jueves, 24 de mayo de 2012

Lectura 24: Equilibrio ácido–base

El equilibrio ácido–base depende de la concentración de iones hidrógeno (H+). Si la concentración de iones hidrógeno está elevada la solución se vuelve más ácida, pero si disminuye entonces se vuelve más alcalina. La cantidad de hidrógeno ionizado en solución se determina por el concepto de pH definido en 1909 por el danés Lauritz Sörensen. El pH es el logaritmo negativo de la concentración de iones H+. Un pH menor de 7 se considera ácido, y superior de 7 se considera alcalino. Un pH de 7 corresponde a neutralidad. Una solución con un pH de 7 es neutra, ya que a esa concentración el número de iones hidrógeno (H+) está equilibrado por el número de iones hidroxilo (OH) presentes (figura 1).

El líquido extracelular es levemente alcalino, con un pH de 7.35 a 7.45. Si el pH se incrementa se produce un estado de alcalosis, pero si cae por debajo de lo normal, entonces se presenta un estado de acidosis. Cuando el pH del líquido corporal se eleva por encima de 7.7 o cae por debajo de 7 se pone en peligro la vida. La regulación de la concentración del pH sanguíneo depende de tres mecanismos:

  1. Regulación respiratoria.
  2. Sistemas amortiguadores (buffer).
  3. Regulación renal del pH.

Los sistemas buffer

Las soluciones buffer o tampón, tienen como función absorber el exceso de iones hidrógeno o los liberar iones hidrógeno, según los requerimientos. Toda solución buffer está formada por la conjugación de un ácido y una base. En el organismo existen tres sistemas buffer, de los cuales, el sistema del bicarbonato es el más importante, porque regula las concentraciones relativas de ácido carbónico (H2CO3) y bicarbonato de sodio (NaHCO3).

Taller de lectura 24

  1. ¿De qué depende el equilibrio ácido–base?
  2. ¿Qué le pasa a una solución si la concentración de iones de hidrógeno está elevada y si disminuye?
  3. ¿Cuál es el concepto que permite determinar la cantidad de hidrógeno ionizado en solución?
  4. ¿Qué es el pH?
  5. ¿Qué valores de pH se consideran ácidos, alcalinos y neutros?
  6. ¿Por qué se dice que una solución de pH = 7 es neutra?
  7. Copie la figura 1
  8. ¿Cuál es el pH del líquido extracelular?
  9. Complete las siguientes frases con la palabra acidosis o alcalosis
    1. Si el pH se incrementa por encima de lo normal se produce un estado de ________
    2. La _________ se presenta cuando el pH cae por debajo de lo normal
  10. Nombre los 3 mecanismos que regulan el pH en la sangre
  11. ¿Cuál es la función de una solución buffer o tampón?
  12. ¿Cómo está formada una solución buffer?
  13. ¿Por qué es importante el sistema buffer de bicarbonato en el organismo?

miércoles, 23 de mayo de 2012

Lectura 23: El colesterol

INFÓRMATE

El colesterol es un lípido necesario para el buen funcionamiento del sistema nervioso, para producir la bilis y como precursor de algunas hormonas. Sin embargo, cuando se halla en concentraciones elevadas, sobrevienen los problemas. Los lípidos, por ser insolubles en soluciones acuosas, como el plasma sanguíneo, son transportados mediante proteínas especiales, denominadas lipoproteínas. Dependiendo del tipo de molécula transportadora, se habla de dos clases de colesterol: el LDL (low density lipoprotein) y el HDL (high density lipoprotein). El HDL es llamado frecuentemente colesterol bueno, porque es degradado rápidamente en el hígado y no tiende a acumularse hasta niveles peligrosos. Por su parte el LDL, llamado colesterol malo, tiende a acumularse en las paredes de las arterias cuando se halla en exceso, formando placas, que obstruyen parcialmente el flujo de la sangre.

El endurecimiento y pérdida de elasticidad de las arterias se denomina arterioesclerosis. Si estos síntomas son debidos a acumulación de sustancias grasas, como el colesterol, se llama ateroesclerosis. La presión que ejercen estos depósitos de grasa puede llegar a reventar las paredes internas de las arterias, provocando la formación de coágulos (por acumulación de plaquetas), que pueden obstruir completamente las arterias de diámetro menor. Si el taponamiento ocurre en los vasos que irrigan el corazón (vasos coronarios), las células cardiacas de la zona afectada pueden morir por falta de oxígeno. Esto se traduce en un infarto de miocardio. Pero, si el coágulo afecta la irrigación del cerebro sobrevendrá una apoplejía, es decir, la muerte de algunas neuronas. Según la función desempeñada por las zonas cerebrales afectadas puede producirse la parálisis de algunas partes del cuerpo.

Las causas de la ateroesclerosis se relacionan con: dieta rica en grasas, predisposición genética, problemas en la digestión de lípidos, hipertensión, tabaquismo, obesidad, diabetes y sedentarismo.

El tratamiento tradicional incluye el uso de fármacos que disminuyen la presión arterial y las concentraciones de colesterol presentes en el plasma sanguíneo. En casos extremos se administran vasodilatadores (sustancias que provocan un aumento temporal en el diámetro de los vasos sanguíneos). También se emplea un medicamento que disuelve los coágulos. También se realiza la cirugía de derivación coronaria, en la cual, se deriva o reemplaza la arteria obstruida, con un trozo de vena obtenido de la pierna del paciente. Otras alternativas son la limpieza de las zonas obstruidas mediante la inserción de un pequeño tubo con un globo en la punta, que se infla en las zonas donde hay placas, deshaciéndolas. Análogamente se emplean dispositivos de rayos láser que vaporizan las placas. No obstante, el mejor tratamiento son unos hábitos alimenticios y un estilo de vida saludables.

Taller de lectura 23

  1. ¿Para qué es necesario el colesterol?
  2. ¿cuándo sobrevienen los problemas con el colesterol?
  3. ¿Cuáles son las clases de colesterol que existen?
  4. ¿Qué es un lípido?
  5. ¿Cómo se transporta un lípido o grasa en la sangre?
  6. ¿Cuál es el colesterol bueno y por qué?
  7. ¿Cuál es el colesterol malo y por qué?
  8. ¿Qué ocurre cuando hay exceso de colesterol malo?
  9. ¿Cómo se llama el engrosamiento y pérdida de elasticidad de las arterias?
  10. ¿Qué es aterosclerosis?
  11. ¿Qué diferencia hay entre arteriosclerosis y aterosclerosis?
  12. ¿En qué consiste el infarto de miocardio?
  13. ¿Cuándo se presenta apoplejía y qué puede ocurrir en algunas partes del cuerpo?
  14. ¿En qué consiste el tratamiento para la aterosclerosis?
  15. ¿Qué efecto produce la vasodilatación?
  16. ¿En qué consiste la cirugía de derivación coronaria?
  17. ¿Cuál es el mejor tratamiento para los daños producidos por el colesterol?
Lectura 22: Lípidos

Son un conjunto de Biomoléculas orgánicas, químicamente heterogéneas, insolubles en agua y solubles en solventes orgánicos no polares como el cloroformo, el éter, el benceno, etc. Los elementos que los constituyen son carbono, hidrógeno y oxígeno, aunque pueden tener fósforo y otros pocos elementos. La mayoría están formados por la unión entre un ácido y un alcohol

Entre las funciones que cumplen están la de ser fuente de reserva y energía, servir como aislante térmico, formar membranas celulares y otras estructuras y formar hormonas, vitaminas, sales biliares y otras sustancias importantes.

Clasificación

Esteroides

Los esteroides de importancia biológica en el ser humano son el colesterol, las hormonas sexuales masculinas y femeninas, las hormonas suprarrenales y las sales biliares. Algunos esteroides actúan como detergentes intestinales (ácidos biliares, que es la forma en que se elimina el colesterol del organismo).

Ácidos grasos

Son ácidos monocarboxílicos de 4 a 36 átomos de carbono. Los más frecuentes son lineales, de número par de átomos de carbono. En las células se oxidan a CO2 y H2O, liberando energía. Los ácidos grasos linoleico y linolénico son esenciales para el ser humano y deben ingerirse en la dieta. Los ácidos grasos se encuentran esterificados (formando uniones éster con alcoholes), sobre todo en los fosfolípidos y en los triglicéridos.

Eicosanoides

Tienen una amplia gama de actividades biológicas como hormonas o como efectores en procesos inflamatorios. Son el prototipo de mediadores locales, liberados in situ ante diversos estímulos, como es el caso de las prostaglandinas (PG).

Las PG regulan la acción hormonal; algunas provocan la contracción de la musculatura lisa, como la PGE2. La prostaciclina (PGI) es un vasodilatador que impide la agregación plaquetaria.

Glicéridos

Son ésteres de un trialcohol denominado glicerol (1,2, 3–trihidroxi--propanol) con una, dos o tres moléculas de un ácido graso, para formar un monoglicérido, diglicérido o triglicérido, respectivamente.

Triglicéridos o triacilgliceroles

Son los lípidos más abundantes en las células, y son una forma eficiente de almacenamiento energético. Los carbohidratos y las proteínas pueden transformarse en lípidos cuando la cantidad de calorías que ingresan en un organismo es mayor que la requerida, generándose obesidad.

Las grasas animales como la manteca y la mantequilla tienen ácidos grasos saturados. Son sólidas a temperatura ambiente. En los aceites vegetales, que son líquidos a temperatura ambiente, predominan los ácidos grasos insaturados

Céridos

Son ésteres de ácidos grasos de cadena larga. Son sólidos a temperatura ambiente con sus dos extremos hidrófobos, lo que determina su función impermeabilizante y de protección. En los animales se encuentran en piel, pelos, plumas y exoesqueleto de insectos. En los vegetales forman películas que recubren hojas, flores y frutos. Los céridos más comunes son la lanolina (grasa de lana de oveja), la cera de abeja (ésteres del ácido palmítico con alcoholes de cadena larga) y el cerumen del conducto auditivo externo en los seres humanos.

Terpenos

Son moléculas formadas por condensación de unas pocas unidades de isopreno (2--metil--1,3--butadieno). Son frecuentes en los aceites esenciales (sustancias aromáticas) de la plantas. Muchas de estas moléculas son vitaminas liposolubles. Entre las vitaminas derivadas del isopreno se encuentra la vitamina A (retinol), la vitamina E (tocoferol) y la vitamina K (naftoquinona), esencial para la coagulación sanguínea (antihemorrágica).

Fosfolípidos o fosfoglicéridos

Se forman de una molécula de glicerol unida a dos ácidos grasos y a un radical fosfato (ácido fosfatídico), que a su vez se enlaza mediante una unión éster con un aminoalcohol, como la etanolamina, la colina o la serina (que además es un aminoácido), o un polialcohol como el glicerol o el inositol. La membrana celular es una bicapa lipídica (dos capas de fosfolípidos).

Taller de lectura 22

  1. ¿Qué es un lípido?
  2. ¿Qué elementos constituyen los lípidos?
  3. ¿Cómo están formados la mayoría de los lípidos?
  4. Escriba las funciones de los lípidos
  5. ¿Cuáles son los esteroides de importancia biológica y cómo actúan algunos de ellos?
  6. Copie la figura que muestra la estructura básica de los esteroides
  7. ¿Qué son los ácidos grasos y cómo actúan en las células?
  8. ¿Cómo se encuentran los ácidos grasos en el organismo?
  9. Nombre 2 ácidos grasos esenciales
  10. ¿A qué tipo de lípido pertenecen las prostaglandinas?
  11. ¿Qué son los glicéridos y cuáles son sus 3 clases?
  12. ¿Qué son triglicéridos y cómo se genera obesidad?
  13. Copie la figura que muestra la estructura básica de los triglicéridos
  14. ¿Qué diferencia entre los ácidos grasos de las grasas animales y vegetales?
  15. ¿Qué función cumplen los céridos? ¿Dónde se encuentran en plantas y animales? Escriba tres ejemplos
  16. ¿qué son terpenos y cuáles son sus fuentes?
  17. Nombre las vitaminas derivadas de los terpenos
  18. Copie la figura que muestra la estructura básica de los terpenos.
  19. ¿Cómo están formados los fosfolípidos y cuál es su relación con la membrana celular?
Lectura 21: Proteínas

Son macromoléculas indispensables en la química de la vida, tanto en la estructura como en la función; están constituidas básicamente por carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno. Algunas contienen azufre, fósforo y pequeñas cantidades de otros elementos como el hierro. Estos elementos se unen para formar unidades fundamentales llamadas aminoácidos por tener por lo menos un grupo amino NH2 y un grupo carboxilo COOH-. Hay 20 aminoácidos diferentes; no todos los aminoácidos pueden ser sintetizados por el organismo, así que tienen que ser captados en la dieta. Estos se llaman aminoácidos esenciales. La tabla 1 muestra ejemplos de aminoácidos.

Tabla 1: Ejemplos de aminoácidos
Note que algunos aminoácidos contienen azufre como la glutamina, otros tienen anillos de benceno como la tirosina y otros, como la metionina tienen más de un radical amino y/o ácido.

Las proteínas se forman, entonces, por la unión de moléculas más simples llamadas aminoácidos, que los vegetales sintetizan a partir de nitratos y sales amoniacales del suelo, mientras que los animales reciben sus aminoácidos esenciales de las plantas o de otros animales. Las proteínas de origen animal son de mayor valor nutritivo que las vegetales porque aportan los nueve aminoácidos esenciales para la vida en mayor cantidad.

La unión de varios aminoácidos forma una cadena que se llama cadena peptídica o polipéptido.

Estructura de las proteínas

Estructura primaria

La secuencia de aminoácidos en una cadena de polipéptidos determina su estructura primaria. Esta secuencia está codificada en la información genética del organismo y la función de una proteína depende de su secuencia y de la forma que ésta adopte. La insulina pancreática, por ejemplo, contiene 51 unidades de aminoácidos en dos cadenas polipeptídicas.

Estructura secundaria

Es la disposición o forma de la secuencia de aminoácidos en el espacio forzada por puentes de hidrógeno. Existen dos tipos de estructura secundaria: la alfa-hélice o en espiral y la conformación beta o laminar.

El tipo espiral es una estructura geométrica uniforme. Se forma mediante enlaces por puentes de hidrógeno entre aminoácidos de la misma cadena. Las proteínas fibrosas de la lana, el cabello, la piel y las uñas tienen disposición en espiral.

El segundo tipo de estructura secundaria es la laminar. En estas estructuras los puentes de hidrógeno pueden ocurrir entre diferentes cadenas polipeptídicas (lámina intercatenaria), como la fibroína o proteína de la seda. La estructura toma forma de lámina. También se pueden formar láminas plegadas entre regiones diferentes de una misma cadena peptídica (lámina intracatenaria). Esta estructura es más flexible que elástica propia de proteínas globulares. Pero en las proteínas globulares la estructura secundaria puede tener una porción denominada aleatoria (zonas de conexión). Es decir que estas proteínas pueden ser parcialmente helicoidales.

Estructura terciaria

La estructura terciaria es la disposición de la estructura secundaria de un polipéptido al plegarse sobre sí misma, originando una conformación globular. Esta conformación globular facilita la solubilidad de las proteínas en agua para realizar sus funciones biológicas adecuadamente. Esta estructura tridimensional está determinada por cuatro factores que interaccionan entre los radicales (R) de los aminoácidos:

  1. Atracción iónica entre los grupos R (puentes eléctricos) con cargas positivas y negativas.
  2. Puentes de hidrógeno entre aminoácidos de la misma cadena.
  3. Interacciones hidrófobas de los grupos R no polares que se desplazan hacia el centro de la estructura globular, lejos del agua circundante.
  4. Puentes disulfuro covalentes (- S – S -), los cuales unen los átomos de azufre de dos aminoácidos de una misma cadena o de cadenas distintas.

Estructura cuaternaria

Esta estructura se forma de la unión con enlaces débiles de varias cadenas polipeptídicas con estructura terciaria para formar un complejo proteico. El número de cadenas asociadas es varía desde dos en la insulina, cuatro en la hemoglobina hasta muchas en las proteínas virales. La estructura cuaternaria de las proteínas determina su actividad biológica.

Los cambios en la estructura tridimensional de una proteína alteran su actividad biológica. Cuando una proteína se calienta o se trata con algunas sustancias químicas, su estructura terciaria se distorsiona y la cadena peptídica en espiral se desdobla para dar lugar a una conformación aleatoria. Este cambio en la forma de la proteína y la pérdida de su actividad biológica se denomina desnaturalización.

Funciones de las proteínas

La tabla 2 muestra las funciones biológicas de las proteínas con ejemplos.

Tabla 2: funciones biológicas de las proteínas
funciónEjemplo
Función estructuralColágeno de la piel, osteína de los huesos, miocina de los músculos
Función enzimáticaEnzimas digestivas
Función hormonalInsulina, prolactina
Función de transporteHemoglobina
Función homeostáticaAlgunas proteínas funcionan como amortiguadores, manteniendo en diversos medios tanto el pH interno como el equilibrio osmótico
Función de defensa inmunitariaAnticuerpos
Funciones reguladorasHistonas asociadas a la actividad del ADN
Función contráctilActina de los músculos
Transducción de señales (cambio en la naturaleza fisicoquímica de señales)Como la rodopsina de la retina, que transforma una señal lumínica en un impulso nervioso.
Funciones de reserva energéticaAlbúmina del huevo que sirve de reserva para el desarrollo del embrión

Clasificación de las proteínas

Las proteínas pueden ser simples o conjugadas. Las simples, al hidrolizarse, producen únicamente aminoácidos, mientras que las proteínas conjugadas al hidrolizarse, producen, además de aminoácidos, otros componentes orgánicos o inorgánicos, llamados grupos prostéticos. La tabla 3 muestra la clasificación de las proteínas con algunos ejemplos.

Tabla 3: Clasificación de las proteínas
Proteínas simplesProteínas conjugadas
FibrosasQueratina de cabello, uñas y piel
Elastina de los músculos
Colágeno de la piel y ligamentos
Lipoproteínas como la HDL que transporta colesterol al hígado
Glucoproteínas como la gonadotropina coriónica humana
Cromoproteínas como la hemoglobina.
Nucleoproteínas como las histonas
GlobularesAlbúminas del huevo.
Hormonas como la insulina
Enzimas como las digestivas

Taller de lectura 21

  1. ¿Qué son proteínas?
  2. Escriba el nombre de los elementos que constituyen las proteínas
  3. ¿Cómo se llaman las unidades fundamentales de las proteínas y por qué reciben ese nombre?
  4. ¿cuántos aminoácidos forman las proteínas y por qué a algunos se les llama esenciales?
  5. Copie la tabla 1
  6. ¿Cómo obtienen los vegetales y los animales sus aminoácidos?
  7. ¿Qué es una cadena peptídica o polipéptido?
  8. Escriba la definición de la estructura primaria de las proteínas y dé un ejemplo.
  9. ¿Qué es la estructura secundaria de las proteínas? Nombre los dos tipos
  10. ¿Qué es el tipo espiral y cómo se forma? Dé ejemplos.
  11. ¿cuál es la diferencia entre una lámina intercatenaria y una intracatenaria?
  12. ¿Qué es la estructura terciaria y qué facilita esta conformación?
  13. Copie los cuatro factores que interaccionan entre los radicales (R) de los aminoácidos
  14. ¿A qué se denomina desnaturalización de una proteína?
  15. Copie la tabla 2
  16. ¿Cuál es la diferencia entre proteínas simples y conjugadas?
  17. ¿A qué se llama grupo prostético?
  18. Copie la tabla 3.

martes, 22 de mayo de 2012

Lectura 20: Hidratos de carbono o carbohidratos

Son carbohidratos las comestibles los almidones y los azúcares. La celulosa, el algodón y la madera son también carbohidratos. Algunos animales como las termitas, pueden alimentarse de estos materiales, con ayuda de bacterias.

En los organismos, los carbohidratos son fuentes de energía y componentes estructurales.

Los carbohidratos contienen átomos de carbono, hidrógeno y oxígeno en una proporción aproximada de un carbono por cada dos hidrógenos y un oxígeno (CH2O).

El término carbohidrato se origina de la proporción 2:1 del hidrógeno con respecto al oxígeno, que es la misma proporción que se observa en el agua (H2O).

Los carbohidratos se clasifican en monosacáridos, disacáridos y polisacáridos. Monosacáridos y disacáridos son conocidos como azúcares y se diferencian de los polisacáridos, entre otras cosas, por ser dulces y solubles en agua.

Monosacáridos

Son azúcares simples que contienen de tres a seis átomos de carbono. Son polialcoholes con función aldehído o cetona.

Según el número de carbonos pueden ser triosas (3 carbonos), tetrosas (4 carbonos), pentosas (5 carbonos) y hexosas (6 carbonos). Pueden presentar fórmulas estructurales de cadena abierta o cerrada.

Los carbohidratos más simples tienen tres átomos de carbono y se denominan triosas, como el gliceraldehído, que posee una función aldehído y dos funciones alcohólicas (aldotriosa), y la dihidroxiacetona, con una función cetona y dos funciones alcohólicas (cetotriosa).

La ribosa es una pentosa común (aldopentosa) que es componente del ácido ribonucleico (RNA); su derivado desoxigenado, la desoxirribosa, que carece de hidroxilo alcohólico en la posición 2, forma parte del ácido desoxirribonucleico (DNA).

La glucosa, la galactosa y la manosa son aldohexosas, mientras que la fructosa es una cetohexosa. La tabla 1 muestra la clasificación de los monosacáridos y da ejemplos con sus fórmulas estructurales.

Tabla 1: Clasificación de los monosacáridos
Según el número de carbonosSegún el grupo funcional
Número de carbonosnombreAldosas (con grupo funcional aldehído)Cetosas (con grupo funcional cetona)
3triosas
4tetrosas
5pentosas
6hexosas

La glucosa (C6H12O6) es el monosacárido más común.

En la fotosíntesis las algas y las plantas producen glucosa a partir de CO2 y agua, utilizando luz solar como fuente de energía.

En la respiración celular de los seres humanos se rompen los enlaces de la molécula de glucosa, liberando la energía almacenada para que ésta pueda utilizarse en el metabolismo celular. Otras aldohexosas de importancia biológica son la manosa y la galactosa de la leche.

La principal cetohexosa es la fructosa (dulce natural de las frutas), que al unirse a la glucosa forma el disacárido sacarosa o azúcar d mesa extraída de la caña de azúcar.

Disacáridos

Son compuestos formados por dos monosacáridos unidos mediante un enlace covalente glucosídico, que generalmente se forma entre el C1 de una molécula y el C4de la otra molécula.

La maltosa (azúcar de malta) tiene dos moléculas de glucosa unidas por un enlace covalente. La lactosa (el azúcar de la leche) se compone de una molécula de glucosa y otra de galactosa. La sacarosa es una molécula de glucosa unida a otra de fructosa. La formación de disacáridos se ilustra en las siguientes reacciones:

Glucosa + glucosa → maltosa
Glucosa + galactosa → Lactosa
Glucosa + fructosa → sacarosa

Polisacáridos

Son macromoléculas en las que se asocian varias unidades de azúcares simples, generalmente glucosa. Aun cuando el número de unidades presentes es variable, por lo general se encuentran miles de ellas en una sola molécula de polisacárido, que puede ser una cadena simple larga o ramificada. El almidón es la forma típica en que se almacenan carbohidratos en las plantas; es un polímero de subunidades de glucosa cuyos monómeros se unen por enlaces glucosídicos. El almidón se encuentra en dos formas: amilosa y amilopectina.

La amilosa es la forma más simple sin ramificaciones. La amilopectina es la forma habitual; consta de cerca de 1 000 unidades en una cadena ramificada. Las ramificaciones ocurren cada 20 o 25 unidades. Las plantas almacenan almidón en gránulos dentro de organelos especializados, llamados plástidos. Cuando se requiere energía para el metabolismo celular, la planta somete a hidrólisis el almidón y libera subunidades de glucosa. El ser humano posee enzimas capaces de hidrolizar o digerir el almidón.

El glucógeno (almidón animal) es la forma en que se almacena la glucosa en los tejidos animales. Este polisacárido es una cadena muy ramificada que es más soluble en agua que el almidón. La glucosa no puede almacenarse como tal; sus moléculas pequeñas, sin carga y fácilmente solubles, escaparían de las células; por ello el glucógeno se almacena en hígado y células musculares.

Las células vegetales están rodeadas por una fuerte pared celular de soporte constituida principalmente por celulosa. Ésta es un polisacárido insoluble compuesto por la unión de moléculas de glucosa. Sus enlaces no se desdoblan por las enzimas que hidrolizan el almidón.

Los seres humanos no tienen enzimas con las cuales digerir la celulosa y, por tanto, no pueden utilizarla como nutriente. Sin embargo, la celulosa es un componente importante de la fibra de la dieta, y coadyuva mantener el buen funcionamiento del tracto digestivo.

Taller de lectura 20

  1. Nombre los carbohidratos comestibles y no comestibles
  2. ¿Cómo hacen las termitas para alimentarse de la madera?
  3. ¿Qué función cumplen los carbohidratos en los organismos?
  4. ¿Qué tipo de átomos contienen los carbohidratos y en qué proporción? Escriba la fórmula general.
  5. ¿De dónde se origina el término carbohidrato?
  6. ¿Cómo se clasifican los carbohidratos?
  7. ¿En qué se diferencian los azúcares de los polisacáridos?
  8. ¿Qué son los monosacáridos y qué tipo de funciones tienen?
  9. ¿Cómo se llaman los azúcares que hay en el ARN y el ADN?
  10. Copie la tabla 1.
  11. Escriba la fórmula molecular de la glucosa
  12. ¿Qué relación tiene la glucosa con la fotosíntesis y la respiración?
  13. ¿qué son disacáridos?
  14. Escriba de dónde se obtiene cada uno de los siguientes azúcares:
    1. Fructosa
    2. Maltosa
    3. Lactosa
    4. Sacarosa
  15. Escriba las reacciones por las que se forman la maltosa, lactosa y sacarosa
  16. ¿Qué son polisacáridos?
  17. ¿En qué formas se encuentra el almidón y cuál es la diferencia entre ellas?
  18. ¿Cómo almacenan las plantas el almidón y cómo lo utilizan?
  19. ¿Qué es el glucógeno y dónde se almacena?
  20. Nombre el polisacárido que forma la pared celular de las células vegetales y diga cómo está compuesto.

lunes, 21 de mayo de 2012

Lectura 19: Bioelementos

Se les llama bioelementos, a los elementos químicos que forman o hacen parte de los seres vivos.

Casi 98% de la masa total de los seres vivos está formada por sólo seis elementos: hidrógeno (H), nitrógeno (N), oxígeno (O), carbono (C), calcio (Ca) y fósforo (P).

Algunos investigadores han establecido al C, H, O, N como los bioelementos primarios o principales, ya que sólo estos cuatro elementos constituyen 95% de la masa total de los reinos de la vida. Quizá la explicación de su abundante presencia en las células se deba a sus propiedades fisicoquímicas, que los hacen idóneos para formar al protoplasma.
Estas propiedades son las siguientes:
  1. Forman entre ellos enlaces covalentes, compartiendo electrones.

  2. El C, el O y el N pueden compartir más de un par de electrones, formando enlaces dobles y triples, lo cual les confiere gran versatilidad para formar enlaces químicos.

  3. El C, el H, el O y el N son los elementos más ligeros con capacidad de formar enlaces covalentes; esto ocasiona que las uniones entre ellos sean muy estables.

  4. Debido a que los enlaces del carbono adoptan una configuración tetraédrica, las moléculas orgánicas tienen estructuras tridimensionales muy variadas.

  5. La conformación espacial de las moléculas orgánicas es responsable de la actividad biológica.

Otros 14 elementos más, se presentan de manera constante en los seres vivos, pero en cantidades menores, por lo que habitualmente se denominan oligoelementos (oligos, reducido) o sales. En la tabla 1, se muestran los elementos principales que se encuentran en el cuerpo humano.

Tabla 1: Elementos principales presentes en el cuerpo humano
NombreMasa%Importancia o función
Oxígeno65
Indispensable para la respiración celular; se encuentra en la mayoría de los compuestos orgánicos; junto con el hidrógeno, forma el agua
Carbono18
Forma el esqueleto de todas las moléculas orgánicas; como tiene cuatro valencias, forma cuatro enlaces con átomos o moléculas
Hidrógeno10
Junto con el oxígeno, forma parte del agua. Presente en la mayoría de los compuestos orgánicos
Nitrógeno3
Se localiza en las proteínas, ácidos nucleicos y lípidos, entre otros
Calcio1.5
Confiere la dureza y resistencia a los huesos y dientes; también interviene en la contracción muscular, sinapsis, señalización celular, etc.
Fósforo1
Forma todos los nucleótidos y ácidos nucleicos; también se localiza en la matriz mineralizada de huesos y dientes; interviene en las cascadas de señalización celular e integra los fosfolípidos de las membranas

Oligoelementos o sales

Los iones de sales son importantes en el mantenimiento de la presión osmótica. El K+ y el Mg++ se encuentran en el interior de la célula, y el Na+, el Ca++ y el Cl-fuera de ella. Las células y los líquidos extracelulares contienen una variedad de sales disueltas, entre las que se incluyen muchos iones esenciales para el equilibrio hídrico y ácido-básico. También participan en el funcionamiento neuromuscular, la coagulación sanguínea, la mineralización ósea, etc. Los líquidos corporales del ser humano se parecen al agua de mar en el tipo de sales presentes y en su abundancia relativa, aunque hay menos de1% de sal disuelta (evidencia evolutiva de que la vida se originó en el mar). La concentración de los iones está determinada por las velocidades relativas de absorción y excreción por parte del organismo. Las concentraciones de los cationes y aniones respectivos permanecen constantes en condiciones normales (homeostasis), y cualquier cambio brusco ocasiona trastornos severos que pueden causar la muerte.

Tabla 2: Principales oligoelementos (sales) del ser humano
NombreMasa%Importancia o función
Potasio0.4
Es el principal ion positivo (catión) del interior de las células; interviene en la integridad neural y muscular
Azufre0.3
Se encuentra en la mayoría de las proteínas, donde forma enlaces o puentes disulfuro
Sodio0.2
Principal catión del líquido intersticial; participa en el equilibrio hídrico del cuerpo e interviene en la generación del potencial de membrana y de acción en la conducción del impulso nervioso
Cloro0.1
Es el principal ion negativo (anión) del líquido intersticial; participa también en el equilibrio hídrico del cuerpo
Magnesio0.1
Esencial para casi todas las reacciones enzimáticas de importancia, también participa en el equilibrio hídrico del cuerpo
YodoTrazas
Se localiza en la glándula tiroides, donde se incorpora a las hormonas tiroideas
HierroTrazas
Se localiza en el grupo hemo de la hemoglobina y la mioglobina, así como de ciertas enzimas; participa en el transporte de O2 y CO2

Taller de lectura 19

  1. ¿Qué son bioelementos?
  2. Escriba el nombre y símbolo de los 6 bioelementos que constituyen casi el 98% de la masa total de los seres vivos.
  3. ¿Cuál es la razón por la que al C, H, O y N, se les llama bioelementos primarios o principales?
  4. ¿A qué se debe la abundante presencia de C, H, O y N en la células?
  5. Escriba las cinco propiedades de los principales bioelementos.
  6. Copie la tabla 1
  7. ¿Cómo se llaman los 14 elementos que se encuentran en los seres vivos pero en cantidades menores?
  8. ¿Por qué son importantes los iones de sales en el organismo?
  9. Escriba los símbolos de los iones que se encuentran dentro y fuera de las células
  10. Las células y los líquidos extracelulares contienen una variedad de sales disueltas. Escriba las cuatro funciones en las cuales participan.
  11. ¿Por qué se dice que las características de los líquidos del organismo, son una evidencia evolutiva de que la vida se originó en el mar?
  12. ¿Cómo está determinada la concentración de los iones?
  13. ¿Qué es homeostasis y qué ocurre cuando esta se altera?
  14. Copie la tabla 2.