I.E. COLEGIO ANDRÉS BELLO
GESTIÓN ACADÉMICA GUÍA DIDÁCTICA 1
¡HACIA LA EXCELENCIA… COMPROMISO DE TODOS…!
CÓDIGO: PA-01-01
VERSIÓN: 2.0
FECHA: 19-06-2013
PÁGINA: 1 de 13
Nombres y Apellidos del Estudiante: Grado: 11
Periodo: 1
Docente: Duración: 12 Horas
Área: Ciencias Naturales
Asignatura: Biología
ESTÁNDAR:
Relaciono la estructura de las moléculas orgánicas e inorgánicas con sus propiedades físicas y químicas y su
capacidad de cambio químico
INDICADORES DE DESEMPEÑO:
Analiza moléculas y compuestos de los seres vivos carbohidratos, lípidos, proteínas y ácidos proteicos.
Explica la composición química de los biocompuestos a nivel celular organísmico.
EJE(S) TEMÁTICO(S):
Bioelementos y Biocompuestos.
MOMENTO DE REFLEXIÓN
“El éxito es aprender a ir de fracaso en fracaso sin desesperarse”.
ORIENTACIONES
A continuación encuentras una serie de actividades que te permiten centrarte más en el estudio de la investigación
científica. El desarrollo juicioso y responsable de las siguientes actividades te asegura, en alto porcentaje, un éxito no
solo en las pruebas de estado sino en la comprensión del mundo científico y en la resolución de problemas
relacionados con las ciencias y con tu cotidianidad. Así que ADELANTE.
EXPLORACIÓN
SABIAS QUE: Un sustituto del azúcar o edulcorante es un aditivo para
los alimentos que duplica el efecto del azúcar, pero que usualmente tiene
menos energía. Algunos extractos del azúcar son naturales y algunos son
sintéticos. Aquellos que no son naturales en general son conocidos como
edulcorantes artificiales.
que Una clase importante de sustitutos del azúcar son conocidos como
edulcorantes de alta intensidad. Éstos tienen una dulzura varias veces
superior a la del azúcar común de mesa. Como resultado, mucho menos
edulcorante es requerido y la contribución y energía es a menudo
insignificante. La sensación de dulzor causada por estos componentes es
a veces notablemente diferente de la sacarosa, de manera que
frecuentemente éstos son usados con mezclas complejas que alcanzan
una sensación de dulzor más natural. Si la sacarosa (u otro azúcar)
reemplazado ha contribuido a la textura del producto, entonces
frecuentemente también se necesita un agente de relleno. Esto puede ser
visto en bebidas suaves etiquetadas como "dietéticas" o "light", las
cuales contienen edulcorantes artificiales y frecuentemente tienen una
sensación al paladar notablemente diferente, o en los sustitutos del
azúcar de mesa, que mezclan maltodextrinas como un edulcorante intenso para alcanzar una sensación de textura
satisfactoria.
SABES…
¿en qué alimentos encontramos carbohidratos?
¿Por qué son importantes las proteínas?
¿en que se fundamenta la clasificación de los alimentos como reguladores, estructurales y energéticos?
¿Cuáles son las funciones de las proteínas y los lípidos en los organismos vivos?
¿Que caracteriza el metabolismo de carbohidratos, lípidos y proteínas?, ¿en qué se diferencia el metabolismo
de cada uno?
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CONCEPTUALIZACIÓN
BIOELEMENTOS Y BIOCOMPUESTOS Carbohidratos
Los carbohidratos, también llamados glúcidos, se pueden encontrar casi de manera exclusiva en alimentos de
origen vegetal.
Constituyen uno de los tres principales grupos químicos que forman la materia orgánica junto con las grasas
y las proteínas.
Los carbohidratos son los compuestos orgánicos más abundantes de la biosfera y a su
vez los más diversos.
Normalmente se los encuentra en las partes estructurales de los vegetales y también en los
tejidos animales, como glucosa o glucógeno.
Estos sirven como fuente de energía para todas las actividades celulares vitales.
Aportan 4 kcal/gramo al igual que las proteínas y son considerados macro nutrientes energéticos al igual que
las grasas.
En una alimentación variada y equilibrada aproximadamente unos 300gr./día de hidratos de
carbono deben provenir de frutas y verduras, las cuales no solo nos brindan carbohidratos, sino que también
nos aportan vitaminas, minerales y abundante cantidad de
fibras vegetales.
Otros 50 a 100 gr. diarios deben ser complejos, es decir, cereales y sus derivados.
Siempre preferir a todos aquellos cereales que conservan su corteza, los integrales.
Los mismos son ricos en vitaminas del complejo B, minerales, proteínas de origen vegetal y obviamente fibra.
Las funciones que los carbohidratos cumplen en el organismo son:
Energéticas, de ahorro de proteínas, regulan el metabolismo de las grasas y estructural.
Funciones de los carbohidratos
Energéticamente, los carbohidratos aportan KCal por gramo de peso seco.
Esto es, sin considerar el contenido de agua que pueda tener el alimento en el cual se encuentra el
carbohidrato.
Cubiertas las necesidades energéticas, una pequeña parte se almacena en el hígado y músculos como
glucógeno (normalmente no más de 0,5% del peso del individuo), el resto se transforma en grasas y se
acumula en el organismo como tejido adiposo.
Se suele recomendar que mínimamente se efectúe una ingesta diaria de 100 gramos de hidratos de carbono
para mantener los procesos metabólicos.
Ahorro de proteínas:
Si el aporte de carbohidratos es insuficiente, se utilizarán las proteínas para fines energéticos, relegando su función
plástica.
Regulación del metabolismo de las grasas:
En caso de ingestión deficiente de carbohidratos, las grasas se metabolizan anormalmente acumulándose en el
organismo cuerpos cetónicos, que son productos intermedios de este metabolismo provocando así problemas (cetosis).
Estructuralmente, los carbohidratos constituyen una porción pequeña del peso y estructura del organismo, pero de
cualquier manera, no debe excluirse esta función de la lista, por mínimo que sea su indispensable aporte.
Clasificación De Los Hidratos De Carbono Simples
• Los carbohidratos simples son los monosacáridos, entre los cuales podemos mencionar a la glucosa y la fructosa que
son los responsables del sabor dulce de muchos frutos.
• Con estos azúcares sencillos se debe tener cuidado ya que tienen atractivo sabor y el organismo los absorbe
rápidamente. Su absorción induce a que nuestro organismo secrete la hormona insulina que estimula el apetito y
favorece los depósitos de grasa.
• -El azúcar, la miel, el jarabe de arce (maple syrup), mermeladas, jaleas y golosinas son hidratos de carbono simples y
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de fácil absorción. Otros alimentos como la leche, frutas y hortalizas los contienen aunque distribuidos en una mayor
cantidad de agua.
Clasificación de los hidratos de carbono
Los carbohidratos complejos son los polisacáridos; formas complejas de múltiples moléculas.
Entre ellos se encuentran la celulosa que forma la pared y el sostén de los vegetales; el almidón presente en tubérculos
como la patata y el glucógeno en los músculos e hígado de animales.
El organismo utiliza la energía proveniente de los carbohidratos complejos de a poco, por eso son de lenta absorción.
Se los encuentra en los panes, pastas, cereales, arroz, legumbres, maíz, cebada, centeno, avena, etc.
Según el número de moléculas que tengan los carbohidratos se los puede dividir en cuatro grandes grupos
- Monosacáridos que se subdividen Pentosas y Hexosas
Las Pentosas
Xilosa: Se encuentra como componente en la madera
Ribosa: Es un constituyente de los ácidos nucleicos
Arabinosa: Forma parte de las gomas, mucilagos y pectinas (de este grupo, estas son las únicas que normalmente
ingerimos dentro de mermeladas y dulces)
Las Hexosas (son 24 pero, solamente 4 tienen importancia biológica)
D-glucosa: aparece en los frutos maduros, sangre y tejidos animales.
Esta constituye el azúcar del organismo, es muy soluble en agua, y es el carbohidrato que transporta la sangre y el que
principalmente utilizan los tejidos.
D-manosa: Siempre aparece combinado en la naturaleza. Nunca libre por tanto preferimos no enunciar ningún
componente.
D-galactosa: Aparece en lípidos complejos. El hígado puede convertirla en glucosa y después en energía.
D-fructosa: Se lo denomina azúcar de frutas. Aparece libre en la miel y en los jugos de frutas. Tiene un sabor muy
dulce.
Disacáridos se subdividen en maltosa, lactosa y sacarosa
Maltosa: Aparece en la malta o cebada germinada y es muy soluble en agua.
Lactosa: Es el azúcar de la leche y es poco soluble en agua.
Sacarosa: Es el azúcar de mesa. Se obtiene de la caña de azúcar y de la remolacha, y como
Todos saben, es muy soluble en agua.
Oligosacáridos:
Trisacáridos: La rafignosa se encuentra en las legumbres.
Tetrasacáridos: La esteaquiosa, el más estudiado, se encuentra en las semillas de soja.
Polisacáridos:
Almidón: Este se encuentra en los vegetales en forma de granos, ya que son la reserva nutritiva de ellos. Aparecen en
la papa, arroz, maíz, y demás cereales.
Glucógeno: Se encuentra en los tejidos animales, donde desempeña la función de reserva nutritiva. Aparece en el
hígado y en los músculos.
Celulosa: Cumple funciones estructurales en los vegetales.
Inulina: Aparece en los tubérculos de dalia, en alcauciles, ajos y cebollas.
Liquenina: Aparece en los musgos y líquenes.
Mucopolisacáridos: Cumplen función de sostén, nutrición y comunicación intercelular. Inicialmente solamente se les
dio un papel estructural y energético, pero se han reconocido nuevas funciones celulares como decir que son
combustibles o reservas energéticas celulares
LÍPIDOS
Denominamos lípidos a un conjunto muy heterogéneo de biomoléculas cuya característica distintiva aunque no
exclusiva ni general es la insolubilidad en agua, siendo por el contrario, solubles en disolventes orgánicos (benceno,
cloroformo, éter, hexano, etc.).
Están constituidas básicamente por tres elementos:
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carbono (C), hidrógeno (H) y oxígeno (O);
en menor grado aparecen también en ellos nitrógeno (N), fósforo (P) y azufre (S).10
Los lípidos pueden encontrarse unidos covalentemente con otras biomoléculas como en el caso de los glicolípidos
(presentes en las membranas biológicas). También son numerosas las asociaciones no covalentes de los lípidos con
otras biomoléculas, como en el caso de las lipoproteínas y de las estructuras de membrana.
Una característica básica de los lípidos, y de la que derivan sus principales propiedades biológicas es la
hidrofobicidad. La baja solubilidad de los lípidos se debe a que su estructura química es fundamentalmente
hidrocarbonada (alifática, alicíclica o aromática), con gran cantidad de enlaces C-H y C-C (Figura de la izquierda). La
naturaleza de estos enlaces es 100% covalente y su momento dipolar es mínimo.
El agua, al ser una molécula muy polar, con gran facilidad para formar puentes de hidrógeno, no es capaz de
interaccionar con estas moléculas. En presencia de moléculas lipídicas, el agua adopta en torno a ellas una estructura
muy ordenada que maximiza las interacciones entre las propias moléculas de agua, forzando a la molécula hidrofóbica
al interior de una estructura en forma de jaula, que también reduce la movilidad del lípido.
Todo ello supone una configuración de baja entropía, que resulta energéticamente desfavorable.
Esta disminución de entropía es mínima si las moléculas lipídicas se agregan entre sí, e interaccionan mediante fuerzas
de corto alcance, como las fuerzas de Van der Waals. Este fenómeno recibe el nombre de efecto hidrofóbica
Constituyentes importantes de la alimentación (aceites, manteca, yema de huevo), representan una importante fuente
de energía y de almacenamiento, funcionan como aislantes térmicos, componentes estructurales de membranas
biológicas, son precursores de hormonas (sexuales, corticales), ácidos biliares, vitaminas etc.
Triglicéridos
El glicerol es un alcohol de tres carbonos, en cada uno de ellos posee un grupo oxidrilo (OH).
Cada OH se combina con el hidrógeno del grupo carboxilo de un ácido graso, de esta manera el ácido graso se
"ensambla" con el glicerol desprendiéndose agua (OH (del alcohol) + H (del carboxilo) ® H2O).
De la unión del glicerol con un ácido graso se forma un monoglicérido, con dos ácidos grasos tenemos un diglicérido,
y con tres ácidos grasos tenemos un triglicérido.
Los trigliceridos más importantes son:
Grasas y aceites
Se diferencian uno del otro porque a temperatura ambiente los aceites son líquidos oleosos, esta característica está
dada por que son triglicéridos no saturados, mientras que las grasas presentan ácidos grasos saturados.
Ambos sirven de depósito de reserva de energía para células animales (grasas) y en vegetales (aceites). Estos
compuestos son altamente energéticos, aproximadamente 9,3 kilocalorías por gramo.
Cuando un organismo recibe energía asimilable en exceso, este puede almacenarla en forma de grasa, que podrá ser
reutilizada posteriormente en la producción de energía, cuando el organismo lo necesite.
En general, la grasa es almacenada en los adipocitos (células que forman el tejido adiposo) donde puede movilizarse
para obtener energía cuando el ingreso calórico es
menor que el gasto de calorías.
Esta capa es utilizada en determinados animales
como aislante térmico, como por ejemplo en
mamíferos marino
Fosfolípidos
Son los componentes primarios de las membranas
celulares. En su estructura química podemos
observar una molécula de glicerol, dos ácidos grasos,
un grupo fosfato y una base nitrogenada.
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Los fosfolípidos son anfipáticos, esto es que
son simultáneamente hidrofílicos e
hidrofóbicos.
La "cabeza" de un fosfolípido es un grupo
fosfato cargado negativamente y las dos
"colas" son cadenas hidrocarbonadas
fuertemente hidrofóbicas.
En las membranas celulares juegan un papel
muy importante, ya que controlan la
transferencia de sustancias hacia el interior o
exterior de la célula.
Una de las características de los fosfolípidos es
que una parte de su estructura es soluble en
agua (hidrofílica), mientras que la otra, es soluble en lípidos (hidrofóbica). La parte hidrofílica es en la que se
encuentra el aminoalcohol o base nitrogenada.
Esta característica estructural hace posible que los fosfolípidos participen en el intercambio de sustancias
entre un sistema acuoso y un sistema lipídico, separando y aislando a los dos sistemas, a la vez que los
mantiene juntos. En medio acuoso las colas de los fosfolípidos tienden a disponerse en manera tal de formar un ambiente local
hidrofóbico. Esto deja a los grupos fosfatos "de cara" al ambiente hidrofílico.
Existen tres estructuras que los fosfolípidos pueden formar en razón de naturaleza anfipática.
Comportamiento en solución
En medios acuosos, los lípidos sin incapaces de formar soluciones verdaderas. Algunos tienen un grupo polar en
algún extremo de la molécula, por lo que en medio
acuosos pueden formar: micelas, monocapas y bicapas
que son grupos macromoleculares con gran cantidad de
lípidos.
La bicapa fosfolipídica es de aproximadamente 5nm de
espesor. Esta membrana es semipermeable, lo cual significa que
la mayoría de las moléculas no pueden pasar pero,
algunas pasan libremente por la membrana (difunden)
Esteroides
Es un grupo extenso de lípidos naturales o sintéticos
con una diversidad de actividad fisiológica muy amplia.
No se parecen a ningún otro lípido, se los ubica en esta
clase por ser insolubles al agua.
Todos los esteroides poseen cuatro anillos de carbono unido entre ellos, los que pueden presentar oxhidrilos o
radicales.
Entre los esteroides encontramos:
El colesterol existe en las membranas celulares (excepto las bacterianas y vegetales),
un 25 % (peso en seco) de las membranas de los glóbulos rojos, y es un componente
esencial de la vaina de mielina (cobertura de los axones de las neuronas).
En cierta gente de edad avanzada forma depósitos grasos en el revestimiento interno de
los vasos sanguíneos. Estos depósitos pueden bloquear y reducir la elasticidad de los
vasos, predisponiendo a la persona a sufrir: presión alta, ataques cardíacos, apoplejía.
Las hormonas sexuales y las de la corteza renal también son esteroides que se forman a
partir del colesterol de los ovarios, testículos y otras glándulas.
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Las prostaglandinas son un grupo de sustancias químicas que poseen acciones hormonales y derivan de los ácidos
grasos.
PROTEÍNAS
Esta es una molécula de hexoquinasa, una proteína del metabolismo que se encuentra en la mayoría de los seres vivos.
Está compuesta por aproximadamente 6000 átomos y pesa 40 kiloDaltons, también tiene una molécula de glucosa
pegada que no se representa en el esquema.
Estructura de las proteínas
A primera vista podría pensarse en las proteínas como polímeros lineales de aminoácidos unidos entre sí por medio de
enlaces peptídicos.
Sin embargo, la secuencia lineal de aminoácidos puede adoptar múltiples conformaciones en el espacio.
Polipéptidos
Las uniones peptídicas se establecen entre los grupos amino y los carboxilo de otro aminoácidos, formando
dipéptidos--> tripéptidos--> tetrapéptidos--> POLIPÉPTIDOS. Cada enlace forma un plano.
Algunos polipéptidos funcionan per se como hormonas
(Insulina y glucagón -->> regulan la glucosa en sangre)
neurotransmisores (colecistoquinina--> sensación de hambre)
La estructura primaria viene determinada por la secuencia de aminoácidos en la cadena proteica, es decir, el número de
aminoácidos presentes y el orden en que están enlazados.
La conformación espacial de una proteína se analiza en términos de estructura secundaria y estructura terciaria.
La asociación de varias cadenas polipeptídicas origina un nivel superior de organización, la llamada estructura
cuaternaria.
Por último, la asociación de proteínas con otros tipos de
biomoléculas para formar asociaciones supramoleculares con
carácter permanente da lugar a la estructura quinaria.
Estructura primaria
Como consecuencia del establecimiento de enlaces peptídicos entre
los distintos AA que forman la proteína se origina una cadena
principal o "esqueleto" a partir del cual emergen las cadenas
laterales de los aminoácidos.
Las proteínas tienen múltiple niveles de estructura.
La básica es la estructura primaria.
La estructura primaria de una proteína es simplemente el orden de sus aminoácidos.
Por convención el orden de escritura es siempre desde el grupo amino-terminal hasta el carboxilo final.
Estructura primaria de la Insulina: consta de dos cadenas de AA enlazadas por puentes disulfuro entre las cisteínas
Laminas Beta
B-Las láminas beta son el otro tipo de estructura
secundaria.
Pueden ser paralelas o
antiparalelas.
Las anti-paralelas
generalmente se ven así:
LAMINA PLEGADA
Estructura secundaria
Existe un tipo especial de modelo molecular para resaltar la estructura secundaria de las
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proteínas.
Este tipo de modelo de proteína representa los segmentos de láminabeta como cintas en flecha (ribbons) y las alfa
hélices como cintas en espiral.
El resto de la cadena polipeptídica se referencia como un espiral al azar ("random coil"), y se dibuja como una fina
línea.
Por favor, note que espiral al azar o "random coil" es un nombre que lleva a confusión, dado que las proteínas están
altamente organizadas, pero esta región no tiene una estructura secundaria con componentes difíciles de categorizar.
Estructura terciaria
La estructura terciaria es la estructura plegada y completa en tres dimensiones
de la cadena polipeptídica, la hexoquinasa que se usa como icono en esta
página es una estructura tridimensional completa.
A diferencia de la estructura secundaria, la estructura terciaria de la mayor
parte de las proteínas es específica de cada molécula, además, determina su
función. El plegamiento terciario no es inmediato, primero se agrupan
conjuntos de estructuras denominadas dominios que luego se articulan para
formar la estructura terciaria definitiva. Este plegamiento está facilitado por
uniones denominadas puentes disulfuro, -S-S- que se establecen entre los
átomos de azufre del aminoácido cisteína.
Existen, sin embargo dos tipos de estructuras terciarias básicas:
proteínas fibrosas, insolubles en agua, como la alfa queratina o el colágeno
proteínas globulares, solubles en agua.
Estructura cuaternaria
Solo está presente si hay más de una cadena polipeptídica.
Con varias cadenas polipeptídicas, la estructura cuaternaria representa su
interconexión y organización.
Esta es la imagen de la hemoglobina, una proteína con cuatro polipéptidos, dos
alfaglobinas y dos betas globinas.
En rojo se representa al grupo hem (complejo pegado a la proteína que contiene
hierro, y sirve para transportar oxígeno).
Los cuatro niveles estructurales de la hemoglobina.
¿Qué son los aminoácidos?
Son sustancias cristalinas, casi siempre de sabor dulce; tienen carácter ácido como propiedad básica y actividad
óptica; químicamente son ácidos carbónicos con, por lo menos, un grupo amino por molécula, 20 aminoácidos
diferentes son los componentes esenciales de las proteínas.
Aparte de éstos, se conocen otros que son componentes de las paredes celulares. Las plantas pueden sintetizar todos
los aminoácidos, nuestro cuerpo solo sintetiza 16, aminoácidos, éstos, que el cuerpo sintetiza reciclando las células
muertas a partir del conducto intestinal y catabolizando las proteínas dentro del propio cuerpo.
Los aminoácidos son las unidades elementales constitutivas de las moléculas denominadas Proteínas. Son pues, y en
un muy elemental símil, los "ladrillos" con los cuales el organismo reconstituye permanentemente sus proteínas
específicas consumidas por la sola acción de vivir.
Proteínas que son los compuestos nitrogenados más abundantes del organismo, a la vez que fundamento mismo de la
vida. En efecto, debido a la gran variedad de proteínas existentes y como consecuencia de su estructura, las proteínas
cumplen funciones sumamente diversas, participando en todos los procesos biológicos y constituyendo estructuras
fundamentales en los seres vivos. De este modo, actúan acelerando reacciones químicas que de otro modo no podrían
producirse en los tiempos necesarios para la vida (enzimas), transportando sustancias (como la hemoglobina de la
sangre, que transporta oxígeno a los tejidos), cumpliendo funciones estructurales (como la queratina del pelo),
sirviendo como reserva (albúmina de huevo), etc.
Los alimentos que ingerimos nos proveen proteínas. Pero tales proteínas no se absorben normalmente en tal
constitución sino que, luego de su desdoblamiento ("hidrólisis" o rotura), causado por el proceso de digestión,
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atraviesan la pared intestinal en forma de aminoácidos y cadenas cortas de péptidos, según lo que se denomina "
circulación entero hepática".
Esas sustancias se incorporan inicialmente al torrente sanguíneo y, desde allí, son distribuidas hacia los tejidos que las
necesitan para formar las proteínas, consumidas durante el ciclo vital.
Se sabe que de los 20 aminoácidos proteicos conocidos, 8 resultan indispensables (o esenciales) para la vida humana y
2 resultan "semi indispensables". Son estos 10 aminoácidos los que requieren ser incorporados al organismo en su
cotidiana alimentación y, con más razón, en los momentos en que el organismo más los necesita: en la disfunción o
enfermedad. Los aminoácidos esenciales más problemáticos son el triptófano, la lisina y la metionina. Es típica su
carencia en poblaciones en las que los cereales o los tubérculos constituyen la base de la alimentación. El déficit de
aminoácidos esenciales afectan mucho más a los niños que a los adultos.
Hay que destacar que, si falta uno solo de ellos (Aminoácido esenciales) no será posible sintetizar ninguna de las
proteínas en la que sea requerido dicho aminoácido. Esto puede dar lugar a diferentes tipos de desnutrición, según cuál
sea el aminoácido limitante.
Lista de Aminoácidos (Esenciales y no esenciales) y función de cada una de ellos:
Alanina: Función: Interviene en el metabolismo de la glucosa. La glucosa es un carbohidrato simple que el
organismo utiliza como fuente de energía.
Arginina: Función: Está implicada en la conservación del equilibrio de nitrógeno y de dióxido de carbono.
También tiene una gran importancia en la producción de la Hormona del Crecimiento, directamente
involucrada en el crecimiento de los tejidos y músculos y en el mantenimiento y reparación del sistema
inmunologico.
Asparagina: Función: Interviene específicamente en los procesos metabólicos del Sistema Nervioso Central
(SNC).
Acido Aspártico: Función: Es muy importante para la desintoxicación del Hígado y su correcto
funcionamiento. El ácido L- Aspártico se combina con otros aminoácidos formando moléculas capases de
absorber toxinas del torrente sanguíneo.
Citrulina: Función: Interviene específicamente en la eliminación del amoníaco.
Cistina: Función: También interviene en la desintoxicación, en combinación con los aminoácidos anteriores.
La L - Cistina es muy importante en la síntesis de la insulina y también en las reacciones de ciertas moléculas
a la insulina.
Cisteina: Función: Junto con la L- cistina, la L- Cisteina está implicada en la desintoxicación, principalmente
como antagonista de los radicales libres. También contribuye a mantener la salud de los cabellos por su
elevado contenido de azufre.
Glutamina: Función: Nutriente cerebral e interviene específicamente en la utilización de la glucosa por el
cerebro.
Acido Glutáminico: Función: Tiene gran importancia en el funcionamiento del Sistema Nervioso Central y
actúa como estimulante del sistema inmunologico.
Glicina: Función: En combinación con muchos otros aminoácidos, es un componente de numerosos tejidos
del organismo.
Histidina: Función: En combinación con la hormona de crecimiento (HGH) y algunos aminoácidos asociados,
contribuyen al crecimiento y reparación de los tejidos con un papel específicamente relacionado con el sistema
cardio-vascular.
Serina: Función: Junto con algunos aminoácidos mencionados, interviene en la desintoxicación del
organismo, crecimiento muscular, y metabolismo de grasas y ácidos grasos.
Taurina: Función: Estimula la Hormona del Crecimiento (HGH) en asociación con otros aminoácidos, está
implicada en la regulación de la presión sanguínea, fortalece el músculo cardiaco y vigoriza el sistema
nervioso.
Tirosina: Función: Es un neurotransmisor directo y puede ser muy eficaz en el tratamiento de la depresión, en
combinación con otros aminoácidos necesarios.
Ornitina: Función: Es específico para la hormona del Crecimiento (HGH) en asociación con otros
aminoácidos ya mencionados. Al combinarse con la L-Arginina y con carnitina (que se sintetiza en el
organismo, la L-Ornitina tiene una importante función en el metabolismo del exceso de grasa corporal.
Prolina: Función: Está involucrada también en la producción de colágeno y tiene gran importancia en la
reparación y mantenimiento del músculo y huesos.
Los Ocho (8) Esenciales
Isoleucina: Función: Junto con la L-Leucina y la Hormona del Crecimiento intervienen en la formación y
reparación del tejido muscular.
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Leucina: Función: Junto con la L-Isoleucina y la Hormona del Crecimiento (HGH) interviene con la
formación y reparación del tejido muscular.
Lisina: Función: Es uno de los más importantes aminoácidos porque, en asociación con varios aminoácidos
más, interviene en diversas funciones, incluyendo el crecimiento, reparación de tejidos, anticuerpos del
sistema inmunológico y síntesis de hormonas.
Metionina: Función: Colabora en la síntesis de proteínas y constituye el principal limitante en las proteínas de
la dieta. El aminoácido limitante determina el porcentaje de alimento que va a utilizarse a nivel celular.
Fenilalanina: Función: Interviene en la producción del Colágeno, fundamentalmente en la estructura de la
piel y el tejido conectivo, y también en la formación de diversas neurohormonas.
Triptófano: Función: Está implicado en el crecimiento y en la producción hormonal, especialmente en la
función de las glándulas de secreción adrenal. También interviene en la síntesis de la serotonina,
neurohormona involucrada en la relajación y el sueño.
Treonina: Función: Junto con la con la L-Metionina y el ácido Aspártico ayuda al hígado en sus funciones
generales de desintoxicación.
Valina: Función: Estimula el crecimiento y reparación de los tejidos, el mantenimiento de diversos sistemas y
balance de nitrógeno.
Debemos recordar que, debido a la crítica relación entre los diversos aminoácidos y los aminoácidos limitantes
presentes en cualquier alimento. Solo una proporción relativamente pequeña de aminoácidos de cada alimento pasa a
formar parte de las proteínas del organismo. El resto se usa como fuente de energía o se convierte en grasa si no debe
de usarse inmediatamente.
Productos naturales que contienen las cantidades medias de aminoácidos que se usan en realidad a nivel celular
Cantidades en gramos
Almendras (1 taza) 1.00 gr.
Semillas de girasol crudas (1 taza) 1.28 gr.
Arroz Integral (1 taza) 0.47 gr.
Cebada (1 taza) 0.90 gr.
Guisantes (1 taza) 0.27 gr.
Habichuelas rojas (1 taza) 0.85 gr.
Semillas de Ajonjolí (1 taza) 0.89 gr.
Pan integral (1 rebanada) 0.14 gr.
Spaghetti Harina Integral (1 taza) 0.65 gr.
Todos los demás vegetales (1 taza) 0.27 gr.
Productos aminales que contienen las cantidades medias de aminoácidos que se usan en realidad a nivel celular
Cantidades en gramos
Leche (1 taza) 0.29 gr.
Una clara de huevo 1.63 gr.
Huevo completo (aminoácidos limitantes) 0.70 gr.
Pescado (1/4 libra) 0.21 gr.
Hígado (1/4 libra) 0.78 gr.
Queso blanco (1/4 taza) 0.26 gr.
Carne de res (1/2 libra) 1.49 gr.
Carne de cerdo (1/4 libra) 0.69 gr.
Pavo (1/4 libra) utilización muy limitada de aminoácidos. gr.
Pollo (1/4 libra) 0.95 gr.
Cordero o Cabro (1/2 libra) 1.54 gr.
Para saber la cantidad media de aminoácidos que necesitamos al día, se multiplica el peso corporal en kilos (1000
gramos) 0.12 %.
La libra americana es de 450 gramos. Si el peso son 146 libras multiplica por 450 gramos y luego los divide por 1000
da el peso en kilos.
Ejemplo: una persona que pesa 146 libras americanas, lo multiplicado por 450 gramos es igual a 65700 y lo dividimos
por 1000 es igual a 65.70 kilos.
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146 x 450 = 65.700 gramos
65.700 - 1000 = 65.70 kilos.
Necesidades diarias de proteínas
La cantidad de proteínas que se requieren cada día es un tema controvertido, puesto que depende de muchos factores.
Depende de la edad, ya que en el período de crecimiento las necesidades son el doble o incluso el triple que para un
adulto, y del estado de salud de nuestro intestino y nuestros riñones, que pueden hacer variar el grado de asimilación o
las pérdidas de nitrógeno por las heces y la orina. También depende del valor biológico de las proteínas que se
consuman, aunque en general, todas las recomendaciones siempre se refieren a proteínas de alto valor biológico. Si no
lo son, las necesidades serán aún mayores.
En general, se recomiendan unos 40 a 60 gr. de proteínas al día para un adulto sano. La Organización Mundial de la
Salud y las RDA USA recomiendan un valor de 0,8 gr. por kilogramo de peso y día. Por supuesto, durante el
crecimiento, el embarazo o la lactancia estas necesidades aumentan, como reflejan la tabla de necesidades mínimas de
proteínas.
A tener en cuenta: Las raciones, expresadas como ingestas diarias a lo largo del tiempo, están destinadas a cubrir las
variaciones individuales entre la mayoría de las personas normales, que viven en Estados Unidos en condiciones de
estrés ambiental habitual. La composición de aminoácidos tenida en cuenta para estos cálculos es la típica de la dieta
media de los Estados Unidos, que puede ser igualmente aplicable a la dieta de los españoles.
El máximo de proteínas que podemos ingerir sin afectar a nuestra salud, es un tema aún más delicado. Las proteínas
consumidas en exceso, que el organismo no necesita para el crecimiento o para el recambio proteico, se queman en las
células para producir energía. A pesar de que tienen un rendimiento energético igual al de los hidratos de carbono, su
combustión es más compleja y dejan residuos metabólicos, como el amoniaco, que son tóxicos para el organismo. El
cuerpo humano dispone de eficientes sistemas de eliminación, pero todo exceso de proteínas supone cierto grado de
intoxicación que provoca la destrucción de tejidos y, en última instancia, la enfermedad o el envejecimiento
prematuro. Debemos evitar comer más proteínas de las estrictamente necesarias para cubrir nuestras necesidades.
Por otro lado, investigaciones muy bien documentadas, llevadas a cabo en los últimos años por el doctor alemán
Lothar Wendt, han demostrado que los aminoácidos se acumulan en las membranas basales de los capilares
sanguíneos para ser utilizados rápidamente en caso de necesidad. Esto supone que cuando hay un exceso de proteínas
en la dieta, los aminoácidos resultantes siguen acumulándose, llegando a dificultar el paso de nutrientes de la sangre a
las células (microangiopatía). Estas investigaciones parecen abrir un amplio campo de posibilidades en el tratamiento a
través de la alimentación de gran parte de las enfermedades cardiovasculares, que tan frecuentes se han vuelto en
occidente desde que se generalizó el consumo indiscriminado de carne.
¿Proteínas de origen vegetal o animal?
Puesto que sólo asimilamos aminoácidos y no proteínas completas, el organismo no puede distinguir si estos
aminoácidos provienen de proteínas de origen animal o vegetal. Comparando ambos tipos de proteínas podemos
señalar:
Las proteínas de origen animal son moléculas mucho más grandes y complejas, por lo que contienen mayor cantidad y
diversidad de aminoácidos. En general, su valor biológico es mayor que las de origen vegetal. Como contrapartida son
más difíciles de digerir, puesto que hay mayor número de enlaces entre aminoácidos por romper. Combinando
adecuadamente las proteínas vegetales (legumbres con cereales o lácteos con cereales) se puede obtener un conjunto
de aminoácidos equilibrado. Por ejemplo, las proteínas del arroz contienen todos los aminoácidos esenciales, pero son
escasas en lisina. Si las combinamos con lentejas o garbanzos, abundantes en lisina, la calidad biológica y aporte
proteico resultante es mayor que el de la mayoría de los productos de origen animal.
Al tomar proteínas animales a partir de carnes, aves o pescados ingerimos también todos los desechos del metabolismo
celular presentes en esos tejidos (amoniaco, ácido úrico, etc.), que el animal no pudo eliminar antes de ser sacrificado.
Estos compuestos actúan como tóxicos en nuestro organismo. El metabolismo de los vegetales es distinto y no están
presentes estos derivados nitrogenados. Los tóxicos de la carne se pueden evitar consumiendo las proteínas de origen
animal a partir de huevos, leche y sus derivados. En cualquier caso, siempre serán preferibles los huevos y los lácteos
a las carnes, pescados y aves. En este sentido, también preferiremos los pescados a las aves, y las aves a las carnes
rojas o de cerdo.
La proteína animal suele ir acompañada de grasas de origen animal, en su mayor parte saturadas. Se ha demostrado
que un elevado aporte de ácidos grasos saturados aumenta el riesgo de padecer enfermedades cardiovasculares.
En general, se recomienda que una tercera parte de las proteínas que comamos sean de origen animal, pero es
perfectamente posible estar bien nutrido sólo con proteínas vegetales. Eso sí, teniendo la precaución de combinar estos
alimentos en función de sus aminoácidos limitantes. El problema de las dietas vegetarianas en occidente suele estar
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más bien en el déficit de algunas vitaminas, como la B12, o de minerales, como el hierro.
ACTIVIDADES DE APROPIACIÓN
ACTIVIDAD 1.
1. Elabore un glosario de terminos desconocidos que encuentre en la guia.
2. Señala diferencias y semejanzas entre:
a. Monosacáridos y polisacaridos.
b. Glucosa y sacarosa.
c. Almidon y celulosa
3. En la columna de la izquierda se dan algunos carbohidratos, y en la columna de la derecha, ciertas
caracteristicas de los mismos, pero en desorden. Escriba entre los parentesis que anteceden a cada compuesto,
la letra de la caracteristica que le corresponde.
Carbohidratos
( ) Glucosa.
( ) Glicógeno.
( ) Maltosa.
( ) Fructosa.
( ) Almidon.
( ) Celulosa.
Caracteristicas
a. A. Por hidrólisis forma dextrinas.
B. Discaridos formado por glucosa y galactosa.
C.Aldohexosa de propiedades reductoras.
D. Polisacarido que se almacena en el higado.
E. Disacarido de propiedades reductoras.
F. Presenta unidades de β-glucosa unidas por enlace 1-4.
G. Catohexosa no reductora.
ACTIVIDAD 2.
4. ¿En que forma almacenan la glucosa las plantas y como lo hacen los animales?, ¿Qué sucede cuando hay
deficit de glucosa en la sangre?
5. ¿Cuáles de los siguientes azucares son reductores y por que?
a) Sacarosa.
b) Lactosa.
c) Maltosa.
6. ¿Por qué nuestro organismo no es capaz de digerir la celulosa y si el almidon?
ACTIVIDAD 3.
7. Diseña una prueba quimica que sirva para reconocer carbohidratos, presenta informe escrito.
ACTIVIDAD 4.
8. Elabore un esquema resumen del metabolismo de aminoacidos y proteinas
9. ¿Cuáles son las caracteristicas estrucuturales de los aminoacidos? ¿Cómo se enlazan para formar peptidos y
proteina?
10. Escriba la formula de un aminoacido, indique su nombre.
ACTIVIDAD 5.
11. ¿Por que se diceque las proteinas presentan un punto isoelectricos?
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12. ¿En que consiste la desnaturalizacion de una proteina? Si una enzima es desnaturilazada, ¿puede cumplir sus
funciones cataliticas igual que antes?
13. Lla siguiente tabla presenta algunos alimentos comunes y la cantidad de proteina que contienen:
ALIMENTO Gramos de proteina en 100g de alimento
Huevos, carnes de res, pescado y pollo 14-35
Leche y derivados 3,5-30
Cerales (cebada, avena, etc.) 11,5-14,7
Leguminosas (lentejas, arvejas, frijoles, etc.) 20-24
Semillas secas (almendras, nueces, avellanas,
etc.)
16,7-21
Frutas o verduras (fresas, naranjas,
zanahoria, etc.)
0,9-1,3
Caramelos 0,78
Con base en la anterior informacion:
a) Diseña un menu semanal que contenga según tu criterio los requimientos minimos de proteina diarios y por
kilo de peso, teniendo en cuenta que una persona adulta requiere 1g de proteina por gramo de peso.
b) ¿Con que alimentos puede remplazar la carne para evitar un deficit de proteinas en tu organismo?
14. Una proteina puede perder completamente su habilidad para funcionar sin que se rompa uno solo de sus
enlaces peptudicos. ¿Cómo se llama este fenomeno y en que consiste?
ACTIVIDAD 6.
15. Establezca diferencias entre:
a) jabon y detergente.
b) grasa y aceite.
c) cera y grasa.
d) hidrólisis, hidrogenación y saponificacion.
16. ¿Por qué se vuleve rancia al mantequilla? ¿Cuál es la principal causa del olor rancio?
17. ¿Qué es un jabon y a que se debe la capacidad de remover el mugre?
18. Haga un breve reusmen del metabolismo en las grasas.
ACTIVIDAD 7
19. Para cada una de las siguientes vitaminas, escriba dentro de los parentesis las letras que identifican su nombre
comun y la enfermedad que se produce por su deficencia, respectivamente.
VITAMINAS
A ( ) ( )
B1 ( ) ( )
C ( ) ( )
D ( ) ( )
E ( ) ( )
B12 ( ) ( )
NOMBRE
a. Calciforme.
b. Acido ascorbico.
c. Retinol.
d. Tocoferol.
e. Ciacocobalamina.
f. Tiamina.
ENFERMEDAD
a. Beriberi
b. Ceguera nocturma
c. Desordenes en la reproduccion
d. Escorbuto
e. Anemia perniciosa
f. Raquitismo
20. ¿En cuales alimentos se encuentran principalmente las vitaminas A, B1, C y D?
21. Elabore un cuadro acerca de las vitaminas incluyendo fuente de donde se obtiene las vitaminas y
enfermedades que se producne por su deficencia.
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SOCIALIZACIÓN
La socializacion se realizara con la asesoría del profesor en forma grupal, resolviendo las inquietudes de los
estudiantes.
En mesa redonda, experiencia virtual y exposiciones orales y evaluacion escrita sera evaluado el tema correspondiente
a biolementos y biocompuestos. se recogera el cuaderno al finalizar cada actividad. Los simulacros seran desarrollados
con el profesor en clase y se llevaran en forma organizada en una carpeta.
COMPROMISO
1. Consulta acerca de problemas orgánicos ocasionados por el exceso de azúcar en la sangre (hiperglicemia,
hipoglicemia)
2. Al finalizar el desarrollo de la guía deberá presentar un glosario de términos relacionados con el tema en una
carpeta en la cual ira archivando los glosarios de cada tema desarrollado con el fin de elaborar un diccionario
que será recogido al final del periodo y al final del año el cual será presentado creativamente.
3. Investiga el pro Desarrollo de los simulacros (preguntas preparación pruebas icfes) que serán entregados de
acuerdo a los temas vistos en clase y repaso de temas relacionados con el área
4. ceso de saponificación y representa su formula química
ELABORÓ REVISÓ APROBÓ
NOMBRES
ADRIANA GUTIÉRREZ RIVAS
DELIA VELANDIA OSCAR MENDOZA
CARGO Docentes de Área Jefe de Área Coordinador Académico
29 01 2015 02 02 2015 02 02 2015