biologia general 2
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BIOLOGÍA GENERAL
NIVELES DE ORGANIZACIÓN EN LA NATURALEZA
NIVELES DE ORGANIZACIÓN EN LOS SERES VIVOS
Lic. Guianinno Edinson Avila Aguado
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NIVEL
QUÍMICO
SISTÉMICO
NIVEL
BIOLÓGICO ORGÁNICO
HISTOLÓGICO
CELULAR
ATÓMICO
SUBATÓMICO
MOLECULAR
INDIVIDUO
POBLACIÓN
COMUNIDAD
ECOSISTEMANIVEL
ECOLÓGICO
BIOMA
BIOSFERA
ORGÁNULOS CELULARES
MÁS SIMPLE
MÁS COMPLEJO
Ej.: protón, neutrón, electrón, mesones
Ej.: hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, carbono
Ej.: agua, azúcar (glucosa), sal, CO2
Ej.: mitocondria (animal), cloroplastos (vegetal)
Ej.: neurona (animal), traqueida (vegetal)
Ej.: nervio (animal), xilema (vegetal)
Ej.: cerebro (animal), hoja (vegetal)
Ej.: Sist. nervioso (animal), Sist. vascular (vegetal)
Ej.: Hombre (animal), Abeto (vegetal)
Ej.: habitantes de una ciudad, pinos en un bosque
Ej.: Una ciudad
Ej.: los seres vivos que se encuentran en la costa
Ej.: Todos los organismos de la Tierra y sus interacciones con el mundo físico
Ej.: hombres animales y plantas de una localidad
NIVELES ABIÓTICOS(seres sin vida)
NIVELES BIÓTICOS(seres con vida)
Partículas elementalesÁtomoMolécula
Organoide u orgánulo Célula TejidoÓrgano Sistema de órganosOrganismos (individuo) Población ComunidadEcosistemaBiomaBiosfera
MATERIA INERTE MATERIA VIVA
(Protoplasma)
BIOLOGÍA GENERAL
CAPITULO 6:
NIVELES DE ORGANIZACIÓN DE LOS SERES VIVOS
INTRODUCCIÓN.
Todos los seres vivos se caracterizan por
presentar una compleja organización
debido a la diversidad de sistemas,
órganos, tejidos, que los forman; pero a
pesar de esa diversidad y complejidad
ellos presentan elementos estructurales
comunes. Ya desde Aristóteles y
Paracelso se afirmaba que todos los
vegetales y animales por muy
complicados, están constituidos por unos
pocos elementos que se repiten en cada
uno de ellos.
Esta afirmación se refería a las
estructuras macroscópicas como: la raíz,
el tallo, las hojas, las flores, etc., de las
plantas; o la cabeza, las extremidades,
ojos, boca, etc., de los animales.
Esta concepción de la organización de
los seres vivos tuvo vigencia en la
antigüedad clásica griega y en el
medioevo cristiano, hasta la invención de
los lentes de aumento y mas tarde, a
fines del siglo XVI, del microscopio,
descubriéndose que detrás de esta
estructura macroscópica existe todo un
mundo de organismos microscópicos.
Con el auxilio del microscopio se
descubrió la célula y muchos organismos
unicelulares; como estaban constituidos
y, la función que desempeñaban en la
organización celular.
En el año 1961, se inicia una etapa en la
investigación subcelular al inventarse el
microscopio electrónico que permitió
observar, dentro de la célula, estructuras
mas elementales a nivel macromolecular
que constituyen la “ultraestructura” de
ella.
Los últimos estudios sobre la materia
viviente demuestra la existencia de
niveles de organización coordinados e
integrados entre si y son los que
producen las diferentes manifestaciones
de un organismo.
JERARQUÍA DE ORGANIZACIÓN DE LA
MATERIA VIVIENTE.
En los sistemas vivos se encuentran una
escala gradual de organización, que
comprende desde los seres unicelulares
que cumplen todas las funciones vitales
de la materia viviente hasta los
organismos pluricelulares, donde las
células se asocian surgiendo niveles de
especialización colonial y asociativo.
La materia viva comienza a
individualizarse en células y a
evolucionar hasta llegar a formar los
seres vivos más complejos en
organización, de manera que se imponen
una JERARQUÍA de acuerdo a como los
seres vivos se van ubicando en la escala
animal y vegetal en función a su grado
de organización.
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BIOLOGÍA GENERAL
NIVELES DE ORGANIZACIÓN DE LA
VIDA.
Los seres vivos se caracterizan por su
complejidad. Por ello, la biología creó
una organización basada en los distintos
niveles de complejidad estructural de los
seres vivos para facilitar su estudio. Esta
organización parte de las partículas mas
pequeñas que componen un organismo
hasta llegar al conjunto de seres vivos
que viven interrelacionados en un mismo
espacio. Estos niveles de organización
biológica van desde el más simple al más
complejo. Dentro de esta escala, el nivel
superior siempre otorga unas
propiedades a la materia viva que no se
encuentran en el nivel inferior.
Para una mejor comprensión se agrupan
estos niveles en tres denominados:
1. EL NIVEL QUÍMICO. Es el nivel de
organización más. Este nivel abarca las
partículas básicas de toda la materia: los
átomos y sus combinaciones llamadas
moléculas. Un átomo es la unidad más
pequeña de un elemento químico
(sustancia fundamental) que aún
conserva las propiedades características
de dicho elemento; por ejemplo, un
átomo de hierro es la cantidad más
pequeña que puede obtenerse de ese
elemento. Los átomos se combinan por
medios químicos y dan lugar a
moléculas; por ejemplo, dos átomos de
hidrógeno que se combinan con uno de
oxigeno y forman una molécula de agua.
Se divide en tres subniveles:
1.1. NIVEL SUBATÓMICO. Los elementos
más pequeños que se encuentran en
todos los seres vivos son las partículas
que componen un átomo: los protones,
los neutrones y los electrones.
1.2. NIVEL ATÓMICO. El átomo es la
parte más pequeña posible de un
elemento químico, por lo que también es
la unidad mínima que puede intervenir
en una reacción química.
1.3. NIVEL MOLECULAR. Las moléculas
son las unidades de materia formadas
por la unión química de dos o varios
átomos; cuando las moléculas se asocian
entre si, dan lugar a las macromoléculas.
2. EL NIVEL BIOLÓGICO. Se observa
que hay muchas moléculas diversas que
pueden asociarse entre sí al obtenerse
estructuras complejas y altamente
especializadas a las que se la denomina
organelos. Cada célula esta formada
por un cuerpo discreto de citoplasma,
rodeada de una membrana celular. Los
organelos están suspendidos en el
citoplasma.
En la mayoría de los organismos pluricelulares las
células se agrupan para formar tejidos, como el
tejido muscular y el nervioso. Los tejidos a su vez,
están organizados en estructuras funcionales
llamadas órganos, como el corazón y el estomago.
Cada grupo de funciones biológicas es realizado
por un conjunto coordinado de tejidos y órganos,
llamado aparato o sistema orgánico. El sistema
circulatorio y el aparato digestivo son ejemplo de
este nivel de organización. Al funcionar juntos, con
gran precisión, los sistemas y aparatos orgánicos
integran a organismos pluricelulares complejos
(individuo).
El nivel celular presenta subniveles:
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BIOLOGÍA GENERAL
2.1. ORGÁNULOS CELULARES. Los
complejos macromoleculares se
organizan formando orgánulos celulares,
que configuran las diferentes partes de
una célula (como el núcleo, los
ribosomas, etc).
2.2. NIVEL CELULAR. La célula es la
unidad mínima de un organismo que
puede actuar de forma autónoma. Esta
compuesta básicamente por una
membrana y un citoplasma, donde se
encuentran los orgánulos.
2.4. NIVEL HISTOLOGICO. Está formado
por la agrupación de células que tienen
la misma estructura y desempeñan la
misma función; estos grupos reciben el
nombre de tejidos.
2.5. NIVEL ORGÁNICO. Los tejidos de los
seres vivos se unen para formar el nivel
orgánico. Los órganos son agrupaciones
de tejidos que cumplen una función
particular.
2.6. NIVEL SISTEMICO. Está formado por
la agrupación de órganos que cumplen
una función especifica, como por
ejemplo, el sistema endocrino y vascular.
2.3. ORGANISMO o INDIVIDUO. Este nivel
se constituye cuando todos los sistemas
se integran en forma anatómica y
funcional, así por ejemplo, el hombre.
En los organismos pluricelulares, las
células se organizan en tejidos, estos
forman órganos, que a su vez se
estructuran en sistemas. Los organismos
presentan un alto grado de complejidad:
sentidos, instinto, inteligencia,.....
3. El Nivel Ecológico. Todos los
miembros de una especie que habitan en
la misma área geográfica forman una
población, las poblaciones de organismos
que viven en una región determinada y
que interactúan entre sí. Constituyen una
comunidad, una comunidad junto con su
medio abiótico (ambiente no vivo), se
denomina ecosistema.
3.1. NIVEL POBLACIÓN. La población es
el conjunto de individuos de una misma
especie que comparten o viven en una
misma zona durante un periodo
determinado de tiempo. Por ejemplo, el
conjunto de pobladores que actualmente
viven en Pachacutec, Región Callao. En
este nivel no se estudia a los organismos
individualmente, sino las relaciones que
se establecen entre ellos.
3.2. COMUNIDAD. La comunidad, o
biocenosis, es el conjunto de diferentes
poblaciones vegetales o animales que se
encuentran interrelacionadas o
comparten un mismo medio, área o
hábitat determinado. La especies que
conforman una comunidad manifiestan
diversas formas de interacción, como el
parasitismo o la depredación.
3.3. ECOSISTEMA. Es el conjunto de
poblaciones que viven interrelacionadas
con el medio ambiente donde viven, así
por ejemplo: una ciudad. En el
ecosistema se estudian tanto los
diferentes organismo que viven
interrelacionados en una comunidad o
biocenosis, como el espacio físico en el
que viven (biotopo).
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BIOLOGÍA GENERAL
3.4. NIVEL BIOMA. Son comunidades
inmensas, que se caracterizan por el tipo
de especies de seres vivientes que
poseen, así tenemos por ejemplo, el mar,
los ríos, las lagunas, etc.
3.5. NIVEL BIOSFERA. La biosfera es el
conjunto de todos los biomas que existen
o se desarrollan en la Tierra. Es el grado
superior, y sus interacciones con el
mundo físico. Es el nivel más alto y
complejo, de organización de los seres
vivos, es decir, todo el mundo viviente.
DE LA BIOSFERA AL ÁTOMO.
Los tres primeros subniveles de
organización de la materia según su
complejidad estructural (subatómico,
atómico y molecular) están formados por
elementos que también existen en la
materia inerte. Por esta razón se les
llama niveles abióticos, es decir, sin vida.
Cabe destacar que la vida misma
comienza en el nivel celular, ya que los
niveles más simples, átomos y
moléculas, se consideran sistemas
materiales no vivientes.
La célula, como unidad morfológica y
funcional de los seres vivos, marca el
punto en el que los niveles dejan de ser
comunes con los seres inanimados para
convertirse en exclusivos de los seres
vivos. Así, a partir del nivel celular, todos
los niveles de organización son bióticos
(con vida). Hay seres que están
compuestos por una sola célula, que
realizan todas las funciones vitales: son
los organismos unicelulares. En cambio,
cuando están compuestos por más de
una célula reciben el nombre de
pluricelulares. Las distintas células de un
organismo pluricelular pueden funcionar
de forma autónoma,. Como ocurre en las
algas, pero generalmente coordinan su
funciones en beneficio de todo el
organismo, como sucede en plantas y
animales.
Un ser vivo se presenta la mayor parte
de las veces como un individuo aislado
con respecto a un medio exterior: un
roble, una pulga, un hombre, un virus.
Este conjunto individual recibe el nombre
de organismo. En ciertos casos (muy
frecuentes entre los seres inferiores), el
organismo individual no se encuentra
aislado: así, ciertas algas unicelulares
(que, como indica su nombre, poseen
una sola célula) están enlazadas
estrechamente unas con otras, de suerte
que -a primera vista- los individuos no se
distinguen.
En un segundo nivel, un ser vivo es un
conjunto de células. Este conjunto se
reduce a una sola célula en los seres
más simples, como las bacterias y los
seres unicelulares (denominados
protistas; los protozoos son protistas
animales); en cambio, comprende miles
de millones de células en los seres más
evolucionados.
La célula, unidad estructural de todos los
seres vivos, presenta numerosas
variedades y especializaciones (lo vivo
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BIOLOGÍA GENERAL
es a la vez uno y múltiple). Una de las
etapas más importantes de su existencia
es su multiplicación: una célula
«madre» da origen a una célula «hija»
que tiene aproximadamente las mismas
potencialidades.
En un tercer nivel, que puede calificarse
de subcelular, se advierten unos
elementos más constantes, menos
diversificados que las células. En
realidad, toda célula es un pequeño
universo, cuyas partes principales,
observables con el microscopio óptico.
En un cuarto nivel, que es el que interesa
a la biología molecular desde hace un
cuarto de siglo, aproximadamente, se
llega a las moléculas que constituyen los
elementos celulares; estas moléculas
pueden dividirse en dos grupos: Las
macromoléculas (moléculas gigantes)
son particularmente importantes; se
modifican sin cesar y transforman a cada
instante la arquitectura íntima de la
célula; este metabolismo es activado por
otras macromoléculas: las enzimas.
Las moléculas «ordinarias» son liberadas
por la célula, o bien provienen de los
medios exteriores tras haber atravesado
la membrana celular; estas moléculas
son utilizadas por el metabolismo, bien
como primera materia para fabricar
macromoléculas por síntesis, bien
porque su degradación libera la
energía necesaria para estas síntesis.
Todas estas reacciones metabólicas son
controladas y dirigidas por el núcleo
celular, que es el depositario de las
informaciones genéticas; es decir,
hablando metafóricamente, de los
"programas de vida" de las células .
Ciclo de vida de Ciclo de vida de Balantidium coliBalantidium coli
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LA MATERIA VIVIENTE O PROTOPLASMA
PROTO = Primera; PLASMA = Forma; “PRIMERA FORMA”.
COMPOSICIÓN FÍSICA
COMPOSICIÓN QUÍMICA
I. BIOELEMENTOS
II. BIOMOLÉCULAS
+23
Elementos Químicos: 107
PROTOPLASMA
MACRO BIOELEMENTOS
(Primarios)
BIOLELEMENTOS O ELEMENTOS
BIOGENÉSICOS
H O C N S P Mg Cl Ca Na K Fe Mn Zn I Pb Sn Ag Ni Co Sl Ba Mo Be, etc.
MICRO BIOELEMENTOS(Secundarios)
ELEMENTOSTRAZA
(Terciarios)
ELEMENTOS ORGANOGENOS
(Forman a las vidas orgánicas)
COLOIDE(Solución aguada)
PLASMA SOL(Mas ligero)
PLASMA GEL(Mas sólido)
TIXOTROPIA
PROTOPLASMA(Materia Viva)
Tixotropía
PLASMAGEL PLASMASOL
BIOMOLECULAS
C, H, O, N, SPROTEÍNAS
ÁCIDOS NUCLEICOS
BIOELEMENTOS
C, H, O, N, P
TIBURÓN
BIOMOLECULAS INORGÁNICAS:
AguaSales inorgánicasIones
BIOMOLÉCULAS ORGÁNICAS:CarbohidratosLípidos (Grasas)Proteínas (Prótidos)Ácidos nucleicosEnzimas Vitaminas HormonasAlcaloides, etc.
CAPITULO 7:
ORGANIZACIÓN QUÍMICA DE LA MATERIA VIVA
INTRODUCCIÓN.
La vida en la Tierra, así comenzó todo. El
oxigeno que respiramos, el ADN y las
proteínas que rigen nuestras células
proceden de primitivas formas de vida
microscópicas cuyo origen sigue envuelto en
un misterio.
En los ambientes helados como los polos la
existencia de la vida se debe en gran parte al
agua que a 0 C se solidifica en hielo y flota
sobre el agua liquida, separando así dos
ambientes. Así tenemos de ejemplo a los oso
polares, que destruyen los respiratorios de las
focas (crías) para tragarlas.
BIOLOGÍA MOLECULAR
La Biología Molecular es el campo de las
ciencias biológicas que se encarga de
estudiar la organización química de la
materia viva. La materia viva es un complejo
conjunto de iones, moléculas y partículas
coloidales que se organizan para constituir
múltiples sistemas estructurales y funcionales
muy complejos, que cumplen funciones
especializadas.
La materia viva se define como un sistema
físico químico sumamente complejo y
termodinámicamente activo, capaz de captar
energía de su entorno y transformarla en su
propio beneficio.
DEFINICIÓN.
El PROTOPLASMA es el termino con el que se
denomina en ocasiones a la sustancia
fundamental que dio origen a la vida.
También se le conoce como materia viva y
forma parte de las células. Dicha palabra
proviene etimológicamente de dos voces
griegas: PROTO = Primera; PLASMA = Forma;
“PRIMERA FORMA”.
Es un fluido o matriz fundamental donde se
manifiesta las características y propiedades
de la vida, se le encuentra formando la
estructura corporal de todos los seres vivos,
distribuyéndose dentro de unas cavidades
típicamente microscópicas llamadas
CÉLULAS. Este material incluiría la compleja
organización coloidal de sustancias que
componen el núcleo celular, el citoplasma, los
plastos y las mitocondrias.
La palabra PROTOPLASMA fue utilizada por
primera vez en 1839 por el biólogo químico
Purkinje, para referir a la materia viva, la cual
tiene características muy especiales, así
tenemos:
- Capacidad para responder ante los
estímulos, por ejemplo: la temperatura,
presión, etc.
- Transporta fácilmente diversas sustancias
para conseguir la energía y la materia que
permite el crecimiento y el desarrollo.
- Capacidad de reproducción, considerada
como la característica más importante de
los seres vivos, porque de esta manera se
mantiene las especies.
- Capacidad de adaptación ante un medio
ambiente, en algunos casos puede
resultar muy desfavorable, por ejemplo:
las formas de vida a 4,000 m sobre el
nivel del mar o también las formas de
vida en el desierto.
PROPIEDADES FÍSICO-QUIMICAS DEL
PROTOPLASMA.
COMPOSICIÓN FÍSICA.
En el protoplasma encontramos diversas
sustancias o moléculas, siendo el agua el mas
abundante, dichas moléculas se combinan
formando una solución aguada llamada
COLOIDE O COLOIDAL, que es heterogénea,
translucida y con una apariencia muy
semejante a la clara de huevo.
El protoplasma se presenta bajo una forma
especial conocida con el nombre de Estado o
Sistema Coloidal y contiene una variedad de
compuestos inorgánicos y orgánicos. El
estado coloidal es un caso particular de la
materia entre liquido y sólido, existiendo una
fase dispersante o disolvente que es el agua
y una fase dispersa o soluto formada
principalmente por partículas muy pequeñas
conocidas como micelas, las cuales
presentan un constante movimiento de
repulsión conocido también como movimiento
Browniano, además estas partículas
llamadas micelas son capaces de reflejar las
ondas luminosas, lo que también se conoce
como el Efecto Tyndall.
Se ha podido reconocer que presenta dos
formas del estado coloidal: zonas o regiones
muy fluidas, de menor viscosidad: el
PLASMASOL, y regiones más densas, de
mayor viscosidad: PLASMAGEL. Se ha podido
reconocer en muchos casos que hay cambios
reversibles entre estas 2 formas,
generándose entre ambos estados, un
constante e ininterrumpido intercambio,
fenómeno llamado TIXOTROPÍA.
En organismos unicelulares, como es el caso
de las amebas, hay una porción de
citoplasma de mayor viscosidad o plasmagel
pero también se reconoce el plasmasol. Los
cambios reversibles de estas dos formas
explican el movimiento ameboideo a
través de prolongaciones o seudópodos.
En la actualidad, al denominado movimiento
ameboideo se explica por una serie de
contracciones y relajamientos de una gran
variedad de microfilamentos que se localizan
principalmente por debajo de la membrana
celular y que está formando parte del
citoesqueleto.
En conclusión, la materia viva o protoplasma
es una mezcla heterogénea y compleja de
sustancias en disolución, de naturaleza
coloidal.
COMPOSICIÓN QUÍMICA.
Desde el punto de vista químico, la materia
viva tiene una estructura sumamente
compleja. En toda célula animal y vegetal
existe gran variedad de compuestos
inorgánicos y orgánicos (como ya se indicó),
mayormente disueltos en el agua.
Los principales componentes que constituyen
el protoplasma son: los Bioelementos y las
Biomoléculas.
I. BIOELEMENTOS.
Llamados también ELEMENTOS
BIOGENÉSICOS.
Son elementos químicos que conforman a los
seres vivos, importantes porque forman la
parte estructural y funcional del protoplasma
o “materia viva” ya que constituyen a las
diversas moléculas y cumplen funciones muy
especificas.
De los aproximadamente 107 elementos
químicos encontrados en la Tierra, sólo 23
componen a los seres vivos. De ellos, solo 16
están en todos los seres vivos. El análisis
químico ha podido determinar que la materia COLOIDE(Solución aguada)
PLASMA SOL(Mas ligero)
PLASMA GEL(Mas sólido)
TIXOTROPIA
PROTOPLASMA(Materia Viva)
Tixotropía
PLASMAGEL PLASMASOL
viva está formada por cuatro bioelementos
fundamentales o Biogenésicos: el oxigeno
(64%), el hidrógeno (10%), el carbono
(18.5%), y el nitrógeno (2.5%).
Según su proporción (abundancia) en el
protoplasma (desde el punto de vista
cuantitativo) están divididos en:
MACRO BIOELEMENTOS: Llamados también
MACROCONSTITUYENTES o ELEMENTOS
PRIMARIOS. Son los elementos más
abundantes de la materia orgánica: O, C, N,
H, P, S. Representan cerca del 96% en peso
de la materia viva, constituyentes de
moléculas orgánicas (organógenos). Su
porcentaje es aproximadamente 99%.
MICRO BIOELEMENTOS: Llamados también
ELEMENTOS SECUNDARIOS u
OLIGOELEMENTOS, porque estos elementos
se encuentran en menor proporción (en
mínima cantidad). Representan cerca al 4%
en peso de la materia viva. Por ejemplo
tenemos:
Na, Cl, K: Regula el contenido de agua
(equilibrio hídrico).
Ca (Calcio): Forma sales en los huesos,
dientes y caparazones, favorece la
contracción muscular.
Fe (Hierro): Constituyente de la hemoglobina
de la sangre y algunas enzimas.
Mg (Magnesio): Constituyente de clorofila de
las plantas y algunas enzimas.
Co (Cobalto): Constituyente de la vitamina
B12.
Cu, Zn, Mn: Aceleran reacciones químicas
(activan enzimas).
F: Constituyente del esmalte de los dientes.
I (Yodo): Constituyente de la hormona
tiroxina.
B: Permite el crecimiento de plantas.
Al, F, Mo, I, Si, Se, As.
ELEMENTOS TRAZA: También llamados
ELEMENTOS MICROCONSTITUYENTES, porque
muy rara vez se encuentran en el
protoplasma.
Nota.- Los Macro Bioelementos son llamados
también ELEMENTOS ORGANÓGENOS, porque
dan origen a las sustancias o biomoléculas
orgánicas como proteínas, lípidos, ácidos
nucleicos, etc. Todos estos elementos se
agrupan para formar una serie de moléculas
orgánicas e inorgánicas.
II. BIOMOLÉCULAS.
Llamadas también PRINCIPIOS INMEDIATOS.
Los átomos de estos elementos se combinan
entre si dando lugar a moléculas, que por
formar parte de los seres vivos se denominan
BIOMOLÉCULAS.
Son aquellas moléculas o sustancias
formadas a partir de los bioelementos, que
son parte estructural y funcional del
protoplasma (materia viviente). Adoptan
diversas funciones de acuerdo a su
composición y estructura.
De estas, hay algunas que son exclusivas de
los organismos, y por eso se llaman
BIOMOLÉCULAS ORGÁNICAS, como las
proteínas y los azucares. Sin embargo otras
biomoléculas se encuentran también en el
mundo inorgánico, como los carbonatos y
fosfatos, que constituyen la parte mineral de
los huesos.
Algunos proporciona el medio para las
reacciones (agua y sales), otros son
energéticos (glúcidos y lípidos); el papel +20
Elementos Químicos: 107
PROTOPLASMA
MACRO BIOELEMENTOS
(Primarios)
BIOLELEMENTOS O ELEMENTOS
BIOGENÉSICOS
H O C N S P Mg Cl Ca Na K Fe Mn Zn I Pb Sn Ag Ni Co Sl Ba Mo Be, etc.
MICRO BIOELEMENTOS(Secundarios)
ELEMENTOSTRAZA
(Terciarios)
ELEMENTOS ORGANOGENOS(Forman a las
vidas orgánicas)
estructural le corresponde sobre todo a las
proteínas, la conservación y transmisión de la
información hereditaria corre a cargo de los
ácidos nucleicos.
Las biomoléculas se pueden separar por
medios físicos. Se clasifican según el tipo de
enlace y la presencia de carbono en:
1. BIOMOLÉCULAS INORGÁNICAS. Son
moléculas que carecen de cadena carbonada.
Dentro de estas los seres vivos tenemos
principalmente:
El Agua: principal componente y el
más abundante.
Sales minerales o inorgánicas:
carbonatos, fosfatos, nitratos, etc.
CO2.
Iones: cationes y aniones
(electrolitos).
2. BIOMOLÉCULAS ORGÁNICAS. También
llamadas MACROMOLÉCULAS. Son moléculas
o sustancias orgánicas que abundan en la
célula, y que cumplen varias funciones. Están
constituidas por esqueleto de carbonos
(presentan cadenas carbonadas -C-C-C-) a los
cuales se les liga otros elementos (enlaces
covalentes predominante). Así tenemos a los:
Carbohidratos
Lípidos (Grasas)
Proteínas (Prótidos)
Ácidos nucleicos
Enzimas,
Vitaminas,
Hormonas
Alcaloides, etc.
NOTA.- Originalmente se les denominó
“orgánicos” porque se pensó que sólo los
organismos vivos podían elaborarlos,
actualmente muchos de ellos son sintetizados
en el laboratorio “in vitro” presentan enlaces
carbono-hidrógeno.
BIOMOLECULAS
C, H, O, N, SPROTEÍNAS
ÁCIDOS NUCLEICOS
BIOELEMENTOS
C, H, O, N, P
ANCHOVETA
Ciclo vital de Ciclo vital de Entamoeba histolyticaEntamoeba histolytica
Estructura interna de una lombriz de tierra.
CAPITULO 8:
AGUA Y SALES
1. BIOMOLÉCULAS INORGÁNICAS.
1.1. EL AGUA.
Es la biomolécula o principio inmediato de
naturaleza inorgánica más abundante de la
superficie terrestre, los medios acuáticos
albergan a una gran variedad de organismos.
Las primeras formas vivientes se originaron
en el agua sin duda y aun hoy es el hábitat
natural de muchos organismos.
Formada por dos átomos de hidrógeno y uno
de oxigeno, por ello su fórmula química es
H2O.
Es la base fundamental que permite el
armazón del protoplasma en las células.
Como componente corporal es el más
abundante. Organismos sencillos como las
medusas poseen un 98% de agua, en el
Hombre representa aprox. el 75-80% del
volumen celular y 60-65% del volumen del
cuerpo humano en el adulto. Los niños tienen
un porcentaje que oscila del 80-90%. La
distribución en los órganos aumenta con la
actividad que cumple, así el cerebro es el
órgano más hidratado (90%). En las semillas
el porcentaje es escaso, 10%.
En un ser vivo constituye alrededor del 70%
de su peso. Este porcentaje varia de acuerdo
al tejido; escaso en el tejido óseo y el esmalte
dental, abundante, en cambio en el tejido
muscular y en el plasma sanguíneo.
Se le encuentra de dos formas:
1. Agua Libre. Representa el 75% del agua
protoplasmática. Cumple las siguientes
funciones:
Es el medio (o ambiente) donde se
realizan el mayor número de proceso
químicos y físicos de mayor importancia
para la vida. Indispensable en la
realización de las actividades
metabólicas. Absorbe y libera calor de
manera muy lenta, participa en la
conservación de la temperatura corporal
homeostática. Interviene en la
eliminación de sustancias. Constituye un
lubricante en diversas regiones del
organismo.
Constituye el medio donde están
disueltos o dispersos el resto de
bioelementos y biomoléculas. Solvente
natural para iones minerales y otras
sustancias. Constituye un medio de
dispersión de la estructura coloidal del
protoplasma.
2. Agua Ligada. Es el 25% del agua
protoplasmática, es agua inmóvil pues esta
adherida a otras biomoléculas,
principalmente a las proteínas. El agua actúa
como un dipolo con carga eléctrica positiva y
negativa, razón por la cual puede unirse,
electrostáticamente, a las proteínas. Participa
en las reacciones enzimáticas.
PROPIEDADES QUÍMICAS:
El agua es una molécula COVALENTE y
DIPOLAR.
Es covalente, porque los dos hidrógenos
COMPARTEN sus electrones con el oxigeno,
determinando que el agua sea una molécula
relativamente estable. Entre el oxígeno y
cada uno de los hidrógenos se establece un
enlace covalente (un par de e- compartidos)
pero el oxígeno por ser más electronegativo
termina concentrando los electrones en su
zona, esto determina una distribución
asimétrica de electrones.
Es dipolar, porque posee dos polos o cargas
eléctricas, o un polo o carga parcialmente
positivo (hacia los hidrógenos) y un polo o
carga parcialmente negativo (hacia el
oxígeno). Todo esto es consecuencia de la
distribución ASIMÉTRICA de los dos
hidrógenos respecto al oxigeno, formando
ángulo de 104,5º.
ESTRUCTURA MOLECULAR
La molécula de agua presenta un bajo peso
molecular (puede adoptar la forma de vapor),
razón por la cual se presenta en 3 estados:
sólido, liquido y gaseoso.
De acuerdo a la naturaleza dipolar se sabe
que entre las moléculas de agua se
establecen unos enlaces unos enlaces
débiles, conocidos como puentes de
hidrógeno, es decir una atracción entre la
carga positiva dada por el hidrógeno de la
molécula de agua con la carga negativa dada
por el oxígeno de la otra molécula de agua.
Se sabe que el agua se encuentra en estado
liquido cuando la mayoría de sus moléculas
se mantienen unidas mediante enlaces de H+
(iones de hidrógeno).
Las sustancias que son polares, como el NaCl,
se disuelve fácilmente en el agua, ejemplo,
en el caso del NaCl los dipolos de agua logran
separar el Na del Cl, así tenemos:
O O
H+
H+
H+ H+
H+
H+
H+H+H+
O O
O
H+
O
H
HH
O
H
104,5
Agua:Covalente.Dipolar.
p- p+
Las sustancias que son neutras o apolares no
se disuelven en el agua como sucede por
ejemplo con el aceite, el petróleo, pare los
cuales existen solventes orgánicos.
PROPIEDADES:
- Es un buen disolvente.
- Tiene elevado punto de ebullición (100C).
- Elevado calor de vaporización.
- Elevada constante dieléctrica (el agua
separa fácilmente a elementos, moléculas
partículas que tienen carga eléctrica).
- El agua liquida es la única sustancia
común que se expande.
- El agua liquida tiene una tensión
superficial muy elevada.
DISOCIACION DEL AGUA.
En toda masa de agua, ciertas moléculas de
agua se disocian de la siguiente manera:
En consecuencia en toda masa de agua,
encontramos protones y oxidrilos en
cantidades iguales, ello determina que en
forma normal toda masa de agua sea mutua
(insípida o “sin sabor“).
Naturaleza Propiedades Funciones
DIPOLAR
Elevada
constante
dieléctrica
Disolvente
Disociación
Adhesión
Capilaridad
COHESIÓN
MOLECULAR
Elevada
tensión
superficial
Alto
calor
especifico
Termorregulador
ambiental y
orgánico
Máxima
densidad
1g cm3 (4 ºC)
Termoaislante de
organismos
acuáticos de
regiones polares
IMPORTANCIA DEL AGUA.
Para los seres vivos es importante porque:
- Permite el estado coloidal del
protoplasma.
- Gran disolvente de los componentes
celulares.
- Regula la temperatura de los organismos.
Na Cl
Cl-
Na+
Ion cloro
Ion sodio+ - + -
+ -
+-
+-
+-
+-
+-
+-
+-
+-
+-
+-
+ -
+ -
+ -
H2O OH-
H+ +
Protón(catión)
Oxidrilo(anión)
I O N E S
- Es agente de transporte porque asegura
los procesos vitales.
- Permite la propagación de los impulsos
nerviosos.
- Mantiene el tamaño y forma de las células
y tejidos.
- Sirve como lubricante, cuando se
encuentra en las articulaciones.
1.2. SALES.
Además del agua que representa mas del 90%
del peso de una célula, las biomoléculas
inorgánicas más abundantes son el dióxido de
carbono y las sales minerales.
Las SALES MINERALES, son biomoléculas
inorgánicas o compuestos formados por
cristales disociables en agua. Formadas por un
metal y un radical no metálico, que tienen la
propiedad de disolverse en el agua, como los
cloruros, carbonatos, fosfatos, sulfatos, etc,
que constantemente los tenemos presente en
los alimentos, y participan en la actividad vital
de los organismos.
Estas moléculas se disocian en IONES o
ELECTROLITOS, son elementos o compuestos
capaces de conducir corriente eléctrica y
presentan carga eléctrica y, si esta es positiva
se llama CATION y si es negativa se llama
ANION, que pueden ser:
Ejemplo de ANIONES (iones negativos):
Cl-, PO4-3, CO3
-2, HCO3-, SO4
-2. OH-, etc.
Ejemplo de CATIONES (iones positivos):
Na+, K+, Ca+2, Mg+2, H+, Fe+2, etc.
IMPORTANCIA DE LAS SALES Y LOS
IONES.
Aunque es pequeña la concentración de sales
en las células y los líquidos del cuerpo de las
plantas y animales dicha cantidad es de gran
importancia para el normal funcionamiento de
las células y por ende del mismo organismo.
- Regulan la presión osmótica de la célula o
presión del liquido intracelular con el
liquido extracelular que rodea a la célula.
Los iones se distribuyen tanto dentro de la
célula como en la solución que rodea a la
célula y siempre en determinadas
concentraciones. Así tenemos que el ion
Na+ siempre esta concentrado fuera de la
célula que en el interior de la célula, lo
mismo sucede con el ion Cl- y el
bicarbonato H2CO3 pero lo contrario
sucede con el ion potasio K+ y el ion
fosfato H2PO4.
- Regulan y mantienen el equilibrio ácido-
base en la célula. En los organismos vivos
tales iones son esenciales para el
equilibrio ácido-básico: específicamente en
animales para el funcionamiento de
nervios y músculos, coagulación, etc.
- Regula y mantiene el equilibrio hídrico.
Los iones cumplen varias funciones y una
de ellas es participar en la presión
osmótica por lo tanto van a regular la
entrada y salida de H2O a la célula a través
de la membrana celular; ya que el
fenómeno de osmosis significa el
movimiento del H2O a través de una
membrana semipermeable y siempre el
movimiento se realiza hacia una zona de
mayor concentración de soluto, también
se puede afirmar que el movimiento se
realiza hacia una zona de mayor
disolución.
- Forman un sistema de sostén o
protección. Las sales permiten la
formación de hueso (cristales de
hidroxiapatita), exoesqueleto calcáreo en
gasterópodos por ejemplo, el caparazón o
concha de CaCO3 en los caracoles, etc.
- Generan un potencial eléctrico que sirve
para comunicar una célula nerviosa con
otra.
1.3. GASES
En la naturaleza abunda una vasta gama de
sustancias gaseosas como el O2, CO2, H2S,
CH4, N2, etc., que desempeñan una función
especifica para la existencia de múltiples
organismos como bacterias, hongos, plantas,
y animales por ejemplo.
En Biología el estudio de los gases se centra
puntualmente en aquellas sustancias que
intervienen en los procesos y mecanismos
metabólicos de toda organización viviente,
dentro de ellas encontramos al:
O2: Que forma aproximadamente la quinta
parte de la atmósfera (20%) y también se
encuentra disuelto en el agua, durante la
respiración el oxígeno forma agua con el
hidrógeno, en la fotosíntesis el agua es
descompuesto y desprende moléculas de
oxígeno para ser usadas nuevamente.
CO2: El dióxido de carbono se encuentra en la
atmósfera, está presente en los seres vivos
(en las células) como producto o residuo de la
respiración de las plantas y animales, se
forma durante la combustión y también por la
actividad de los volcanes. Cumple un papel
importante en la fotosíntesis.
N2 : Es te gas fundamentalmente tiene a
fijarse en la naturaleza formando compuestos
inorgánicos u orgánicos como nitratos, nitritos,
y proteínas presentan un ciclo de esencial
importancia para el desarrollo de toda materia
viviente.
O3 : El ozono es el estado alotrópico del
oxígeno, es un gas oxidante, estable sólo a
temperaturas muy altas. Se forma por acción
de descargas eléctricas en la estratosfera y, al
absorber los rayos ultravioleta más nocivos,
constituye la defensa más eficaz para el
mantenimiento de la vida terrestre.
1.4. ÁCIDOS Y BASES.
De acuerdo a la definición dada por Bronsted y
Lawry un ácido es aquel compuesto que al
disolverse en el agua libera iones H+ también
llamados protones. Se llaman ácidos fuertes
cuando se disuelven completamente en el
agua y se llama ácidos débiles cuando se
disuelven parcialmente en el agua. Una base o
álcali es todo compuesto que tiene la
propiedad de poder captar o combinarse con
iones H+.
Ácido fuerte:
HCl H+ + Cl-
(ácido clorhídrico)
H2SO4 2 H+ + SO4-2
(ácido sulfúrico)
Ácido débil:
H2CO3 H+ + HCO3-
(ácido carbónico) (ion carbonato)
Base fuerte:
NaOH Na+ + OH-
(hidróxido de sodio) (ion oxidrilo)
ACIDEZ O ALCALINIDAD.
El termino acidez está en relación directa a la
concentración de iones hidrógeno [H+], es
decir, a mayor concentración de ion [H+],
mayor acidez.
La alcalinidad o basicidad está en relación
directa con la concentración de iones oxidrilo
[OH-], a mayor concentración de [OH-] existe
mayor alcalinidad, la concentración de los
iones [H+] o también iones [OH-] comúnmente
se expresa en términos de molaridad, es decir,
mol-g/l de solución.
CONCEPTO DE pH (POTENCIAL DE PROTONES
O HIDRÓGENOS).
Es una escala o indicador que mide grado de
acidez o alcalinidad de una solución, también
se le define como la mayor o menor cantidad
de protones de una solución. Indica la
concentración de hidrogeniones [H+] en
términos de – Log.
Es el potencial de iones H+ y es un termino
logarítmico que nos indica con mayor facilidad
el grado de acidez que existe en una
determinada solución. Cuanto menor es el pH,
la solución es mas ácida. El pH obedece a una
escala de valores.
Escala: de 0 a 14 (pH = 7 = neutro).
Matemáticamente para calcular el pH se
utiliza la siguiente formula:
A mayor concentración de [H+] la solución es
más ácida y el pH se aproxima a cero.
Ejem: Si la concentración es 10-3 , el pH será 3
(ácido).
pH = log 1 = pH = - log [H+] [OH-]
ACIDO = [H+] ALCALINO = [OH-]
0 7 14
H+ OH-
H+ > OH- H+ = OH- H+ < OH-
ÁCIDO NEUTRO ALCALINO
Fases de vida de un celentéreo.
CAPITULO 9:
LOS GLÚCIDOS
2. BIOMOLÉCULAS ORGÁNICAS.
Se caracterizan por contener el elemento
Carbono en mayor cantidad. Biológicamente
son de gran importancia, ya que de ellas
dependen las características estructurales y
funcionales de la materia viva.
Los cientos de moléculas orgánicas que
forman el protoplasma se agrupan en cuatro
como las características, y constituyen la base
orgánica de la materia viva. Generalmente se
encuentran disueltos, en suspensión o
ionizados (otros no) en el agua celular. Su
abundancia varia según el tipo de célula y
organismo; pero el agua se encuentra en
mayor cantidad.
MICROMOLÉCULAS.
Las micromoléculas son también llamadas
BIOMOLÉCULAS ESENCIALES. Son el número
de 30:
a) 20 Aminoácidos.
b) 5 Bases Nitrogenadas:.
BASES PIRIMIDICAS BASES PURICAS
Citosina C Adenina A
Timina T Guanina G
Uracilo U
c) 2 Azucares: ribosa y glucosa.
d) 1 Ácido Graso: El palmítico.
e) Glicerina
f) Amina-Colina
Dentro de las micromoléculas orgánicas
destacan en importancia: la glucosa, ácidos
grasos y amino ácidos.
Glucosa:
Es el monosacárido más importante y
abundante en la naturaleza. Es el carbohidrato
más aprovechado como combustible por las
células vivas. Se le conoce como “azúcar de
uva” y dextrosa. Su formula es: C6H12O6
Ácidos Grasos:
Son compuestos orgánicos que pertenecen a
la función orgánica ácido, que intervienen en
la formación de los lípidos cuando reaccionan
con la glicerina o propanotriol. Los principales
ácidos grasos son:
Ácido Butírico C3H7 - COOH
Ácido Palmítico o
Exadecanoico
C15H31 - COOH
Ácido Esteárico u
octadecanoico
C17H35 - COOH
Ácido Oleico u
octaquenoico
C17H33 - COOH
Ácido Margárico o
heptadequenoico
C16H33 - COOH
Amino Ácidos:
Los científicos suponen que los aminoácidos
fueron los primeros compuestos orgánicos que
se formaron antes de la aparición de la vida.
Contienen en sus estructura, por lo menos un
grupo amino y otro ácido. Las moléculas de
amino ácidos al combinarse entre si mediante
el enlace químico, denominado peptídico,
forman largas cadenas que van a dar origen a
las proteínas.
MACROMOLÉCULAS.
Se usa este termino para referirse a las
moléculas grandes constituidas por la unión
de unidades muy pequeñas. Muchos de estos
compuestos orgánicos son importantes pero
interesan mas cuatro grupos básicos:
Glúcidos, Lípidos, Proteínas y Ácidos
Nucleicos. Estos pueden considerarse como
las MOLÉCULAS BÁSICAS DE LA VIDA.
Los cientos de moléculas orgánicas que
forman el protoplasma se agrupan como las
más características y constituyen la base
orgánica de la materia viva. Generalmente se
encuentran disueltas, en suspensión o
ionizadas en el agua celular. La abundancia
varia según el tipo de célula y organismo; pero
el agua se encuentra en mayor cantidad por lo
que la célula vegetal contiene menor materia
orgánica que la célula animal.
Las biomoléculas orgánicas son de cuatro
tipos: glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos
nucleicos. Además están presentes las
enzimas, las vitaminas y las hormonas.
2.1. CARBOHIDRATOS
Sinonimia. Llamados también: GLÚCIDOS,
porque son moléculas que la célula utiliza para
conseguir energía, como la glucosa. Llamados
también AZUCARES, porque un gran número
de ellos tiene sabor dulce. También son
denominados GLICIDOS, ALMIDONES, o mal
llamados HIDRATOS DE CARBONO.
Modernamente son llamados SACÁRIDOS.
Definición. Son biomoléculas o principios
inmediatos de naturaleza orgánica. Son
llamadas sustancias o compuestos ternarios,
porque en su composición química siempre
encontramos átomos de C-H-O (carbono,
hidrógeno y oxígeno). Sin embargo algunos
carbohidratos biológicamente importantes
contiene además nitrógenos y azufre.
Formula General. Son mal llamados también
HIDRATOS DE CARBONO, porque en la
mayoría de ellos la cantidad de hidrógeno y
oxígeno están en proporción a la molécula de
agua., es decir el hidrógeno se encuentra en
una proporción de 2: 1 con relación al
oxígeno. Su formula empírica es: CnH2nOn o
Cn(H2O)n. En la que “n” puede ser un valor
pequeño grande. Si “n” es elevado, nos
encontramos ante polisacáridos como el
almidón y si “n” es bajo, estamos ante
polisacáridos u oligosacáridos. Ejemplo:
Glucosa C6H12O6 = C6(H2O)6
Los glúcidos químicamente se les
define como derivados aldehídicos o
cetónicos provenientes de alcoholes
polihidroxílicos, están constituidas
por varios radicales (OH) oxidrilos y
un grupo funcional aldehído (-CHO) o
cetona (-CO-), por ello se dice que
son polihidroxialdehídos o
polihidroxicetonas.
Origen. Todos los carbohidratos, menos la
lactosa o azúcar de la leche y el glucógeno o
almidón animal, son los primeros en ser
sintetizados elaborados por los seres vivos
(fotosíntesis). La fuente más abundante de
estas moléculas en la Tierra son los vegetales,
los que dan origen a los carbohidratos, pues
por medio del proceso de FOTOSÍNTESIS,
fabrican glucosa (C6H12O6), a partir del cual se
forman o derivan todos los carbohidratos que
se conocen.
Los carbohidratos constituyen los compuestos
más abundantes del peso de casi todos los
vegetales (60-40%), debido
fundamentalmente a la celulosa presente en
su pared celular. En contraste, el tejido animal
contiene una cantidad comparativamente
pequeña, por ejemplo menos del 1% en el
hombre.
Importancia de los Glúcidos. Son dos las
funciones biológicas principales; energética y
estructural.
A) ENERGÉTICA: Los glúcidos son formados
por fotosíntesis de las plantas con
clorofila. Su importancia radica en que
proporcionan la mayor parte de energía,
ya que sirven como fuente de energía
tanto para células animales como
vegetales. Un gramo de glúcido produce 4
Kcal, exactamente 1 gramo de glucosa
nos proporciona 3,800 calorías. La glucosa
está presente en muchos alimentos
vegetales, por ejemplo el almidón de la
papa.
Los glúcidos son almacenados cuando no
lo necesitan los seres vivos, constituyendo
la reserva energética que será utilizada
cuando el organismo así lo requiera.
Ejemplo: almidón (vegetales) y glucógeno
(animales).
B) ESTRUCTURAL: Algunos azucares
desempeñan una función estructural, ya
que muchas estructuras biológicas están
constituidas por glúcidos. Ejemplo: la
pared celular vegetal contiene celulosa, la
pared celular de los hongos contiene
quitina, como también lo es el
exoesqueleto de los artrópodos, y algunos
como la ribosa y la desoxirribosa se hallan
en los ácidos nucleicos. En las células
animales forman el glucocálix para el
reconocimiento celular.
Clasificación. Los glúcidos están formados
por subunidades de moléculas pequeñas
llamadas monómeros, como la glucosa, y por
cadenas más grandes de monómeros
llamados polímeros, como el almidón.
Según el número de monómeros que
contengan, los glúcidos se pueden agrupar o
clasificar en tres clases:
a) Monosacáridos, un monómero
b) Oligosacáridos, dos o mas monómeros, y
c) Polisacáridos, mayor de diez monómeros.
A. MONOSACÁRIDOS. Llamados también
AZÚCARES SIMPLES, porque se caracterizan
por presentar las unidades químicas o
monómeros de los demás glúcidos o azucares
complejos.
Son los carbohidratos más simples y sencillos,
que encontramos en el protoplasma y en toda
la naturaleza.
Están formados por moléculas que contienen
de 3 a 7 átomos de carbono, se disponen
formando una cadena lineal.
Formula química: CnH2nOn o (CH2O)n. En este
grupo encontramos a los monosacáridos que
reciben su nombre, teniendo en cuenta el
número de átomos de carbono, agregándosele
la terminación OSA, denominándoseles
respectivamente triosas, tetrosas, pentosas,
hexosas, o heptosas.
Ejemplo: la glucosa, C6H12O6, en la caña de
azúcar recibe el nombre de fructuosa, en la
leche recibe el nombre de lactosa, etc.
Propiedades. Se caracterizan por ser
- Muy solubles en agua (hidrosolubles), por
la presencia de grupos hidroxilos –OH y
porque sus moléculas son polares.
- La mayoría tiene un sabor dulce,
- No hidrolizados,
- Sólidos cristalinos blancos (cristalizables)
porque cristalizan fácilmente y pasan a
través de la membrana celular,
- Presentan poder reductor.
Clasificación. Por el número de átomos de
carbono que llevan sus moléculas se dividen
en:
GLÚCIDO (Nº
ÁTOMOS DE
CARBONO)
FORMULA
CLASIFICACIÓN SEGÚN EL
GRUPO FUNCIONAL EJEMPLOS
ALDOSAS CETOSAS
3C – TRIOSA C3H6O6 Gliceraldehido Dihidroxiacetona
Glicerosa
4C – TETROSA C4H8O4 Eritrosa Eritrulosa Eritrosa 5C – PENTOSA C5H10O5 Ribosa Ribulosa Desoxirribosa ADN
Ribosa ARN. Ribulosa FotosíntesisXilosa
6C – HEXOSA C6H12O6 Glucosa Fructuosa Glucosa o Dextrosa o Azúcar de uvaFructuosa, LevulosaManosa Galactosa
7C – HEPTOSA C7H14O7
8C – OCTOSA C8H16O8
9C – NONOSA C9H18O9
10C – DECANOSA C10(H2O)10
BIOLOGIA GENERAL
Entre los monosacáridos importantes tenemos
las pentosa y las hexosas.
Entre las pentosas la ribosa, desoxirribosa,
y ribulosa. Las dos primeras se encuentran
formando los ácidos nucleicos y el tercero
interviene en la fotosíntesis.
Entre las hexosas tres son de importancia
biológica: glucosa y galactosa (aldohexosas)
y, fructuosa (cetohexosas).
PRINCIPALES MONOSACARIODS Y SU FUNCIÓN CARBOHIDRATO
S
FUENTES CARACTERÍSTICAS Y FUNCIONES
GLUCOSA Jugos de fruta, miel
de abeja, savia de
las plantas, sangre,
tejidos animales;
todas las células
vivas.
Es una aldosa y hexosa (6C), es la molécula
energética que en solución es la dextrosa. Constituye
el azúcar del organismo, se le encuentra en la sangre
y en los tejidos animales, combinada da lugar a los
polisacáridos como el almidón, el glucógeno, la
celulosa y derivados. Su deficiencia se conoce como
hipoglicemia y su exceso como hiperglicemia. Cuando
la hiperglicemia es patológica, entonces se le
denomina diabetes. La glucosa es el primer glúcido
que proviene directamente de la fotosíntesis o por
degradación de la digestión (rompimiento de algunos
oligosacáridos y polisacáridos). Interviene en la
respiración celular. La utilizan las células para
obtener energía. Llamada también Dextrosa, “azúcar
de uva” o “azúcar de sangre”.
FRUCTUOSA o
LEVULOSA
Miel, frutas. Es una cetosa y hexosa (6C), llamada “azúcar de
fruta” es el mas dulce de todos los monosacáridos. Es
fuente de energía para las células (espermatozoides).
El hígado y el intestino pueden convertirla en
glucosa.
GALACTOSA Leche Es una aldosa y hexosa (6C) se diferencia de la
glucosa por la posición (OH) en carbono cuatro. No se
encuentra libre en la naturaleza, sino combinada con
la glucosa, formando así la lactosa. Lo encontramos
en los mamíferos, el hígado puede convertirla en
glucosa. Aparece en el tejido nervioso asociado con
grasas bajo la forma de glucolípidos.
RIBOSA ARN Pentosa. Molécula que interviene en la transmisión de
información genética (ARN). Interviene en el
Lic. Guianinno Edinson Avila Aguado
77
43
Glucosa
6
54
23
1
6
52
1
ribosa
BIOLOGIA GENERAL
transporte energético como elemento constituyente
del ATP.
DESOXIRRIBOSA ADN Pentosa. Se diferencia de la Ribosa por la falta de un
oxigeno. Forma parte del material genético (ADN).
Lic. Guianinno Edinson Avila Aguado
78
B. OLIGOSACÁRIDOS. (pocos, escasos,
algunos). También llamados OSIDOS, porque
están constituidos por dos o mas azúcares.
Son carbohidratos formados por dos, tres,
cuatro, hasta diez monosacáridos, los que se
unen linealmente por unos enlaces llamados
enlace GLUCOSIDICOS.
Los enlaces glucosídicos se originan por
reacción entre grupos OH de dos
monosacáridos con perdida de una molécula
de agua. Puede ser por la posición del oxidrilo:
a (OH hacia abajo) o ß (OH hacia arriba)
ubicado en el carbono principal de la reacción.
DISACÁRIDOS. Son aquellos carbohidratos u
ósidos que se forman por unión o
condensación de dos moléculas o unidades de
monosacáridos simples con pérdida, liberación
o eliminación de una molécula de agua. Estas
moléculas pueden ser del mismo
monosacárido o de monosacáridos diferentes,
y se forman un enlace glucosídico entre
ambos monosacáridos (es una reacción
reversible).
Propiedades: Se caracterizan por ser:
- Solubles en agua.
- Hidrolizables, en el protoplasma se
encuentran en solución, por lo que son
fácilmente absorbibles.
- De sabor dulce y cristalizables.
Formula General: C12H22O11.
Ejemplo:
C6H12O6 + C6H12O6 C12H22O12 + H2O
Cuando un disacárido se hidroliza se forma
dos moléculas de monosacáridos.
(HIDRÓLISIS) (SÍNTESIS)
C12H22O12 + H2O C6H12O6 + C6H12O6
Clasificación. Los disacáridos más
comunes están formados por dos
hexosas, como:
Glucosa + Glucosa Maltosa + H2O
Glucosa + Galactosa Lactosa + H2O
Glucosa + Fructosa Sacarosa + H2O
Ejemplo de Disacáridos de importancia
biológica, más abundantes en la naturaleza
son:
Enlace α
Enlace β
PRINCIPALES DISACARIODS Y SU FUNCIÓN
CARBOHIDRATO FUENTES CARACTERÍSTICAS Y FUNCIONES
SACAROSA o
AZÚCAR CIOMUN
(“azúcar de caña”)
Caña de azúcar,
beterraga o
remolacha
azucarera,
piñas, miel.
La usamos diariamente en nuestra mesa, es de sabor dulce. Es
un nutriente importante para la alimentación humana ya que
aporta energía a las células. Formada por la condensación de
una molécula de glucosa y una fructuosa mediante enlace a
1,2. En los intestinos al fijar una molécula de agua se desdobla
en una molécula de glucosa y fructuosa.
MALTOSA
(“azúcar de
malta”)
Semillas de
cebada
El nombre se debe a la presencia de este azúcar en la malta, no
se encuentra libre en la naturaleza se obtienen al germinar los
granos de los cereales que contienen almidón mediante
enzimas que la descomponen en maltosa, es decir se forma por
la degradación enzimática del almidón, fermentado de cerveza
o mosto. Consta de dos moléculas de glucosa unidas por enlace
a 1,4. Se utiliza en la fabricación de cerveza.
LACTOSA
(“azúcar de la
leche”)
Leche de
mamíferos
Se encuentra libre en la leche de los mamíferos (leche de los
lactantes). La leche humana contiene 7% y la leche de vaca 5%
de lactosa. Esta formada por una molécula de glucosa y otra de
galactosa unidas por enlaces ß 1,4. Débil sabor dulce. Aporta
energía a la célula.
TREMALOSA Azúcar principal de la hemolinfa de los insectos, formado por
dos glucosas y unidas por enlaces a 1,1.
C. POLISACÁRIDOS. Son carbohidratos o
glúcidos formados por la condensación o
polimerización de largas cadenas de “n”
(varias moléculas) unidades de monosacáridos
con la correspondiente pérdida de una
molécula de agua por cada enlace, unidos
mediante enlaces glucosídicos alfa (a) o beta
(ß) y reacciones de condensación.
Formula General: (C6H10O5)n. Hasta 10
unidades, se denominan oligosacáridos.
Propiedades: Generalmente son
- Hidrolizables
- Son insolubles en agua,
- No tienen sabor dulce
- Ni se puede cristalizar
- Unos cumplen función estructural en las
plantas, como la celulosa y hemicelulosa,
y otros sirven de material de reserva para
la células vegetales (almidón) y
animales(glucógeno) y un tercer grupo
forma pectinas, gomas y sustancias
similares.
Dentro de los principales
polisacáridos tenemos a los
almidones, glucógeno, celulosa, etc.
Polisacáridos de función estructural:
Celulosa: Llamada también agarosa, es el
polisacárido fibroso y estructural que se
encuentra en todas las plantas, sirviendo
como componente estructural (formando
parte) en la pared celular vegetal y de las
algas, siendo el más abundante e importante
en el reino vegetal. Este polisacárido es el
componente principal de la madera, la ropa
de algodón, las hojas de los libros, lino, ramio.
En la madera se halla constituyendo el 50%,
pero sustancias como el algodón se componen
casi exclusivamente de celulosa.
La celulosa esta constituida por largas
cadenas lineales formadas por más de 2,000 a
3,000 unidades de glucosa, unidas
fuertemente por enlaces glucosídicos ß(1,4). A
diferencia del almidón, las cadenas son casi
exclusivamente lineales, permitiendo a la
celulosa contener una gran cantidad de
puentes de hidrógeno, como consecuencia las
cadenas se compactan estrechamente
formando fibras, evitando así la acción
solvente del agua, es decir, son insolubles en
el agua; el ácido clorhídrico muy concentrado
las hidroliza produciendo glucosa.
(C6H10O5)n + nH2O n(C6H10O6)
Polisacárido + n agua = n
monosacáridos
La hidrólisis parcial de la celulosa
produce glucosa, no obstante el
hombre y los animales carnívoros no
pueden utilizarla como fuente de
glucosa, pues sus jugos digestivos
no contienen enzimas que hidrolicen
los enlaces beta glucosídicos; sin
embargo resulta muy importante en
la formación del bolo fecal, evitando
así el estreñimiento. Muchos
microorganismos (bacterias) y los
animales herbívoros (ovejas, vacas,
caballos) pueden digerir la celulosa,
mediante enzimas que elaboran para
hidrolizarla; los animales superiores
y los insectos que se alimentan de
madera como los termes o
comejenes y ciertos caracoles, solo
pueden hacerlo porque contienen
microorganismos en su aparato
digestivo, cuyas enzimas catalizan la
hidrólisis de la celulosa.
Hemicelulosa: Es un polisacárido semejante
a la celulosa pero es mas soluble y más fácil
de hidrolizar. Forman, también, junto con la
celulosa la pared de la célula vegetal.
Quitina: Polisacárido estructural esta formado
por muchas unidades de glucosa nitrogenada
no ramificada (N-acetilglucosamina) unidos
por enlaces ß(1,4). Se le encuentra formando
parte de la estructura externa (exoesqueleto)
de insectos, artrópodos y
crustáceos(escarabajo, escorpión, muy-muy,
garrapata, etc.), forma la pared celular de los
hongos.
Polisacáridos de reserva:
Almidón: El almidón constituye material de
reserva en vegetales y algas. Se encuentra
ampliamente distribuido en los vegetales,
presente en los tallos, raíces, y frutos,
constituyendo la sustancia de reserva vegetal
más importante. Es considerado como el
primer producto aislable y característico de la
fotosíntesis.
Polisacárido de reserva está formado por n
unidades o moléculas de glucosa de dos tipos
de polímeros, es decir, la molécula de almidón
es una mezcla de dos tipos diferentes de
polisacáridos: amilosa (enlace α 1,4) y
amilopectina (enlace α 1,4 y α 1,6). formando
cadenas lineales y ramificadas. Su hidrólisis
completa produce glucosa, después de pasar
por una serie de compuestos intermedios
como dextrinas y maltosa. Es insoluble en el
agua fría pero si en la caliente.
(1 - 4)
(1 - 6)
El brillo y rigidez que el almidón imparte a las
telas cuando estas se planchan, se debe a la
formación de dextrinas.
- Amilosa: Constituye el 10-20% del
almidón. Se le considera una poliglucosa,
forma una estructura helicoidal no
ramificada. Es soluble en agua y de fácil
digestión por el hombre. Con el yodo
reacciona dando una coloración azul.
- Amilopectina: Constituye el 80-40% del
almidón. Forma una estructura ramificada.
Es de fácil digestión por el hombre; el yodo
da una coloración rosa violácea.
Estructura inerna de una estrella de mar.
CAPITULO 10:
LOS LÍPIDOS
INTRODUCCIÓN.
Las membranas celulares son estructuras
lipoproteicas (formadas por lípidos y
proteínas) a través de las que se transportan
sustancias útiles para mantener el
metabolismo. La presencia de lípidos es
importante para la fluidez membranosa. La
transmisión nerviosa en el cerebro requiere de
grasas en los axones de la neurona.
2.2. LÍPIDOS.
Sinonimia. Llamados también GRASAS,
porque son sustancias untuosas al tacto.
Definición. Son principios inmediatos o
biomoléculas orgánicas ternarias, al igual que
los glúcidos, compuestas de C, H, O, que
pueden contener ocasionalmente además P y
N. Son componentes esenciales de todas las
células animales y vegetales.
Composición Química. Desde el punto de
vista químico existen dos grupos claramente
distintos: uno formado por sustancias de
composición química homogénea o simple, las
grasas, y otras cuya composición química es
muy variada y compleja: los lipoides.
1. Grasas. Químicamente las células de grasa
del cuerpo humano se componen de tres
moléculas de ácidos grasos y una molécula de
glicerina.
GLICERINA + 3 ÁCIDOS GRASO = LÍPIDO +
AGUA
Químicamente son ésteres del propanotriol
(CH2OH-CHOH-CH2OH), también llamado
glicerina, con los ácidos grasos. A todos los
ácidos de las grasa se les llama ácidos
grasos superiores: grasos porque se
encuentran en las grasa, y superiores, por su
elevado peso molecular.
Podemos por lo tanto, definir las grasa como
los ésteres de los ácidos grasos
superiores y el propanotriol.
La reacción que se produce entre un ácido
graso y un alcohol trivalente (glicerina)se
llama esterificación, y el producto resultante
es un éster (grasa) con formación, además de
moléculas de agua:
Se observa que tres moléculas de ácido
palmítico se combinan con una molécula de
glicerina para formar el tripalmitato de
glicerilo (grasa) y tres moléculas de agua.
Los lípidos también se hidrolizan dando por
resultado el desdoblamiento del lípido.
GRASA + AGUA = GLICERINA + 3ÁC.
GRASOS
En el organismo humano se encuentran
sustancias que disuelven la grasa, actuando a
nivel del duodeno, esta sustancia señalada es
la “bilis” y es elaborada por el hígado y se
almacena en la vesícula biliar.
Las grasa naturales son mezcla de distintos
triglicéridos en proporciones variables. En
general, las grasa de origen vegetal son
liquidas a temperatura ambiente (aceites); las
de origen animal suelen ser sólidas o
semisólidas (sebos y mantecas). Los ácidos
grasos más frecuentes son: ácido palmítico,
ácido esteárico y ácido oleico.
Los lípidos presentan gran variabilidad, así
tenemos ácidos grasos, alcoholes, ceras,
acilglicéridos, esteroides, glicerofosfolípidos y
esfingofosfolípidos.
2. Los lipoides. Sus propiedades físicas son
semejantes a las de las grasa, pero su
composición química es muy variada; en ella
pueden entrar, además del carbono,
hidrógeno y oxigeno, el fósforo y el nitrógeno.
Los lipoides más importantes son: los
glicéridos, céridos, fosfolípidos y cerebrócidos,
esteroides.
Formación. Los lípidos generalmente están
constituidos por 2 moléculas:
- Alcohol : son compuestos que tiene un
grupo oxidrilo (-OH) unido a un átomo de
carbono alifático.
- Ácido carboxílico (ácido graso) son
compuestos que se caracterizan por la
presencia del grupo.
El alcohol y los ácidos grasos reaccionan entre
sí (reacción de esterificación).
Propiedades Físicas. Se reúnen bajo la
denominación de lípidos gran cantidad de
sustancias con propiedades físicas muy
parecidas. Dichas propiedades son
- Muy poco solubles en el agua (insolubles),
pero si muy solubles en solventes no
polares u orgánicos (como el alcohol,
benceno, acetona, cloroformo, gasolina,
ácidos, éter sulfúrico y otros disolventes
orgánicos).
- Presentan brillo graso,
- Ser untuosas al tacto
- Muy poco densas.
Importancia Biológica. Los aspectos más
importantes del papel biológico que cumplen
los lípidos son:
A. ENERGÉTICA. Los lípidos intervienen en los
procesos metabólicos como material
energético, porque constituyen el combustible
inmediato del organismo, liberan por
oxidación el doble de energía que los glúcidos,
un gramo de grasa produce 9,4 Kcal. Ejemplo:
el colesterol, constituyen una fuente de
energía para las células, su oxidación produce
9,100 calorías.
En los animales el exceso de lípidos es
almacenado en el tejido adiposo
constituyendo una importante fuente o
almacén de reserva energética del organismo
y de las células en forma de aceites y grasas
(triglicéridos).
B. TERMOAISLANTE. Las grasa almacenadas
debajo de la piel, en el tejido adiposo, forman
una capa aislante que impide la pérdida
innecesaria de calor (por ser malos
conductores del calor), es importante para los
animales de zonas polares como focas y
ballenas, porque sirven como aislantes y los
protegen de cambios de temperatura y de los
golpes.
C. ESTRUCTURAL. Constituyen parte del
material estructural de los organismos vivos.
Así por ejemplo, los cerebrócidos se
encuentran en la sustancia blanca del tejido
nervioso y a nivel celular se organizan
formando parte de todo el sistema de
membranas, como las mitocondrias,
cloroplastos y de la misma membrana
plasmática. Entre estos lípidos tenemos a los
fosfolípidos (en el cerebro y músculos) y los
esfingolípidos.
D. REGULACIÓN CELULAR. Otros lípidos
intervienen en la absorción y transporte de las
vitaminas A, D, E y K. Otros son precursores
de hormonas esteroideas como la
testosterona y la progesterona.
O
Carboxilo (- C - OH)
ALCOHOL ÁCIDO GRASO
ALCOHOL
O
OH + C
OH
ÁCIDO GRASO
O
O C
+ H20
Enlace ester
Lipido
Clasificación. Se clasifican atendiendo al tipo
de ácido graso que contengan. Se conocen los
siguientes ácidos grasos: Ácido Esteárico,
Ácido Oleico, y Ácido Margárico.
Si la grasa contiene ácido esteárico tendremos
la Estearina.
GLICERINA + 3A.ESTARICOS = ESTEARINA
La margarina es la más conocida.
GLICERINA + 3A. MARGÁRICO =MARGARINA
La grasa oleina.
GLICERINA+3 ACIDOS OLEICO =OLEINA
La palmítica.
GLICERINA+3AC.PALMITICO=PALMITINA
Cuando se hidrolizan también se aumenta 3
moléculas de agua. Ejemplo:
MARGARINA+3H2O=GLICERINA+3AC.MARGAR
ICO
La grasas también se clasifican en:
1.- LÍPIDOS SIMPLES: Están formados por
ácidos grasos y alcohol.
A. ÁCIDOS GRASOS. Son un grupo
abundante de lípidos. En las células, los ácidos
grasos aparecen muy poco en forma libre, en
su lugar son esterificados a otros
componentes.
Las moléculas de ácidos, constan de cadenas
hidrocarbonadas largas con un número par de
carbonos, que termina en un grupo carboxilo
(-COOH), y conforman la formula estructural:
CH3-(CH2)n-COOH.
Los ácidos grasos más abundantes en los
tejidos son: ácido mirístico (14C), el ácido
palmítico (16C) y el ácido esteárico (18C).
Ejemplo: ácido palmítico, cuya formula
abreviada es CH3-(CH2)14-COOH.
Dependiendo si existe o no enlaces covalentes
dobles, los ácidos grasos se clasifican en
saturados e insaturados.
Los ácidos grasos saturados, poseen solo
enlaces covalentes simples. Ejemplo: ácido
palmítico.
Los ácidos grasos insaturados, presentan
algún enlace covalente doble, porque la
cadena hidrocarbonada está unida por dobles
enlaces. Ejemplo: siendo los más comunes el
ácido oleico (18C) y linoleico (18C).
B. ACILGLICÉRIDOS, GLICÉRIDOS, O
GRASAS NEUTRAS. Son llamados
comúnmente aceites y sebos; son moléculas
originadas por la esterificación de 1, 2 o 3
ácidos grasos con el alcohol glicerina (glicerol
o propanotriol).
C. TRIGLICERIDOS. Los más importantes
glicéridos son los triglicéridos (también
llamados triacilgliceroles), que se forman por
la esterificación del glicerol con 3 ácidos
grasos por enlace éster.
Si los ácidos grasos que componen un
acilglicérido son insaturados, esta molécula
será liquida a temperatura ordinaria y recibe
el nombre de aceite (común en vegetales).
Ejemplo: En las plantas forma aceites como la
Palma aceitera.
Si los ácidos grasos son insaturados, la
molécula es sólida, a pesar de estar a
temperatura bastante elevada, y se denomina
sebo (común en animales de sangre caliente,
homeotermos). Algunos animales (de sangre
fría, poiquilotermos) poseen aceite. Ejemplo:
grasa de foca.
La función de las grasa neutras es servir como
la principal reserva energética de los
animales, porque suelen almacenarse en
células del tejido adiposo (grasa subcutánea).
Ac. graso
Ac. graso
Ac. graso
GLICEROL
D. CÉRIDOS. Su molécula esta constituida
por esterificación de ácidos grasos superior
(generalmente el ácido graso es el ácido
oleico) y un alcohol monoxidrílico (que
presenta un solo hidroxilo OH, es decir,
monovalente) de elevado peso molecular
(superior), en lugar de la glicerina. Por
ejemplo la cera de abeja: palmitato de
miricilo. En la mayoría de las ceras abundan el
alcohol cetílico y dolicol.
ALCOHOL + AC. GRASOS = CERAS
Las ceras se caracterizan por ser insolubles en
el agua. Se encuentran muy distribuidas en las
estructuras de animales y plantas. Las ceras
vegetales y las bacterianas son sólidas; en
cambio, las de los animales son ligeramente
liquidas.
Son moléculas con fuerte carácter lipófilo. Por
ello la unión de moléculas de cera origina
laminas impermeables, como recubrimientos,
protectores de pelos, plumas, piel,
exoesqueleto de insectos, etc., Ejemplo: en las
aves cubren finalmente a las plantas, evitando
su deterioro por la humedad. Las abejas y
avispas construyen sus panales, secretando
ceras, constituidas por alcoholes de 25 a 34
carbonos y ácidos grasos saturados tales
como el palmítico.
En las hojas, tallos y frutos en las plantas
superiores evitan la pérdida de agua del
medio interno, como las ceras secretadas por
la palmera, la caña de azúcar y otros. Los
cactus, así como la gran mayoría de serófilas
(plantas del desierto), soportan la acción de
los rayos solares sin disecarse.
Su función es evitar la deshidratación de
plantas y animales. Es grasa neutra. Otras
ceras son el espermaceti (esperma del
cachalote) de ballenas, lanolina cera que
protege la lana, el cerumen del conducto
auditivo del ser humano, etc.
2.- LÍPIDOS COMPUESTOS o COMPLEJOS:
A. GLICEROFOSFOLÍPIDOS o
FOSFOLIPIDOS: Son lípidos que se
caracterizan por tener en su molécula átomos
de fósforo, están constituidos por C, H, O, N y
P. Su estructura consta de 2 ácidos grasos
unidos (esterificados) a una molécula de
glicerol (glicerina), éste a su vez se une a un
ácido fosfórico, el cual también se une a una
base nitrogenada, es decir, una molécula de
aminoalcohol (serina, colina, etanol amina). Se
encuentran formando parte de la membrana
celular.
Los fosfolípidos más importantes son: la
lecitina y la cefalina.
Las lecitinas, (o fosfatidilcolina) se
encuentra presente en el hígado, el tejido
nervioso y la yema de los huevos.
Las cefalinas (o fosfatidiletanolamina) las
encontramos en toda la materia viva,
especialmente el cerebro y otros tejidos.
La fosfatidilserina abunda en el cerebro.
Estos fosfolípidos presentan un
comportamiento anfótero debido a la
existencia de una carga negativa en el grupo
fosfato y de carga positiva en el grupo
aminoalcohol.
De esta manera resulta su naturaleza
anfipática, es decir poseen una zona polar
(cabeza) representada por el glicerol, el ácido
Ac. graso
Alcohol
PM R - OH
ÁCIDO GRASO
Ac. graso
N
Ac. graso
GLICEROLP
Cola no polar
Cabeza polar
fosfórico y el aminoalcohol y una zona apolar
(cola) constituido por los ácidos grasos. La
región apolar es hidrofóbica, lo que favorece
la formación de diversas estructuras como
micelas, bicapas y membranas biológicas, en
medio acuoso.
Los fosfolípidos se hidrolizan en el organismo
humano gracias a las enzimas llamadas
fosfatasas.
B. ESFINGOFOSFOLÍPIDOS o
ESFINGOLIPIDOS: Presente en las
membranas de células vegetales y animales.
En los animales los encontramos en grandes
cantidades en el cerebro y tejido nervioso,
forma la mielina de las fibras nerviosas
(axones). Están constituidos por esfingosina
(aminoalcohol insaturado, 18 carbonos), ácido
graso, ácido fosfórico y aminoalcohol, la
colina.
C. CEREBRÓCIDOS O GLUCOLÍPIDOS: Son
parecidos a los fosfolípidos, de los que se
diferencian porque no contienen ácido
fosfórico, y en su lugar presentan una
molécula de azúcar. Los cerebrócidos forman
la mielina de las células nerviosas.
3.- LÍPIDOS DERIVADOS: Son lípidos
complejos que no poseen ácido grasos y
alcoholes en su estructura. Entre los más
importantes tenemos a los derivados del
isopreno y los esteroides.
A. DERIVADOS DEL ISOPRENO:
- Terpenos caucho, vitamina E, K.
- Carotenos carotenoides y provitamina
A
B. ESTEROIDES: Son lípidos químicamente
semejantes pero biológicamente distintas,
están formados a partir del ciclo pentano
perhidrofenantreno. En su estructura no
presenta ácidos grasos (por lo tanto no forma
jabones como las grasa neutras).
Comprende una variedad de sustancias, se
encuentran en las hormonas sexuales, en la
sangre están en forma de colesterol,
pigmentos o ácidos biliares, vitaminas lipídicas
(vitamina D) y hormonas sexuales. Así
tenemos:
Colesterol: Es un esteroide que posee un (-
OH) oxidrilo en el carbono 3 del primer anillo
(A) y en D-17 una cadena alifática de unos 8
carbonos. Forma parte estructural de las
membranas y cubiertas mielínicas. Es
precursor de otras moléculas, como son:
ácidos biliares (para emulsión y absorción de
lípidos), vitamina “D” (para asimilar calcio),
hormonas de la corteza suprarrenal
(aldosterona, cortisol) y hormonas sexuales
(progesterona y testosterona). En la sangre lo
encontramos bajo la forma de colesterol,
ácidos biliares, vitamina D.
En los vegetales y hongos el esteroide de
funciones semejantes al colesterol de los
animales, es el ergosterol.
A.G.ESFINGOSINA
P
CH3
CH3 = C – CH = CH
Isopropeno
Ciclo pentanoperhidrofenantreno
Estructura interna de una anemona de mar.
CAPITULO 11:
LAS PROTEÍNAS
INTRODUCCIÓN.
En el citoplasma celular a nivel de los
ribosomas, las proteínas se elaboran por
ordenes genéticas, por lo tanto, son muy
diversas en estructura y en actividad. Por
ejemplo tenemos enzimas para acelerar
reacciones químicas, hormonas para regular
funciones biológicas, anticuerpos para la
defensa contra cuerpos extraños, etc. Es
importante reconocer que una alteración
genética (mutación) se manifiesta en una
alteración proteica y por lo tanto se altera la
función biológica (enfermedades genéticas,
albinismo, hemofilia).
PROTEÍNAS.
Sinonimia. También llamados PRÓTIDOS.
Definición. Son biomoléculas o compuesto
orgánicos de elevado peso molecular, de gran
tamaño (denominadas macromoléculas), y
muy complejas. También conocidas como
SUSTANCIAS CUATERNARIAS, porque están
constituidas por C, H, O, N, algunas contienen
además P, S, y algún elemento metálico como
Fe, Mg, Cu, etc.
Constituye el principio inmediato más
importante, complejo y abundante, no sólo de
la estructura celular (constituyendo el 50% o
más de su peso seco), sino también de las
funciones vitales de célula. Se encuentran en
todas las partes de la célula, ya que son
fundamentales en todos los aspectos de la
estructura y función celular.
Formados por unas o más cadenas de
polipéptidos, cada una de ellas constituidas
por muchos aminoácidos, unidos entre si
mediante enlaces peptídicos (reacción de
condensación). Sus pesos moleculares son
muy elevados, pero el fraccionamiento en
medio ácido nos da a los aminoácidos.
La estructura molecular de las proteínas se
construye a partir de unidades repetitivas más
simples llamadas aminoácidos. La secuencia
de los aminoácidos (20 tipos) de una proteína,
depende de la relación genética con el ácido
desoxirribonucleico (ADN) donde se encuentra
la información genética.
ADN -- ARN -- PROTEÍNA
A pesar de su gran tamaño molecular, las
proteínas están formadas de un modo
ordenado por largas cadenas de aminoácidos
que toman formas helicoidales, filamentosas,
en zig-zag o ramificadas provistas de varias
decenas de átomos. Los aminoácidos son los
ladrillos con que se construyen las proteínas.
Propiedades de las proteínas.
- Son sustancias generalmente sólidas e
insípidas. Algunas son pseudosoluciones,
es decir, son sustancias coloidales.
- Son de elevado peso molecular,
alcanzando cantidades mayores de 15
000.
- Algunas proteínas son solubles en agua y
otras insolubles.
- Se hidrolizan transformándose en
elementos muy simples conocidos como
aminoácidos. En el organismo humano la
hidrólisis de las proteínas la realizan
enzimas especializadas, ya que a las
células llegan las proteínas como
aminoácidos.
aa + aa = PROTEÍNA + H2O
- Al calor se coagulan y con algunos ácidos
precipitan.
Aminoácidos (aa). Son moléculas o unidades
que constituyen las proteínas. Un aminoácido
es un ácido orgánico (ácido carboxílico) en el
cual el carbono (alfa: a) próximo al grupo
carboxilo (-COOH) está unido también a un
grupo amino (-NH2). Además, el carbono
también se une a una cadena lateral o grupo
radical (R) que es diferente para cada
aminoácido.
La característica única de cada aminoácido se
debe a la estructura de un grupo R, que puede
variar y dar así 20 tipos de aminoácidos
diferentes para formar todas nuestras
proteínas (desde un simple átomo de
hidrógeno como la glicina, hasta un anillo
cíclico como la fenilalanina). Ejemplos: si R es
igual a –CH2SH tenemos la cisteína.
Los aminoácidos en disoluciones forman iones
dipolares llamados zwitteriones, de aquí se
comprende su doble comportamiento, como
ácido (-COO-) y como base (NH3+)
denominados por ello anfóteros e importantes
para evitar los cambios de pH (acidez,
basicidad) del medio celular.
El azufre (S) de la cisteína permite formar
enlaces disulfuro y darle mayor estabilidad a
la proteína como en la QUERATINA del cabello.
Biosíntesis y Clasificación de los
aminoácidos (aa). En al naturaleza existen
20 aminoácidos (aa) naturales diferentes son
esenciales (tiene que ser ingeridos en la
dieta). Los vertebrados no son capaces de
sintetizar todos los aminoácidos, así el ser
humano tan sólo puede formar o sintetizar 10
de los 20 aminoácidos que se requieren; el
resto lo toma de las plantas, éstas si forman
los 20 aminoácidos.
Por lo tanto desde el punto de vista
nutricional, se pueden clasificar:
1. Aminoácidos esenciales o nutricionales
indispensables. Los cuales el hombre es
incapaz de elaborar, tiene que conseguirlos de
plantas, algunas bacterias y cianofitas,
quienes pueden fabricar todo tipo de
aminoácidos a partir de nitritos (NO2). Ejm:
arginina, histidina, isoleucina, fenilalanina,
entre otros.
2. Aminoácidos no esenciales. Son aquellos
que el hombre puede sintetizar a partir de
otros presentes: alanina, glicina, prolina,
glutamina, entre otros.
Isoleucina =Ile Lisina = Lys
Leucina = Leu Treonina = Thr
Triptófano = Trp Metionina = Met
Histidina = His Fenalalanina = Phe
Arginina = Arg Valina = Val
Enlace peptídico. Es el enlace que une a los
aminoácidos para que formen las proteínas, se
forma por reacción entre el grupo carboxilo de
uno y el grupo amino del otro aminoácido (-C-
N), como producto se libera una molécula de
agua.
La unión de dos aminoácidos (2aa) es un
dipéptido, la unión de tres aminoácidos es un
tripéptido (3aa), más de 10 aa son
polipéptidos. Ejemplo: proteína del eritrocito.
Polipéptidos. Son moléculas con más de 10
aminoácidos unidos. Algunas están
constituidas solo por una cadena polipeptídica
CH3
NH3 - C – COOH
R
(Cadena
Lateral)
R H R’ H
HO - C – C – N - H + HO – C – C – N - H
O H O H
R H R’ H
HO - C – C – N --C – C – N – H + H20
O H O H
Enlace
Peptídico
(como la insulina de 51 aminoácidos), otras
por varias cadenas, como la hemoglobina.
Origen. Las proteínas humanas se forman en
el hígado a partir de los aminoácidos, que
proceden de la digestión de alimentos
proteicos (como al carne y el pescado). Las
proteínas principales que el hígado produce
son la albúmina y las globulinas, que pasan a
otras células por la corriente sanguínea para
que ellas puedan fabricar sobre está base sus
propias proteínas más complejas.
Importancia Biológica. Las proteínas son
parte esencial en la estructura de las células
vivas del organismo: “sin proteína no hay
vida”. Participa en diversas funciones
biológicas, como:
A. ESTRUCTURAL. Las proteínas se
encuentran en todas las partes de la célula y
son constituyentes esenciales del protoplasma
celular. Las proteínas a nivel celular
constituyen las membranas celulares, los
cilios, los flagelos, citoesqueleto, histonas. En
los vertebrados, encontramos en los huesos y
tejidos conectivos, proteínas fibrosas como el
colágeno de los cartílagos. En invertebrados
como arañas, segregan una disolución espesa
de una proteína que se modifica rápidamente
formando tela de arañas o capullos.
B. TRANSPORTADOR o TRANSPORTE.
Algunas proteínas cumplen la función de
transporte de moléculas especificas, así en la
sangre se unen con moléculas especificas
como ácidos grasos (seroalbúmina), o al
oxigeno (hemoglobina). Las permeasas
regulan el paso de sustancias a través de la
membrana, la hemoglobina transporta
oxigeno a través de la sangre, la mioglobina
transporta oxigeno en los músculos, la
hemocianina transporta oxigeno en crustáceos
y moluscos, la transferina, etc.
C. CATÁLISIS o CATALÍTICA. Existen
proteínas cuya función es incrementar o
acelerar la velocidad de las reacciones
químicas o metabólicas a nivel de las células y
en cavidades digestivas de los animales., a las
cuales se les conoce como enzimas
(catalizador biológico). Ejemplo: amilasa,
lipasa, proteasa. Preparan el desgaste celular.
D. REGULADORA o REGULACIÓN
HORMONAL. Muchas hormonas son proteínas
que regulan o controlan algunas funciones
biológicas. La insulina estimula el ingreso de
glucosa. La tiroxina controla el metabolismo
energético. La prolactina estimula la
formación de leche en mamíferos e
intervienen en el crecimiento y reproducción,
la oxitocina, etc.
E. INMUNOLÓGICAS o DEFENSA. Los
anticuerpos o inmunoglobulinas son proteínas
que se combinan con proteínas extrañas y así
las neutralizan.
F. CONTRACCIÓN o CONTRÁCTILES. La
actina y la miosina provocan la contracción de
las fibras musculares, con lo cual muchos
organismos se pueden desplazar.
G. ENERGÉTICA. Son fuente de energía, en
tercera instancia, produciendo 4 Kcal.
H. PROTECCIÓN. Queratina a nivel tisular
está presente en formaciones epidérmicas
(pelos, uñas, caparazón, picos de las aves,
plumas).
Clasificación. Debido a que son elaboradas
por ordenes genéticas resultan siendo muy
diversas en estructuras y función, y por lo
tanto se dan varios criterios para su
clasificación, así por su forma pueden ser:
proteínas bacilares, fibrosas, esféricas,
globulares, etc.
No existe criterio satisfactorio respecto a la
clasificación de las proteínas, se agrupan, en
parte según su composición química y, en
parte, según sus propiedades.
La clasificación que utilizamos en Biología son
las siguientes:
A. Por su conformación estructural
(Según su forma). Las proteínas pueden ser:
1. Proteínas fibrosas.- Formada por
cadena de “aa” en filamentos resistentes.
Cuando tienen generalmente forma
molecular alargada, son casi siempre
insolubles en agua y cumplen papel
estructural. Ejemplo: queratina, miosina,
actina, colágeno, fibroína o fibrina.
2. Proteínas globulares.- Tienen forma
compacta, en general son más solubles
que las fibrosas y mucho más sensibles
que estas. Además tienen un papel
funcional. Ejemplo: albúminas, enzimas
mioglobina, hemoglobina, la salmina de
salmón, la gluterina del trigo, etc.
La hemoglobina es una proteína
cuaternaria (formada por 2 átomos o más
de polipéptidos que se mantienen unidos
por enlaces débiles) de aspecto globular
que se localiza en los glóbulos rojos y se
encarga de transportar el O2, está formado
por 4 polipéptidos, 2 cadenas a y 2
cadenas ß; encada una de estas cadenas
se localiza una pequeña estructura
conocida como núcleo hemo, el cual la
define como porfirina que contiene un
átomo de Fe++, dicho elemento es el
encargado de captar el O2, por lo tanto
cada molécula se HB puede transportar 4
moléculas de O2.
B. Por su constitución o composición
(Según su hidrólisis). Se dividen en dos
grupos:
1. Proteínas simples o Haloproteínas:
Son aquellos compuestos naturales que
por hidrólisis, liberan únicamente
aminoácidos o sus derivados inmediatos,
es decir, están formados en su
composición exclusivamente por sólo
aminoácidos (aa). Al desdoblarse se
convierten en aminoácidos. Ejemplo:
insulina, queratina, colágeno, tubulina,
albúmina, actina.
Los grupos más importantes son:
Albúminas. Solubles en agua pura y
coagulables por el calor.
Las más conocidas y más características
son: seroalbúminas, que se encuentran
en el plasma sanguíneo y en la linfa,
ovoalbúmina, la encontramos en la clara
de huevo; lactoalbúmina, en la leche; la
mioalbúmina en los músculos.
Globulinas. Peso molecular mayor que
las albúminas; son insolubles en agua,
pero solubles en soluciones alcalinas. Las
principales son: seroglobulinas, que se
presenta en el plasma y en el suero
sanguíneo; miosina, se encuentran en los
músculos; lactoglobulina, en la leche;
zeína, en el maíz, fibrinógeno, que es
responsable de la coagulación sanguínea,
miosina, que se encuentra en los
músculos y legumina en las habas.
Histonas. Tienen reacciones básicas
debido a la presencia de una elevada
proporción de aminoácidos diaminos y se
encuentran formando la porción proteica
de algunos cromoproteídos. Ejemplo: la
hemoglobina, en que la globulina es una
histona.
Escleroproteínas. Se caracterizan por
ser de gran estabilidad e insolubilidad en
agua, realizar funciones de protección y
soporte, como la colágena, que se
encuentra en el tejido conjuntivo,
cartilaginosos, y óseo; la elastina de las
fibras elásticas de los mismos tejidos, que
se encuentran en los tendones, arterias,
vasos sanguíneos, etc., y la queratina,
que se encuentra en las estructuras
corneas, como pelos, uñas, pezuñas,
cuernos, plumas, etc.
Albúminas Ovoalbúminas: clara de huevo. Seroalbúminas: plasma sanguíneo.
Lactoalbúminas: leche. Mioalbúmina: músculos
Globulinas Seroglubulinas (plasma y suero sanguíneo)
Mioglobulinas (músculos)
Miosina (en los músculos)Fibrinógeno (responsable de la coagulación sanguínea)
Glutelinas Proteínas del trigo y cereales. Son solubles en ácidos diluidos y álcalis.
Prolaminas Solubles en soluciones alcohólicas: glialdina (trigo), Zeína (maíz)
Histonas Lisina, arginina, histidina.
Escleroproteínas Colágenos en el tejido conjuntivo, cartilaginoso y óseo. Elastinas: en tendones y
arterias (vasos sanguíneos). Queratinas; en las uñas, pelos, lana, cuernos,
plumas, pezuñas.
2. Proteínas Conjugadas, Compuestas o
Heteroproteínas: Son aquellas que están
formadas por una fracción compuesta por
una proteína simple (aminoácidos) unida a
una fracción integrada por sustancias de
naturaleza química muy diversa (grupo
prostético no proteico), denominada grupo
prostético, por ejemplo como el ácido
fosfórico. Las proteínas conjugadas están
formadas por aminoácidos y ácidos no
aminados. Ejemplo: glucoproteinas,
hemoglobina, caseína, etc.
Atendiendo a la naturaleza del grupo
prostético, las Heteroproteínas más
importantes son:
Nucleoproteínas: Son aquellas proteínas
que van acompañadas de los ácidos
nucleicos (ARN, ADN).
Glucoproteínas: Liberan sustancias
semejantes al azúcar, como grupo
prostético. Las glucoproteínas más
importantes son las mucinas
(Mucoproteínas) que se encuentran en la
saliva, mucus intestinas y el mucus de la
vía respiratoria.
Cromoproteínas: El grupo prostético es
una sustancia coloreada, por lo que el
conjunto es un pigmento. Poseen un anillo
característico en cuya estructura se
incrusta un átomo metálico(llamados
también Metaloproteínas). Por ejemplo:
tenemos las cromoproteínas con grupo
prostético hemo o porfirina, como la
hemoglobina de la sangre humana y la
mioglobina (vertebrados), la clorofila de
las plantas, la hemocianina
(cromoproteína no porfirínica) de la sangre
de los invertebrados (crustáceos).
Fosfoproteínas: Son aquellas proteínas
acompañadas de fosfatos (pepsinas,
caseínas). Por hidrólisis liberan ácido
fosfórico como grupo prostético. Entre las
más conocidas están la caseína de la
leche, pepsina y la vitelina de la yema
del huevo.
Lipoproteínas: Son aquellas proteínas
acompañadas de grasa o lípidos.
C. Según su estructura. En las proteínas es
por niveles de organización:
1. Estructura Primaria o Lineal:
En la proteína es por el orden de a.a. Sí se
altera la proteína será anormal o de otra
espacie viva.
Ejemplo:
Hb “A” : 574 a.a es la normal – en la
posición sexta tiene el a.a. glutámico.
Hb “S” : 574 a.a. es la anormal. En la
posición sexta el a.a. valina se ubica en el
lugar del a.a glutámico. Esa hemoglobina
“S” manifiesta la anemia falciforme (con
glóbulos rojos en medialuna).
2. Estructura Secundaria:
Tiene disposición espacial con puentes de
H+ entre a.a, son dos tipos.
Hélice α : Tiene puentes de H+ entre a.a.
vecinos de la misma cadena.
Ejemplo : queratina
Hoja plegada β :Con puentes de H+ entre
a.a. cercanos, pero de dos o tres cadenas
paralelas.
Ejemplo: colágeno, fibroína de la seda y
tela de araña.
3. Estructura Terciaria :
Su cadena de a.a se dobla, se enrolla con
puentes de H+ entre a.a lejanos y enlaces
disulfuro : S – S
Ejemplo: ribonucleasa, mioglobina.
4. Estructura Cuaternaria :
En proteínas de 3 o más cadenas de
polipéptidos, tridimensional, con puentes
de H+ y enlaces disulfuro S – S, la
mantienen compacta y activa.
Ejemplo : hemoglobina.
lHoy en día, la genética es una de las áreas más activas de la investigación, y sus
avances se deben al descubrimiento del ADN (Ácido Desoxirribonucleico). científica.
CAPITULO 12:
ÁCIDOS NUCLEICOS
INTRODUCCIÓN.
El ADN (Ácido Desoxirribonucleico) es la
principal molécula de la herencia; los
Genes, de los que hoy en día se conoce
su expresión y su regulación, son
fragmentos de ADN. Los rasgos
biológicos de los seres vivos tiende a la
variabilidad y con ello la biodiversidad y
la evolución, pues los genes se
recombinan y mutan. La investigación
del antecesor común, en la evolución, se
basa en comparar los ADN. Debido a que
los ácidos nucleicos constituyen un
campo de investigación de interés
preeminente para las ciencias biológicas
y de gran actualidad, se trataran a
continuación.
ÁCIDOS NUCLEICOS.
Sinonimia. Son sustancias que también
reciben el nombre de NUCLEÓTIDOS, se
les llama así porque fueron descubiertos
en el núcleo celular.
Definición. Son macromoléculas de
elevado peso molecular compuestas por
la unión de elementos como C, H, O, N y
P. Están constituidas, de manera
semejante a las proteínas, por la
condensación de unidades
fundamentales llamadas nucleótidos,
que se unen por enlaces fosfodiéster.
Descubrimiento. Las primeras
observaciones sobre los ácidos nucleicos
fueron realizadas por Miescher, que las
separa de las células presentes en el pus
de las heridas infectadas y les dio el
nombre de “nucleínas”. Posteriores
observaciones confirmaron que los
ácidos nucleicos estaban también
presentes en la levaduras, en los
eritrocitos de las aves y en muchos otros
tejidos, en particular en los
espermatozoides de los salmones.
Utilizando estos materiales, Miescher
diferenció en los propios
espermatozoides una proteína básica,
que denominó protamina y una sal de las
“nucleínas”. Por otra parte, estableció
que los ácidos nucleicos eran complejos
de alto peso molecular, que contenían
fósforo, no dializables y estables, y que
constituían una nueva clase de
compuestos biológicos.
Investigaciones sucesivas condujeron al
aislamiento de ácidos nucleicos muy
purificados. Se averiguo que los ácidos
nucleicos se hallaban en todo organismo
viviente, tanto animal como vegetal. La
mayor parte de las investigaciones se
desarrollaron utilizando microorganismos
vegetales (levadura) o el timo (órgano
del aparato linfático situado en el interior
del tórax) de diversos animales.
Importancia Biológica. Los ácidos
nucleicos son sustancias presentes en
todos los organismos vivos, desde los
unicelulares hasta los pluricelulares
(vegetales y animales), pero
principalmente se encuentra en el
núcleo celular:
A. Almacenan la información hereditaria,
para la formación de los rasgos
biológicos que tiene un organismo, es
decir, contienen los genes responsables
de los rasgos biológicos. Sin ellas
tampoco existe la materia viviente.
B. Permiten trasmitir caracteres
generación tras generación, es decir, son
capaces de transmitirlos de una
generación a otra.
C. Permiten la evolución biológica, pues,
cuando se copia o se transmiten los
ácidos nucleicos, pueden ocurrir errores
los que se manifestarán en las
características de los organismos
aumentando su variabilidad y con ello la
diversidad. Son macromoléculas
complejas que pueden sufrir cambios o
mutaciones, lo que permite la evolución
continua de los seres vivos. Las especies
que tiene estructuras y funciones
similares quizás tengan un origen o
antecesor común; para confirmar esto se
utilizan actualmente técnicas para
comparar ácidos nucleicos.
D. Otros usos como la prueba de ADN, se
utiliza para determinar el parentesco
familiar y también en criminalística.
E. Almacenan y transmiten toda la
información necesaria para la realización
de todas las actividades vitales.
Nucleótidos. Es la unidad fundamental
(o monómero) de los ácidos nucleicos.
Está constituido por una base
nitrogenada, una azúcar pentosa
(monosacárido) y un grupo fosfato (ácido
fosfórico).
La unión del azúcar pentosa más el ácido
fosfórico se denomina nucleósido.
Composición química de un
Nucleótido. Los nucleótidos
estructuralmente están formados por los
siguientes componentes:
a) Una base nitrogenada son
compuestos heterocíclicos que
contienen carbono y nitrógeno en los
anillos que forman. Constituyen el
alfabeto de los genes. El nitrógeno
en la forma amino le da el carácter
básico. Las bases nitrogenadas,
formados por una base orgánica, se
clasifican en 2: bases púricas
(derivadas del anillo de la purina) y
purinas y bases pirimidínicas (que
derivan del anillo de pirimidina):
- Purinas: Son bases nitrogenadas
constituidas por dos anillos
heterocíclicos. Son la ADENINA (A) y
GUANINA (G).
- Pirimidinas: Son bases nitrogenadas
constituidas por un anillo
heterocíclico. Con la TIMINA (T),
CITOCINA (C), y el URACILO (U).
b) Un azúcar de 5 carbonos, que por el
número de átomos de carbono es
una pentosa (monosacárido),
enlazados en forma de cíclica. Es el
exoesqueleto principal (central) de
los ácidos nucleicos, según el tipo de
ácido nucleico del que proceda, la
pentosa se presenta en forma de
ribosa (C5H10O5, para ARN) y BASE NITROGENADA
FOSFATO
RIBOSA
desoxirribosa (C5H10O4, para ADN),
está ultima contiene un átomo de
oxigeno menos que la ribosa; y
c) Un radical fosfato: el ácido
fosfórico, molécula inorgánica
constituyente de los nucleótidos con
tres grupos oxidrilos (OH) donador de
hidrogeniones (H+) para formar
enlaces y para darle el carácter ácido
(basofilia) a los ácidos nucleicos. La
basofilia es la propiedad que
contienen los ácidos nucleicos de
unirse a los colorantes básicos o
iones. De igual forma el carácter
aniónico, y por lo tanto la propiedad
de unirse a proteínas básicas
(Histonas). Éste compuesto, lo
expresamos a través de su símbolo y
sus formulas sintética y desarrollada.
H3PO4 Ácido fosfórico
O
HO – P - OH Formula
desarrollada
OH
Clasificación de los Nucleótidos. La
diversidad de los nucleótidos está en
función de las bases nitrogenadas; sin
embargo, de todos los tejidos animales o
vegetales se obtienen los mismos
nucleótidos. De acuerdo al azúcar
pentosa se clasifican en:
1. Ribonucleótidos. Si contienen ribosa.
Presentes en el ARN.
2. Desoxirribonucleótidos. Si
contienen desoxirribosa. Presentes en el
ADN.
La unión de estos nucleótidos da lugar a
dos importantes polímeros: ARN y ADN.
Funciones de los Nucleótidos.
1. Estructural. Forman los ácidos
nucleicos.
2. Energética. Presentan enlaces de
alta energía: fosfato-fosfato. Ejemplo:
ATP (Adenosín Trifosfato) con 7,3 Kcal
por enlace entre fosfatos; GTP (Guanosín
Trifosfato).
Enlace Fosfodiéster. Es el enlace
característico de los ácidos nucleicos que
permite la unión de nucleótidos. Resulta
de la reacción entre el ácido fosfórico de
un nucleótido con el grupo oxidrilo de la
persona de otro nucleótido. De está
forma resultan los dinucleótidos, y luego
por sucesivas reacciones se formaran
polinucleótidos.
Una cadena de polinucleótido es una
especie de filamento en el cual los
nucleótidos están unidos por enlace
según el esquema:
P
Si está cadena se aparta con otra, base a
base, se tiene la estructura del ADN:
Las bases de una cadena están unidas a
las bases de la otra mediante enlaces
(puentes) de hidrógeno. Las bases que
se yuxtaponen siempre son la adenina
con la timina y la citocina con la guanina,
por lo que a una secuencia de bases: T,
A, G y C corresponde con otra cadena: A,
T, C, G. estas dos cadenas se enrollan
para formar una hélice doble alrededor
de un eje.
Clasificación de los Ácidos
Nucleicos. Los ácidos nucleicos son de
dos tipos: el ADN (o ácido
desoxirribonucleico) y ARN (o ácido
ribonucleico), y se encargan de
almacenar la información de la célula.
A. ADN: Ácido Desoxirribonucleico.
Es una macromolécula constituida por 2
cadenas de DESOXIRRIBONUCLEÓTIDOS.
Composición química.
Bases
Nitrogenadas
Azúcar Grupo
Fosfatos
Adenina- Timina
Guanina-Citocina
Desoxirribos
aPO4H3
El ADN presenta como azúcar a la
DESOXIRRIBOSA, que no viene a ser otra
cosa que la ribosa sin un átomo de
oxigeno.
Como bases nitrogenadas contiene
adenina, guanina, citocina y timina, pero
nunca uracilo.
ADENINA - TIMINA
CITOCINA - GUANINA
GUANINA - CITOCINA
TIMINA - ADENINA
CITOCINA - GUANINA
ADENINA - TIMINA
En el hombre el ADN se encuentra
localizado en el interior del núcleo de las
células, asociado a proteínas histonas
(organizado en hebras), constituyendo la
cromatina, y es el constituyente principal
de los GENES, porque contiene en su
estructura la información de los
caracteres hereditarios, bajo la forma de
una secuencia de bases nitrogenadas.
Tiene la capacidad de autoduplicarse
formando dos moléculas idénticas en el
momento de la división celular.
EN 1953 J. Watson y F. Crick propusieron
el modelo doble hélice para la estructura
del ADN. Se presenta en dos cadenas o
hebras paralelas, enrolladas entre si, que
dan lugar a una estructura en doble
hélice. Cada una de estas estructuras de
ADN es un cromosoma.
Las cadenas de desoxirribonucleótidos
son antiparalelas, enrolladas en espiral
alrededor de un eje imaginario, y son
complementarias, porque las cadenas
se unen por medio de puentes de
hidrógeno que se establecen entre las
bases nitrogenadas.
Entre la ADENINA y la TIMINA se
establecen 2 puentes de hidrógeno
(A=T) y entre GUANINA y la CITOCINA, 3
puente de hidrógeno (G=C).
Según Chargaf la proporción de adenina
es equivalente a la de timina, y la
proporción de citocina es igual a la de
guanina (Ley de Chargaf) y se cumple
A+G=T+C.
Actualmente se sabe que el ADN está
formado por dos cadenas
polinucleótidas, formando una especie
de escalera de mano en las que las
barras laterales son las cadenas de
fosfato y desoxirribosa y los travesaños
las bases nitrogenadas, además timina
(A-T) o guanina-citocina (G-C).
En el hombre el ADN no se encuentra en
el núcleo, asociado a proteínas simples
de carácter básico (histonas),
constituyendo la cromatina, contiene en
su estructura la información de los
caracteres hereditarios (genes) bajo la
forma de una secuencia de bases
nitrogenadas.
Funciones del ADN. Entre las funciones
de éste ácido tenemos:
a) Tiene una misión fundamental en la
estructura de la célula: albergar la
información genética, que determina
como es el organismo o la célula y cual
es su funcionamiento. El ADN es el
responsable de la constitución química
de los cromosomas, por cual, son las
unidades básicas que transmiten la
información genética de la célula madre
a la célula hija, es decir, de un
organismo a otro haciendo posible la
herencia mediante los genes.
b) Regula y dirige la síntesis de
proteínas.
c) Controla la actividad de la célula
mediante instrucciones que imparte al
ARN.
d) Tiene la propiedad de autoduplicarse,
formando dos moléculas idénticas
durante la división celular.
B. ARN: Ácido Ribonucleico.
Molécula constituida por cadena de
ribonucleótidos, expresan los genes en la
síntesis de proteínas, el que consta de
dos procesos consecutivos: transcripción
y traducción.
Composición química.
Bases
Nitrogenadas
Azúcar Grupo
Fosfatos
Adenina- Uracilo
Guanina-Citocina
Ribosa PO4H3
Su composición química difiere de la del
ADN, en que la pentosa es siempre la
RIBOSA y como base nitrogenadas
presenta a la Adenina – Uracilo y la
Citocina – Guanina, nunca existe timina y
ha sido reemplazada por el uracilo.
Se debe tener presente que las bases
nitrogenadas se acoplan formando pares
de base nitrogenadas, es decir, la
adenina siempre se acoplara al uracilo y
la citocina a la guanina.
Ejemplo:
ADENINA - URACILO
CITOCINA - GUANINA
GUANINA - CITOCINA
URACILO - ADENINA
CITOCINA - GUANINA
ADENINA - URACILO
Tanto el ARN como el ADN son
macromoléculas formadas por una serie
de bases nitrogenadas. , que está
formado por una sola cadena simple
polinucleótida.
Éste ácido se encuentra en el
citoplasma, en el núcleo y en algunos
orgánulos celulares (mitocondrias y
plastas), especialmente en los
ribosomas.
Funciones del ARN.
Interviene en la síntesis de proteínas.
Tipos de ARN. Puede presentarse en
tres formas:
1. ARNm : ARN mensajero. Molécula
de conformación lineal constituido por
ribonucleótidos, con una secuencia de
bases nitrogenadas. Cada tres bases
nitrogenadas recibe el nombre de codón
y forman el código genético. Transmite la
información genética que recibe del ADN.
EL ARNm es el que copia la información
contenida en el ADN y la lleva al lugar
adecuado del citoplasma.
Se forma en el proceso de transcripción
con la enzima ARN polimerasa (en el
núcleo).
2. ARNt : ARN de transferencia.
Molécula de configuración en hoja de
trébol. Acepta y transporta los
aminoácidos que se encuentran en el
citoplasma hacia los ribosomas en la
síntesis proteica (según el ARN-m) para
la síntesis de una cadena polipeptídica
determinada.
Presentan el anticodón que lee al codón
por complementación (A=U), (G=C), en
el proceso llamado traducción. El ARN-t
toma parte muy activa en la traducción
del mensaje, que consiste en la síntesis
de proteínas.
3. ARNr : ARN ribosómico. Molécula
de conformación globular constituido por
un polinucleótido superenrrollado
presente en los ribosomas. Se llama
ribosómico porque forma gran parte de
los ribosomas, orgánulos encargados de
leer el mensaje que les lleva el ARN-m.
Cuadro comparativo sobre el ADN y el ARNCARACTERES o SEMEJANZAS ADN ARN
Sinónimos Ácido desoxirribonucleico ADN Ácido ribonucleico ARN
Unidad química básica Nucleótidos Nucleótidos
Pentosa (Azúcar) Desoxirribosa Ribosa
Bases nitrogenadas Adenina Guanina
Citocina Timina
Adenina Guanina
Citocina Uracilo
Nitrógeno de polinucleótidos 2 1
Función Almacena la información
biológica de los seres vivos.
Permite la expresión de la
información biológica.
Distribución en la naturaleza Presente en todos los seres vivos,
excepto algunos virus
bacteriófagos.
Presente en todos los seres
vivos, excepto algunos virus.
Ubicación celular Núcleo: Cromosomas (99%)
Nucleolo Mitocondria
Cromatina Cloroplastos
Citoplasma: Ribosomas (90%)
Nucleolo Mitocondrias, Plastos
Forma Filamentos Gránulos esféricos
Estructura Doble hélice Lineal, globular y trébol
Cantidad Constante en cada especie Variable, según la síntesis de
proteínas
Origen De otra molécula de ADN
(autoduplicable)
Proviene del ADN
Importancia Responsables químicos de la herencia
Estructura corporal de un insecto.
CAPITULO 13:
ENZIMAS Y VITAMINAS
INTRODUCCIÓN.
La existencia y funcionamiento de una
célula depende totalmente de su
capacidad para usar los nutrientes
accesibles, que son metabolizados a
través de reacciones químicas, las cuales
son catalizadas por proteínas especiales
denominadas enzimas. Se ha calculado
que la célula promedio tiene cerca de
3,000 enzimas distintas.
ENZIMAS.
Definición. Son sustancias químicas
producidas por las células vivas que
actúan como catalizadoras, favoreciendo
y acelerando el ritmo de las reacciones
químicas de otras sustancias.
Todas las enzimas son proteínas
complejas consideradas como
biocatalizadores, con actividad
catalítica en diversas reacciones
metabólicas necesarias para el
funcionamiento de los seres vivos (como:
catabolismo de grasas y glúcidos,
biosíntesis de ácidos nucleicos y
proteínas, etc.).
Estructura Enzimática. Las enzimas
son cadenas de aminoácidos que por
plegamiento da una estructura globular.
Solo una región de la enzima participa en
las reacciones químicas, a la cual se
denomina sitio activo o catalítico.
Modo de acción. Las reacciones
catalizadoras por las enzimas presentan
las siguientes etapas:
1. Reconocimiento. Las enzimas y el
sustrato al interaccionar ponen en
contacto algunas regiones moleculares.
Si hay correspondencia sobreviene al
acoplamiento.
2. Acoplamiento. Es la unión de la
enzima con el sustrato para formar uno o
más productos. Se han propuesto dos
hipótesis par explicarlo:
- Llave cerradura. La enzima y el
sustrato se unen sin modificación alguna.
- Encaje inducido. La enzima modifica
su conformación por inducción de
sustrato para su acoplamiento.
3. Acción Catalítica. El sitio activo de
la enzima modifica la conformación del
sustrato, disminuye la energía de
activación, permitiendo que se acelere el
proceso de reacción.
4. Formación y liberación de
productos. Se produce la
transformación del sustrato en uno o
más productos.
Propiedades de las enzimas. Las más
importantes son:
1. Especificidad. Existe un tipo de
enzima para cada cambio químico y cada
sustrato.
2. Actúan en pequeñas cantidades.
Cantidades ínfimas son suficientes para
transformar muchas moléculas de
sustrato en productos.
3. Sensibilidad. Debido a su naturaleza
proteica.
Cofactores enzimáticos. Son
sustancias de naturaleza no proteica
requeridas para la actividad de algunas
enzimas, pueden ser de naturaleza:
Inorgánica Mg++, Zn++, Cu++, Mn++.
Actúan estabilizando la
unión enzima-sustrato.
Orgánica Vitamina B, se denomina
“Coenzima”
Clasificación de las Enzimas. Las enzimas
que transforman sustancias complejas en
compuestos más simples se encuentran
sobre todo en los jugos digestivos, por
ejemplo, la sacarasa es una de las enzimas
responsables de la digestión de los
carbohidratos, y su misión es fraccionar la
sacarosa (el azúcar de mesa) en compuestos
más pequeños (fructuosa y glucosa) que
pueda asimilar el cuerpo.
Otras enzimas digestivas desintegran las
proteínas en aminoácidos, y las grasa en
ácidos grasos.
Algunas enzimas tienen una acción de
asimilación sobre algunas sustancias del
cuerpo, así por ejemplo, la anhidrasa
carbónica, que es una enzima de los glóbulos
rojos sanguíneos, convierte un producto
gaseoso de desecho, el bióxido de carbono,
en ácido carbónico soluble que ya puede ser
transportado a los pulmones disuelto en la
sangre.
Importancia Biológica. Las enzimas
La deficiencia de una enzima puede causar
alguna enfermedad. La ausencia de una
enzima determinada es con frecuencia
hereditaria. Por ejemplo, el trastorno
conocido con el nombre de fenilcetonuria
está causado por la falta de una enzima que
normalmente evita la acumulación excesiva
en el organismo del aminoácido fenilalanina,
convirtiéndolo en tirosina.
La fenilcetonuria es una anomalía metabólica
heredada y congénita que produce una
acumulación de fenilalanina en la sangre. En
condiciones normales, una enzima
descompone la fenilalanina en moléculas más
pequeñas, pero en aproximadamente uno de
cada 20,000 niños está enzima no existe. Los
principales síntomas son deterioro mental
progresivo acompañado de irritabilidad,
vómitos y convulsiones. Sin embargo, la
enfermedad puede diagnosticarse
precozmente tras el nacimiento con la prueba
de Guthrie, con la que se investiga la
cantidad de fenilalanina en la sangre extraída
de un talón de niño después d que éste ha
recibido proteínas en su dieta. Si se hallan
niveles anormales de fenilalanina, deben
realizarse más análisis de sangre, y
mantenerse al niño con una dieta que no
tenga fenilalanina durante todo su desarrollo,
al tiempo que se le practican pruebas
regulares. Al llegar a la edad adulta a veces
es posible pasar a una dieta normal.
VITAMINAS.
Definición. Son compuestos químicos
orgánicos, que en muy pequeñas
concentraciones favorecen las diferentes
funciones del organismo de un ser vivo.
Denominación. Se les denomina utilizando
las letras del alfabeto.
Origen. La mayoría de las vitaminas se
obtienen en pequeñas cantidades a través de
los alimentos de origen animal o vegetal.
Pero algunas de ellas, como la biotina
(Vitamina B12) y la vitamina K, se producen
por síntesis en el intestino grueso, mediante
la acción de ciertas bacterias intestinales. La
vitamina D puede sintetizarse directamente
en el cuerpo gracias a la acción de los rayos
solares sobre la superficie cutánea (piel),
debido a la acción de los rayos solares sobre
una sustancia llamada ergosterol.
Clasificación de las Vitaminas. De
acuerdo al solubilidad en el aceite o en el
agua, son de dos tipos: liposolubles y
hidrosolubles.
1. Vitaminas liposolubles. Son capaces de
disolverse en grasas o disolventes lipídicos.
Son las siguientes: la vitamina A (retinol), la
vitamina D (calciferol), la vitamina E
(tocoferol) y la vitamina K (menadiona).
a) Vitamina A (Antixeroftálmica):
Denominada también AXEROFTOL o vitamina
ANTIXEROFTÁLMICA. La forma activa de está
vitamina es el Retinol y tiene gran
importancia en el mecanismo de la visión,
también ayuda a mantener la integridad de
los epitelios y desarrolla una actividad
antioxidante, por lo tanto se afirma que
protege contra el cáncer. Esencial para el
normal crecimiento de los huesos y dientes,
previene contra la ceguera nocturna, reduce
las infecciones de la membrana y mucosa
respiratoria.
Se encuentra en los vegetales amarillos, es
decir, las plantas que contienen ß Caroteno
como la zanahoria, tomate, hojas verdes son
fuentes de vitamina A, porque éste pigmento
a nivel del hígado se transforma en dos
moléculas de vitamina A. Con frecuencia la
leche esa enriquecida con vitamina A, el
aceite de pescado, hígado, mantequilla, yema
del huevo.
La carencia de está vitamina produce la
ceguera nocturna, alteraciones en la mucosa
y la piel. La carencia grave produce la
xeroftalmia (ceguera), por un espesamiento
y cornificación del epitelio del ojo.
b) Vitamina D (Antirraquítica): Conocida
también como calciferol, tiene una actividad
parecida a las hormonas ya que sus funciones
consisten en favorecer y la absorción
intestinal (regula el metabolismo) del calcio y
del fósforo. También regula el deposito de
estos materiales en la sustancia ósea y en los
dientes. Previene contra el raquitismo y
caries de los dientes.
Se forma naturalmente en la piel por acción
de los rayos solares que actúan sobre una
variedad del colesterol y también del
ergosterol que es un esteroide propio de los
vegetales. La leche también está enriquecida
con vitamina D. Se encuentra en el aceite de
hígado, de los peces, huevo, mantequilla,
cremas, alimentos irradiados.
La carencia o deficiencia en los niños produce
RAQUITISMO y en los adultos produce una
debilidad en los huesos (OSTEOMALACIA).
c) Vitamina E (Antioxidante): Denominada
antes Antiesteril. Se le conoce también
como “a tocoferol” y antiguamente se creía
que evitaba la esterilidad. En la actualidad se
sabe que tiene un gran valor antioxidante,
por lo tanto, protege contra las oxidaciones a
nivel de la membrana celular, y de
macromoléculas como las enzimas y ácidos
nucleicos. Evita la vejez celular prematura,
evita el cáncer. Esencial para la reproducción
de los animales. En el hombre no tiene una
función específica.
Está vitamina abunda en las hojas verdes,
germen del trigo, y aceites vegetales (soya,
maní, algodón).
La carencia de está vitamina produce una
fragilidad en la membrana de los glóbulos
rojos, por lo tanto, produce hemólisis
(anemia). Su ausencia ocasiona atrofia
testicular y alteraciones en los vasos
placentarios, con reabsorción del feto, en las
hembras.
d) Vitamina K (Antihemorrágico):
Llamada también ANTIHEMORRÁGICA.
Sustancia que tiene la propiedad de activar
varios factores de la coagulación sanguínea,
es decir, es necesaria para la coagulación
sanguínea.
Se encuentra en las hojas verdes de los
vegetales (espinaca, alfalfa, etc.). también se
forma (o sintetiza) en la bacterias que viven
normalmente en nuestro intestino grueso.
La presencia de esta vitamina favorece la
formación de PROTROMBINA en el hígado.
2. Vitaminas Hidrosolubles. Son capaces
de disolverse en el agua. Entre las principales
tenemos: la vitamina C (ácido ascórbico) y las
del grupo B: vitamina B1 (tiamina), vitamina
B2 (riboflavina), vitamina B6 (piridoxina),
vitamina B12 (cobalamina), biotina, ácido
fólico y ácido pantoténico.
a) Vitamina C (Antiescorbútica): Llamado
también Ácido ascórbico. Interviene, junto
con la vitamina “B”, en los fenómenos
oxireductores del metabolismo. Es un
compuesto antioxidante y también favorece
la formación de colágeno, y mantiene en
buen estrado los endotelios, protegiendo de
está manera contra las infecciones. Protege
contra el escorbuto, caída de los dientes.
Abunda en los frutos cítricos (naranja y
limón), vegetales frescos (tomate, piña,
pimiento, etc.) y en las hojas verdes (repollo,
espinacas, etc.).
La carencia de está vitamina por un lapso de
2 a 3 meses produce (u ocasiona) el
ESCORBUTO, el cual se manifiesta con
hemorragias y ulceras en las encías
(sangrado de las encías), incluso se aflojan y
caen los dientes. En estados avanzados se
debilitan los huesos, los músculos degeneran
y termina por sobrevenir la muerte.
b) Complejo Vitamínico B: Son compuestos
que agrupan a un conjunto de factores
esenciales en la nutrición, mayormente
actúan como coenzimas, son de gran
importancia en el metabolismo energético.
Abunda en las carnes (vaca, pollo, cerdo)
cereales, y se les clasifica en:
b.1) Tiamina (B1): Llamada también
VITAMINA ANTINEURÍTICA, ANTIBERI BERI, O
ANEURINA. Forma la coenzima llamada
profosfato de tiamina, de gran importancia en
el metabolismo energético, porque regula el
metabolismo de los carbohidratos. Estimula el
apetito. Previene contra desordenes
nerviosos (fatiga, irritabilidad, beri beri) en el
hombre y polineuritis en los animales.
Se encuentra en le pan integral, levadura de
cerveza, embrión del trigo, cáscara de
muchos frutos y semillas, carne de cerdo.
Su carencia o escasez produce la enfermedad
denominada Beriberi, que es una
enfermedad que se caracteriza por
inflamación primero de los
nervios(polineuritis) y degeneración de ellos,
seguido de una gran debilidad en los
músculos (atrofia y parálisis musculares), hay
también debilidad cardiaca, además diarrea,
disminución de la respiración en los tejidos y
decaimiento general.
b.2) COMPLEJO VITAMÍNICO B2: La
ausencia de éste complejo determina una
detención del crecimiento. Los principales
componentes del complejo son:
-Riboflavina (Vitamina B2 o
“propiamente dicha“: Lactoflavina):
Forma parte de la coenzima llamada Flavina
de adenina dinucleótido (FAD). De
importancia en procesos de oxidación y
reducción. Regula el metabolismo de los
carbohidratos, previene contra erupciones
cutáneas, debilidad general. Importante para
la nutrición animal.
Se encuentra en la leche, huevos, malta,
carne, etc.
Es el verdadero factor de crecimiento cuya
carencia determina la detención de éste,
eventualmente la muerte del individuo. Su
carencia en el hombre produce queilosis
angular (resquebrajamiento y agrietamiento
en la comisura de los labios), glositis (es
caracterizado por hipertrofia, inflamación de
la lengua), y por lesiones en la córnea.
-Vitamina (B3): Llamada también Factor
PP (preventiva de la pelagra), NIACINA o
Vitamina antipelagrosa. Ácido nicotínico,
forma parte de la coenzima llamada
Nicotinamida de adenina dinucleótido
(NAD), que también intervienen en el
mecanismo de los procesos de oxidación y
reducción de numerosos sustratos: hidratos
de carbono, proteínas, etc., de importancia
en las oxidaciones biológicas que permite la
liberación de energía. Cataliza la eliminación
del hidrógeno de los combustibles
energéticos actuando como aceptor temporal
del hidrógeno y en su transporte.
Previene contra la pelagra, o erupción de la
piel, inflamación de la cavidad bucal y
transtornos mentales y digestivos.
Se encuentra en la levadura de cerveza,
trigo, y derivados, hígado, carne, leche.
Su carencia produce una enfermedad muy
rara llamada pelagra que se caracteriza por
dermatitis (piel), diarrea y demencia. En
los casos de AVITAMINOSIS (falta o carencia
drástica de la vitamina) tras un periodo inicial
de duración variable aparecen las
manifestaciones típicas del proceso: Diarrea,
Dermatitis, Demencia
Completan el complejo “B2” la piridoxina
(B6), además el ácido pantoténico, ácido
fólico, etc.
-Piridoxina (B6): Está vitamina forma la
coenzima llamada Fosfato de piridoxal que
es importante en el metabolismo de los
aminoácidos.
Su carencia produce afecciones parecidas a
la falta de vitamina B2, además se ha
descrito un tipo de anemia.
Ácido pantoténico (B5): Es un compuesto
que forma parte de la coenzima A (CoA) de
gran importancia en el metabolismo de
carbohidratos, lípidos y proteínas. No se
reconocen enfermedades carenciales.
Ácido fólico: Es un compuesto que
interviene en la síntesis del ADN y su
carencia produce anemia, porque hay
retardo en la formación de células
sanguíneas.
Cianocobalamina (B12): Llamada también
Antianémica. Es un compuesto que contiene
cobalto y es muy importante para la
maduración de células sanguíneas. Previene
contra la anemia perniciosa. Estimula el
crecimiento, la síntesis de las núcleo
proteínas y la transformación de los
carbohidratos en grasas.
Se encuentra en el hígado, carne sin grasa,
huevos, pescado, vegetales verdes.
Su carencia produce la anemia perniciosa
(muy grave).
Importancia Biológica. Son sustancias
químicas que reúnen las siguientes
características:
- Sin ser nutritivas son indispensables e
imprescindibles para el desarrollo y el
funcionamiento normal del cuerpo
humano.
- No pueden ser sintetizadas en las
condiciones requeridas para cada ser.
- Son de acción especifica.
- Son eficaces en cantidades muy
pequeñas. Su falta ocasiona una
enfermedad por deficiencia porque no
puede ser reemplazada por otra.
- No aportan energía, no contribuyen a la
formación de tejidos ni a la constitución
de depósitos de reserva.
- Desarrollan efectos catalizadores, actúan
principalmente como reguladoras de los
diversos procesos metabólicos del
organismo.
¿Es indispensable un aporte diario de
vitaminas?
No. El cuerpo puede almacenar vitaminas
liposolubles para muchos meses, y vitaminas
hidrosolubles durante varias semanas. Un
régimen dietético equilibrado debe contener
suficiente cantidad de vitaminas para
mantener dichas reservas. Los niños
necesitan relativamente más vitaminas que
los adultos inactivos. Las necesidades de
vitaminas también aumentan durante las
enfermedades, el embarazo y la lactación.
¿ Puede ser nocivo el exceso de
vitaminas en la alimentación?
La mayoría de las vitaminas no producen
efectos nocivos aunque se tomen en grandes
cantidades. Sin embargo, las vitaminas A, D y
K pueden producir efectos adversos si se
toman en cantidades excesivas durante un
largo periodo. Una dosis excesiva se vitamina
A puede producir pérdida del cabello,
descamación cutánea, dolores articulares y
lesión hepática. El exceso de vitamina D
puede producir transtornos renales y
formación de depósitos de calcio en los
tejidos del cuerpo.