UNIVERSIDAD TÉCNICA DE MACHALA DIRECCIÓN DE NIVELACIÓN Y ADMISIÓN SISTEMA NACIONAL DE NIVELACIÓN Y ADMISIÓN CATEDRA DE BIOLOGIA
NOMBRE: José Masache PARALELO: Salud V02 DOCENTE: Bioq. Carlos García TEMA: Vitaminas, Carbohidratos, Lípidos y Proteínas VITAMINAS Las vitaminas son substancias químicas no sintetizables por el organismo, presentes en pequeñas cantidades en los alimentos y son indispensables para la vida, la salud, la actividad física y cotidiana. Las vitaminas no producen energía y por tanto no implican calorías. Intervienen como catalizador en las reacciones bioquímicas provocando la liberación de energía. En otras palabras, la función de las vitaminas es la de facilitar la transformación que siguen los sustratos a través de las vías metabólicas. Identificar las vitaminas ha llevado a que hoy se reconozca, por ejemplo, que en el caso de los deportistas haya una mayor demanda vitamínica por el incremento en el esfuerzo físico, probándose también que su exceso puede influir negativamente en el rendimiento. Conociendo la relación entre el aporte de nutrientes y el aporte energético, para asegurar el estado vitamínico correcto, es siempre más seguro privilegiar los alimentos de fuerte densidad nutricional (legumbres, cereales y frutas) por sobre los alimentos meramente calóricos. LAS VITAMINAS SE DIVIDEN EN DOS GRANDES GRUPOS: VITAMINAS LIPOSOLUBLES: Aquellas solubles en cuerpos lípidos.
Vitamina A Vitamina D Vitamina E Vitamina K
VITAMINAS HIDROSOLUBLES: Aquellas solubles en líquidos.
Vitamina B1
Vitamina B2
Vitamina B3
Vitamina B6
Vitamina B12
Vitamina C
PRINCIPALES FUNCIONES DE LAS VITAMINA Vitamina A
Vitamina B1
Vitamina B2
Es necesaria para el crecimiento y desarrollo de huesos. Esencial para el desarrollo celular Ayuda al sistema inmune Es fundamental para la visión, el Retinol contribuye a mejorar la visión nocturna Antioxidante En la transformación de los alimentos en energía Absorción de glucosa por parte del sistema nervioso Interviene en la transformación de los alimentos en energía Ayuda a conservar una buena salud visual. Conserva el buen estado de las células del sistema nervioso. Interviene en la regeneración de los tejidos de nuestro organismo (piel, cabellos, uñas) Produce glóbulos rojos junto a otras vitaminas del complejo B, y en conjunto con la niacina y piridoxina mantiene al sistema inmune en perfecto estado. Complementa la actividad antioxidante de la vitamina E.
Vitamina B3
Obtención de energía a partir de los glúcidos o hidratos de carbono. Mantiene el buen estado del sistema nervioso junto a la piridoxina (vitamina B6) y la riboflavina (vitamina B2). Mejora el sistema circulatorio Mantiene la piel sana mantiene sanas las mucosas digestivas. Estabiliza la glucosa en sangre. Vitamina B6 Interviene en la transformación de hidratos de carbono y grasas en energía Interviene en el proceso metabólico de las proteínas Mejora la circulación general Ayuda en el proceso de producción de ácido clorhídrico en el estómago Mantiene el sistema nervioso en buen estado Mantiene el sistema inmune Interviene en la formación de hemoglobina en sangre Es fundamental su presencia para la formación de Niacina o vitamina B3 Ayuda a absorber la vitamina B12 o cobalamina. Vitamina B12 Interviene en la síntesis de ADN, ARN y proteínas Interviene en la formación de glóbulos rojos. Mantiene la vaina de mielina de las células nerviosas Participa en la síntesis de neurotransmisores Es necesaria en la transformación de los ácidos grasos en energía Ayuda a mantener la reserva energética de los músculos Interviene en el buen funcionamiento del sistema inmune Es necesaria para el metabolismo del ácido fólico. Vitamina C Antioxidante Mejora la visión Es antibacteriana, por lo que inhibe el crecimiento de ciertas bacterias dañinas para el organismo. Repara y mantiene cartílagos, huesos y dientes. Reduce las complicaciones derivadas de la diabetes tipo II Disminuye los niveles de tensión arterial y previene la aparición de enfermedades vasculares Tiene propiedades antihistamínicas Ayuda a prevenir o mejorar afecciones de la piel como eccemas o soriasis.
Es imprescindible en la formación de colágeno. Aumenta la producción de estrógenos durante la menopausia Mejora el estreñimiento por sus propiedades laxantes. Vitamina D El rol más importante de esta vitamina es mantener los niveles de calcio y fósforo normales. Participa en el crecimiento y maduración celular. Fortalece al sistema inmune ayudando a prevenir infecciones. Vitamina E Es un antioxidante natural Cumple un rol importante en cuanto al mantenimiento del sistema inmune saludable Protege al organismo contra los efectos del envejecimiento. Es esencial en el mantenimiento de la integridad y estabilidad de la membrana axonal (membrana de las neuronas). Previene la trombosis. Vitamina K Coagulación sanguínea Participa en el metabolismo oseo ya que una proteína ósea llamada osteocalcina requiere de la vitamina K para su maduración. Acidos previamente considerados vitaminas Acido Fólico Participa en el metabolismo del ADN, ARN y proteínas, (Vitamina Necesario para la formación de glóbulos rojos, B9) Reduce el riesgo de aparición de defectos del tubo neural del futuro bebé como lo son la espina bífida y la anencefalia, Disminuye la ocurrencia de enfermedades cardiovasculares, Previene algunos tipos de cáncer, Estimula la formación de ácidos digestivos. Acido Forma parte de la Coenzima A. Pantotenico Interviene en la síntesis de hormonas antiestrés (Vitamina (adrenalina) en las glándulas suprarrenales, a partir del B5) colesterol. Interviene en el metabolismo de proteínas, hidratos de carbono y grasas. Ayuda a aliviar los síntomas de la artritis. Reduce la acidez estomacal junto a la biotina y la tiamina.
Biotina (Vitamina B8)
Carnitina (Vitamina B11)
Ayuda a disminuir los niveles de colesterol en sangre. Mejorar y aliviar trastornos ocasionados por el estrés. Mejora algunas afecciones de la piel. Interviene en la formación de hemoglobina. Interviene en procesos celulares a nivel genético. Interviene en el proceso de obtención de energía a partir de la glucosa. Mantiene las uñas, piel y cabellos sanos. Ayuda a prevenir la neuropatía diabética y estabiliza los niveles de azúcar en sangre (glucemia). Participa en la metabolización de grasas para producir energía. Mejora la circulación sanguínea. Desintoxica a nuestro organismo del amoníaco, sustancia que deriva de la descomposición de las proteínas. Falicita la oxidación de la glucosa. Disminuye el riesgo de depósitos grasos en el hígado.
LOS REQUERIMIENTOS DIARIOS Y EL ESTADO NUTRICIONAL Las vitaminas son fundamentales para las diferentes especies, puesto que no pueden sintetizarse en el organismo y eso es justamente lo que la define como tal: la necesidad de su presencia en la dieta. Una persona que lleva una alimentación normal o completa, nunca presenta carencia o exceso de vitaminas. El requerimiento diario de vitaminas que el organismo necesita ha sido establecido cientificamente tras años de investigación. Las cantidades necesarias son diferentes según sea el sexo y la edad de la persona; y en el caso de las mujeres también cambia durante elembarazo y la lactancia. Sus valores se expresan en diferentes unidades, generalmente microgramos (µg) o miligramos (mg.) según sea la vitamina de la que se habla, pero también se puede encontrar indicada en unidades internacionales (UI).
Requerimiento diario de: Vitamina A Vitamina D Vitamina E Vitamina K Vitamina B1 Vitamina B2 Vitamina B3 Vitamina B6 Vitamina B12 Vitamina C
Hombres
Mujeres
900 µg 5 µg 15 mg 120 mg 1.2 mg 1.3 mg 16 mg 1.3 mg 2.4 µg 90 mg
700 µg
90 mg 1.1 mg 1.1 mg 14 mg 2.4 µg 75 mg
CARBOHIDRATOS Todos los carbohidratos están formados por unidades estructurales de azúcares, que se pueden clasificar según el número de unidades de azúcar que se combinen en una molécula. La glucosa, la fructosa y la galactosa son ejemplos destacados de los azúcares constituidos por una sola unidad (de azúcar); dicho tipo de azúcares se conocen también como “monosacáridos”. A los azúcares constituidos por dos unidades se le denomina “disacáridos”; los disacáridos más ampliamente conocidos son la sacarosa (“azúcar de mesa”) y la lactosa (el azúcar de la leche). La tabla siguiente muestra los principales tipos de carbohidratos alimenticios. CLASIFICACIÓN DE LOS CARBOHIDRATOS ALIMENTICIOS y ejemplos correspondientes CLASE
EJEMPLOS
Monosacáridos
Glucosa, fructosa, galactosa
Disacáridos
Sacarosa, lactosa, maltosa
Polioles
Isomaltol, maltitol, sorbitol, xilitol, eritritol
Oligosacáridos
Fructooligosacáridos, maltooligosacáridos
Polisacáridos tipo almidón
Amilosa, amilopectina, maltodextrinas
Polisacáridos no semejantes Celulosa, pectinas, al almidón (fibra hemicelulosas, gomas, inulina alimenticia)
AZÚCARES La glucosa y la fructosa son monosacáridos y se pueden encontrar en las frutas, las bayas, las verduras, la miel y los siropes de glucosa-fructosa. El azúcar común o de mesa, es decir, la sacarosa, es un disacárido compuesto por glucosa y fructosa y está presente en la naturaleza en alimentos tales como la remolacha azucarera, la caña de azúcar y las frutas. La lactosa, que es un disacárido compuesto de glucosa y galactosa, es el principal azúcar de la leche y de los productos lácteos; por su parte, la maltosa, que es un disacárido compuesto sólo de glucosa (dos moléculas de glucosa), está presente en la malta y en los siropes (extractos líquidos) derivados del almidón. Tanto el azúcar de mesa (sacarosa) y los siropes de glucosa-fructosa contienen glucosa y fructosa, bien en estado libre (siropes de glucosa-fructosa) o en forma de disacárido (sacarosa). Los polioles se denominan alcoholes de azúcar. Hay polioles naturales, pero la mayoría se fabrican mediante la transformación de azúcares. El poliol utilizado con mayor frecuencia es el sorbitol; por su parte, el xilitol se usa frecuentemente en las gomas de mascar y en los caramelos. El isomaltol es otro poliol, que se usa en repostería/confitería y se obtiene a partir de la sacarosa. Los polioles son dulces y se pueden utilizar en los alimentos (añadiéndolos a los mismos) de forma similar a lo que se hace con los azúcares, aunque dichos polioles pueden tener un efecto laxante si se ingieren en cantidades excesivas.
OLIGOSACÁRIDOS La Organización Mundial de la Salud (OMS) define a los oligosacáridos como carbohidratos formados por 39 unidades de azúcares (monosacáridos), aunque en otras definiciones se habla de cadenas de azúcares ligeramente más largas. Los fructooligosacáridos contienen un total de hasta 9 unidades de fructosa y se producen con fines comerciales mediante la hidrólisis (descomposición enzimática) parcial de la inulina. La rafinosa y la estaquiosa están presentes, si bien en cantidades pequeñas, en determinadas legumbres, cereales y verduras, así como en la miel.
POLISACÁRIDOS Se necesitan más de 10 unidades de azúcar y a veces hasta miles de unidades para formar los polisacáridos. El almidón es la principal reserva de energía de las hortalizas de raíz y los cereales. Está formado por largas cadenas de glucosa en forma de gránulos, cuyo tamaño y forma varían según el vegetal del que forma parte. El equivalente de los almidones en los animales y en los seres humanos es el llamado “glucógeno” (ver sección 3.1).
LIPIDOS Es un conjunto de moléculas orgánicas, la mayoría biomoléculas, compuestas principalmente por carbono e hidrógeno y en menor medida oxígeno, aunque también pueden contener fósforo, azufre y nitrógeno. Tienen como característica principal ser insolubles en agua y sí en disolventes orgánicos como el benceno. A los lípidos se les llama incorrectamente grasas, cuando las grasas son sólo un tipo de lípidos, aunque el más conocido.
FUNCIONES DE LOS LÍPIDOS Los lípidos desempeñan cuatro tipos de funciones: 1. FUNCIÓN DE RESERVA. Son la principal reserva energética del organismo. Un gramo de grasa produce 9'4 kilocalorías en las reacciones metabólicas de oxidación, mientras que proteínas y glúcidos sólo producen 4'1 kilocaloría/gr. 2. FUNCIÓN ESTRUCTURAL. Forman las bicapas lipídicas de las membranas. Recubren órganos y le dan consistencia, o protegen mecánicamente como el tejido adiposo de pies y manos. 3. FUNCIÓN BIOCATALIZADORA. En este papel los lípidos favorecen o facilitan las reacciones químicas que se producen en los seres vivos. Cumplen
esta función las vitaminas lipídicas, las hormonas esteroideas y las prostaglandinas. 4. FUNCIÓN TRANSPORTADORA. El transporte de lípidos desde el intestino hasta su lugar de destino se realiza mediante su emulsión gracias a los ácidos biliares y a los proteo lípidos. CLASIFICACIÓN DE LOS LÍPIDOS Los lípidos se clasifican en dos grupos, atendiendo a que posean en su composición ácidos grasos (Lípidos saponificables) o no lo posean (Lípidos saponificables). 1. LÍPIDOS SAPONIFICABLES A. Simples
Acilglicéridos
Céridos B. Complejos
Fosfolípidos
Glucolípidos 2. LÍPIDOS INSAPONIFICABLES A. Terpenos B. Esteroides C. Prostaglandinas
ÁCIDOS GRASOS Los ácidos grasos son moléculas formadas por una larga cadena hidrocarbonada de tipo lineal, y con un número par de átomos de carbono. Tienen en un extremo de la cadena un grupo carboxilo (-COOH). Se conocen unos 70 ácidos grasos que se pueden clasificar en dos grupos:
Los ácidos grasos saturados sólo tienen enlaces simples entre los átomos de carbono. Son ejemplos de este tipo de ácidos el mirística (14C); el palmítico (16C) y el esteárico (18C) .
Los ácidos grasos insaturados tienen uno o varios enlaces dobles en su cadena y sus moléculas presentan codos, con cambios de dirección en los lugares donde aparece un doble enlace. Son ejemplos el oleico (18C, un doble enlace) y el linoleíco (18C y dos dobles enlaces). Propiedades de los ácidos grasos
Solubilidad. Los ácidos grasos poseen una zona hidrófila, el grupo carboxilo (-COOH) y una zona liófilo, la cadena hidrocarbonada que presenta grupos metileno (-CH2-) y grupos metilo (-CH3) terminales.
Desde el punto de vista químico, los ácidos grasos son capaces de formar enlaces con los grupos alcohol de otras moléculas.
LÍPIDOS SIMPLES Son lípidos saponificables en cuya composición química sólo intervienen carbono, hidrógeno y oxígeno.
ACILGLICÉRIDOS Son lípidos simples formados por la esterificación de una, dos o tres moléculas de ácidos grasos con una molécula de glicerina. También reciben el nombre de glicéridos o grasas simples Según el número de ácidos grasos, se distinguen tres tipos de estos lípidos:
los mono glicéridos, que contienen una molécula de ácido graso
los di glicéridos, con dos moléculas de ácidos grasos
los triglicéridos, con tres moléculas de ácidos grasos. Los Acilglicéridos frente a bases dan lugar a reacciones de saponificación en la que se producen moléculas de jabón. CERAS Las ceras son ésteres de ácidos grasos de cadena larga, con alcoholes también de cadena larga. En general son sólidas y totalmente insolubles en agua. Todas las funciones que realizan están relacionadas con su impermeabilidad al agua y con su consistencia firme. Así las plumas, el pelo, la piel, las hojas, frutos, están cubiertas de una capa cérea protectora.
LÍPIDOS COMPLEJOS Son lípidos saponificables en cuya estructura molecular además de carbono, hidrógeno y oxígeno, hay también nitrógeno, fósforo, azufre o un glúcido. Son las principales moléculas constitutivas de la doble capa lipídico de la membrana, por lo que también se llaman lípidos de membrana. Son también moléculas antipáticas.
FOSFOLÍPIDOS Se caracterizan por presentar un ácido orto fosfórico en su zona polar. Son las moléculas más abundantes de la membrana citoplasmática.
GLUCOLÍPIDOS Son lípidos complejos que se caracterizan por poseer un glúcido. Se encuentran formando parte de las bicapas lipídicas de las membranas de todas las células, especialmente de las neuronas. Se sitúan en la cara externa de la membrana celular, en donde realizan una función de relación celular, siendo receptores de moléculas externas que darán lugar a respuestas celulares
TERPENOS Son moléculas lineales o cíclicas que cumplen funciones muy variadas, entre los que se pueden citar:
Esencias vegetales como el mentol, el geranio, limoneno, alcanfor, eucaliptol, vainillina.
Vitaminas, como la vit.A, Vit. E, vit.A.
Pigmentos vegetales, como la carotina y la xantofila. ESTEROIDES Los esteroides son lípidos que derivan del esterano. Comprenden dos grandes grupos de sustancias: 1. Esteroles: Como el colesterol y las vitaminas D. 2. Hormonas esteroideas: Como las hormonas suprarrenales y las hormonas sexuales. El colesterol forma parte estructural de las membranas a las que confiere estabilidad. Es la molécula base que sirve para la síntesis de casi todos los esteroides
PROSTAGLANDINAS Las prostaglandinas son lípidos cuya molécula básica está constituida por 20 átomos de carbono que forman un anillo ciclo pentano y dos cadenas alifáticas. Las funciones son diversas. Entre ellas destaca la producción de sustancias que regulan la coagulación de la sangre y cierre de las heridas; la aparición de la fiebre como defensa de las infecciones; la reducción de la secreción de jugos gástricos. Funcionan como hormonas locales.
PROTEINAS Las proteínas son los elementos que se utilizan para la construcción de nuestro organismo. Para entender qué son las proteínas, podemos pensar en ellas como los materiales de construcción de nuestro organismo.
FUNCIONES Al igual que los ladrillos se utilizan para construir una casa, las proteínas son usadas por nuestro organismo para construir los tejidos como por ejemplo los músculos, la piel o el pelo. En cuanto a las funciones de las proteínas, además de la creación y reparación de tejidos, las proteínas también tienen la función de regular los fluidos corporales como la orina y la bilis. PROTEÍNAS Y AMINOÁCIDOS Cada proteína está construida como resultado de la combinación de varios aminoácidos. Los aminoácidos son los componentes fundamentales de las proteínas. Algunos aminoácidos los produce de forma natural en por nuestro organismo y se denominan aminoácidos esenciales. El resto de aminoácidos, pueden obtenerse de las proteínas que tienen los alimentos.
FUENTES ALIMENTICIAS Cuando comemos alimentos con proteínas, nuestro organismo digiere estas proteínas y las descompone en aminoácidos. Estos aminoácidos son combinados a través del proceso conocido como síntesis de proteínas para construir nuevas proteínas con las que construir nuevos tejidos. Las proteínas deben consumirse en una cantidad diaria adecuada a nuestras necesidades. Esto está determinado por la actividad física que realizamos. Para algunas personas que realizan trabajos con una mayor actividad física como deportistas o más concretamente culturistas que quieran incrementar su masa muscular, pueden obtener una cantidad adicional de proteínas consumiendo suplementos nutricionales como los batidos de proteínas.