BIOMOLÉCULAS Y ALIMENTACIÓN. Somos lo que comemos.

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.

3. ¿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.

4. 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.

8. 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.

10. 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.

11. Contenido de carbohidratos en algunos alimentos.

12. 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.

13. 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.

15. 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 Su fórmula cerrada es - glucosa • 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

17. 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 Produce Por 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 β-Glucosas Metabolizada por el hombre Unidas por Enlaces β -1,4- glucosídico Ya que no puede romper

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.

26. 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.

27. REQUERIMIENTOS DE LÍPIDOS EN LA DIETA Contenido de lípidos o grasas en algunos alimentos.

28. 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

29. 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.

31. 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

32. 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 saturados Ácidos grasos insaturados Son Sólidos a temperatura ambiente Líquidos a temperatura ambiente

33. 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.

34. 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.

36. 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. 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

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.

42. 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.

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. Contenido de proteínas en algunos alimentos.

46. 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.