Bioquimica de nutricion

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LIPIDOSDenominamos lípidos a un conjunto muy heterogéneo de biomoléculas cuyacaracterística distintiva aunque no exclusiva ni general es la insolubilidad enagua, siendo por el contrario, solubles en disolventes orgánicos(benceno, cloroformo, éter, hexano, etc.).Una característica básica de los lípidos, y de la que derivan susprincipales propiedades biológicas es la hidrofobicidad. La baja solubilidad de loslípidos se debe a que su estructura química es fundamentalmente hidrocarbonada(alifática, alicíclica o aromática), con gran cantidad de enlaces C-H y C-C. La naturalezade estos enlaces es 100% covalente y su momento dipolar es mínimo. El agua, al seruna molécula muy polar, con gran facilidad para formar puentes de hidrógeno, no escapaz de interaccionar con estas moléculas.

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FUNCIONES DE LOS LIPIDOS

ENERGETICA: Los lípidos (generalmente en forma de triacilgiceroles) constituyenla reserva energética de uso tardío o diferido del organismo. Su contenido calórico esmuy alto (10 Kcal/gramo), y representan una forma compacta y anhidra dealmacenamiento de energía. A diferencia de los hidratos de carbono, que puedenmetabolizarse en presencia o en ausencia de oxígeno, los lípidos sólo puedenmetabolizarse aeróbicamente.RESERVA DE AGUA: Aunque parezca paradójico, los lípidos representan una importantereserva de agua. Al poseer un grado de reducción mucho mayor el de los hidratos decarbono, la combustión aerobia de los lípidos produce una gran cantidad de agua (aguametabólica).PRODUCCION DE CALOR: En algunos animales (particularmente en aquellosque hibernan), hay un tejido adiposo especializado que se llama grasa parda ograsa marrón.ESTRUCTURAL: El medio biológico es un medio acuoso. Las células, a suvez, están rodeadas por otro medio acuoso. Por lo tanto, para poder delimitar bien elespacio celular, la interfase célula-medio debe ser necesariamente hidrofóbica.INFORMATIVA: Los organismos pluricelulares han desarrollado distintos sistemasde comunicación entre sus órganos y tejidos. Así, el sistema endocrino generaseñales químicas para la adaptación del organismo a circunstancias medioambientalesdiversas. Estas señales reciben el nombre de hormonas. Muchas de estas hormonas(esteroides, prostaglandinas, leucotrienos, calciferoles, etc) tienen estructura lipídica.

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CLASIFICACION DE LOS LIPIDOS

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LÍPIDOS SAPONIFICABLESÁcidos grasosSon las unidades básicas de los lípidos saponificables, y consisten en moléculas formadaspor una larga cadena hidrocarbonada(CH2) con un número par de átomos de carbono (2-24) y un grupo carboxilo(COOH) terminal. La presencia de dobles enlaces en el ácido grasoreduce el punto de fusión. Los ácidos grasos se dividen en saturados e insaturados.Saturados. Sin dobles enlaces entre átomos de carbono; por ejemplo, ácido láurico, ácidomirística, ácido palmítico, ácido margárico, ácido esteárico, ácido araquídico y ácidolignocérico.Insaturados.Los ácidos grasos insaturados se caracterizan por poseer dobles enlaces en suconfiguración molecular. Éstas son fácilmente identificables, ya que estos dobles enlaceshacen que su punto de fusión sea menor que en el resto. Se presentan ante nosotros comolíquidos, como aquellos que llamamos aceites. Este tipo de alimentos disminuyen elcolesterol en sangre y también son llamados ácidos grasos esenciales. Los animales no soncapaces de sintetizarlos, pero los necesitan para desarrollar ciertas funciones fisiológicas,por lo que deben aportarlos en la dieta. La mejor forma y la más sencilla para poderenriquecer nuestra dieta con estos alimentos, es aumentar su ingestión, es decir, aumentarsu proporción respecto a los alimentos que consumimos de forma habitual. Con uno o másdobles enlaces entre átomos de carbono; por ejemplo, ácido palmitoleico, ácido oleico,ácido elaídico, ácido linoleico, ácido linolénico y ácido araquidónico y ácido nervónico.

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ACILGLICÉRIDOS

Los acilglicéridos o acilgliceroles son esteres de ácidos grasos con glicerol (glicerina), formados mediante una reacción de condensación llamada esterificación. Una molécula de glicerol puede reaccionar con hasta tres moléculas de ácidos grasos, puesto que tiene tres grupos hidroxilo.Según el número de ácidos grasos que se unan a la molécula de glicerina, existen tres tipos de acilgliceroles:Monoglicéridos: sólo existe un ácido graso unido a la molécula de glicerina.Diacilglicéridos: la molécula de glicerina se une a dos ácidos grasos.Triacilglicérido o triglicéridos: la glicerina está unida a tres ácidos grasos. Son los más importantes y extendidos de los tres.Los triglicéridos constituyen la principal reserva energética de los animales, en los que constituyen las grasas; en los vegetales constituyen los aceites. El exceso de lípidos es almacenado en grandes depósitos en el tejido adiposo de los animales.

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CéridosLas ceras son moléculas que se obtienen por esterificación de un ácido graso conun alcohol monovalente lineal de cadena larga. Por ejemplo la cera de abeja.Son sustancias altamente insolubles en medios acuosos y a temperatura ambiente sepresentan sólidas y duras. En los animales las podemos encontrar en la superficie delcuerpo, piel, plumas, cutícula, etc. En los vegetales, las ceras recubren enla epidermis de frutos, tallos, junto con la cutícula o la suberina, que evitan la pérdidade agua por evaporación.

Los fosfoglicéridos están compuestos por ácido fosfatídico, una molécula complejacompuesta por glicerol, al que se unen dos ácidos grasos (uno saturado y otroinsaturado) y un grupo fosfato; el grupo fosfato posee un alcohol o un aminoalcohol, y el conjunto posee una marcada polaridad y forma lo que se denomina la"cabeza" polar del fosfoglicérido; los dos ácidos grasos forman las dos "colas"hidrófobas; por tanto, los fosfoglicéridos son moléculas con un fuertecarácter anfipático que les permite formar bicapas, que son la arquitectura básica detodas las membranas biológicas.

Fosfolípidos.

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FosfoesfingolípidosLos Fosfoesfingolípidos son esfingolípidos con un grupo fosfato, tienen unaarquitectura molecular y unas propiedades similares a los fosfoglicéridos. Noobstante, no contienen glicerol, sino esfingosina, un amino alcohol de cadena larga alque se unen un ácido graso, conjunto conocido con el nombre de caramida; a dichoconjunto se le une un grupo fosfato y a éste un amino alcohol; el más abundante esla esfingomielina, en la que el ácido graso es el ácido lignocérico y el amino alcoholla colina; es el componente principal de la vaina de mielina que recubre los axones delas neuronas.

GlucolípidosLos Glucolípidos son esfingolípidos formados por una ceramida (esfingosina + ácidograso) unida a un glúcido, careciendo, por tanto, de grupo fosfato. Al igual que losFosfoesfingolípidos poseen ceramida, pero a diferencia de ellos, no tienen fosfato nialcohol. Se hallan en las bicapas lipidias de todas las membranas celulares, y sonespecialmente abundantes en el tejido nervioso;

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LÍPIDOS INSAPONIFICABLESTerpenosLos terpenos, terpenoides o isoprenoides, son lípidos derivados del hidrocarburo isopreno (o 2-metil-1,3-butadieno). Los terpenos biológicos constan, como mínimo de dos moléculas de isopreno. Algunos terpenos importantes son los aceites esenciales (mentol,limoneno, geraniol), el fitol (que forma parte de la molécula de clorofila), las vitaminas A, K y E, los carotenoides (que son pigmentos fotosintéticos) y el caucho (que se obtiene del árbol Hevea brasiliensis).EsteroidesEntre los esteroides más destacados se encuentran los ácidos biliares, las hormonas sexuales, las corticosteroides, la vitamina D y el colesterol. El colesterol es el precursor de numerosos esteroides y es un componente más de la bicapas de las membranas celulares. Esteroides Anabólicos es la forma como se conoce a las substancias sintéticas basadas en hormonas sexuales masculinas (andrógenos). Estas hormonas promueven el crecimiento de músculos (efecto anabólico) así como también en desarrollo de las características sexuales masculinas (efecto andrógeno).EicosanoidesLos eicosanoides o icosanoides son lípidos derivados de los ácidos grasos esenciales de 20 carbonos tipo omega-3 y omega-6. Los principales precursores de los eicosanoides son el ácido araquidónico, el ácido linoleico y el ácido linolénico. Todos los eicosanoides son moléculas de 20 átomos de carbono y pueden clasificarse en tres tipos: prostaglandinas, tromboxanos yleucotrienos.

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LAS GRASASSon también combustibles, como los hidratos de carbono, pero mucho máspoderosos. Nos protegen del frío y nos dan energía para que nuestro organismofuncione. Ayudan a transportar y absorber las vitaminas liposolubles (A, D, E, K) y aincorporar los ácidos grasos esenciales que no producimos.

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Grasas saturadas:formadas mayoritariamente por ácidos grasos saturados. Aparecen por ejemplo enel tocino, en el sebo, en las mantecas de cacao o de cacahuete, etc. Este tipo de grasases sólida a temperatura ambiente. Las grasas formadas por ácidos grasos de cadenalarga (más de 8 átomos de carbono), como los ácidos láurico, mirístico y palmítico, seconsideran que elevan los niveles plasmáticos de colesterol asociado a las lipoproteínasLDL. Sin embargo, las grasas saturadas basadas en el esteárico tienen un efecto neutro.

Grasas insaturadas:formadas principalmente por ácidos grasos insaturados como el oleico o el palmitoleico.Son líquidas a temperatura ambiente y comúnmente se les conoce como aceites.Pueden ser por ejemplo el aceite de oliva, de girasol, demaíz. Son las más beneficiosaspara el cuerpo humano por sus efectos sobre los lípidos plasmáticos1 ,2 y algunascontienen ácidos grasos que son nutrientes esenciales, ya que el organismo no puedefabricarlos y el único modo de conseguirlos es mediante ingestión directa. Ejemplos degrasas insaturadas son los aceites comestibles. Las grasas insaturadas puedensubdividirse en:

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Grasas mono insaturadas. Son las que reducen los niveles plasmáticos de colesterolasociado a las lipoproteínas LDL3 (las que tienen efectos aterogénicos, por lo quepopularmente se denominan "colesterol malo"). Se encuentran en el aceite deoliva, el aguacate, y algunos frutos secos. Elevan los niveles de lipoproteínas HDL(llamadas comúnmente colesterol "bueno").

Grasas poli insaturadas (formadas por ácidos grasos de las series omega-3, omega-6). Los efectos de estas grasas sobre los niveles de colesterol plasmático dependende la serie a la que pertenezcan los ácidos grasos constituyentes. Así, porejemplo, las grasas ricas en ácidos grasos de la serie omega-6 reducen los niveles delas lipoproteínas LDL y HDL, incluso más que las grasas ricas en ácidos grasosmonoinsaturados.4 Por el contrario, las grasas ricas en ácidos grasos de laserieomega-3 (ácido docosahexaenoico y ácido eicosapentaenoico) tienen unefecto más reducido, si bien disminuyen los niveles de triacilglicéridosplasmáticos.5 Se encuentran en la mayoría de los pescados azules(bonito, atún, salmón, etc.),semillas oleaginosas y algunos frutos secos(nuez, almendra, avellana, etc.).

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Grasas trans: Se obtienen a partir de la hidrogenación de los aceites vegetales, por locual pasan de ser insaturadas a saturadas, y a poseer la forma espacial de trans, por esose llaman ácidos grasos trans. Son mucho más perjudiciales que las saturadas presentesen la naturaleza (con forma cis), ya que son altamente aterogénicas y pueden contribuira elevar los niveles de lipoproteínas LDL y los triglicéridos, haciendo descenderpeligrosamente los niveles de lipoproteínas HDL. Ejemplos de alimentos que contienenestos ácidos grasos son: la manteca vegetal, margarina y cualquier alimento elaboradocon estos ingredientes.

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CARBOHIDRATOSSon biomoléculas compuestas por carbono, hidrógeno y oxígeno y cuyas principales funciones en los seres vivos son el prestar energía inmediata y estructural. La glucosa y el glucógeno son las formas biológicas primarias de almacenamiento y consumo de energía; la celulosa cumple con una función estructural al formar parte de la pared celular de las células vegetales, mientras que la quitina es el principal constituyente del exoesqueleto de los artrópodos.

SINONIMOSCarbohidratos o hidratos de carbono: Ha habido intentos para sustituir el términode hidratos de carbono. Desde 1996 el Comité Conjunto de la Unión Internacional deQuímica Pura y Aplicada (International Union of Pure and Applied Chemistry1 ) y de laUnión Internacional de Bioquímica y Biología Molecular (International Union ofBiochemistry and Molecular Biology) recomienda el término carbohidrato ydesaconseja el de hidratos de carbono.Glúcidos: Este nombre proviene de que pueden considerarse derivados dela glucosa por polimerización y pérdida de agua. El vocablo procededel griego "glycýs", que significa dulce.Azúcares: Este término sólo puede usarse para los monosacáridos (aldosas y cetosas) ylos oligosacáridos inferiores (disacáridos). En singular (azúcar) se utiliza para referirse ala sacarosa o azúcar de mesa.Sacáridos: Proveniente del griego σάκχαρον que significa "azúcar". Es la raíz principalde los tipos principales de glúcidos(monosacáridos, disacáridos, oligosacáridos y polisacáridos).

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CLASIFICACIONMONOSACARIDOSLos glúcidos más simples, los monosacáridos, están formados por una sola molécula; nopueden ser hidrolizados a glúcidos más pequeños. La fórmula química general de unmonosacáridos no modificado es (CH2O)n, donde n es cualquier número igual o mayor atres, su límite es de 7 carbonos. Los monosacáridos poseen siempre un grupo carbonilo enuno de sus átomos de carbono y grupos hidroxilo en el resto, por lo que puedenconsiderarse polialcoholes. Los monosacáridos más pequeños son los que poseen tresátomos de carbono, y son llamados triosas; aquellos con cuatro son llamados tetrosas, loque poseen cinco son llamados pentosas, seis son llamados hexosas y así sucesivamente.DISACARIDOSLos disacáridos son un tipo de glúcidos formados por la condensación (unión) de dosazúcares monosacáridos iguales o distintos mediante un enlace O-glucosídico (con pérdidade una molécula de agua)pues se establece en forma de éter siendo un átomo de oxigenoel que une cada pareja de monosacáridos, mono o dicarbonílico, que además puede ser αo β en función del -OH hemiacetal o hemicetal. Los disacáridos más comunes son:Sacarosa: formada por la unión de una glucosa y una fructosa. A la sacarosa se le llamatambién azúcar común. No tienepoder reductor.Lactosa: formada por la unión de una glucosa y una galactosa. Es el azúcar de la leche.Tiene poder reductor .Maltosa, isomaltosa, trehalosa y celobiosa: formadas todas por la unión de dosglucosas, son diferentes dependiendo de la unión entre las glucosas. Todas ellas tienenpoder reductor, salvo la trehalosa.

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OLIGOSACARIDOSSon los carbohidratos que por hidrolisis dan unas pocas moléculas de monosacáridos. Se dividen en disacáridos (reductores y no reductores según que reduzcan o no la sol. de Fehling) en trisacaridos, tetrasacaridos, penta y hexa sacaridos, estas subdivisiones tiene relación; que cuando se hidrolizan dan ese número de monosacáridos.POLISACARIDOSLos polisacaridos son los carbohidratos que por hidrólisis dan un numero grande de moléculas de monosacáridos y a su vez se dividen en Homopolisacaridos que son los polisacaridos que por hidrólisis dan sólo una especie de azúcar, y los Heterepolisacaridos que por hidrólisis dan más de una especie de azúcar.METABOLISMO DE LOS GLUCIDOSLos glúcidos representan las principales moléculas almacenadas como reserva en los vegetales. Los vegetales almacenan grandes cantidades de almidón producido a partir de la glucosa elaborada por fotosíntesis, y en mucha menor proporción, lípidos (aceites vegetales).

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