biomoleculas

La Nutricion

Una de las caracteristicas basicas de la vida es que requiere un intercambio constante de energia.cualquier se vivo necesita, para mantener sus funciones vitales, intercambiar energia con el ambiente. En primer lugar el animal ha de coseguir energia del ambiente, el cual obtiene esta energia en forma de comida, y a la cosecucion e ingestion de comida por el animal le llamamos nutricion. Una vez ingerida por el animal la comida sufre una serie de procesos mediantes los cuales se vuelve aprovechable por los tejidos y las celulas del animal. La energia almacenada en los alimentos con los que el animal se nutre, se transforma en otro tipo de energia utilizable por el animal para crecer, moverse, reproducirse, e.t.c. Parte de la energia que el animal ingiere se poerde en el ambiente, ya en forma de calor, ya como productos de desechos.

Por lo tanto, la energia no puede ser creada por los organismos a medida que la necesitan, sino que dependen todos ellos de una fuente externa (ambiental) :
Los Alimentos
los alimentos no son energia, sino que, mediante una serie de procesos, pueden ser transformados en energia.
A continuacion vemos en que consiste la comida o los alimentos que todos los animales, entre ellos el hombre, ingieren. Todos los alimentos estan formados por proporciones variables de las biomoleculas.

Clasificación de las biomoléculas
Según la naturaleza química las biomoléculas pueden ser:

Biomoléculas inorgánicas
Son biomoléculas no formadas por los seres vivos, pero imprescindibles para ellos, como el agua, la biomolécula más abundante, los gases (oxígeno, dioxido de carbono) y las sales inorgánicas: aniones como fosfato (HPO4-), bicarbonato (HCO3-) y cationes como el amonio (NH4+).
Biomoléculas orgánicas o principios inmediatos
Son sintetizadas solamente por los seres vivos y tienen una estructura a base de carbono. Están constituidas principalmente por carbono , hidrógeno y oxigeno , y con frecuencia están también presentes nitrógeno, fósforo y azufre; otros elementos son a veces incorporados pero en mucha menor proporción.
Las biomoléculas orgánicas pueden agruparse en:

-Carbohidratos:

El termino carbohidrato se utiliza para identificar sustancias naturales que sirven en la naturaleza como almacenes energeticos en los seres vivos.proporcionan la estructura a las plantas y sirven de fuente de energia a plantas y animales.estan compuestos principalmente de carbono,hidrogeno y oxigeno.los hidratos de carbonos constituyen la principal fuente de energia de los animales y del hombre;abundan en el pan,en las papas,cereales,en la miel ,etc.su transformacion en energia dentro del organismo es muy rapido por eso conviene tomar azucar tras un ejercicio violento.hay un hidrato de carbono que solo algunos animales pueden utilizar como fuente de energia;se tratan de las celulosas,componentes fundamental de todos los vegetales,quienes se alimentan de hierba pueden transformarlas en energia pero los que comen carne no pueden hacerlo,y la expulsan tal como la ingerio.

El almidon es el hidrato de carbono de reserva de la mayor parte de las plantas,se encuentran almacenado en las raices,semillas y frutos de las plantas tales como el maiz,las papas,el trigo y el arroz.

El glucogeno es el hidrato de reserva de los animales y se almacena principalmente en el higado y en los musculos. al igual que el almidon esta formada por la union de unidades de glucosa.

En conclusion la formula de los hidratos de carbono es Cx(H2O), el papel mas importante que cumple es almacenar energia en la naturaleza. componentes importantes de la paredes celulares (vegetales) se encuentran en la mayoria de las plantas,como sustancias de reservas y estructural.la mas importantes son:glucosa,fructosa,manosa,galactosa,almidon y celulosa.

-proteinas

son moleculas muy grandes, formada por la union de otras mas pequeñas llamadas aminoacidos. son importantes porque el organismo las utiliza para el crecimiento y la regeneracion de los tejidos, aunque tambien se pueden obtener de ellas energia; los musculos de los animales y la carne que comemos, estan formados principalmente por proteinas. Son alimentos ricos en proteinas, ademas de la carne, los huevos, el pescado, el queso, las lentejas, los garbanzos, etc. Hay tambien proteinas especiales que los animales no pueden digerir. el pelo y la lan son buenos ejemplos ya que estan formados por proteina sque muy pocos animales pueden utilizar como fuente de alimentos; las proteinas que constituyen tales sustancias son de tipo fibroso, mientras que las que forman la carne y demas comestibles son globulares.

En conclusion las proteinas estan compuestas por carbono, oxigeno, hidrogeno y nitrogeno. Es el principal componente de los musculos, piel, cabello, uñas, plumas, cuernos, pesuñas, sangre, tendones, arterias, etc. Las mas importantes son albumina, hemoglobina, insulina actina y miocina

-Aminoacidos

Los aminoácidos son los monómeros de las proteínas. Dos aminoácidos se combinan en una reacción de condensacion que libera agua formando un enlace peptídico. Estos dos restos aminoacidicos forman un dipéptido. Si se une un tercer aminoácido se forma un tripéptido y así, sucesivamente para formar un polipéptido.
Los aminoácidos están formados por un carbono unido a un grupo carboxilo, un grupo amino, un hidrógeno y una cadena R de composición variable, que determina las propiedades de los diferentes aminoácidos; existen cientos de cadenas R por lo que se conocen cientos de aminoácidos diferentes. En los aminoácidos naturales, el grupo amino y el grupo carboxil se unen al mismo carbono que recibe el nombre de alfa asimétrico.
La unión de varios aminoácidos da lugar a cadenas llamadas polipéptidos o simplemente péptidos. Se hablará de proteína cuando la cadena polipeptídica supere los 50 aminoácidos o el peso molecular total supere los 5.000 uma. Existen unos 20 aminoácidos distintos componiendo las proteínas. La unión química entre aminoácidos en las proteínas se produce mediante un enlace peptídico. Ésta reacción ocurre de manera natural en los ribosomas, tanto del reticulo endoplasmático como del citosol.

-Lipidos
Los lípidos son 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, que tienen como característica principal el ser hidrofóbicas o insolubles en agua y sí en disolventes orgánicos como la bencina, el alcohol, el benceno y el cloroformo. En el uso coloquial, a los lípidos se les llama vulgar e incorrectamente grasas, aunque las grasas son sólo un tipo de lípidos procedentes de animales. Los lípidos cumplen funciones diversas en los organismos vivientes, entre ellas la de reserva energética (triglicéridos), la estructural (fosfolípidos de las bicapas) y la reguladora (esteroides).
Metabolismo de las Grasas
las grasa son la forma mas concentrada de energia quimica asequibles al cuerpo.Esto se debe a que las grasas son ustancias biologicas mas reducidas que, por procedimientos de oxidacion, pasan a dioxido de carbono y agua; se libera gran cantidad de energia .
La oxidacion de las grasas liberan 9.5 Kcal/g; las moleculas de lipidos constituyen la principal forma de almacenamiento de energia utilizable por la celula animal. Sin embargo, el metabolismo de grasa , proteinas y carbohidratos estan intimamente relacionados y el excedente de calorias procedentes de una de las tres fuentes se almacena en ultimas como grasas.

-Minerales

Numerosos minerales son necesarios, aunque en muy pequeña cantidad para el mantenimiento normal de la vida de los animales. el calcio, por ejemplo, es indispensable para la formacion, de los huesos y en las aves, ademas para la formacion de la cascara del huevo. El hierro se necesita para que las celulas de la sangre funcionen adecuadamente; su carencia produce una enfermedad llamada anemia.
algunos minerales son: el calcio , el hierro, sodio, fluor, yodo, encontrados en algunos alimentos como el huevo, el pescado, el higado , la leche, la sal, o las verduras.

-Vitaminas
Las vitaminas (del latín vita (vida) + el griego αμμονιακός, ammoniakós "producto libio, amoníaco", con el sufijo latino ina "sustancia") son compuestos heterogéneos que no pueden ser sintetizados por el organismo, por lo que éste no puede obtenerlos más que a través de la ingestión directa. Las vitaminas son nutrientes esenciales, imprescindibles para la vida.
Actúan como coenzimas y grupos prostéticos de las enzimas. Sus requerimientos no son muy altos, pero tanto su defecto como su exceso pueden producir enfermedades (respectivamente, avitaminosis e hipervitaminosis).
Las vitaminas se suelen clasificar según su solubilidad en agua o en lípidos:
En éste artículo se muestran las principales vitaminas y su descripción.
Hidrosolubles :
Vitamina C o ácido ascórbico (antiescorbútica)
Complejo B
Vitamina B1 o tiamina (antineurítica)
Vitamina B2 o riboflavina
Vitamina B3, vitamina PP o niacina
Vitamina B5 o ácido pantoténico
Vitamina B6 o piridoxina
Vitamina B8, vitamina H o biotina
Vitamina B9, vitamina M o ácido fólico.
Vitamina B12 o cianocobalamina
Vitamina B15 o ácido pangámico
Vitamina B17, laetril o amigdalina
*No se consideran realmente vitaminas .
Liposolubles:
Vitamina A o retinol (antixeroftalmica)
Vitamina D o colecalciferol (antirraquítica)
Vitamina E o tocoferol (antioxidante)
Vitamina K o naftoquinona (antihemorrágica)
Una mnemónica para recordar las liposolubles A, D, K, E es "Ha de kaer" O "ADEK".

Funciones
Las vitaminas son moléculas orgánicas cuya ausencia provoca enfermedades llamadas avitaminosis, como el escorbuto. Puesto que el organismo no es capaz de sintetizarlas debe adquirirlas junto con los alimentos. Una dieta en la que falte alguna de ellas provocará trastornos metabólicos que acabará por provocar enfermedades, e incluso la muerte.
Las vitaminas suelen ser precursoras de las coenzimas.
Las vitaminas también actúan como sustancias antioxidantes, que previenen distintos tipos de cáncer. Así por ejemplo la vitamina E, parece que tomada en los alimentos que la contienen, previene del cáncer de próstata.
Actualmente la vitamina D no se considera de manera especifica una vitamina, sino que se lo puede considerar como hormona.

-El Agua

El agua (del latín aqua) es un compuesto formado por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno (H2O). El término agua se aplica en el lenguaje corriente únicamente al estado líquido de este compuesto, mientras que se asigna el término hielo a su estado sólido y el término vapor de agua a su estado gaseoso.
El agua es una sustancia química esencial para la supervivencia de todas la formas conocidas de la vida.
Se considera fundamental para la existencia de la vida. No se conoce ninguna forma de vida que tenga lugar en su ausencia completa.
Es el único compuesto que puede estar en los tres estados (sólido, líquido y gaseoso) a las temperaturas que se dan en la Tierra. Se halla en forma líquida en los mares, ríos, lagos y océanos; en forma sólida, nieve o hielo, en los casquete polares, en las cumbres de las montañas y en los lugares de la Tierra donde la temperatura es inferior a cero grados Celsius; y en forma gaseosa se encuentra formando parte de la atmósfera terrestre como vapor de agua.
Es el compuesto con el calor latente de vaporización más alto, 540 cal/g y con el calor específico más alto después del litio, 1 cal/gramo.

Importancia y distribución
Es fundamental para todas las formas de vida conocida. Los humanos consumen agua potable. Los recursos naturales se han vuelto escasos con la creciente población mundial y su disposición en varias regiones habitadas es la preocupación de muchas organizaciones gubernamentales.
El agua cubre tres cuartas partes (71 por ciento) de la superficie de la Tierra, pese al área por la cual se extiende, la hidrósfera terrestre es comparativamente bastante escasa, para dar un ejemplo citado por Jacques Cousteau: si se sumergiera una bola de billar en agua y se la quitase la película de humedad que quedaría inmediatamente tras ser sacada, sería proporcionalmente mayor que la de todos los océanos. A pesar de que es una sustancia tan abundante, sólo supone el 0,022% de la masa de la Tierra. Se puede encontrar esta sustancia en prácticamente cualquier lugar de la biosfera y en los tres estados de agregación de la materia: sólido, líquido y gaseoso.
El 97 por ciento es agua salada, la cual se encuentra principalmente en los océanos y mares; sólo el 3 por ciento de su volumen es dulce. De esta última, un 1 por ciento está en estado líquido, componiendo los ríos y lagos. El 2% restante se encuentra en estado sólido en capas, campos y plataformas de hielo o banquisas en las latitudes próximas a los polos. Fuera de las regiones polares el agua dulce se encuentra principalmente en humedales y, subterráneamente, en acuíferos. Hacia 1970 se consideraba ya que la mitad del agua dulce del planeta Tierra estaba contaminada.

-Las Enzimas
el proceso durante el cual la comida(es decir, el conjunto de proteinas, hidratos de carbono, lipidos, etc, que ingiere un animal) se transforma en sustancias que el animal puede asimilar, es decir, incorporar a sus procesos vitales se llama digestion. La digestion tiene una parte mecanica, en la que los alimentos son titurados y rotos en trozos mas o menos pequeños, y una una parte quimica. la digestion quimica consiste en una rotura aun mas profunda de las moleculas alimenticias: los grandes carbohidratos son rotos en unidades pequeñas, al igual que las grasas y las proteinas. Esta rotura quimica se realiza con la ayuda de unas moleculas especiales que fabrica cada organismo y que se llaman enzimas.

-Hormona

Las hormonas son sustancias segregadas por células especializadas, localizadas en glándulas de secreción interna o glándulas endocrinas (carentes de conductos), o también por células epiteliales e intersticiales con el fin de afectar la función de otras células. Hay hormonas animales y hormonas vegetales como las auxinas, ácido abscísico, citoquinina, giberelina y el etileno.
Son transportadas por vía sanguínea o por el espacio intersticial, solas (biodisponibles) o asociadas a ciertas proteínas (que extienden su vida media al protegerlas de la degradación) y hacen su efecto en determinados órganos o tejidos diana (o blanco) a distancia de donde se sintetizaron, sobre la misma célula que la sintetiza (acción autócrina) o sobre células contiguas (accion parácrina) interviniendo en la comunicación celular. Existen hormonas naturales y hormonas sintéticas. Unas y otras se emplean como medicamentos en ciertos trastornos, por lo general, aunque no únicamente, cuando es necesario compensar su falta o aumentar sus niveles si son menores de lo normal.
Las hormonas pertenecen al grupo de los mensajeros químicos, que incluye también a los neurotransmisores. A veces es difícil clasificar a un mensajero químico como hormona o neurotransmisor. Todos los organismos multicelulares producen hormonas, incluyendo las plantas (fitohormona). Las hormonas más estudiadas en animales (y humanos) son las producidas por las glándulas endócrinas, pero también son producidas por casi todos los órganos humanos y animales.
La especialidad médica que se encarga del estudio de las enfermedades relacionadas con las hormonas es la endocrinología.

Tipos de hormona
Según su naturaleza química, se reconocen dos grandes tipos de hormonas:
Hormonas peptídicas. Son derivados de aminoácidos (como las hormonas tiroideas), o bien oligopéptidos (como la vasopresina) o polipéptidos (como la hormona del crecimiento). En general, este tipo de hormonas no pueden atravesar la membrana plasmática de la célula diana, por lo cual los receptores para estas hormonas se hallan en la superficie celular. Las hormonas tiroideas son una excepción, ya que se unen a receptores específicos que se hallan en el núcleo.
Hormonas lipídicas. Son esteroides (como la testosterona) o icosanoides (como las prostaglandinas). Dado su carácter lipófilo, atraviesan sin problemas la bicapa lipídica de las membranas celulares y sus receptores específicos se hallan en el interior de la célula diana.

Mecanismos de acción hormonal
Las hormonas tienen la característica de actuar sobre las células diana, que deben disponer de una serie de receptores específicos. Hay dos tipos de receptores celulares:
Receptores de membrana: los usan las hormonas peptídicas. Las hormonas peptídicas (1er mensajero) se fija a un receptor proteico que hay en la membrana de la célula, y estimula la actividad de otra proteína (unidad catalítica), que hace pasar el ATP (intracelular) a AMP (2º mensajero), que junto con el calcio intracelular, activa la enzima proteína quinasa (responsable de producir la fosforilación de las proteínas de la célula, que produce una acción biológica determinada). Esta es la teoría o hipótesis de 2º mensajero o de Sutherland.
Receptores intracelulares: los usan las hormonas esteroideas. La hormona atraviesa la membrana de la célula diana por difusión. Una vez dentro del citoplasma, penetra incluso en el núcleo, donde se fija el DNA y hace que se sintetice ARNm, que induce a la síntesis de nuevas proteínas, que se traducirán en una respuesta fisiológica.