CENTRO DE BACHILLERATO TECNOLÓGICO INDUSTRIAL Y DE SERVICIOS N°48

Bioquímica

Actividad 10

6 “I”

Equipo 1

Integrantes:

Duran Zetina Betzy Krystel

Martínez Aguilera Merary

Méndez Fernández Kenia Elena

Ortiz Sánchez Luz del Carmen

Porcayo González Juana Patricia

Reyes Huerta Juliana

Ing. Heriberto Cortés Ojeda

Introducción

Los seres vivos están compuestos por una inmensa cantidad y variedad de moléculas orgánicas que permiten que los organismos construyan sus estructuras y de ellas también obtengan la energía para llevar a cabo sus actividades vitales. Una característica importante de estas moléculas es que están formadas por carbono (C); a este elemento se le unen otros, como el hidrógeno (H), oxigeno (O), nitrógeno (N), fósforo (F) y azufre (S), en conjunto estos elementos son llamados bioelementos primarios ya que tienen una importante participación en la constitución de las biomoléculas (moléculas orgánicas naturales que son sintetizadas por lo seres vivos).

En este trabajo se analizara y expondrá de forma sencilla la importancia que tienen algunas sustancias o moléculas orgánicas (lípidos, enzimas, vitaminas, y hormonas) en todos los seres vivos, por ejemplo:

Los lípidos constituyen una importante reserva energética para los organismos. Las semillas los almacenan para emplearlos como fuente de energía durante la germinación y los animales los acumulan bajo la piel formando una capa de grasa que funciona como aislante térmico.

Las enzimas son moléculas de naturaleza proteica que catalizan una reacción (un catalizador es un modificador de velocidad en las reacciones, positivos si las aceleran y negativos si las retrasan).

Las vitaminas son nutrimentos imprescindibles para la vida que en su mayoría no son sintetizadas por el organismo pero que al ingerirlos de forma equilibrada y en dosis esenciales promueven un correcto funcionamiento fisiológico.

Por último están las Hormonas  que son sustancias producidas por las glándulas endocrinas o también por células epiteliales e intersticiales, que actúan como mensajeros y activan mecanismos para que el organismo se adapte a las diversas alteraciones que se producen en el ambiente externo e interno, viajan a través del torrente sanguíneo hacia los tejidos y órganos, surten efecto lentamente y con el tiempo afectan distintos procesos.

Entonces como ya se sabe estas moléculas orgánicas son imprescindibles para la célula y en general juegan un papel importante para que se realicen de forma adecuada todas las funciones de un ser vivo. Algunas de éstas son sintetizadas por el organismo, otras son extraídas de los alimentos que se consumen diariamente es por ello se debe tener cuidado en que se encuentren en cantidades normales dentro del cada  organismo vivo, ya que se pueden generar algunos problemas ocasionados por la deficiencia de dichas sustancias.

Es así como se dará una sencilla explicación de lo que se puede llamar las bases del funcionamiento de los seres vivos, esperando enriquecer los conocimientos del lector con lo que aquí se expone.

“Moléculas orgánicas en los seres vivos”

Los lípidos son un grupo muy heterogéneo se caracterizan por su escasa solubilidad en agua, (son hidrofóbicas)  y considerable solubilidad en disolventes orgánicos. Además de su región hidrófoba, que es la que presenta solo átomos de carbono unidos a átomos de hidrógeno, cuenta con una región hidrófila (afinidad al agua) que es la que posee grupos polares o con cargas eléctricas. Estas biomoléculas orgánicas básicamente están formadas por carbono e hidrógeno y generalmente también por oxígeno pero en porcentajes mucho más bajos, además de que pueden contener fósforo, nitrógeno y azufre.  En lo que respecta a su clasificación, los lípidos pueden ser saponificables o insaponificables según tengan o no ácidos grasos en su composición.

Lípidos saponificables (poseen acido grasos)

Es importante destacar que los ácidos grasos son las unidades básicas de los lípidos saponificables y consisten en moléculas formadas por una larga cadena hidrocarbonada de tipo lineal con un número par de átomos de carbono y un grupo carboxilo (-COOH) terminal.

Pueden ser:

ü    Simples: solo contienen carbón, hidrógeno y oxigeno.

Acil Gliceroles: Son ésteres de ácidos grasos con glicerol. Cuando son sólidos se les llama grasas y cuando son líquidos a temperatura ambiente se llaman aceites. El Acil Glicerol más abundante es el triacil glicerol o lípido neutro, existen de forma sólida o líquida dependiendo de la naturaleza de sus ácidos grasos componentes.

 Céridos (ceras): Son muy abundantes las ceras que sirven de cubiertas protectoras en frutos y hojas o que son secretadas por insectos (cera de abejas).

ü    Complejos: además de contener carbono, hidrógeno y oxígeno también contienen otros elementos como nitrógeno, fósforo, azufre u otra biomolécula como un glúcido.

Fosfolípidos: Tipo de lípidos compuestos por una molécula de glicerol a la que se unen dos ácidos grasos y un grupo fosfato, ampliamente distribuidos en bacterias y tejidos animales y vegetales.

Esfingolípidos: Grupo importante de compuestos estrechamente asociados con la membrana de las células animales, en particular, el tejido nervioso.

Glucolípidos: Derivados anfipáticos de carbohidratos y glicéridos que carecen de fosfatos.

Lípidos insaponificables (no contiene ácidos grasos)

Terpenoides: Vasta y diversa clase de compuestos orgánicos derivados del compuesto isopropeno.

Esteroides: Derivados del núcleo del esterano, se componen de carbón e hidrógeno.

Dentro de sus funciones en los seres vivos encontramos que desempeñan cuatro importantes:

·                    Función de reserva: Son la principal reserva energética del organismo.

·                    Función estructural: Forman las bicapas lipídicas de las membranas, recubren órganos y le dan consistencia

·                    Función biocatalizadora: En este papel los lípidos favorecen o facilitan las reacciones químicas que se producen en los seres vivos.

·                    Función transportadora: El transporte de lípidos desde el intestino hasta su lugar de destino se realiza mediante su emulsión gracias a los ácidos biliares y a los proteolípidos.

Es así como se puede observar que los lípidos cumplen con diversas funciones o tiene características muy propias  que ayudan a los organismos a llevar a cabo sus actividades vitales. Los lípidos generan diversas reacciones en los organismos y para que estos se lleven a cabo de una manera más fácil se necesitan de otras sustancias: Las enzimas;  también son parte fundamental para los organismos vivos, éstas son moléculas de naturaleza proteica que catalizan reacciones bioquímicas. Un catalizador  es un modificador de velocidad en las reacciones; pueden ser positivos si aceleran la velocidad de la reacción o negativos si la aceleran. Para realizar su clasificación se toman en cuenta dos aspectos: su complejidad y su actividad.

ü    Según su complejidad pueden ser:

Simples: Formada por una o más cadenas polipeptídicas.

Conjugadas: Contienen por lo menos un grupo no proteico enlazado a la cadena polipeptídica.

ü    Por su actividad:

Oxidorreductasas: catalizan reacciones en las cuales un sustrato se oxida (por lo tanto actúa como un donador de hidrógeno) y otro sustrato se reduce. Las Oxidorreductasas incluyen las deshidrogenasas (convierten los enlaces simples en enlaces dobles) y las oxidasas (utilizan oxígeno como oxidante). Otras enzimas de este grupo son las peroxidasas ( utilizan H₂O₂ como oxidante) las hidrolasas (introducen grupos hidroxilos) y las oxigenasas (introducen oxígeno molecular en lugar de un doble enlace en el sustrato). 

Transferasas: Las enzimas de este grupo transfieren grupos de un solo átomo de carbono, grupos aldehídicos o grupos cetónicos, grupos fosforilo o amino, etc. de un sustrato a otro.

Hidrolasas: Las hidrolasas catalizan la ruptura hidrolítica (por adición de agua) de los enlaces C-O, C-N, C-C, P-O y otros enlaces simples. Este grupo incluye a las enzimas peptidasas, enterasas, glucosidasas, fosfatasas, y enzimas similares.

Liasas: Rompen los enlaces sin la adición de agua, pero mediante reacciones de eliminación para formar anillos o dobles enlaces. Son ejemplo de ellas; decarboxilasas, aldolasas, y deshidratasas.

Isomerasas: Las racemasas, epimerasas, cis trans Isomerasas, Oxidorreductasas intramoleculares, mutasas y transferasas forman este grupo, que alteran la estructura pero no la composición atómica de los sustratos al cambiar un grupo de una posición a otra en una molécula.

Ligasas: las enzimas de este grupo, conocidas también como sintetasas, acoplan la hidrólisis de un pirofosfato del ATP u otro nucleósido trifosfato a una segunda reacción en la cual se unen dos moléculas.

Al hablar de sus funciones podemos encontrar que:

·                    Favorece a la digestión y absorción de nutrientes: a partir de los nutrientes que ingerimos las enzimas (enzimas digestivas) descomponen las proteínas, hidratos de carbono y grasas en sustancias perfectamente asimilables.

·                    Liberan la energía que acumulada para que el organismo la utilice a medida que la necesite.

·                    Facilitan y aceleran las reacciones químicas que realizan los seres vivos permitiendo así los procesos bioquímicos.

·                    Descomponen grandes moléculas en sus constituyentes más simples.

Como se puede notar la función de las enzimas es imprescindible para que se realicen  de una forma eficaz los distintos procesos en los seres vivos, puesto que permiten con su función catalizadora que las reacciones se llevan a cabo ya sea de una más rápida o bien más lenta dependiendo de lo que se necesite. Por otro lado existen otras sustancias necesarias para todo ser vivo: Las vitaminas; son sustancias químicas imprescindibles para la vida que al ingerirlos de forma equilibrada y en dosis esenciales promueven un correcto funcionamiento fisiológico, la mayoría de éstas no pueden ser sintetizadas por el organismo por lo que se obtiene a través  de la ingesta equilibrada de alimentos que las contienen. Pueden ser hidrosolubles o liposolubles:

v Hidrosolubles (se disuelven en agua)

-        B1 (Tiamina): participa en el metabolismo de los hidratos de carbono para la generación de energía, cumple con un rol indispensable en el funcionamiento del sistema nervioso además de contribuir con el crecimiento. Se encuentra en carnes, lácteos, frutos secos, cereales integrales y sus derivados, etc. 

-        B2 (Riboflavina): interviene en procesos enzimáticos relacionados con la respiración celular, en oxidaciones tisulares y en la síntesis de ácidos grasos. La podemos encontrar en la leche y sus derivados, hígado y carne de cerdo, cordero y pescado.

-        B3 (ácido nicotínico): Participa en el metabolismo de hidratos de carbono, proteínas y grasas, en la circulación sanguínea y en la cadena respiratoria. La principal fuente son las carnes de de aves cerdo…el hígado y el pescado principalmente el atún.

-        B5 (Ácido Pantoténico): es necesario para la asimilación de carbohidratos proteínas y grasas indispensables para la vida celular. Todos los alimentos del reino animal contienen esta vitamina, pero están aquellas que la contienen en mayor proporción como el hígado. También la encontramos en el brócoli, papa, tomate, hongos, etc.

-        B6 (Piridoxina): Desarrolla una función vital en el organismo que es la síntesis de carbohidratos, proteínas, grasas y en la formación de glóbulos rojos, células sanguíneas, y hormonas. Presente en carnes de de ternera, cerdo, aves, mariscos, en cereales integrales y sus derivados.

-        Ácido lipoico: Se utiliza como ingrediente activo de suplementos dietéticos por su efecto antioxidante y energizante. Se encuentra en espinacas, brócoli, carne, levaduras, etc.

-        B8 (Biotina): Interviene en la formación de hemoglobina en procesos celulares en nivel energético y de obtención de energía a partir de la glucosa. Se encuentra en carnes, yema de huevo y en viseras en general especialmente el hígado, también en cereales integrales, nueces, guisantes y garbanzos.

-        B9 (ácido fólico): Es importante para la correcta formación de las células sanguíneas. Se encuentra presente en niveles muy bajos en el reino animal y en el vegetal lo encontramos en legumbres, y vegetales de hojas verdes.

-        B12: esencial para la síntesis de hemoglobina y la elaboración de células, también para el buen estado del sistema nervioso. Presente en viseras como el hígado y carnes en general, huevo  y lácteos. La presencia de esta vitamina en el reino vegetal es casi nula.

-        C (Ácido ascórbico): interviene en el mantenimiento de los huesos, dientes y vasos sanguíneos, es un gran antioxidante, no es sintetizable por el organismo por lo que se debe ingerir a través de los alimentos. No se encuentra en alimentos de origen animal. La gran mayoría de las frutas y verduras las contienen sobre todo los cítricos.

v Liposolubles (se disuelven en grasas y aceites)

-        A (Retinol): esta vitamina está presente en los alimentos de origen animal en forma de vitamina A preformada y se llama Retinol, mientras que en los vegetales como provitamina A conocida como coratenos. Contribuyen en la prevención de enfermedades infecciosas especialmente del aparato respiratorio. La encontramos en productos lácteos, yema de huevo, y aceite de hígado de pescado. En zanahorias, calabaza, espinacas, lechuga, etc.

-        D (Colecalciferol): Interviene en la absorción del calcio y del fosforo en el intestino y por tanto en el depósito de los mismos en huesos y dientes. Presente en leche, queso, huevos, aceite de hígado, pescado. Los alimentos de origen vegetal contienen cantidades de vitamina D casi nulas.

-        E (Tocoferol): es un antioxidante que ayuda a proteger los ácidos grasos, cumple un rol importante en cuanto al mantenimiento del sistema inmune saludable. Las principales fuentes son los aceites vegetales, cereales, vegetales e hojas verdes y panes integrales.

-        K (Antiemorrágica): ayudan al mantenimiento del sistema de coagulación de la sangre, por tanto evita hemorragias. La encontramos en vegetales verdes como la espinaca, col, brócoli, perejil, espárragos, repollo. En aceites vegetales (de canola, semillas de algodón, oliva…), cereales integrales, hígado, etc. 

Entonces hay que recordar que a pesar de que estos compuestos orgánicos  se requieren en pequeñas cantidades son importantes debido a que no todas son sintetizadas en cantidades adecuadas por el organismo para satisfacer sus necesidades diaria, pero también se debe tener cuidado con las cantidades ingeridas ya que su deficiencia o exceso pueden provocar ciertos trastornos, por ejemplo la avitaminosis (carencia total de una o más vitaminas), hipervitaminosis (exceso por acumulación) hipovitaminosis (carencia parcial).

Es hora de hablar de unas sustancias que juegan un papel importante durante toda la vida de un ser vivo: Las hormonas.

"Una hormona es una sustancia química secretada en los lípidos corporales, por una célula o un grupo de células que ejerce un efecto fisiológico sobre otras células del organismo"

“Las hormonas son sustancias químicas producidas por el cuerpo que controlan numerosas funciones corporales"

“las hormonas son sustancias secretadas por células especializadas localizadas en glándulas endocrinas, cuyo fin es la de afectar la función de otras células”.

Existen distintas definiciones pero claro está que todas coinciden en que las hormonas son sustancias que se encargan de realizar determinadas funciones en el organismo a través del “control” ejercido sobre otras células y de esta manera se generan numerosos cambios no solo en dichas células si no también en todo el cuerpo.

Actúan como mensajeros para coordinar las funciones de distintas partes del cuerpo, viajando a través del torrente sanguíneo hacia los tejidos y órganos. Causan sus efectos lentamente y se necesita una cantidad mínima para provocar grandes cambios, en:

*        El desarrollo y crecimiento

*        Estados de ánimo

*        metabolismo

*        Reproducción

*        Características sexuales

*        Uso y almacenamiento de energía, etc.

El sistema endocrino también llamado sistema de glándulas de secreción interna es el conjunto de órganos que segregan estas sustancias. Las principales glándulas (endocrinas) productoras de hormonas son:

-        Hipotálamo: secreta hormonas como la liberadora de tirotropina, somatropina, gonadotrofina, corticotropina, que actúan como inhibidoras o estimulante en la secreción de otras hormonas en la adenohipófisis.

-        Glándula pineal: produce principalmente melatonina encargada del ritmo circadiano

-        Glándula hipófisis (pituitaria) se divide en:

-        Adenohipófisis (hipófisis anterior): libera hormonas como la del crecimiento, Tirotropina (hormona estimulante de la tiroides), hormona luteinizante (estimulan la ovulación), prolactina (síntesis de liberación de leche desde la glándula mamaria).

-        Neurohipófisis: (hipófisis posterior): Almacena oxitocina y vasopresina

-        Hipófisis media: Secreta hormona estimulante de melanocitos.

-        Glándula tiroides secreta: tiroxina y calcitonina

-        Páncreas: Mantiene los niveles de azúcar, libera insulina (ayuda al transporte de la glucosa en la sangre), glucagón (le indica la liberación de azúcar cuando los niveles están bajos).

-        Glándulas suprarrenales: Libera adrenalina (incremento del suministro de oxigeno  y glucosa, con el aumento de la frecuencia cardiaca)  y dopamina (incrementa la frecuencia cardiaca.

Así mismo existan hormonas liberadas el sistema reproductivo (testículos y ovarios):

-        Testículos: Secretan testosterona que ayuda entre otras cosas a que el hombre desarrolle y mantenga sus características sexuales.

-        Ovarios: Secretan progesterona y estrógeno, responsables de mantener y desarrollar las características sexuales femeninas, y otras cosas como el embarazo.

  

Conclusión:

Es así como a través de esta información se realizo un breve análisis de  lo más importante sobre  algunas  moléculas orgánicas existentes, con el fin adquirir conocimientos y tener una visión más amplia sobre el funcionamiento y la importancia de las mismas.

Como ya se sabe cada  una tiene su razón de ser, es decir, cuentan con determinadas características que las hacen únicas y están especializadas en realizar funciones que ninguna otra podría realizar en su lugar.

Por ejemplo al hablar de los lípidos se sabe que son una gran fuente de reserva energética, recubren órganos y le dan consistencia, además de que su característica peculiar es que son hidrofóbicas, no obstante algunos lípidos cuentan  con una parte que tiene afinidad al agua (hidrófila). Otro punto importante es que si cuentan con ácidos grasos serán lípidos saponificables, en cambio si no cuentan con ellos serán insaponificables. Ahora si se menciona el por qué de la importancia de las enzimas se podrá notar que lo son porque con su función catalizadora permiten que las reacciones en los organismos se realicen de una formas más eficaz ya sea retrasando las reacciones (enzimas negativas) o acelerándolas (enzimas positivas) según sea necesario. Existen infinidad de enzimas y según su función pueden ser: Oxidorreductasas, Transferasas, Hidrolasas, Liasas, Isomerasas, Ligasas.

En el caso de las vitaminas, se menciona que son sustancias que por lo general no son sintetizadas por el organismo y por lo tanto deben consumirse a través de los alimentos, ya que su falta puede ocasionar problemas como la avitaminosis (carencia total de una o más vitaminas) o  hipovitaminosis (carencia parcial), pero también se debe tener en cuenta la cantidad que se adquiere puesto se puede producir una  hipervitaminosis (exceso por acumulación). Se clasifican en: hidrosolubles (se disuelven en agua) dentro de este grupo, las reservas en el organismo no son de gran cantidad por lo que la alimentación diaria debe aportar y cubrir diariamente las necesidades vitamínicas, esto se debe justamente a que al ser hidrosolubles su almacenamiento es mínimo, todo lo contrario con las liposolubles (solubles en los cuerpos grasos)  que son poco alterables, y el organismo puede almacenarlas fácilmente.

Y al final, pero eso no menos importantes encontramos a las hormonas. Su papel principal en los seres vivos la de “afectar la función de otras células” originando un sinfín de cambios durante toda la vida. Son como mensajeros  que se encargan de  coordinar las funciones de distintas partes del cuerpo, viajando a través del torrente sanguíneo hacia los tejidos y órganos, causando sus efectos y cambios lentamente; con solo una cantidad mínima pueden provocar grandes cambios, en: el desarrollo y crecimiento, estados de ánimo, metabolismo, características sexuales, etc.

Al retomar lo más importante de cada moléculas orgánica se reafirma que son imprescindibles en cada ser vivo y que de ellas depende de una u otra manera la vida.