BIOMOLECULAS
Las
biomoléculas están constituidas principalmente por carbono, hidrógeno,
nitrógeno y oxígeno, y en menor medida fósforo y
sulfuro. Suelen incorporarse otros elementos, pero en menor frecuencia.
Las biomoléculas cuentan con estos
elementos en sus estructuras ya que les permiten el equilibrio perfecto para la
formación de enlaces covalentes entre ellos mismos, también permite la
formación de esqueletos tridimensionales, la formación de enlaces múltiples y
la creación de variados elementos.
Biomoleculas Inorgánicas
EL AGUA
Es la sustancia química más abundante en la materia
viva. El agua se encuentra en la materia viva en tres formas:
·
Agua circulante (sangre, savia)
·
Agua intersticial (entre las células, tejido
conjuntivo)
·
Agua intracelular (citosol e interior de los
orgánulos celulares)
La cantidad de agua presente en los seres vivos
depende de tres factores:
· Especie: los organismos acuáticos
contienen un porcentaje muy elevado de agua mientras que las especies que viven
en zonas desérticas tienen un porcentaje muy bajo.
· Edad del individuo: las estructuras biológicas de los organismos jóvenes presentan una
proporción de agua mayor que las de los individuos de más edad.
· Tipo de tejido u órgano: dado que las reacciones
biológicas se llevan a cabo en un medio acuoso, los tejidos con una gran
actividad bioquímica contienen una proporción de agua mayor que los más
pasivos.
ESTRUCTURA QUÍMICA DEL AGUA
La molécula de agua está formada por la unión de un
átomo de oxígeno y dos de hidrógeno mediante enlaces covalentes (cada átomo de
H de una molécula comparte un par de electrones con el átomo de O).
La electronegatividad del O es mayor que la del H
por lo que los electrones compartidos se desplazan hacia el átomo de O.
El O posee cuatro electrones más sin compartir, lo
que tiene dos consecuencias:
·
La geometría triangular de la molécula.
·
La presencia de una carga negativa débil en la zona
donde se sitúan los electrones no compartidos.
Esto último junto con la menor electronegatividad
de los átomos de H, crea una asimetría eléctrica en la molécula de agua que
provoca la aparición de cargas eléctricas parciales opuestas de manera que la zona de los
electrones no compartidos del O es negativa y la zona donde se sitúan los H es
positiva. Por eso, la molécula de agua tiene carácter dipolar.
Esta polaridad favorece la interacción entre las
moléculas de agua (la zona con carga eléctrica parcial negativa de una de ellas
es atraída por la zona con carga parcial positiva de otra), estableciéndose
entre ambas un puente de hidrógeno.
Estos puentes de hidrógeno se dan entre el H y
átomos electronegativos (O y N). Son enlaces más débiles que los covalentes, se
forman y se rompen constantemente (en el agua líquida cada enlace dura 10-11
seg.). Presentan una gran cohesión molecular y una gran estabilidad molecular.
PROPIEDADES Y FUNCIONES DEL AGUA
Poder disolvente.
Debido a la polaridad de su molécula, el agua se
puede interponer entre los iones de las redes cristalinas de los compuestos
iónicos.
Puede formar puentes de hidrógeno con otras
moléculas no iónicas.
Una forma de medir la capacidad de una sustancia
para disolver compuestos iónicos consiste en calcular el valor de su constante
dieléctrica. Esto da lugar a un proceso de disolución en el que la molécula de
agua se dispone alrededor de los grupos polares del soluto, llegando a
desdoblarlos en aniones y cationes, que quedan así rodeados por moléculas de
agua. Esto se denomina solvatación iónica.
Debido
a la existencia de puentes de hidrógeno.
· Estado líquido del
agua a temperatura ambiente.
Gracias a esto el agua actúa como medio de
transporte de las sustancias, como función de amortiguación mecánica y como
líquido lubricante.
· Líquido
incompresible.
Esta propiedad controla las deformaciones
citoplasmáticas y permite que el agua actúe como esqueleto hidrostático en las
células vegetales.
·
Capilaridad o fuerzas de adhesión.
Es la capacidad de unirse a moléculas de otras
sustancias. Esto permite que el agua ascienda por conductos estrechos (acción
capilar) y la penetración en algunas sustancias como las semillas (imbibición).
· Elevada tensión
superficial.
Esto quiere decir que la superficie ofrece
resistencia a romperse y actúa como una membrana elástica.
· Elevado
calor específico.
Cuando se aplica calor al agua, parte de la energía
comunicada se emplea en romper los puentes de hidrógeno.
El agua tiene una función termorreguladora, es
decir, mantiene estable la temperatura corporal.
· Elevado calor de
vaporización.
Para pasar del estado líquido al gaseoso es
necesario que los puentes de hidrógeno se rompan.
La extensión de una película de agua sobre una
superficie biológica provoca su refrigeración, ya que al evaporarse tomando
energía térmica del medio provoca el enfriamiento del conjunto.
·
Densidad.
El agua alcanza un volumen mínimo y la máxima
densidad a los 4ºC.
Cuando el hielo tiene una temperatura de 0ºC se
forma un retículo molecular muy estable que tiene mayor volumen que el agua
líquida, por lo que el hielo es menos denso que el agua líquida a una
temperatura menor de 4ºC y flota sobre ella. Esto produce un aislamiento
térmico que permite la vida acuática.
·
Ionización del agua.
Algunas moléculas de agua sufren un proceso de
ionización cuando un átomo de H de una de ellas se une, mediante un enlace
covalente, al átomo de O de otra molécula: (H2O + H2O ! H3O+ (ión hidronio) +
OH- (ión hidróxido)).
La concentración de moléculas ionizadas en el agua
pura es muy baja: a 25ºC es de 10-14 mol/l, y, por tanto, H3O+ = OH- = 10-7
(Neutralidad).
H+ = 10-7 ! neutra ! pH = 7
H+ > 10-7 ! ácida ! pH
< 7
H+ < 10-7! básica ! pH > 7
Intervienen los sistemas tampón, buffer o
amortiguadores que actúan como aceptores o dadores de H+ para compensar el
exceso o el déficit de estos iones en el medio y mantener constante su pH. Los
más comunes son el tampón fosfato, el tampón bicarbonato y las proteínas.
·
Reacciones enzimáticas.
Destacan:
·
Hidrólisis: una molécula de agua lleva a cabo la
rotura de una molécula orgánica (procesos digestivos).
·
Condensación: las moléculas sencillas se unen para
obtener otras mayores.
·
Fotosíntesis: proporciona H+ para realizar la
síntesis de moléculas orgánicas.
SALES MINERALES
Las sales minerales se pueden encontrar en los
seres vivos de tres formas:
·
Precipitadas (constituyen estructuras sólidas):
·
Silicatos: caparazones de algunos organismos
(diatomeas), espículas de algunas esponjas y estructura de sostén en algunos
vegetales (gramíneas).
·
Carbonato cálcico: caparazones de algunos protozoos
marinos, esqueleto externo de corales, moluscos y artrópodos, y estructuras
duras (espinas de erizos de mar, dientes y huesos).
·
Fosfato cálcico: esqueleto de vertebrados.
·
Disueltas (dan lugar a aniones y cationes):
Éstas intervienen en la regulación de la actividad
enzimática y biológica, de la presión osmótica y del pH en los medios
biológicos; generan potenciales eléctricos y mantienen la salinidad.
·
Asociadas a moléculas orgánicas (fosfoproteínas,
fosfolípidos y agar-agar).
Funciones de las
sales minerales
· Constitución de estructuras de sostén y protección duras.
· Funciones fisiológicas y bioquímicas.
· Sistemas tampón.
· Mantenimiento de concentraciones osmóticas adecuadas.
Los procesos biológicos dependientes de la
concentración de soluto en agua se denominan osmóticos y tienen lugar cuando
dos disoluciones de diferente concentración separadas por una membrana
semipermeable que no deja pasar el soluto pero sí el disolvente. Se observa el
paso del disolvente desde la disolución más diluida (hipotónica) hacia la más
concentrada (hipertónica) a través de la membrana. Cuando el agua pasa a la
disolución hipertónica, ésta se diluye, mientras que la disolución hipotónica
se concentra al perderla. El proceso continúa hasta que ambas igualan su
concentración, es decir, se hacen isotónicas. Para evitar el paso de agua sería
necesario aplicar una presión (presión osmótica).
·
Turgencia: si la concentración del medio
intracelular es mayor que la extracelular, la entrada excesiva de agua
producirá un hinchamiento.
·
Plasmólisis: si la concentración del medio
intracelular es menor que la extracelular, la célula pierde agua y disminuye de
volumen.
Estos dos procesos pueden producir la muerte
celular.
BIOMOLÉCULAS ORGÁNICAS
Las moléculas que forman parte de los seres vivos
son sorprendentemente similares entre sí en estructura y función, de hecho
todos los organismos que conocemos contienen proteínas, ácidos nucleicos, y
todos dependen de agua para sobrevivir. Nuestro parentesco con plantas y
bacterias se puede verificar si observamos que sus moléculas y las muestras
tienen mucho en común.
Los elementos que forman parte de los seres vivos
se conocen como elementos biogenèsicos y se clasifican en bioelementos primarios y secundarios. Los
bioelementos primarios son indispensables para la formación de las biomolecular
fundamentales, tales como carbohidratos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos.
Estos elementos constituyen aproximadamente 97% de la materia viva y son:
carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, fósforo y azufre. Los bioelementos
secundarios son todos los elementos biogenèsicos restantes. Se pueden
distinguir entre ellos los que tienen una abundancia mayor a 0.1% como el
calcio, sodio, potasio, magnesio, cloro y los llamados oligoelementos, los
cuales se encuentran en concentraciones por debajo de 0.1% en los organismos,
esto no significa que sean poco importantes, ya que una pequeña cantidad de
ellos es suficiente para que el organismo viva, sin embargo la ausencia de
alguno puede causar la muerte.
CARBOHIDRATOS
son moléculas biológicas muy abundantes. Se les
conoce con el nombre de azúcares y están formadas por carbono, hidrógeno y
oxígeno. Los carbohidratos o azúcares se pueden encontrar en diferentes formas:
Monosacáridos.- Son la unidad más pequeña de los
azúcares.
Oligosacáridos.-Estos carbohidratos están formados por la unión de dos a diez unidades de azúcar.
Polisacáridos.- Como su nombre lo dice, son largas cadenas formadas por varias unidades de azúcar, incluso cientos.
Oligosacáridos.-Estos carbohidratos están formados por la unión de dos a diez unidades de azúcar.
Polisacáridos.- Como su nombre lo dice, son largas cadenas formadas por varias unidades de azúcar, incluso cientos.
Los monosacáridos están formados por una cadena de tres a siete átomos de carbonos. De
acuerdo al número de carbonos se les llama triosa (3 carbonos), tetrosas (4
carbonos), pentosa (5 carbonos) y así sucesivamente, la glucosa que está
formada por 6 carbonos, es una hexosa, lo mismo que la fructosa o azúcar de las
frutas. La glucosa no se encuentra en la naturaleza en forma lineal, sino que
tiende a formar anillos
Algunos ejemplos de monosacáridos son:
-Ribosa.- es una pentosa que forma parte del ARN o ácido ribonucleico, que participa en los procesos de elaboración de proteínas.
-Desoxirribosa.- Es también una pentosa y forma parte del ADN, la molécula de la herencia.
Fructosa.- Es el azúcar de de las frutas, se encuentra en la miel y se utiliza como edulcorante de muchos refrescos.
-Glucosa.- Es el monosacárido más abundante en los seres vivos, está formada por seis carbonos, se produce por la fotosíntesis de las plantas, circula en nuestra sangre y la encontramos en muchos productos dulces.
-Galactosa.- Es una hexosa que forma parte del azúcar de la leche.
Oligosacáridos la sacarosa es el azúcar que ponemos en la mesa todos los días, se obtiene de la caña de azúcar o remolacha. Los disacáridos están formados por dos monosacáridos. En la sacarosa se une una molécula de glucosa y una de fructosa. Otro disacárido familiar es la lactosa, que es el azúcar de la leche, está formada de la unión de la glucosa y la galactosa. La maltosa está formada por la unión de dos moléculas de glucosa.
Polisacáridos.- son polímeros formados por la unión de muchos monosacáridos, algunos funcionan como reserva energética tanto en plantas como en animales mientras que otros cumplen funciones estructurales, es decir, que dan forma y firmeza a ciertos organismos por ejemplo:
Almidón.- Es el polisacárido de reserva de las plantas está formado por cientos de unidades de glucosa. Cuando las células de las hojas producen azúcares mediante la fotosíntesis, almacenan una parte de ella como almidón y otra la envían a las raíces y a las semillas, a las semillas les proporciona la energía que necesitan para germinar y crecer. Cuando consumimos productos como papa, trigo, maíz, aprovechamos esa reserva energética de las plantas y la convertimos en glucosa por medio de la digestión.
Glucógeno.- está formado por la unión de moléculas de glucosa formando una estructura muy ramificada, el azúcar que ingerimos en los alimentos se convierte en glucosa, el exceso se envía hacía el hígado y se almacena en forma de glucógeno, en su regulación participa la hormona insulina.
Celulosa.- contiene moléculas de glucosa enlazadas de manera distinta, es fibrosa y cumple función estructural, los polímeros de glucosa forman fibrillas que dan forma a los tallos y hojas de las plantas. La celulosa se encuentra en las paredes de las células vegetales. La utilizamos en las prendas de algodón, en los muebles de madera y forman parte de las hojas de papel. Está no es digerible para los seres humanos.
Quitina.- Éste polisacárido se encuentra en el exoesqueleto de cangrejos, langostas e insectos, y también forman parte de la pared celular de los hongos. Si has pisado un insecto, has sentido cómo truena su cubierta externa. Este es un polisacárido estructural y cada unidad de glucosa contiene además un grupo amino (-NH2). Los enlácese entre las moléculas de quitina son como los de la celulosa, y el ser humano no los puede digerir.
Algunos ejemplos de monosacáridos son:
-Ribosa.- es una pentosa que forma parte del ARN o ácido ribonucleico, que participa en los procesos de elaboración de proteínas.
-Desoxirribosa.- Es también una pentosa y forma parte del ADN, la molécula de la herencia.
Fructosa.- Es el azúcar de de las frutas, se encuentra en la miel y se utiliza como edulcorante de muchos refrescos.
-Glucosa.- Es el monosacárido más abundante en los seres vivos, está formada por seis carbonos, se produce por la fotosíntesis de las plantas, circula en nuestra sangre y la encontramos en muchos productos dulces.
-Galactosa.- Es una hexosa que forma parte del azúcar de la leche.
Oligosacáridos la sacarosa es el azúcar que ponemos en la mesa todos los días, se obtiene de la caña de azúcar o remolacha. Los disacáridos están formados por dos monosacáridos. En la sacarosa se une una molécula de glucosa y una de fructosa. Otro disacárido familiar es la lactosa, que es el azúcar de la leche, está formada de la unión de la glucosa y la galactosa. La maltosa está formada por la unión de dos moléculas de glucosa.
Polisacáridos.- son polímeros formados por la unión de muchos monosacáridos, algunos funcionan como reserva energética tanto en plantas como en animales mientras que otros cumplen funciones estructurales, es decir, que dan forma y firmeza a ciertos organismos por ejemplo:
Almidón.- Es el polisacárido de reserva de las plantas está formado por cientos de unidades de glucosa. Cuando las células de las hojas producen azúcares mediante la fotosíntesis, almacenan una parte de ella como almidón y otra la envían a las raíces y a las semillas, a las semillas les proporciona la energía que necesitan para germinar y crecer. Cuando consumimos productos como papa, trigo, maíz, aprovechamos esa reserva energética de las plantas y la convertimos en glucosa por medio de la digestión.
Glucógeno.- está formado por la unión de moléculas de glucosa formando una estructura muy ramificada, el azúcar que ingerimos en los alimentos se convierte en glucosa, el exceso se envía hacía el hígado y se almacena en forma de glucógeno, en su regulación participa la hormona insulina.
Celulosa.- contiene moléculas de glucosa enlazadas de manera distinta, es fibrosa y cumple función estructural, los polímeros de glucosa forman fibrillas que dan forma a los tallos y hojas de las plantas. La celulosa se encuentra en las paredes de las células vegetales. La utilizamos en las prendas de algodón, en los muebles de madera y forman parte de las hojas de papel. Está no es digerible para los seres humanos.
Quitina.- Éste polisacárido se encuentra en el exoesqueleto de cangrejos, langostas e insectos, y también forman parte de la pared celular de los hongos. Si has pisado un insecto, has sentido cómo truena su cubierta externa. Este es un polisacárido estructural y cada unidad de glucosa contiene además un grupo amino (-NH2). Los enlácese entre las moléculas de quitina son como los de la celulosa, y el ser humano no los puede digerir.
LÍPIDOS
Los lípidos se conocen también como grasas, son
insolubles en agua y solubles en solventes orgánicos no polares como el éter,
el cloroformo o el benceno. Están formados por carbono, hidrógeno y oxígeno,
funcionan como reservas energéticas de la que se obtiene más energía que
de los carbohidratos (un gr. de carbohidratos proporciona 3.79 kcal, un gr. de
grasa 9.3 kcal), aíslan del frío, así las ballenas y mamíferos marinos tienen
una capa importante de grasa debajo de la piel. Se dividen en:
Lípidos simples.- Sólo contienen carbono, hidrógeno y oxígeno. En este grupo se encuentran los aceites, grasas y ceras. Su función es de reserva energética, muchas de las grasas naturales se forman de la unión de una molécula de glicerol con tres ácidos grasos y se llaman triglicéridos. Muchos de ácidos grasos tienen 16 a 18 átonos de carbono por molécula. Los ácidos grasos pueden ser saturados si los enlaces entre los átomos de carbono de su larga cadena son sencillos, o insaturados si existe algún doble enlace entre ellos. Forman grasas y ceras que forman cubiertas aislantes que protegen, piel, pelaje, plumaje, hojas y frutos.
Lípidos compuestos.- además contiene otros elementos como fósforo y nitrógeno a este grupo pertenecen los fosfolípidos, los cuales contienen un grupo fosfato asociado a un lípido, el grupo fosfato se convierte en la cabeza polar de la molécula que va a ser hidrofilica y las cadenas de ácido graso se convierten en las colas hidrofóbicas, esta propiedad hace que los fosfolípidos al contacto con el agua se sitúen formando dos capas en las que las cabezas miran hacia el agua y las colas se esconden en medio, son componentes de la membrana celular.
Lípidos simples.- Sólo contienen carbono, hidrógeno y oxígeno. En este grupo se encuentran los aceites, grasas y ceras. Su función es de reserva energética, muchas de las grasas naturales se forman de la unión de una molécula de glicerol con tres ácidos grasos y se llaman triglicéridos. Muchos de ácidos grasos tienen 16 a 18 átonos de carbono por molécula. Los ácidos grasos pueden ser saturados si los enlaces entre los átomos de carbono de su larga cadena son sencillos, o insaturados si existe algún doble enlace entre ellos. Forman grasas y ceras que forman cubiertas aislantes que protegen, piel, pelaje, plumaje, hojas y frutos.
Lípidos compuestos.- además contiene otros elementos como fósforo y nitrógeno a este grupo pertenecen los fosfolípidos, los cuales contienen un grupo fosfato asociado a un lípido, el grupo fosfato se convierte en la cabeza polar de la molécula que va a ser hidrofilica y las cadenas de ácido graso se convierten en las colas hidrofóbicas, esta propiedad hace que los fosfolípidos al contacto con el agua se sitúen formando dos capas en las que las cabezas miran hacia el agua y las colas se esconden en medio, son componentes de la membrana celular.
Esteriodes.- se componen de cuatro anillos de carbono fusionados. Un ejemplo es el
colesterol que es un componente vital de las membranas de las células animales
y también participa en la síntesis de otros esteroides como las hormonas
sexuales femeninas y masculinas, o la aldosterona, hormona que controla los
niveles de sal.
PROTEÍNAS
Son moléculas muy grandes formadas por la unión de
monómeros llamados aminoácidos. Un aminoácido contiene un carbono central al
que se une un grupo amino, un grupo carboxilo, un hidrogeno y un grupo radical.
Hay veinte aminoácidos diferentes que forman parte de los seres vivos, la
diferencia entre ellos está en el grupo R, con estos veinte aminoácidos se
forman todas las proteínas que hay en la naturaleza. Cada organismo produce varios
cientos de proteínas características de su especie.
Las proteínas son los elementos fundamentales
de un organismo, las uñas así como los diminutos vellos que hay en ella están
formados por queratina, una proteína estructural; la piel que la envuelva
contiene colágeno, una proteína que le da forma; por debajo de la piel están
los músculos formados por actina y miosina, proteínas contráctiles, es decir
móviles. Si llegamos a los vasos sanguíneos, la sangre contiene proteínas,
entre ellas la hemoglobina, que transporta el oxígeno que respiras, y varias
hormonas que regulan las funciones del organismo, por ejemplo la insulina que
regula el nivel de azúcar en la sangre. Si sufres una herida rápidamente
se presentan los anticuerpos, proteínas de defensa, además en todo momento
dentro de cada célula, están en acción cientos de enzimas para llevar a cabo
las reacciones químicas que mantiene la vida.
ACIDOS NUCLÉICOS
Los ácidos nucleicos son polímeros formados por
nucleótidos. Un nucleótido está formado por una base nitrogenada, una molécula
de azúcar y un fosfato, en el caso el ácido desoxirribonucleico (ADN), el
azúcar es la desoxirribosa.
Las bases nitrogenadas que forman parte del ADN
son: bases púricas (adenina y guanina), y bases paramédicas (timina y
citosina). El ADN es la molécula de la herencia, en él se codifica la
información necesaria para el desarrollo y el funcionamiento de un organismo,
siendo el responsable de su transmisión hereditaria. El ADN superenrollado
(estructura terciaria) constituye a los cromosomas
El modelo de estructura en doble hélice del ADN,
fue propuesto en 1953 por James Watson y Francis
Crick , demostraron que en el ADN existía siempre la misma proporción de
adenina y timina, y la concentración de guanina era la misma que la de
citosina. Esto junto con otras evidencias permitieron saber que la molécula del
ADN es una doble cadena en forma de hélice, en la que las bases nitrogenadas se
enlazan por medio de puentes de hidrógeno: adenina con timina y citosina con
guanina.
La función del ARN o ácido ribonucleico es interpretar la información codificada en el ADN y realizar el proceso de síntesis de proteínas que se requieren en determinado momento en un organismo. Recuerda la molécula de ARN, también está formada por nucleótidos, pero en este caso el azúcar es ribosa y en las bases nitrogenadas, en lugar de timina, hay uracilo. Además no olvides que el ARN esta formado de una sola cadena.
La función del ARN o ácido ribonucleico es interpretar la información codificada en el ADN y realizar el proceso de síntesis de proteínas que se requieren en determinado momento en un organismo. Recuerda la molécula de ARN, también está formada por nucleótidos, pero en este caso el azúcar es ribosa y en las bases nitrogenadas, en lugar de timina, hay uracilo. Además no olvides que el ARN esta formado de una sola cadena.
Relacionar ADN, código genético y síntesis de
proteínas, para comprender la continuidad y evolución de las especies.
El ADN contiene toda la información hereditaria de
un ser vivo, es decir, tiene las instrucciones exactas de cómo construir las
proteínas de cada organismo. Esto significa que cada organismo mantiene las
características propias de su especie gracias a su ADN. La información genética
se encuentra en el núcleo. Cuando llega el momento de reproducirse, es en el
núcleo donde se produce una copia fiel del ADN para la formación de las células
hijas, por medio de la replicación del ADN.
Cuando una célula se va a reproducir necesita
duplicar su información genética. Al proceso de copia mediante el cual se forma
una nueva molécula de ADN se le llama REPLICACIÓN. Este proceso se
realiza en tres pasos:
1.- La enzima helicasa rompe los puentes de
hidrógeno que unen las dos cadenas de la doble hélice de ADN.
2.- cada cadena va a servir de molde para que en
ella se coloquen nucleótidos y se forme una nueva cadena complementaria. La
enzima ADN polimerasa empieza a colocar los nucleótidos que corresponden a la
secuencia de la cadena de ADN (guanina –citosina; adenina-timina).
3.- Los nucleótidos de cada cadena forman puentes
de hidrógeno y la molécula toma la forma de doble hélice (participa la
enzima ADN ligasa). Y se liberan dos moléculas de ADN, cada una conserva
una cadena original y tiene una cadena nueva recién elaborada, por esto la
replicación de ADN es semiconservativa.
SÍNTESIS DE
PROTEÍNAS
La síntesis de proteínas es un proceso esencial en los seres vivos, y para que se lleve a cabo se requiere la participación del ARN o ácido ribonucleico. El ARN lleva a cabo su función en dos etapas:
La síntesis de proteínas es un proceso esencial en los seres vivos, y para que se lleve a cabo se requiere la participación del ARN o ácido ribonucleico. El ARN lleva a cabo su función en dos etapas:
Transcripción.- El ARN obtiene la información
contenida en el ADN, esto consiste en la copia del ADN, por el ARN
mensajero, molécula que se encargará posteriormente de dirigir la síntesis de
proteínas que se requieren en la célula. En resumen, los procesos que se llevan
a cabo en el núcleo son:
Traducción.- Se interpreta la información que el
ARN mensajero copió del ADN y se construye una proteína.
El segmento de ADN que codifica para la síntesis de
una proteína se llama gen, es decir el ADN está formado por varios miles de
genes. El primer paso para la TRANSCRIPCIÓN consiste
en que el ADN se abra para permitir ser copiado, después la enzima ARN
polimerasa va colocando los nucleótidos necesarios para formar una molécula de
ARN mensajero, complementaria a la cadena de ADN que se esta copiando (guanina
con citosina y adenina con uracilo), el ARN mensajero se desprende, y sale del
núcleo.
Para la TRADUCCIÓN de
ADN, es necesaria la participación del ARN ribosoma, el cual forma los
ribosomas, ahí es donde se lleva a cabo la síntesis de proteínas, y se inicia
la interpretación del mensaje. La información del ARN mensajero se lee por
tripletes (paquete de tres letras) llamado codón o triplete. Los ARN de
transferencia acarrean aminoácidos componentes de las proteínas (cada codón
forma un aminoácido) y los van colocando en el orden correspondiente, de acuerdo
con la información que contiene el ARN mensajero. En cada codón del ARN se va a
colocar el ARN que tenga el anti codón correspondiente y colocará el aminoácido
que trae consigo. Los aminoácidos acarreados y colocados en el ribosoma se van
uniendo por enlaces peptídicos y dan lugar a la cadena de proteína. Cuando
termina de interpretarse el mensaje la proteína se libera del ribosoma.
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
(legunbres, cereales y frutas) por sobre los alimentos meramente
calóricos.
Las vitaminas se dividen en dos grandes grupos:
vitaminas liposolubles: aquellas solubles en cuerpos lipidos.
vitamina A
vitamina D
vitamina E
vitamina K
vitamina B1
vitamina B2
vitaminaB3
vitamina B6
vitamina B12
vitamina C
Las principales diferencias entre los dos grupos
de vitaminas son las siguientes:
|
|||
Vitaminas hidrosolubles
|
Vitaminas liposolubles
|
||
Se caracterizan porque se disuelven en agua, por
lo que pueden pasarse al agua del lavado o de la cocción de los alimentos.
Muchos alimentos ricos en este tipo de vitaminas no nos aportan al final de
prepararlos la misma cantidad que contenían inicialmente. Para recuperar
parte de estas vitaminas (algunas se destruyen con el calor) se puede
aprovechar el agua de cocción de las verduras para preparar caldos o sopas.
A diferencia de las vitaminas liposolubles no se
almacenan en el organismo. Esto hace que deban aportarse regularmente y sólo
puede prescindirse de ellas durante algunos días.
El exceso de vitaminas hidrosolubles se excreta
por la orina, por lo que no tienen efecto tóxico por elevada que sea su
ingesta.
|
Se caracterizan porque no son solubles en agua ,
se almacenan en el organismo y su ingesta en exceso puede provocar
desajustes.
Químicamente se trata de lípidos saponificables,
caracterizados por su incapacidad para formar jabones, ya que carecen en sus
moléculas de ácidos grasos unidos mediante enlaces éster. Pertenecen a este
grupo las vitaminas A, D, E y K.
|
A
continuación se detalla la utilidad de cada una
de las vitaminas
Vitamina A (Retinol)
|
INDISPENSABLE PARA EL FUNCIONAMIENTO DE LOS TEJIDOS.
DESEMPEÑA UN PAPEL FUNDAMENTAL EN LA VISIÓN.
Su carencia produce: CONJUNTIVITIS, PIEL SECA Y RUGOSA, VISIÓN IMPERFECTA. |
Vitamina B1 (Tiamina)
|
INFLUYE EN MECANISMOS DE TRANSMISIÓN NERVIOSA.
Su carencia produce: INFLAMACIÓN DE LOS NERVIOS, REDUCCIÓN DE LOS REFLEJOS TENDINOSOS, FATIGA, anorexia Y TRASTORNOS GASTROINTESTINALES. |
Vitamina B2 (Riboflavina)
|
IMPORTANTE PARA EL METABOLISMO DE PROTEÍNAS E
HIDRATOS DE CARBONO Y SU TRANSFORMACIÓN EN ÁCIDOS GRASOS. PARTICIPA EN LA
INCORPORACIÓN DEL YODO AL TIROIDES.
Su carencia provoca: DERMATITIS SEBORREICA, FATIGA VISUAL, Y CONJUNTIVITIS. |
Vitamina B6 (Piridoxina)
|
ESENCIAL EN EL METABOLISMO DE LOS ÁCIDOS GRASOS.
INTERVIENE EN REACCIONES DE TRANSAMINACIÓN, DESCARBOXILACIÓN Y EN EL APORTE
DE AMINOÁCIDOS.
Su carencia produce: APATÍA, DEPRESIÓN, CALAMBRES, NAUSEAS, MAREO, PARESTESIAS ANEMIA Y DEBILIDAD MUSCULAR. |
Vitamina B12 (Cianocobalamina)
|
COENZIMA DE DIVERSAS REACCIONES ENZIMÁTICAS
(TRANSFERENCIA DE GRUPOS METILO Y TRANSFORMACIONES DEL ÁCIDO FÓLICO EN
FOLÍNICO).
Su carencia provoca: ATROFIA DE LOS MUCOSA DIGESTIVA Y ABOLICIÓN DE LA SENSIBILIDAD PROFUNDA. |
Vitamina B8 o Biotina o Vitamina H
|
ES LA COENZIMA DE LAS CARBOXILASAS O ENZIMAS QUE
FIJAN EL ANHÍDRIDO CARBÓNICO.
|
Vitamina C (Ácido Ascórbico)
|
PAPEL DE OXIDO-REDUCTOR.
Su carencia provoca: HEMORRAGIAS, DEFICIENCIAS CELULARES, RETARDO EN CICATRIZACIÓN Y ALTERACIÓN DEL TEJIDO ÓSEO. |
Vitamina D (Colecaldiferol)
|
INFLUYE EN LA FUNCIÓN DE LA GLÁNDULA
PARATIROIDES, AUMENTA ABSORCIÓN DE SALES DE CALCIO Y FÓSFORO.
Su carencia provoca: RAQUITISMO, ALTERACIONES MUSCULARES, REBLANDECIMIENTO ÓSEO. |
Vitamina E (Tocoferol)
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ACCIÓN ANTIOXIDANTE.
Su carencia provoca: DISTROFIAS MUSCULARES, ALTERACIONES VASCULARES DEGENERATIVAS, ATROFIA TESTICULAR, IMPLANTACIÓN DEFECTUOSA DEL HUEVO EN EL ÚTERO. |
VITAMINA B10-11 o Folacina o Ácido Fólico
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PARTICIPA EN FENÓMENOS DE CRECIMIENTO, DESARROLLO
Y EN LA HEMATOPEYOSIS.
Su carencia provoca: ANEMIAS, LEUCOPENIAS, LESIONES GASTROINTESTINALES Y DIARREAS. |
Vitamina K o Filokinona o Antihemorrágica
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INTERVIENE EN EL SISTEMA DE COAGULACIÓN
SANGUÍNEA.
Su carencia provoca: HEMORRAGIAS. |
Vitamina P (Citrina)
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AUMENTA LA RESISTENCIA CAPILAR Y CONTROLA LA
PERMEABILIDAD DE LOS VASOS. FAVORECE LA ACCIÓN DE LA ADRENALINA.
Su carencia produce: AUMENTA LA FRAGILIDAD CAPILAR. |
Vitamina B3 o Ácido Nicotínico o Niacina o Vitamina PP
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ESENCIAL EN LOS PROCESOS DE OXIDO-REDUCCIÓN.
Su carencia provoca: DERMATITIS, DIARREA. |
Vitamina B5 (Ácido Pantoténico)
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FORMA PARTE DE LA COENZIMA A. PARTICIPA
ACTIVAMENTE EN LA DESINTOXICACIÓN DE COMPUESTOS EXTRAÑOS O NOCIVOS, EN EL
METABOLISMO DE LAS GRASAS Y PROTEÍNAS Y, EN LA SÍNTESIS DE ACETILCOLINA.
Su carencia provoca: HIPERREFLEXIA, DEFICIENTE ACTIVIDAD DE LAS GLÁNDULAS SUPRARRENALES. |
Vitamina B15 (Ácido Paneámico)
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ACCIÓN ANTIANÓXICA.
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Vitamina F
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INTERVIENE EN LA SÍNTESIS DE ÁCIDOS COMPLEJOS
(GRASOS INSATURADOS Y ESENCIALES). ESTIMULA EL CRECIMIENTO.
Su carencia provoca: ECCEMA, OBSTRUCCIÓN DE LOS FOLÍCULOS PILOSOS. |
Vitamina H o PABA (Paraaminobenzoico)
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NECESARIO PARA EL DESARROLLO DEL MICROORGANISMOS.
ANTAGONISTAS DE LAS SULFAMIDAS. CONDICIONA PIGMENTACIÓN DEL PELO.
Su carencia provoca: ENCALLECIMIENTO. DISMINUYE LA PROTECCIÓN SOLAR DE LA PIEL. |
Vitamina L
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FACTOR VITAMÍNICO DISCUTIDO QUE PARECE NECESARIO
EN LA INSTAURACIÓN DE LA LACTANCIA.
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Vitamina T (Termitina)
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COMPLEJO DE SUSTANCIAS BIOESTIMULANTES DEL
CRECIMIENTO, OBTENIDA DE LAS TERMITAS.
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Vitamina V (Antiulcerosa)
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PROTEGE FRENTE A LA ULCERA GÁSTRICA.
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Coenzima Q (Urquinona)
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SISTEMA DE OXIDO-REDUCCIÓN.
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La siguiente
tabla
refleja los alimentos más ricos en las
diferentes vitaminas, clasificados de mayor a menor cantidad de las mismas.
Vitamina A
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Hígado de pescado, de buey, de ternera y de
cerdo.
Espinacas, zanahorias, brócoli, achicoria, calabaza amarilla, maíz amarillo. Levaduras, mantequilla, quesos. Albaricoque, caquis, melocotón y melón. |
Vitamina B1
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Levadura, carne de cerdo, legumbres secas, pan integral,
yema de huevo, harina de maíz, cacahuetes, nueces.
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Vitamina B2
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Hígado de cerdo, de ternera, de buey.
Quesos, jamón crudo, setas frescas, carne, huevos, almendras, pescado, leche y legumbres. |
Vitamina B6
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Levadura, harina integral, huevos, hígado,
pescado, carne con nervio.
Semillas de cacahuete, de soja. Patatas, espinacas y legumbres. |
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