 forman parte estructural de las proteínas.De estos aminoácidos, a 8 se les considera como aminoácidos esenciales ya que no pueden ser biosintetizados y necesitan ser ingeridos.

Aminoácidos esenciales

Lisina LysTriptófano TrpTreonina ThrMetionina MetFenilalanina PheValina ValLeucina LeuIsoleucina Ile

Proteínas Composición:

Son cadenas de aminoácidos unidos por enlaces peptídicos (covalentes), formando a los péptidos.

ProteínasPropiedades:

Solubilidad: Esta propiedad se mantiene siempre y cuando los enlaces fuertes y débiles estén presentes. Si se aumenta la temperatura y el pH, se pierde la solubilidad.

Capacidad Electrolítica: Se determina a través de la electrólisis, en la cual si las proteínas se trasladan al polo positivo es porque su radical tiene carga negativa y viceversa.

Especificidad: Cada proteína tiene una función específica que esta determinada por su estructura primaria.

Desnaturalización: Las proteínas pueden desnaturalizarse al perder su estructura terciaria. La desnaturalización se produce por cambios de temperatura o variaciones de pH. En algunos casos, las proteínas desnaturalizadas pueden volver a su estado original a través de un proceso llamado renaturalización.

Proteínas Clasificación:

Por su forma: Fibrosas:

Son de forma alargada como filamentos. Ejem: colágeno, queratina, elastina, etc.

Globulares:Son de forma redondeada y compacta. Ejem: enzimas, globulinas, albúminas, etc.

Proteínas Clasificación:

Por el número de aminoácidos: Dipéptidos:

Formados por 2 aminoácidos. Oligopéptidos:

Formados por hasta 10 aminoácidos. Polipéptidos:

Formados por más de 10 aminoácidos, hasta cientos y miles de aa.

Patologías relacionadas a las Proteínas

Alteraciones del sistema renal. Desnutrición. Ciertas alergias de origen alimentario (al huevo,

al pescado, a la proteína de la leche de vaca) y la intolerancia al gluten, entre otras.

Un exceso de proteínas animales en la alimentación, por su contenido de fósforo y grasas saturadas asociadas, se relaciona con un mayor riesgo de osteoporosis (el fósforo compite con el calcio disminuyendo su absorción) y de enfermedades cardiovasculares.

Proteínas y Piel La Piel presenta principalmente 3 tipos de

proteínas: Colágeno, Elastina y Queratina.● Colágeno: Es el más abundante en la piel.

Sus fibras son flexibles, pero ofrecen gran resistencia a la tracción. Da firmeza.

● Elastina: Son fibras delgadas, largas y muy ramificadas. Da elasticidad a la piel.

● Queratina: es el componente de las capas externas de la piel (queratinocitos), pelos y uñas. Da dureza y resistencia a la piel.

Cicatriz keloide – exceso de acumulación de colágeno