Trabajo Práctico de Investigación Investigación “Biomoléculas” -Proteínas -Hidratos de Carbono *¿Qué son? *¿Qué función biológica tienen? *Fórmulas y compuestos más importantes *Enfermedades relacionadas con c/u.
Proteínas
*Las proteínas son macromoléculas formadas por cadenas lineales de aminoácidos. El término proteína proviene de la palabra francesa “protéine” y esta del griego “πρωτεῖος” (proteios), que significa prominente, de primera calidad. *Las proteínas ocupan un lugar de máxima importancia entre las moléculas constituyentes constituyentes de los seres vivos (biomoléculas). Prácticamente todos los procesos biológicos dependen de la presencia o la actividad de este tipo de moléculas.Todas las proteínas realizan elementales funciones para la vida celular, pero además cada una de éstas cuenta con una función más específica de cara a nuestro organismo. Debido a sus funciones, se pueden clasificar en: a)Catálisis: Está formado por enzimas proteicas que se encargan de realizar reacciones químicas de una manera más rápida y eficiente. Procesos que resultan de suma importancia para el organismo. Por ejemplo la pepsina, que se encuentra en el sistema digestivo y se encarga de degradar los alimentos. b)Reguladoras: Las hormonas son un tipo de proteínas las cuales ayudan a que exista un equilibrio entre las funciones que realiza el cuerpo. Tal es el caso de la insulina que se encarga de regular la glucosa que se encuentra en la sangre. c)Estructural: Tienen la función de dar resistencia y elasticidad que permite formar tejidos así como la de dar soporte a otras
estructuras. Este es el caso de la tubulina que se encuentra en el citoesqueleto. d)Defensiva: Son las encargadas de defender al organismo. Glicoproteínas que se encargan de producir inmunoglobulinas que defienden al organismo contra cuerpos extraños, o la queratina que protege la piel, así como el fibrinógeno y protrombina que forman coágulos. e)Transporte: La función de estas proteínas es llevar sustancias a través de todo el organismo donde son requeridas. Por ejemplo, proteínas como la hemoglobina que lleva el oxígeno por medio de la sangre. f)Receptoras: Este tipo de proteínas se encuentran en la membrana celular y llevan a cabo la función de recibir señales para que la célula pueda realizar su función. El acetilcolina que recibe señales para producir la contracción. g)Funciones de reserva. Por ejemplo, la ovoalbúmina en el huevo, o la caseína de la leche. *Las proteínas son macromoléculas compuestas por carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno. La mayoría también contienen azufre y fósforo. Las mismas están formadas por la unión de varios aminoácidos, unidos mediante enlaces peptídicos.
Donde un grupo amino (-NH2), un grupo carboxilo (COOH), un hidrógeno (H) y un grupo de átomos o cadena lateral (R), se encuentran unidos a un átomo de carbono (C).
Donde A: Estructura de un aminoácido en sus estados no ionizado y ionizado. B: Formación de la unión peptídica. C: Estructura de un pentapéptido. D: Un puente de azufre(-S-S) *Deficiencia de proteínas: La deficiencia de proteínas consiste en un número de personas que tiene dificultad para obtener suficiente proteína debido, por ejemplo, a la pobreza, la guerra, la hambruna, la sobrepoblación, personas que están haciendo dieta para perder peso, o en adultos mayores quienes pueden tener una dieta pobre. Las personas convalecientes, recuperándose de cirugía, trauma o enfermedades pueden tener déficit proteico si no incrementan su consumo para soportar el incremento en sus necesidades. Una deficiencia también puede ocurrir si la proteína
consumida por una persona está incompleta y falla en proveer todos los aminoácidos esenciales.También afecta a personas que nacen con un trastorno genético para producir ciertas proteínas y las personas con enfermedades que causan a perder el apetito y la experiencia de degradación muscular. La deficiencia de proteína es una causa importante de enfermedad y muerte.
Algunas de estas enfermedades son: -Marasmo: es una enfermedad causada por una deficiencia severa de proteínas y calorías que afectan a los bebés y niños muy pequeños, resultando a menudo en la deshidratación y pérdida de peso.Puede convertirse en hambre y causar la mortalidad debido a la falta de nutrientes esenciales. Personas con marasmo parecen óseas con poco tejido muscular. -Kwashiorkor: es una enfermedad causada por una deficiencia severa de proteína en dietas que contienen calorías principalmente de hidratos de carbono . Generalmente afecta a niños mayores. Personas con kwashiorkor aparecen puffy en la zona del abdomen de la retención de líquido. Síntomas comunes de marasmo y kwashiorkor incluyen fatiga, irritabilidad, diarrea, crecimiento y deterioro de la cognición y salud mental. -Caquexia: es una afección que involucra la deficiencia de la proteína, el agotamiento de los músculos esqueléticos y un aumento en la tasa de degradación de proteínas. Causas mortalidad y pérdida de peso y es asociada con el cáncer, SIDA, insuficiencia renal crónica, enfermedad de calor, enfermedad pulmonar obstructiva crónica y la artritis reumatoide. Los pacientes con cáncer maligno en el estómago, colon, hígado, tracto billiar y páncreas experimentan la desnutrición de la reducción de la ingesta de calorías, proteínas y micronutrientes y tengan fatiga y un saldo negativo de nitrógeno como resultado de la pérdida de la masa muscular de caquexia.
Hidratos de carbono Los hidratos de carbono son la más importante fuente de energía en el mundo. Representan el 40-80% del total de la energía ingerida, dependiendo del país, la cultura y el nivel socioeconómico. Los hidratos de carbono son biomoléculas compuestas por carbono, hidrógeno y oxígeno, es decir, son átomos de carbono unidos a otros grupos funcionales como carbonilo e hidroxilo. Son moléculas fácilmente solubles en agua, y su clasificación se realiza en base a la cantidad de carbonos que las formen, a demás del grupo funcional que posean.
Las funciones Biológica de los hidratos de carbono son: •
Representan la principal fuente de energía química para todos los organismos vivos ya que las proteínas, los carbohidratos y las grasas, que son oxidados para generar energía. Las grasas son fácilmente acumuladas en el tejido adiposo con un mínimo gasto, por lo que el organismo tiende a guardarlas. Sin embargo, las proteínas son funcionales y el organismo no tiene depósitos de proteínas para acumular el exceso, por lo que las proteínas no utilizadas han de ser oxidadas. Los carbohidratos se acumulan en el organismo en forma de glucógeno, pero los depósitos de glucógeno son pequeños (500 gr) por lo que el exceso ha de ser oxidado o convertido en grasa y depositado en el tejido adiposo con un alto coste energético, además el sistema nervioso y las células sanguíneas utilizan la glucosa como fuente casi exclusiva de energía. En diferentes estudios se ha probado que en individuos obesos la fuente principal de calorías son las grasas y no los carbohidratos. Por otro lado los alimentos que en carbohidratos producen en el organismo sensación de saciedad lo que limita la ingesta.
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Componen químicamente a los Ácidos Nucleicos(ADN y ARN), cada Nucleótido del ADN y ARN está formado por una Pentosa(azúcar de 5 átomos de C) llamada Desoxirribosa para el ADN y Ribosa para el ARN Componen ciertas estructuras Biológicas como las Membranas celulares en donde los hidratos de carbono de cadenas cortas y poco ramificadas se combinan con ciertas proteínas Integrales originando las Glucoproteínas responsables del Reconocimiento y la Adherencia celular.
Su fórmula química es Cn(H2O)n, donde la n indica el número de veces que se repite la relación para formar una molécula de hidrato de carbono más o menos compleja. Algunos de los compuestos más importantes son:
GLUCOSA RIBOSA
FRUCTOSA
Enfermedades: Diabetes:
Se ha sugerido que los carbohidratos y los azúcares en particular, pudieran estar involucrados en la aparición de la diabetes mellitus no insulinodependiente. En el momento parece que el azúcar no es un factor involucrado en el desarrollo de esta enfermedad. Pero sin embargo, una dieta rica en almidón y en fibra parece jugar un papel protector en su desarrollo. En los pacientes con diabetes, hace algunos años se recomendaba la supresión total de los azúcares y la restricción de ciertos carbohidratos complejos. En la actualidad esto ha cambiado, de forma que se pretende asegurar el balance energético aportando una cantidad suficiente (alrededor del 60% del aporte energético) de carbohidratos con bajo índice glicemico y ricos en fibra lo que facilita el control de la glucemia en sangre y reduce los niveles de LDL-colesterol, incluso se permite el consumo cantidades moderadas de azúcar. Enfermedades cardiovasculares:
En las sociedades en las que la dieta estaba basada en el consumo de carbohidratos las enfermedades cardiovasculares eran prácticamente desconocidas. Mientras que la incorporación a la dieta de mayores cantidades de grasa, en especial de origen animal, ha hecho aumentar su incidencia. Los hidratos de carbono tienen un efecto protector ante las enfermedades cardiovasculares. Este efecto podría ser el resultado de diversos factores como son el mantenimiento de la sensibilidad a la insulina, el aporte de otros micronutrientes y, sobre todo, incrementan la sensación de saciedad disminuyendo la densidad energética (grasas saturadas) y por lo tanto la probabilidad de obesidad.
