sábado, 13 de junio de 2015

BIOLOGÍA CONTEMPORÁNEA 1
BIOELEMENTOS
INTRODUCCIÓN 
Las distintas funciones que permiten mantener la vida van desde alimentarse, respirar, reproducirse entre otras y estas son funciones características de todo ser.

Al margen de su naturaleza, tamaño o forma, cualquiera de ellas sirven, para cumplir con la formación estructural, funcional y genética de un individuo. Los bioelementos y la función de cada una de estas en los seres vivos son indispensables, ya que ellas intervienen en los procesos metabólicos que existen, contribuyendo a la realización específica de las diversas reacciones químicas. Es muy probable que estas palabras no sean tan familiares para nosotros, pero ciertamente ellas están bastantes enmarcados en nuestra vida cotidiana, ya que son el combustible que utiliza el organismo para proveerse de energía. Pertenecen a este grupo los carbohidratos, proteínas, lípidos, ácidos nucleicos, el carbono, el oxígeno entre otras; sus funciones son muy diversas y gracias a estas el individuo puede llevar a cabo un desarrollo apto para su existencia.


Nuestro cuerpo y en todas la materia viviente existen elementos que ayudan al correcto funcionamiento del mismo entonces nuestro cuerpo esta compuesto por
-Macroelementos o elementos primarios: Estos conforman el 95% de elementos presentes en nuestro cuerpo estos son Carbono, Hidrógeno, Oxigeno, Nitrogeno, Fósforo, Azufre. Así como Calcio, Sodio, Potasio y Cloro.
-Microelementos: Son los que se encuentran presentes en un 49% en nuestro cuerpo se encuentran en cantidades pequeñas pero indispensables para el funcionamientos correcto del cuerpo son Magnesio, Hierro, Manganeso, Yodo, Fluor, Cobalto, Silicio, Cromo, Zinc, Lítico, Molideno. 
-Oligoelementos: Se encuentran en nuestro cuerpo en 1% y aunque son traza de elementos los necesitamos para el correctos funcionamiento. Algunos de los oligoelementos son Aluminio, Boro y Vanadio. 
Tabla Periódica "BIOELEMENTOS"

LIPIDOS
INTRODUCCION
Este tema presentaremos la definición de lípidos y las funciones que este proporciona pues se consideran lípidos a las moléculas que componen las grasas y los aceites sus funciones son muy variadas desde ser componentes estructurales de las membranas celulares, almacenamiento de energía, mensajeros químicos, vitaminas o pigmentos, así como protectores o impermeabilizantes, te invito a que leas este blog y descubras la importancia de este nutriente para tu organismo.

Lípidos
Son un conjunto de moléculas orgánicas aunque la mayoría biomoléculas compuestas principalmente por carbono e hidrógeno y en menor cantidad oxígeno, aunque también pueden contener fósforoazufre y nitrógeno y componen grasas. Tienen como característica principal el ser hidrófobas que quiere decir que son insolubles en agua ósea que no puede disolverse  y solubles en disolventes orgánicos como el cloroformo un derivado del alcohol etílico. A los lípidos se les llama incorrectamente grasas, ya que las grasas son solo un tipo de lípidos procedentes de animales

Los lípidos cumplen funciones diversas en los organismos vivientes como:

Reserva energética pues las grasas o lípidos son nutrientes esenciales para la vida humana. Constituyen la reserva energética del organismo, ayudan a mantener los órganos vitales en su posición y los protegen de los golpes además de servir de aislante frente a los cambios de temperatura manteniéndola estable, al ser moléculas poco oxidadas sirven de reserva energética pues proporcionan una gran cantidad de energía. Cuando hay muy pocos Carbohidratos (CH) almacenados (como glicógeno) en el cuerpo, el requerimiento de energía se obtiene de la grasa almacenada. Esto se puede dar cuando se permanece inactivo, disminuyen las demandas de energía, por lo que las grasas y los hidratos de carbono consumidos en exceso, se transforman en ácidos grasos en el hígado y se almacenan como triglicéridos y fosfolípidos en los adipocitos de los tejidos de reserva o en los músculos en forma de pequeñas gotas intramusculares. Al ingerir alimentos ricos en grasa estos se digieren por medio de unas enzimas llamadas lipasas, que van degradándolos a unidades más pequeñas llamadas monoglicéridos y ácidos grasos.
En el intestino, a las pocas horas de haber comido, los ácidos grasos de cadena corta o media pasan a la sangre directamente, pero los ácidos grasos de cadena larga necesitan ser transportados por una enzima llamada lipasa lipoproteína.
Ya en la sangre, los ácidos grasos pueden distribuirse según las necesidades, bien hacia los músculos, el hígado o guardarse para las épocas de ayuno.



Cuando necesitas energía extra, los ácidos grasos se "queman" u oxidan en un proceso llamado lipolisis. Hay dos estrategias para conseguir movilizar la grasa de sus depósitos de reserva:

1.- La primera es el ayuno que provoca la liberación de los ácidos grasos del tejido adiposo para que se quemen y suministren energía a los tejidos para mantener la vida sin alimentos. Por supuesto, no es un método recomendable, es mucho más sano y responsable el segundo método.

2.- El ejercicio, porque cuando se mantiene la actividad física los ácidos grasos son la fuente principal de energía para el tejido muscular, aún cuando esté disponible la glucosa y el glucógeno almacenado. Con la actividad física, no sólo evitas problemas de salud, también se mantiene una buena silueta.
La estructural (como los fosfolípidos de las bicapas): Forman las bicapas lipídicas de las membranas. Recubren órganos y le dan consistencia, o protegen mecánicamente como el tejido adiposo de pies y manos.
La reguladora (como las hormonas esteroides): Un ejemplo de lípido es el colesterol pues se le llama colesterol a un tipo de lípido (grasa) que se encuentra presente en el cuerpo humano y en todos los alimentos de origen animal. Es un alcohol que pertenece al grupo de los esteroides: es un esterol.
Los lípidos son hidrofóbicos, esto se debe a que el agua está compuesta por un átomo de oxígeno y dos de hidrógeno a su alrededor, unidos entre sí por un enlace de hidrógeno. El núcleo de oxígeno es más grande que el del hidrógeno, presentando mayor electronegatividad. Como los electrones tienen mayor carga negativa, la transacción de un átomo de oxígeno tiene una carga suficiente como para atraer a los de hidrógeno con carga opuesta, uniéndose así el hidrógeno y el agua en una estructura molecular polar.
Lípidos saponificables
¿Sabes de dónde viene la palabra saponificable?...
¡Del jabón!
El jabón con aceite y sosa caústica son la base química de la receta de la fabricación del jabón.

La saponificación es la reacción de un ácido graso con una base fuerte (NaOH, KOH), para dar lugar a una sal de ácido graso denominada jabón.
De los lípidos saponificables se puede obtener jabón ya que contienen ácidos grasos, y, por tanto, pueden llevar a cabo la reacción de saponificación:
Ácido graso + base = jabón (sal de ácido graso)
Simples: Son los que contienen carbono, hidrógeno y oxígeno.

Acilglicéridos. Son ésteres de ácidos grasos con glicerol. Cuando son sólidos se les llama grasas y cuando son líquidos a temperatura ambiente se llaman aceites.
Ejemplos: Céridos (ceras).
Las ceras o céridos se forman por una unión entre un enlace de un alcohol de cadena larga con una molécula larga de ácido graso.
Algunos ejemplos de cera son la fabricada por las abejas o el cerumen del conducto auditivo humano. Su función es la de impermeabilizar y proteger estructuras. Por eso, también aparece sobre las hojas, el tallo y los frutos de los vegetales o bien sobre el pelo o plumas de animales.
Complejos: Son los lípidos que, además de contener en su molécula carbono, hidrógeno y oxígeno, contienen otros elementos como nitrógeno, fósforo, azufre u otra biomolecula como un glúcido. A los lípidos complejos también se les llama lípidos de membrana pues son las principales moléculas que forman las membranas celulares.

Fosfolípido
Los fosfolípidos se caracterizan por poseer un grupo de naturaleza fosfato que les otorga una marcada polaridad. Se clasifican en dos grupos, según posean glicerol o esfingosina.

Fosfoglicéridos
Estructura de un fosfoglicérido; X representa el alcohol o aminoalcohol que se esterifica con el grupo fosfato; el resto representa el ácido fosfatídico.
Los fosfoglicéridos están compuestos por ácido fosfatídico, hidrófoba ya que estos que repelen el agua y no se pueden mezclar con ella y otra hidrofílica  afinidad por el agua. y un grupo fosfato; el grupo fosfato posee un alcohol o un aminoalcohol, y el conjunto posee una marcada polaridad y forma lo que se denomina la "cabeza" polar del fosfoglicérido; los dos ácidos grasos forman las dos "colas" hidrófobas; por tanto, los fosfoglicéridos son moléculas con un fuerte carácter anfipático que les permite formar bicapas, que son la arquitectura básica de todas las membranas biológicas.

Fosfoesfingolípidos
Los fosfoesfingolípidos son esfingolípidos con un grupo fosfato, tienen una arquitectura molecular y unas propiedades similares a los fosfoglicéridos. No obstante, no contienen glicerol, sino esfingosina, un aminoalcohol de cadena larga al que se unen un ácido graso, conjunto conocido con el nombre de ceramida; a dicho conjunto se le une un grupo fosfato y a éste un aminoalcohol; el más abundante es la esfingomielina, en la que el ácido graso es el ácido lignocérico y el aminoalcohol la colina; es el componente principal de la vaina de mielina que recubre los axones de las neuronas.
Esfingolípido
Los esfingolípidos son lípidos complejos que derivan del aminoalcohol insaturado de 18 carbonos esfingosina los hay con o sin fosfato: fosfoesfingolípidos y glucoesfingolípidos (con hidratos de carbono); la esfingosina se halla unida a un ácido graso de cadena larga mediante un enlace amida formando la ceramida. Son una clase importante de lípidos de las membranas celulares de animales y vegetales y son los más abundantes en los tejidos de los organismos más complejos.. Este tipo de lípido se encuentra presente en cantidades especialmente grandes en el tejido nervioso y cerebral. La esfingosina, con su grupo amino libre no se encuentra en la naturaleza.
Es el único esfingolípido que contiene fósforo y puede, por tanto, considerarse un fosfolípido, pero se acostumbra a clasificar como esfingolípido por sus componentes estructurales.
La esfingomielina es uno de los principales lípidos estructurales de las membranas del tejido adiposo

Glucolípidos
Los glucolípidos son esfingolípidos formados por una ceramida (esfingosina + ácido graso) unida a un glúcido, careciendo, por tanto, de grupo fosfato. Al igual que los fosfoesfingolípidos poseen ceramida, pero a diferencia de ellos, no tienen fosfato ni alcohol. Se hallan en las bicapas lipídicas de todas las membranas celulares, y son especialmente abundantes en el tejido nervioso; el nombre de los dos tipos principales de glucolípidos alude a este hecho:


Cerebrósidos: Son glucolípidos en los que la ceramida se une un monosacárido (glucosa o galactosa) o a un oligosacárido.
Gangliósidos: Son glucolípidos en los que la ceramida se une a un oligosacárido complejo en el que siempre hay ácido siálico.
Los glucolípidos se localizan en la cara externa de la bicapa de las membranas celulares donde actúan de receptores. Grupo carboxilo.


Los ácidos grasos 
Son moléculas formadas por una larga cadena de carbonos unidos a átomos de hidrógeno —se le denomina cadena hidrocarbonada  y, además, poseen en su extremo un grupo carboxilo.

Se dividen en:
Ácidos grasos saturados; si sólo existen enlaces simples en la cadena hidrocarbonada.
Ácidos grasos insaturados; si existe algún enlace doble en esa larga cadena hidrocarbonada.
Los ácidos grasos presentan carácter antifático, ya que una parte de la molécula es hidrófila (soluble en agua) y la otra hidrófoba (insoluble en agua).
La zona hidrófila se corresponde con el grupo carboxilo y la zona hidrófoba con la cadena hidrocarbonada.
Una dieta rica en ácidos grasos saturados aumenta los niveles de triglicéridos y colesterol en sangre, con lo que favorece la formación de placas en las arterias, paso previo a la formación de trombos que dificultan el riego sanguíneo.
La ingesta de grasas ricas en ácidos grasos insaturados, como el aceite de oliva o de semilla, reducen los niveles de colesterol.
Lípidos insapoficables
Se denominan lípidos insaponificables porque no contienen ácidos grasos en su composición; por ello no pueden realizar la reacción de saponificación, es decir, no pueden formar jabones.
Un ejemplo: Es el olor que se da cuando pelamos una naranja.
Son los terpenos, esteroides y prostaglandinas.
Los Isoprenoides o terpenos
Se forman por la unión de moléculas de isopreno. Las estructuras que se originan pueden ser lineales o cíclicas. En este tipo de moléculas aparecen enlaces conjugados. Estos enlaces pueden ser excitados por la luz o la temperatura. Al cambiar su posición emiten una señal. Por ello, estas moléculas están relacionadas con la recepción de estímulos lumínicos o químicos.
Son derivados de una molécula, el isopreno (2-metil-1,3-butanodieno), y entre ellos se encuentran muchas sustancias que son importantes para el ser humano:
Limoneno: Da ese olor característico a las frutas cítricas como limones o naranjas.
Vitaminas A, K o E.
Carotenos de las zanahorias, que les dan ese color anaranjado.
Caucho, se utiliza para fabricar neumáticos.

Los esteroides 
Son lípidos derivados de un hidrocarburo tetraciclico saturado  y se derivan de un compuesto químico en forma de anillo llamado ciclopentanoperhidrofenantreno, esterano o gonano. Los esteroides se forman por la aparición en distintas posiciones de este hidrocarburo de dobles enlaces, y grupos sustituyentes (OH, cadenas carbonadas etc).

Entre ellos se encuentran sustancias como:
Esteroles: Entre ellos, el colesterol, que además de encontrarse en la sangre y ser el precursor de placas arteriales, se encuentra también en la membrana plasmática de las células, aportándoles rigidez. La vitamina D, necesaria para la absorción del calcio, es también un esterol. El más abundante de todos es el colesterol
Ácidos biliares: Se encargan de emulsionar las grasas en el tubo digestivo.
Hormonas esteroideas Las hormonas esteroides se producen en células específicas de los testículos, la corteza adrenal, ovarios y placenta. Los testículos serían los encargados de secretar, principalmente, testosterona (andrógenos), la corteza adrenal produce la aldosterona, cortisol, los ovarios producen los estrógenos que engloban el estradiol, y por último estaría la placenta que también secreta estradiol y progesterona, pero además produce otra sustancia, el estriol que  se secreta mayoritariamente en el ovario durante el embarazo y hay más secreción de la sustancia en la placenta
Hormonas sexuales: testosterona, estrógenos y progesterona. Producidas por los órganos sexuales. Regulan el funcionamiento de estos y la aparición de los caracteres sexuales secundarios. Aquí se incluyen: la testosterona en el hombre y los estrógenos y progesterona en las mujeres.
Las prostaglandinas 
Su nombre proviene de la próstata, pues fue en el primer lugar de donde se aisló una prostaglandina. Sin embargo, se han encontrado prostaglandinas en gran cantidad de tejidos.
Son un conjunto de sustancias de carácter lipídico derivadas de los ácidos grasos de 20 carbonos (eicosanoides), que contienen un anillo ciclopentano y constituyen una familia de mediadores celulares, con efectos diversos, a menudo contrapuestos.
Las prostaglandinas afectan y actúan sobre diferentes sistemas del organismo, incluyendo el sistema nervioso, el tejido liso, la sangre y el sistema reproductor; juegan un papel importante en regular diversas funciones como la presión sanguínea, la coagulación de la sangre, la respuesta inflamatoria alérgica y la actividad del aparato digestivo. Es curioso que muchos de las cosas cotidianas que ocurren en nuestro cuerpo se deban al efecto de un grupo de lípidos, las prostaglandinas.
¿Cuáles son los efectos que ocasionan en el cuerpo humano estas sustancias?
Las prostaglandinas deben ejercer su efecto sobre las células de origen y las adyacentes, actuando como hormonas autocrinas y paracrinas, siendo destruidas en los pulmones. Las acciones son múltiples y algunas tienen utilidad práctica, como la PGE1, que se utiliza en clínica para mantener abierto el ductus arteriosus, en niños con cardiopatías congénitas (alprostadil) y para el tratamiento o prevención de la úlcera gastroduodenal (misoprostol). La PGE2 (dinoprostona) se emplea como oxitocina en la inducción del parto, la expulsión del feto muerto y el tratamiento de la mola hidatiforme o el aborto espontáneo.
Se pueden resumir las funciones de las prostaglandinas en cinco puntos:
·         Intervienen en la respuesta inflamatoria: vasodilatación, aumento de la permeabilidad de los tejidos permitiendo el paso de losleucocitosantiagregante plaquetario, estímulo de las terminaciones nerviosas del dolor, etc.
·         Aumento de la secreción de mucus gástrico, y disminución de secreción de ácido gástrico.
·         Provocan la contracción de la musculatura lisa. Esto es especialmente importante en la del útero de la mujer. En el semen humano hay cantidades pequeñas de prostaglandinas para favorecer la contracción del útero y como consecuencia la ascensión de los espermatozoides a las trompas uterinas (trompas de falopio). Del mismo modo, son liberadas durante la menstruación, para favorecer el desprendimiento del endometrio. Así, los dolores menstruales son tratados muchas veces con inhibidores de la liberación de prostaglandinas.
·         Intervienen en la regulación de la temperatura corporal.
·         Controlan el descenso de la presión arterial al favorecer la eliminación de sustancias en el riñón.

Triptico de Lipidos Equipo 2

Articulo: Lípidos

Los lípidos, junto con las proteínas y los carbohidratos, son macronutrientes necesarios en la nutrición humana. Los lípidos representan la principal fuente de energía, son fundamentales en la formación de estructuras celulares como las membranas; proveen de ácidos grasos esenciales necesarios para la síntesis de los eicosanoides y de otros derivados bioactivos; constituyen el vehículo de vitaminas liposolubles, y organolépticamente aportan la palatabilidad y el sabor de las comidas además de ser los componentes mas importantes en la saciedad post-prandial que producen los alimentos. El manejo tecnológico de los lípidos es mas complejo que el de los otros macronutrientes (las proteínas y los carbohidratos) básicamente por la condición de insolubilidad o de escasa solubilidad en agua de sus constituyentes (triglicéridos, fosfolípidos, y esteroles). Aunque los lípidos que se encuentran como componentes de la dieta son de gran complejidad y variedad estructural, desde el punto de vista cuantitativo los triglicéridos son los constituyentes mayoritarios (93%-95% del total de lípidos ingeridos), por lo cual los esfuerzos tecnológicos orientados al desarrollo de nuevos tipos de lípidos están focalizados principalmente a la elaboración de nuevos tipos de triglicéridos (1). Un triglicérido es el producto de la esterificación del polialcohol glicerol con tres ácidos grasos, los que pueden ser iguales o diferentes en sus características moleculares (tamaño de cadena, grado de insaturación, isomería, entre otras).

FUNCIONES DE LOS LÍPIDOS
Los lípidos desempeñan cuatro tipos de funciones:
1.        
2.       Función de reserva. Son la principal reserva energética del organismo. Un gramo de grasa produce 9'4 kilocalorías en las reacciones metabólicas de oxidación, mientras que proteínas y glúcidos sólo producen 4'1 kilocaloría/gr.
3.       Función estructural. Forman las bicapas lipídicas de las membranas. Recubren órganos y le dan consistencia, o protegen mecánicamente como el tejido adiposo de piés y manos.
4.       Función biocatalizadora. En este papel los lípidos favorecen o facilitan las reacciones químicas que se producen en los seres vivos. Cumplen esta función las vitaminas lipídicas, las hormonas esteroideas y las prostaglandinas.
5.       Función transportadora. El tranporte de lípidos desde el intestino hasta su lugar de destino se raliza mediante su emulsión gracias a los ácidos biliares y a los proteolípidos
6.       LÍPIDOS COMPLEJOS
7.       Son lípidos saponificables en cuya estructura molecular además de carbono, hidrógeno y oxígeno, hay también nitrógeno,fósforo, azufre o un glúcido.
Son las principales moléculas constitutivas de la doble capa lipídica de la membrana, por lo que también se llaman
 lípidos de membrana. Son tammbién moléculas anfipáticas.
8.       Fosfolípidos
9.       Se caracterizan pr presentar un ácido ortofosfórico en su zona polar. Son las moléculas más abundantes de la membrana citoplasmática.
10. Los lípidos, junto con los carbohidratos y las proteínas son los principales componentes de la nutrición humana, y los triglicéridos son los principales lípidos presentes en los alimentos. Por lo tanto, toda modificación en el patrón de consumo de lípidos debe estar orientada a la modificación de la composición y estructura de los triglicéridos. La digestión de los triglicéridos por la lipasas bucal, gástrica e intestinal es altamente estereoespecífica en términos del reconocimiento por parte de estas enzimas del tipo de ácido graso que está unido al glicerol. La lipasa ligual-gástrica, la lipasa pancreática, y la lipasa láctea pueden liberar ácidos grasos desde diferentes posiciones de los triglicéridos (sn-1, sn-2 o sn-3), permitiendo la formación de ácidos grasos libres, monoglicéridos y glicerol. Los ácidos grasos de cadenas superiores a C16 pueden formar jabones insolubles de calcio que precipitan en la cavidad intestinal facilitando la formación de deposiciones de mucha consistencia, las que con frecuencia causan trastornos intestinales en niños y adultos. La fórmulas que se han desarrollado para reemplazar a la leche materna, contienen lípidos de origen vegetal o animal que no simulan exactamente la estereoquímica de la leche materna, con lo cual la biodisponibilidad de los ácidos grasos disminuye y se facilita la formación a partir de estos de jabones de calcio insolubles. Esta es una causa común de estreñimiento en lactantes que no reciben lactancia materna y que solo son alimentados con fórmulas. La tecnología enzimática permite la síntesis de triglicéridos con una composición y estereoquímica de ácidos grasos definida. Estos lípidos se conocen como lípidos estructurados y están ahora disponibles para modificar la composición de las fórmulas con el propósito de lograr una estereoquímica similar a la de la leche humana. La adición de lípidos estructurados a las fórmulas permiten proveer un perfil nutricional similar al de la leche materna, evitando la formación de jabones insolubles y disminuyendo considerablemente el estreñimiento en los lactantes.



Articulo Científico:



Reciclar grasa permite vivir más tiempo

Científicos del Instituto de Investigación Médica Sanford-Burnham en la Jolla, California (Estados Unidos), han analizado cómo la interacción entre dos procesos celulares, la autofagia y el metabolismo de los lípidos, influye en alargar la vida de los gusanos Caenorhabditis elegans. "El gusano que se utilizó en este estudio vive más tiempo que los gusanos normales, pero hasta ahora no sabíamos por qué", explica Malene Hansen. En un estudio publicado en la revista Current Biology, Hansen y sus colegas observaron que un incremento en la autofagia posee un efecto antienvejecimiento, posiblemente mediante la promoción de la actividad de una enzima que digiere la grasa. "En otras palabras, parece que el reciclaje de la grasa es beneficioso para los gusanos", concluye la investigadora.

Desde hace algún tiempo se sabe que los gusanos sin línea germinal viven más que los gusanos normales, concretamente hasta un 25% más. Lo curioso es que pesar de que no se pueden reproducir, los gusanos sin línea germinal tienen gónadas, y estos gusanos siguen produciendo toda la grasa con la que normalmente producen los huevos. En una serie de experimentos, los científicos observaron que cuando los gusanos tienen más grasa de la que necesitan ponen en marcha un ciclo, aparentemente inútil, de descomposición y resintetización de grasa. "Hemos observado que esta ruptura de grasa es realmente beneficiosa, y que quizás no sea tan inútil después de todo", explican.

La autofagia, un mecanismo celular mayor para digerir y reciclar contenidos orgánicos, se ha convertido en objeto de intenso escrutinio científico durante los últimos años, particularmente desde que el proceso ha sido implicado en muchas enfermedades humanas, incluyendo el cáncer y el Alzheimer. Este estudio proporciona una comprensión más detallada del papel que juegan la autofagia y el metabolismo de los lípidos en el envejecimiento.

 http://www.muyinteresante.es/ciencia/articulo/reciclar-grasa-para-vivir-mas-tiempo

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