BIOMOL

1
BIOMOLÉCULAS Y ALIMENTACIÓN.Somos lo que comemos.

• Jorge Joel Reyes Méndez
• Tronco Común Divisional de CBS
• Departamento de Atención a la Salud

2

• Gracias a los avances en la ciencia de la
  Nutrición, nos damos cuenta de la relación que
  existe entre alimentación, salud y enfermedad.
  Esta ciencia nos dice por que cada nutriente debe
  figurar en la dieta, la ración necesaria de
  ellos, que productos los contienen, los factores
  que influyen en su utilización, preferencias de
  los alimentos y los resultados de sus
  deficiencias y exceso.

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• Cuáles son los principales nutrientes?
• Los nutrientes son la materia prima del
  metabolismo, estas sustancias participarán en la
  formación de nuevos materiales y energía para que
  los seres vivos se desarrollen, puedan vivir y
  reproducirse. Podemos decir que existen cinco
  clases de nutrientes carbohidratos, lípidos,
  proteínas, vitaminas y minerales.

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Los carbohidratos, los lípidos y las proteínas
son moléculas orgánicas también llamadas
biomoléculas.

• Estas biomoléculas tienen una estrecha relación
  con los procesos vitales de los organismos y no
  pueden ser absorbidas hasta que han sido
  digeridas.

5

• Por su parte, las vitaminas son moléculas
  orgánicas que pueden ser absorbidas sin necesidad
  de ser digeridas los minerales, son sustancias
  inorgánicas que también son absorbidas sin
  necesidad de ser digeridas.

6
Frutas y lácteos, fuente de carbohidratos
7

• Son la fuente principal de energía el más
  importante de estos es la glucosa. La energía que
  de ellos obtenemos, la utilizamos para realizar
  una gran variedad de funciones como son llevar a
  cabo las reacciones del metabolismo, impulsar
  nuestra sangre por el sistema circulatorio, mover
  a nuestro organismo, reparar heridas, etc. Una
  persona con un peso de 75 kg. requiere de unas
  2000 calorías diarias para vivir, a esto se le
  llama gasto energético basal cualquier otro tipo
  de actividad exige energía adicional, como se
  puede ver en esta tabla.

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Tipo de actividad Calorías por hora
 1.- Sueño 65
 2.- Sentarse en reposo 100
 3.- Ejercicio ligero 170
 4.- Caminar lentamente 200
 5.- Ejercicio intenso 450
 6.- Nadar 500
 7.- Correr (8.5 km por hora) 570
 8.- Subir escaleras 1100
Gasto de energía por hora para un hombre de 75
Kg.
9

• Aunque los lípidos y las proteínas pueden
  reemplazar a los carbohidratos como fuente de
  energía en casi todas las células del cuerpo, el
  hombre no puede prescindir de ellos, ya que la
  glucosa es indispensable para los tejidos
  cerebral, nervioso y pulmonar. En una dieta
  balanceada, es recomendable que del 50 al 60 de
  las calorías provengan del consumo de
  carbohidratos.

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• Los carbohidratos se encuentran sobre todo en los
  comestibles de origen vegetal, como las frutas y
  verduras, ya que una gran cantidad de este tipo
  de nutrientes, lo obtenemos en forma de almidón
  (frijol, maíz, trigo, manzana, papa y jícama
  entre otros). Entre las pocas fuentes animales de
  carbohidratos, encontramos a la lactosa, que se
  encuentra en la leche de vaca que contiene
  aproximadamente un 5 de lactosa, mientras que la
  leche humana posee un 7.  Los productos lácteos,
  ya que parte de ella se descompone durante el
  proceso de su elaboración.

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Alimento Ración Carbohidratos (gr)
 1.- Pan  1 rebanada (25 gr.) 13
 2.- Macarrón, espagueti seco  1/2 taza cocido (70 gr.) 16
 3.- Cereales secos  1 taza de hojuelas (30 gr.) 24
 4.- Galletas de todos tipos  4 saladas (11 gr.) 8
 5.- Harina de todos tipos  2 cucharadas (14 gr.) 11
 6.- Nueces  1/4 de taza (36 gr.) 7
 7.- Pastel  1 rebanada decorado (75 gr.) 45
 8.- Papas blancas  1 hervida (122 gr.) 18
 9.- fruta fresca  1 manzana (158 gr.) 18

• Contenido de carbohidratos en algunos alimentos.

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• Las personas diabéticas, deben evitar el consumo
  de glucosa y de todos aquellos carbohidratos que
  durante su metabolismo puedan descomponerse en
  glucosa
• Pero el bajo consumo de carbohidratos, ocasiona
  fatiga, deshidratación, náuseas, vómitos,
  inapetencia y disminución temporal de la presión
  sanguínea.
• Un aporte normal de estos nutrientes, contribuye
  a mantener un nivel adecuado de los depósitos de
  glucógeno que se requieren para realizar una
  actividad física prolongada.

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• Almidón
• Celulosa

• Reserva energética
• Material estructural
• Fuente de energía

Como
Ejemplo
No son dulces
Otros

• Glucosa
• Fructosa

Como
Unos
Son dulces
Azúcares
Sirven como
Comúnmente denominados
CARBOHIDRATOS
Se clasifican como
Se definen como

• monosacáridos
• disacáridos
• polisacáridos

Derivados aldehídicos de alcohol polivalente
Ejem
o
Derivados cetónicos de alcohol polivalente
Ejem
14

• Están formados por una sola unidad de azúcar

M o n o s a c á r i d o s

• Por hidrólisis no se descomponen en carbohidratos
  más simples

• Los más importantes en la nutrición son glucosa,
  galactosa y fructosa.

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Animales
M o n o s a c á r i d o s
Para los

• Jugo de frutas
• Caña de azúcar

• Fuente de energía

Su fórmula abierta es
sirve como
Se obtiene de
Glucosa
Se relaciona con
?- glucosa
Su fórmula cerrada es

• Diabetes
• Obesidad
• Envejecimiento

? - glucosa
16
Disacáridos

• Están formados por la unión de dos unidades de
  monosacáridos

• Esta unión se efectúa a través de los llamados
  enlaces glucosídicos

• Cuando se hidroliza a un disacárido, se producen
  dos moléculas de monosacáridos

• Los más importantes son maltosa, lactosa y
  sacarosa

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• Caña de azúcar
• Piña

Se obtiene a partir de
D i s a c á r i d o s
Es importante como
Azúcar común
Fuente de glucosa
Se le conoce como
SACAROSA
Se forma por la unión de
Su fórmula es
?-glucosa y ? -2-fructosa
Por
Produce
Unidas por
hidrólisis
Enlace ?-1-?-2-glucosídico
18
D i s a c á r i d o s
Leche
Nutrición de mamíferos
se utiliza en la
Es el azúcar de la
LACTOSA
Se forma por la unión de
Su fórmula es
Por
?-galactosa y ?-glucosa
Hidrólisis
Produce
Unidas por
Enlace ? -1,4- glucosídico
19
Fabricación de cerveza
D i s a c á r i d o s

• Cebada germinada
• Hidrólisis de almidon

Se utiliza en la
Se obtiene de
MALTOSA
Se forma por la unión de
Su fórmula es
Por
Dos moléculas de ? -glucosa
Hidrólisis
Produce
Unidas por
Enlace ? -1,4- glucosídico
20
POLISACÁRIDOS

• Están formados por la unión de varias unidades de
  monosacáridos

• Esta unión se efectúa a través de los llamados
  enlaces glucosídicos

• Cuando se hidroliza a un polisacárido, se
  producen varias unidades de monosacáridos o de
  disacáridos

• los polisacáridos más importantes nutricional y
  estructuralmente hablando son almidón, glucógeno
  y celulosa

21

• Cereales
• Frutos
• Tubérculos
• Raíces

• Reserva energética en los vegetales
• Principal fuente de carbohidratos para los
  animales

p o l i s a c á r i d o s
Se obtiene de
Se utiliza como
ALMIDÓN
Se forma por
Dos subunidades
llamadas
Amilosa
y
Su fórmula es
Tiene
Amilopectina
Una ramificación cada 20 a 25 unidades de
?-glucosa
22
P O L I S A C Á R I D O S

• Hígado
• Músculos

Reserva energética en los animales
Se utiliza como
Se almacenan en
GLUCÓGENO
es una
Cadena ramificada
Su fórmula es
similar a
Amilopectina
Con mayor número de
12 a 18 unidades de ?-glucosas
Una cada
Ramificaciones
23

• Forma los tejidos de sostén en los vegetales
• Facilita la salida de los desechos alimenticios
  en los animales
• Fuente de energía para los herbívoros

P O L I S A C Á R I D O S
Polisacárido estructural
Es importante ya que
Es un
CELULOSA
Se forma por la unión de
Su fórmula es
No puede ser
ß-Glucosas
Metabolizada por el hombre
Unidas por
Enlaces ß -1,4- glucosídico
Ya que no puede romper
24
(No Transcript)
25

• Los lípidos o grasas representan una fuente
  alternativa de energía, participan en la
  formación de estructuras como la membrana
  celular, ayudan en la absorción intestinal de las
  llamadas vitaminas liposolubles, recubre órganos
  vitales protegiéndolos de golpes, impide la
  pérdida excesiva de calor, etc.

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• En una dieta balanceada, es recomendable que el
  35 de las calorías provengan del consumo de
  lípidos 1 gr. de lípidos nos proporciona 9
  calorías.
• En promedio se requiere de unas 2,500
  kilocalorías diarias de estas, el 35 debe
  provenir del consumo de lípidos, esto es, 875
  kilocalorías. De lo anterior, se deduce que el
  consumo de lípidos debe andar por el orden de los
  97.2 gramos, ya que esta cantidad proporcionaría
  las 875 calorías.

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• REQUERIMIENTOS DE LÍPIDOS EN LA DIETA

ALIMENTO RACIÓN PESO DE GRASA (gr)
 1.- Leche entera  1 taza (244 gr.) 10
 2.- Helado  112 ml. (60) 8
 3.- Jamón cocido  1 rebanada (60) 17
 4.- Pechuga de pollo frita  1 pieza chica (90 gr.) 14
 5.- Huevo  1 pieza (50 gr.) 6
 6.- Aguacate  1/2 mediano (100 gr.) 16
 7.- Papas fritas  10 rebanadas grandes (20 gr.) 8
 8.- Aceite de ensalada  1 cucharada  (14 gr.) 11
 9.- Mantequilla o margarina  1 cucharada (50 gr.) 18
Contenido de lípidos o grasas en algunos
alimentos.
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• Las fuentes de lípidos pueden ser identificadas
  como fuentes concentradas y fuentes de grasa
  invisible. Las fuentes concentradas de grasas son
  aquellas en las que a simple vista se observa la
  grasa entre ellas podemos mencionar las
  siguientes aceites, grasas hidrogenadas,
  mantequilla, margarina, tocino y aderezos para
  ensaladas

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• Las fuentes de grasa invisible son en las que a
  simple vista no se aprecia la grasa, como por
  ejemplo carnes de aves, pescados, productos
  lácteos (excluyendo mantequilla), huevo y
  productos horneados. El pescado tiene menor
  cantidad de grasa que los otros tipos de carnes,
  la grasa del huevo se encuentra en la yema en
  forma de fosfolípidos y colesterol. Las frutas,
  vegetales, leguminosas, cereales y harinas son
  bajas en grasas.

30

• El individuo que no utiliza con moderación las
  grasas, puede aumentar rápidamente su abasto
  calórico y aumentar su peso corporal por encima
  de lo normal a esto le conocemos con el nombre
  de obesidad. La ingestión abundante de grasas
  saturadas y de colesterol, están relacionados con
  aterosclerosis coronaria, que consiste en el
  endurecimiento y taponamiento de las arterias
  coronarias, debido principalmente a la
  acumulación de colesterol en la luz de las
  mismas, lo que puede llevar a un ataque cardíaco.

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• No se disuelven en agua.
• Se disuelven en solventes orgánicos

• Petróleo
• Cloroformo
• Aceite de pino

Se caracterizan por
entre ellos
Grasas

• Carne de res
• Tocino
• Huevos

Animales
O
Fuentes de obtención
Ejemplos

• Maíz
• Olivo
• Aguacate

Vegetales
LIPIDOS
Sirven como

• Fuente de energía
• Reserva energética
• Material estructural

Para

• El organismo
• Las células

• Grasas neutras
• Ceras
• Fosfolípidos
• Esteroides

Se clasifica en
Compuestos orgánicos generalmente insolubles en
agua, pero muy solubles en solventes orgánicos
Se definen como
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GRASAS NEUTRAS
O
Formados por
TRIGLICÉRIDOS

• Un molécula de glicerol
• Tres ácidos grasos

Se clasifican como
MANTECAS
ACEITES
Su fórmula general
Son de origen
Animal
Vegetal
Formados por
Ácidos grasos insaturados
Ácidos grasos saturados
Son
Sólidos a temperatura ambiente
Líquidos a temperatura ambiente
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• CERAS
• Son considerados lípidos estructurales ya que
  sirven de cubierta protectora para las hojas y
  frutos en diversas plantas recubren piel, pelaje
  y plumaje, así como exoesqueletos de muchos
  insectos. Estos compuestos, son químicamente
  inertes debido a su alta insolubilidad en agua y
  se definen como ésteres de ácidos grasos y
  alcoholes de cadena muy larga.

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• La cera de abejas o miristato de cerilo, se
  utiliza en la fabricación de grasa para zapatos y
  velas en su composición química se encuentra el
  ácido mirístico
• CH3 (CH2)12 COO CH2 (CH2)24 CH3

35

• El tercer grupo dentro de la clasificación de los
  lípidos son los fosfolípidos, los cuales, debido
  a su estructura química, pueden participan en el
  intercambio de sustancias entre un medio acuoso y
  un medio lipídico, lo que resulta muy útil a
  nivel celular.

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• ESTEROIDES
• Este es el cuarto grupo de clasificación de los
  lípidos y comprenden una gran diversidad de
  compuestos con actividades fisiológicas
  múltiples. Tienen en común una estructura central
  llamada ciclopentanofenantreno.

                                         Anillo D Ciclopentano  Anillos A, B, C Fenantreno.
Estructura central de los esteroides
37

• Entre los esteroides más importantes para el
  hombre tenemos a los siguientes colesterol,
  estradiol, progesterona, testosterona, cortisona
  y ácidos biliares.

Estructura del colesterol
38

• El colesterol es el más abundante de los
  esteroides y se encuentra formando parte de la
  estructura de las membranas celulares, excepto en
  las células bacterianas es un componente
  importante en la vaina de mielina, que es la
  membrana que envuelve a las fibras nerviosas,
  además, es el precursor del resto de esteroides

39
(No Transcript)
40

• Las proteínas que ingerimos diariamente al ser
  metabolizadas por nuestro organismo, nos
  proporcionan una gran cantidad de aminoácidos
  libres, mismos que utilizaremos para fabricar
  nuestras propias proteínas. Dichas proteínas
  deberán de realizar una gran variedad de
  funciones que se consideran vitales para la
  célula y para el organismo en general.

41

• Entre las funciones que realizan las proteínas
  podemos mencionar las siguientes
• Fuente potencial de energía.
• Son los principales constituyentes nitrogenados
  del citoplasma de células vegetales y animales.
• Constituyen el principal material sólido de los
  músculos, órganos y algunas glándulas además de
  ser los principales constituyentes de la matriz
  de los huesos y dientes piel, uñas, cabello,
  células y suero sanguíneo. De hecho, cada célula
  viviente y todos los fluidos corporales, a
  excepción de la bilis y la orina, contienen
  proteínas.

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• Son catalizadores específicos que participan en
  todas las reacciones químicas que ocurren en
  nuestro metabolismo como la alcohol
  deshidrogenasa, que participa en el metabolismo
  energético.
• Regulan procesos corporales al funcionar unas
  como hormonas y otras, como transportadoras de
  grupos de átomos, por ejemplo la insulina
  desempeña una función hormonal y participa en la
  regulación del metabolismo de la glucosa la
  hemoglobina se encarga del transporte de oxígeno
  hacia todas las células del organismo, etc.
• La resistencia del organismo a las enfermedades,
  es proporcionada, en parte, por los anticuerpos
  que son de naturaleza proteica.

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Tipo Función Ejemplos
1.- Almacenadoras Reserva Albúminas, ovoalbúminas, gliadina
 2.- Transporte  Transporte de grupos  Hemoglobina, hemocianina
 3.- Contráctiles  Contracción muscular  Actina, miosina y dineina
 4.- Conectivas  Unión  Colágeno
 5.- Hormonas  Control  Insulina
 6.- Estructurales  Estructura  Queratina, glucoproteínas, fibroina
 7.- Anticuerpos  Inmunidad  Gama globulinas
 8.- Enzimas  Catalizadores  Alcohol deshidrogenasa, amilasa
 9.- Reguladoras de genes  Inhiben genes  Histonas
 10.- Proteoreceptoras  Recepción de impulsos nerviosos  Rodopsina (retina del ojo)
44

• En una dieta balanceada se sugiere que al menos
  el 15 de las calorías ingeridas provengan de
  proteínas. Si un adulto con una actividad
  promedio requiere de unas 2,500 calorías diarias
  para realizar sus actividades, entonces deberá
  ingerir unos 93.75 gr. de proteínas, para
  obtener las 375 calorías que representa ese 15.
• Los requerimientos necesarios de proteínas para
  el humano se agrupan en dos categorías ración
  necesaria de aminoácidos esenciales y ración
  necesaria de proteínas totales o nitrógeno total
  que el cuerpo debe obtener para la síntesis de
  aminoácidos no esenciales y de otros elementos
  nitrogenados del tejido. Para lograr lo anterior,
  se recomienda ingerir diariamente 0.8 gramos de
  proteínas por kilogramo de peso corporal,
  tratándose de adultos.

45
Alimentos Ración en gramos Proteína (g/día)
1.- Leche entera o descremada 244 8.5
2.- Requesón 60 10
3.- Queso Cheddar 30 7.5
4.- Helado 60 3.0
5.- Pollo o pavo cocido 90 26
6.- Pescado cocido 90 25
7.- Carne de res y cerdo cocidas 90 24
8.- Hígado cocido 60 18
9.- Atún enlatado 60 17
10.- Frijoles cocidos 100 6.0
Contenido de proteínas en algunos alimentos.
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• La palabra vitamina surge de "vital amina" ya que
  inicialmente se creía que todas las vitaminas
  eran aminas indispensables para el buen
  funcionamiento del organismo. Este término fue
  acuñado por el bioquímico polaco Csimir Funk en
  1912 actualmente se aplica a cualquier compuesto
  o grupo de sustancias relacionadas que cumplan
  los siguientes criterios
• Ser un compuesto orgánico.
• Que no pueda ser sintetizado, cuando menos en
  cantidades suficientes, por el organismo.
• Su inclusión en la dieta es indispensable para
  asegurar un desarrollo y salud normal.
• Debe ser ingerido en cantidades traza.
• Su carencia ocasiona una enfermedad debido a una
  deficiencia vitamínica específica.

47

• Los minerales son elementos que nuestro organismo
  requiere en cantidades cantidades muy pequeñas.
  Estos nutrientes generalmente funcionan como
  cofactores, los cuales estimulan la actividad de
  las enzimas, o bien, participan en la estructura
  de las vitaminas.
• Los minerales son sustancias inorgánicas que
  arbitrariamente se clasifican en dos grupos
• macrominerales, los cuales se requieren en
  cantidades mayores a los 100 mg/día y
• microminerales cuyos requerimientos diarios son
  menores a los 100 mg/día.

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MINERAL FUNCIÓN DEFICIENCIA FUENTE
1) Calcio Es un constituyente de los huesos y dientes, participa también en la regulación nerviosa y función muscular En niños raquitismo, en adultos osteomalacia y puede contribuir al desarrollo de osteoporosis Productos lácteos, hortalizas de hojas verdes y semillas
2) Fósforo Constituyente de huesos, dientes, ATP, ácidos nucleicos y proteínas Raquitismo en los niños y osteomalacia en los adultos pérdida de material óseo Leche, queso, car- nes rojas, pescado y aves cereales de grano entero
3) Sodio Catión principal del líquido extracelular (bomba de sodio-potasio), regula el equilibrio ácido-base, la función nerviosa y muscular Aunque es rara su deficiencia alimentaria, se puede perder por el sudor y causa náuseas, debilidad y calambres Sal de mesa, leche, carnes rojas, aves y pescado, yema de huevo
4) Potasio Catión principal del líquido intracelular (bomba de sodio-potasio), regula la función nerviosa y muscular Como en el caso del sodio, su deficiencia alimentaria es rara, sin embargo se puede perder por sudor o uso de diuréticos, causando náuseas, debilidad muscular, parálisis, confusión mental Carnes rojas, aves y pescado, agua- cates, dátiles, ajo, nueces, papas, fru- tas, cereales y ver- duras
5) Cloro Participa en el equilibrio de los líquidos y los electrolitos, así como en el transporte de ácido carbónico en los eritrocitos. Funciona como cofactor de la amilasa, la enzima que está presente en la saliva Se presentan vómitos prolon- gados Sal de mesa
6) Magnesio Constituyente de huesos y dientes, funciona como cofactor enzimático en las quinasas Provoca descontrol de la actividad neuromuscular, origi- nando convulsiones Carne, leche, nue- ces, cereales, legu- minosas, plátano, aguacate, manza-na, higos, ajo, to-ronja, soya, limón, lima, nueces, du-razno y vegetales de hojas verdes
7) Azufre Es un constituyente de las proteínas y de la coenzima A Se relaciona con la deficiencia de sustancias que contienen azufre (aminoácidos y coenzima A) Huevos, carne, le-che, queso, ajo, ce-bolla, soya
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Mineral Función Deficiencia Fuente
1) Cobre Constituyente enzimático de las oxidasas, interviene en la absorción del hierro (superóxido dismutasa), interviene en la formación de elastina y colágeno, las cuales son proteínas presentes en piel, huesos y tejido conectivo también participa en la coloración del cabello y piel, formación de hemoglobina y góbulos rojos Anemia, calvicie, diarrea, debilidad generalizada, alte-ración de la función respiratoria y lesiones cutáneas Hígado, lenteja, fri-jol, nueces, remo-lacha, brócoli, nue-ces, naranja, rá-banos, salmón, ma-riscos, soya
2) Cromo Participa en el metabolismo de la glucosa manteniendo, estables los valores de glucosa, el cromo a veces es llamado factor de tolerancia a la glucosa (GTF). También participa en la síntesis de colesterol y de proteínas Ansiedad, fatiga, intolerancia a la glucosa, metabolismo inadecuado de los aminoácidos, riesgo de padecer aterosclerosis Queso, carnes, fri-jol, pollo, maíz, aceite de maíz, hue-vos, hongos, papas
3) Flúor Ayuda a incrementar el endurecimiento de huesos y dientes Caries dental Sal de mesa
4) Hierro Constituyente enzimático (grupo hemo y citocromo), forma parte de la estructura de la hemoglobina y de la de citocromo C oxidasa Anemia, palidez, fatiga, pérdida de capacidad para el trabajo. Carnes rojas, hí-gado, durazno, ce-reales,  huevo.
5) Yodo Constituyente de las hormonas tiroideas (tiroxina y triyodotironina). En niños provoca cretinismo y en adultos bocio e hipotiroidismo Sal yodatada, ma-riscos y pescado
6) Zinc Cofactor enzimático de varias enzimas (lactato deshidrogenasa, fosfatasa alcalina, anhidrasa carbónica, carboxipeptidasa). Importante para el funcionamiento de la próstata, desarrollo de los órganos de reproducción, prevenir el acné, agudizar los sentidos del gusto y olfato Hipogonadismo, trastornos del crecimiento, alteraciones en la reparación de heridas, dismi-nución de la agudeza olfatoria y gustativa Yema de huevo, pescado, cordero, legumbres, hígado, sardinas, mariscos, hongos, ostras, car-nes de aves, alfalfa, semillas de girasol, soya, brócoli
50
(No Transcript)