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1. Composición química de los seres vivos. Diapositiva Nro.3 a) Principales biomoléculas: orgánicas –inorgánicas: Inorgánicas: agua y sales minerales. Orgánicas: carbohidratos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos. b) Agua: concepto. Generalidades: Es una molécula polar, principal solvente, posee elevada capacidad térmica, puede interactuar con otras moléculas de agua por medio de los puentes de hidrógeno que posee, es el medio de la mayoría de las reacciones bioquímicas, constituye 65–70% del peso del cuerpo, tiene funciones bioquímicas e fisiologías importantes como la termorregulación y como componente estructural de macromoléculas. c) Distribución del agua en el organismo: De todo el peso de agua total en el cuerpo, 66 a 70% de el es agua intracelular, o sea agua que se encuentra dentro de las células, y 33% es agua extracelular, de los cuales 25% se encuentran en el líquido intravascular (en el plasma y en la linfa) y 7 % en el líquido intersticial, LCR y humor ocular). d) Citar: propiedades físicas y químicas del agua: Física: Densidad máxima a 4° C, elevado calor especifico - 1cal/g/°C, elevada temperatura de ebulición – 100°C a 1 atm, elevado calor de vaporización – 1g: 536 cal/g, elevada conductividad calórica. Química: Disolvente de compuestos polares de naturaleza no iónica, capacidad de hidratación o solvatación de iones, elevada constante dieléctrica – E=80 a 20°C, transparencia, es un electrólito débil. e) Agua plasmática: concepto -distribución: Es el agua que se encuentra en el medio extracelular en el plasma y en la linfa y representa 25 % del agua extracelular. f) Agua intersticial: concepto –distribución: Es el agua extracelular que se encuentra el los líquido intersticial, en el líquido cefalorraquídeo (LCR) y el humor ocular y representa 7% del agua extracelular. g) Ingestión y excreción del agua: Ingestión: media de 2500-2700ml, líquidos-1600ml, alimentos-700 a 900ml y oxidación metabólica-200 a 500ml. Excreción: media de 2500-2700ml, respiración-300 a 500ml, transpiración (evaporación)-400 a 600ml, orina-1500 a 1600ml y heces-100ml. h) Funciones del agua –Hormonas que regulan el agua en el organismo citar- La regulación del equilibrio del agua depende del mecanismo del hipotálamo que contrala la sed y libera la hormona antidiurética (ADH) que hace la retención o excreción del agua por los riñones o por la evaporación. i) Deshidratación: concepto-causas: Es un trastorno en el metabolismo de agua, electrólitos y minerales donde hay una pérdida del equilibrio acido-básico. Puede ser causado por una perdida excesiva de agua, vómitos, diarreas, poliuria, diaforesis (sudoración) excesiva, entre otros. j) Electrolitos: concepto –cuáles son –Importancia: Los electrolitos son minerales encargados de transportar agua a las células y también de los impulsos eléctricos, que a su vez son importantes para los movimientos musculares, para el funcionamiento de órganos vitales y también para una hidratación eficaz. Los principales son el sodio (Na), el potasio (K) y el cloro (Cl). k) Gasometría: concepto –Importancia: Es la medición de los gases disueltos en la sangre que se realiza mediante la cuantificación del pH, presión de dióxido de carbono (PCO2) y del bicarbonato sérico (HCO3-). Se utiliza para comprobar si los pulmones pueden trasladar el oxígeno de los alvéolos a la sangre y eliminar el dióxido de carbono de la sangre. 2-CARBOHIDRATOS: 1) Carbohidratos: concepto Los carbohidratos son polihidroxialdehidos o polihidroxicetonas o sustancias que se generan de estos compuestos cuando son hidrolizados. Están compuestas por carbono, hidrógeno y Oxígeno. 2) Clasificación según complejidad de las moléculas Clasificación de los carbohidratos va de acuerdo al número de moléculas de hidratos de carbono propios de cada estructura química. Ej: monosacáridos, disacáridos, polisacáridos y oligosacáridos. Los carbohidratos se pueden dividir en tres grupos: · monosacáridos, ejemplo, glucosa, fructosa, galactosa; · disacáridos, ejemplo, sacarosa (azúcar de mesa), lactosa, maltosa; · polisacáridos, ejemplo, almidón, glicógeno (almidón animal), celulosa. 3) Funciones Los carbohidratos están ampliamente distribuidos en vegetales y animales, tienen importantes funciones estructurales y metabólicas. Son fuente de energía, almacenan energía y forman parte de las estructuras celulares: · Energética · Reserva · Estructural · Informativa · Son las biomoléculas más abundantes de la alimentación · Son la principal fuente de energía de los seres vivos · Forman parte de la estructura de las plantas y algunos animales · Son los compuestos orgánicos más abundantes en los vegetales 4) Carbohidratos de importancia biológica: Glucosa –fructosa –galactosa (generalidades) Las tres moléculas que nos proporcionan energía son la glucosa, la fructosa y la galactosa La glucosa es el carbohidrato más importante, la mayor parte de los carbohidratos de la dieta se absorbe al torrente sanguíneo como glucosa, otros azucares se convierten en glucosa en el hígado. La fructosa actúa como combustible de energía, se quema en las mitocondrias liberando ATP, tiene la misma función que la glucosa y la galactosa. Se encuentra en la miel, frutas y verduras. La galactosa es necesaria para sintetizar diversas biomoléculas entre las que se encuentran la lactosa (en las glándulas mamarias lactantes), los glucolípidos y determinados fosfolípidos, proteoglucanos y glucoproteínas. La síntesis de estas sustancias no disminuye por el consumo deficiente de galactosa o del disacárido lactosa (la fuente alimentaria principal de galactosa). 5) Derivados de los monosacáridos: Acidos Urónicos, importancia. los ácidos uronicos se forman cuando se oxida el grupo terminal CH2OH de un monosacárido. Dos ácidos uronicos son importantes en los animales: el ácido d-glucuronico y su epimero , el ácido l-iduronico (-d-glucuronato y -l-iduronato ). En las células hepáticas el ácido glucuronico se combina con moléculas como los esteroides, determinados fármacos y la bilirrubina (un producto de degradación de la proteína transportadora de oxígeno hemoglobina) para mejorar su hidrosolubilidad . Este proceso ayuda a eliminar los productos de desecho del cuerpo. Tanto el ácido d-glucuronico como el ácido l-iduronico son abundantes en los componentes carbohidratos del tejido conjuntivo. 6) Oligosacáridos más importantes: citar Los disacáridos como la maltosa, lactosa o sacarosa, consisten en dos monosacáridos unidas por uniones glicosidicas. 7) Digestión de los disacáridos La digestión de los disacáridos y de otros carbohidratos se produce a través de enzimas sintetizadas por las células que recubren el intestino delgado. La deficiencia de alguna de éstas produce síntomas desagradables cuando se ingiere el disacárido no digerible. Como los carbohidratos se absorben principalmente en forma de monosacáridos, cualquier molécula de disacárido sin digerir pasa al intestino delgado, donde la presión osmótica extrae agua de los tejidos circundantes (provocando diarrea). Las bacterias del colon digieren los disacáridos (los fermentan), produciendo gas (distensión y dolor cólico). 8) Lactosa: generalidades-intolerancia explicar. La deficiencia más común que se conoce es la intolerancia a la lactosa, que puede producirse en la mayoría de los adultos. Se origina por la gran reducción de la síntesis de la enzima lactasa tras la infancia, la intolerancia a la lactosa se trata eliminando el azúcar de la alimentación o (en algunos casos) tratando los alimentos con la enzima lactasa. 9) Polisacáridos: características generalidades Los polisacáridos, también llamados glucanos, están formados por grandes cantidades de monosacáridos conectados por enlaces glucosídicos. Los polisacáridos pueden dividirse en dos clases: homoglucanos, formados por un solo tipo de monosacárido, y heteroglucanos, que contienen dos o más tipos de monosacáridos. 10) Almidón: generalidades –importancia biológica- El almidón: El almidón es el polisacárido de reserva de lascélulas vegetales, muy abundante en los tubérculos y en algunas semillas, como las de maíz. Lo constituyen dos tipos de cadenas, las dos formadas por la unión de alfadiglucosa: la amilosa, que es una cadena larga sin ramificarse, y la amilopectina, que es una cadena muy ramificada. 11) Glucógeno: concepto - generalidades El glucógeno: Es la forma de almacenamiento de la glucosa en los animales. Está constituido por cadenas ramificadas de alfadiglucosa. Se almacena en el hígado y en el músculo esquelético 12) Clasificación de los carbohidratos (diapositiva nro.47) La clasificación de los carbohidratos se puede hacer de acuerdo a su función, de acuerdo al número de átomos de carbono, según la posición del grupo carbonilo, según las unidades que los conforman, según los derivados y según los alimentos. 13) Tipos de alteraciones glucémicas. Prediabetes: -Alteración de la glucemia en ayunas (AGA) -Alteración de la tolerancia a la glucosa (ATG) · Diabetes Mellitus tipo 1 · Diabetes Mellitus tipo 2 · Diabetes Gestacional · Diabetes tipo MODY · Diabetes tipo LADA 14) Índices glucémicos en la diabetes El índice glucémico (IG) es una medida de la rapidez con la que un alimento puede elevar su nivel de azúcar (glucosa) en la sangre. Únicamente los alimentos que contienen carbohidratos tienen un IG. Los alimentos tales como aceites, grasas y carnes no tienen un IG. 15) Pruebas diagnósticas de la Diabetes La mayoría de los profesionales de la salud suelen usar la glucosa plasmática en ayunas o la prueba A1C para el diagnóstico de la diabetes. En algunos casos, pueden ordenar una glucosa plasmática aleatoria. Hemoglobina A1C de 5,7% - 6,4%, es aceptable, pasado de 6,5% es diabetes. 3-LIPIDOS: a) Concepto: Los lípidos son un grupo heterogéneo de moléculas relativamente pequeñas que tienen una fuerte tendencia a ser asociaren a través de fuerzas no covalentes, tienen compuestos químicos diversos y la característica común que los definen es su ausencia de solubilidad en agua pero son solubles en solventes. b) Funciones: · Almacenamiento energético · Composición de membranas biológicas · Aislamiento térmico, mecánico y eléctrico · Moléculas mensajeras (hormonas y vitaminas) c) Clasificación Simples: · cera · acilgliceroles - saturados e insaturados complejos: · fosfolípidos - glicerofosfolipidos; esfingofosfolipidos · glicolipidos – Cerebrosidos; Gangliosidos · lipoproteínas Sustancias asociadas · Vitaminas · Terpenos · Esteroles d) Lípidos simples generalidades: Siempre son causados por la reacción entre un alcohol y ácidos grasos. En los aceites y grasas son llamados glicéridos, el alcohol es siempre glicerol; en las ceras, el alcohol es una molécula de cadena larga (alcohol superior), que no es glicerol. e) Acidos grasos. Concepto Los ácidos grasos aislados de lípidos animales son monocarboxilos, de cadena lineal, es muy pequeña la cantidad de estos compuestos al estado libre, casi todos están combinados formando lípidos simples y complejos. En la naturaleza se hallan acidos grasos cíclicos en lípidos de algunos microorganismos y semillas, en las ceras se han encontrados acidos grasos de cadena ramificada. Las cadenas de los ácidos grasos que sólo contienen enlaces sencillos carbono-carbono se denominan saturadas, mientras que las moléculas que contienen uno o varios dobles enlaces se denominan insaturadas. f) Acidos grasos esenciales: concepto – citar Son ácidos grasos que no son sintetizados por el organismo y deben ser provisto por la dieta, estos son: linoleico, linolenico, y araquidonico, todos ellos poliinsaturados, es decir con más de un doble enlace. g) Grasas trans –Grasas cis –Diferencia Se basa en la posición y configuración de los hidrógenos unidos a los carbonos insaturados (de doble enlace). La forma cis ocurre en aceites vegetales y de pescado insaturados (menos en grasas de mamíferos) y se metabolizan más fácilmente. La forma trans ocurre principalmente debido a la hidrogenación química de los aceites vegetales para cambiar su forma; por ejemplo, margarinas que son sólidas a temperatura ambiente. h) Ceras: concepto Son esteres de alcoles monovalentes de cadena larga y acidos grasos superiores, son sólidas en temoeratura ambientes e insolubles en agua, generalmente cumplem funciones de protección y lubricaccion i) Prostaglandinas –Tromboxanos – Leucotrienos: Funciones Prostaglandinas: participan en la inflamación, un proceso que forma parte del combate a las infecciones y causa dolor y fiebre; en la reproducción (p. ej., ovulación y contracciones uterinas durante la concepción y el trabajo de parto); y digestión (p. ej., inhibición de la secreción gástrica). Tromboxanos: se sintetiza a partir de ácido araquidónico, sobre todo en las plaquetas.Una vez que se activan las plaquetas, liberan TXA2, que induce la agregación plaquetaria y la vasoconstricción después de una lesión hística. Leucotrienos: son quimiotácticos potentes (es decir, atraen células del sistema inmunitario al tejido dañado); también inducen vasoconstricción y broncoconstricción (causada por contracción del músculo liso de los vasos sanguíneos y vías respiratorias, respectivamente). j) Lípidos complejos: Clasificación –Funciones Son lípidos saponificables en cuya composición además de un alcohol y uno o más ácidos grasos hay un ácido fosfórico o un glúcido. Tienen un comportamiento anfipático, cuando entran en contacto con el agua, los lípidos complejos forman bicapas, con las zonas lipófilas en la parte interior y las hidrófilas hacia el exterior. k) Citar sustancias asociadas a lípidos. Funciones Terpenos: Compuestos formados por la unión de dos unidades de isopreno, pueden presentar estructura lineal, como geraniol (dos unidades de isopreno), farnesol (tres unidades de isopreno), escualeno (seis isoprenos), o bien cíclica como vitamina A, carotenos, lanosterol, ubiquinona, etc. El dolicol fosfato participa en la biosíntesis de las glicoproteinas Esteroles: Son derivados del ciclopentanoperhidrofenantreno, A partir del colesterol se sintetiza una serie de compuestos de intensa actividad biológica como las hormonas adrenocorticales y sexuales, ácidos biliares, etc. En el plasma se lo encuentra en estado libre y esterificado. En la bilis puede precipitar dando lugar a cálculos en vesícula o vías biliares; este cuadro se denomina litiasis bliar. l) Clasificación – Diapositiva nro. 56 Esteroles: · Colesterol · Beta estradiol · Ergosterol · Acido colico Sales biliares: acidos biliares Hormonas esteroideas: · Suprarrenales: cortisol; aldosterona · Sexuales: andrógenos; estrógenos m) Colesterol – lipoproteínas Lipoproteinas: Los lípidos que llegan al torrente circulatorio son vehiculizados en el medio acuoso del plasma sanguíneo gracias a su asociación a proteínas. En el complejo formado, los lípidos hidrófobos (triacilgliceroles y colesterol esterificado) se ubican en el interior y los grupos polares de las proteínas, lípidos complejos y colesterol se disponen en la superficie. Se encuentran entre los componentes de la membranas de las mitocondrias, vainas de mielinas, etc. Colesterol: Es la materia prima a partir de la cual el organismo sintetiza una serie de compuestos de intensa actividad biológica: Hormonas adrenocorticales y sexuales, ácidos biliares, etc. El colesterol se encuentra en el plasma en estado libre y esterificado. Es particularmente abundante en la bilis, de la cual puede precipitar dando lugar a la formación de cálculos en vesícula o en las vías biliares (litiasis biliar) n) Triglicéridos: concepto – Funciones Los triacilgliceroles son ésteres de glicerol con tres moléculas de ácidos grasos. Los glicéridos con uno o dos grupos ácido graso, que se denominan monoacilgliceroles y diacilgliceroles, respectivamente, son intermediarios metabólicos. Se encuentran presentes en general en cantidades pequeñas. La mayoría de las moléculas de triacilgliceroles contienen ácidos grasos de diversas longitudes, que pueden ser insaturados, saturados o una combinación de ambos. Son la principal forma de almacenamientoy transporte de los ácidos grasos. Los triacilgliceroles se almacenan en una clase especializada de células que se denominan adipocitos, presentes en el tejido adiposo. o) Perfil lipídico Comprende grupo de análisis que permiten medir las concentraciones de colesterol y triglicéridos. Los resultados de estas pruebas se emplean para determinar riesgos del corazón o un derrame cerebral. Generalmente se pide el valor del colesterol total y las fracciones: VLDL + HDL+ LDL + triglicéridos Colesterol: · Valor deseable en adultos: Menor a 200 mg/dl · Riesgo 200 a 239 mg/dl · Elevado: Mayor a 239 mg/dl LDL: baja densidad; se deposita en las paredes arteriales; se forma en el hígado y la podemos aumentar ingiriendo grasas animales; valor normal: 100 a 130 mgdl VLDL: 13 % constituidas en un 52 % por triglicéridos; muy baja densidad; materia prima para fabricar la fisiológica LDL (70 %); forman la asterosclerosis HDL: (17 %) es nuestra aliada.; transportar las grasas para que no se queda en las paredes; valor normal: 40 y 60 mgdl Triglicéridos: Forman parte de las lipoproteínas, se dividen en: · exógenos: cuando suministramos al organismo al ingerir grasas saturadas (dieta) · endógenos: fabricados por el hígado La concentración normal se encuentra entre 45 y 150 miligramo/dl según la edad 4. PROTEINAS: a) Concepto: Las proteinas ocupan un lugar de maxima importancia entre las moleculas constituyentes de los seres vivos. En los vertebrados las proteinas son los compuestos organiscos mas abundantes, pues representan alrededor de 50% del peso seco de los tejidos, practicamente todos los procesos biologicos depende de la presencia y o actividad de este tipo de sustancias. Todas las proteinas contienen carbon, hidrogenio, oxigeneo y nitrogeneo y casi todas posee azufre b) Propiedades generales · solubilidad: la solubilidad es debida a los radicales(-r) libres de los aa que al ionizarse, establecen enlaces débiles (puente de hidrogeno) con las moléculas de agua. · capacidad amortiguadora: tienen un comportamiento anfótero y esto las hace capaces de neutralizar las variaciones de pH del medio, ya que pueden comportarse como u acido o una base · desnaturalizacion y renaturalizacion: se refiere a la ruptura de los enlaces que mantenían sus estructuras cuaternaria, terciaria y secundaria, conservándose solamente la primaria. En estos casos las proteínas se transforman en filamentos lineales y delgados que se entrelazan hasta formar compuestos fibrosos e insolubles en agua · especificidad: se refiere a que cada una de las especies de seres vivos es capaz de fabricar sus propias proteínas y, aun, dentro de una misma especie hay diferencias proteicas entre los distintos individuos c) Péptidos de importancia biológica En la naturaleza tanto en vegetales como en animales existen muchos pepitidos que cumplen importantes funciones, forman un conjunto muy variado en composición y función. · GLUTATION, Se trata de un tripeptido,formado por ac. Glutamico, cisteína y glicina, participa en sistemas enzimáticos de oxido-reducción. Otros péptidos cumplen funciones como hormonas o factores liberadores de hormonas: 1)Angiotensina (8aa): Hipertensora 2)vasopresina(9aa): regulación del balance hídrico 3)Oxitocina (9 aa): estimula contracción uterina. 4)Calidina (10aa)-bradicina (9aa): hipotensoras. 5)glucagón(29aa) hiperglucemiante. 6)calcitonina(32aa) disminuye nivel de ca en sangre. encefalina: péptido presente en el sistema nervioso central, producen analgesia al unirse a receptores específicos en células del cerebro. d) Estructura de las proteínas – Funciones La estructura de una proteína es muy compleja, por lo que se la describe en distintos niveles de organización: 1- Estructura primaria: se refiere al número e identidad de los aa que componen la molécula y al ordenamiento o secuencia de esa unidad en la cadena polipeptídica. 2- Estructura secundaria: disposición espacial regular, repetitiva, que adopta la cadena polipeptídica, generalmente mantenida por enlaces de hidrogeno. 3- Estructura Terciaria: Arquitectura tridimensional completa de la proteína. 4- Estructura cuaternaria: Se aplica solo a proteínas constituidas por dos o más cadenas poli peptídicas y se refiere a la disposición espacial de esas cadenas y a los enlaces entre ellas. e) Clasificación: A. simples: libera solo aminoácidos durante la hidrólisis Albuminas; globulinas; gluteninas; prolaminas; histonas etc B. conjugadas: Por hidrólisis, liberan aminoácidos y un radical no peptídico, llamado grupo protésico. Glucoproteinas; Lipoproteinas; cromoproteinas etc. f) Queratina: Existen dos tipos las alfas y las betas queratinas. Son las proteínas del pelo y uñas y también se las encuentran en la piel de animales. Son ricas en cisteína. En la estructura de estas proteínas filamentosas predominan las alfa hélices en trozos de mas de 300 aminoacidos de longitud. g) Hemoglobina: concepto – Derivados Es una proteína conjugada cuyo prostético es el hem o hemo, al cual debe su intenso color rojo. Pertenece a las llamadas hemoproteinas, cromoproteínas de gran importancia funcional. Masa molecular de 64.000 DA de color rojo característico que transporta el oxigeno desde los órganos respiratorios hasta los tejidos, del dióxido de carbono desde los tejidos hasta los pulmones que lo eliminan y también participan el regulación pH. Derivados: · Carboxihemoglobina: Es el compuesto resultante de la unión de hemoglobina con monóxido de carbono. · Metahemoglobina: Tiene como grupo prostético hematina o ferrihemo en lugar de ferrohemo. h) Hemoglobina A1c La hemoglobina A1 y A2, en los adultos normales se encuentra un derivado de HbA1 denominada hemoglobina glicosilada, producido por glicosilacion; puede alcanzar hasta el 3,5% del total de hemoglobina en sangre. Se genera lentamente dentro de los glóbulos rojos por reacción entre hemoglobina y glucosas-6-fosfato, cuyo resultado es la formación de cetoamina (amino-l-desoxifructosa) en el extremo N terminal de las cadenas. En pacientes diabéticos mal controlados se encuentran cantidades elevadas de HbA1c. Los niveles de este derivado glicosilado pueden llegar al 15% del total de hemoglobina y tiene relación directa con la concentración de glucosa en sangre durante dos o tres meses previos a la toma de la muestra. i) Perfil proteico. Analise que permite ver las modificaciones patológicas en las moléculas proteicas en el suero sanguíneo. Las proteínas totales están integradas por la fracción Albúmina y la fracción Globulina: Albúmina: regula la presión osmótica coloidal de la sangre aporta, la nutrición celular, interviene en el equilibrio ácido /básico, transporta los lípidos etc. La Albúmina representa más de la mitad de las proteínas presentes en el suero. Pacientes con niveles de Albúmina inferiores a 3,2 % se consideran como hipoalbuminémicos Globulina se sintetiza principalmente en las células plasmáticas y tiene como misión principal fabricar anticuerpos, de donde se origina el nombre de inmunoglobulinas, en esta fracción están incluidos fibrinógeno, complemento y anticuerpos. Valores de referencia: · Proteínas totales: 6 a 8 mg/dl · Albúmina: 3,5 a 5,5 mg/dl · Globulina: 1,5 a 3 mg/dl
