Instituto de Profesiones Técnicas Altavista Técnico en Enfermería

General.“Forjando el Futuro”

PORTAFOLIO DE EVIDENCIAS

Unidad I, Generalidades de bioquímica y nutrición.

Unidad II, Composición del Organismo Humano

BIOQUÍMICA I

Nayely Angélica Serna Navarrete

Sofía Denisse Medina Hernández 1°A

1.GENERALIDADES DE BIOQUÍMICA Y NUTRICIÓN.1.1Concepto de Bioquímica

Compuestos químicos de los seres vivos, existencia de miles de seres vivos, (infinidad de ellos).

Ciencias biológicas en procuración del orden de las variedades de vida.-Basada en uniones químicas de macromoléculas bioquímicas siguiendo las leyes de la

física.Bioquímica, átomos moléculas celulares y organismos, exploración de procesos

moleculares sobre las que se basa todo ser vivo Estructura y función.Actuación de las macromoléculas que facilitan el proceso de vida.

NIVEL SUBÁTOMICO.

PROTONES NEUTRONES ELECTRONES Carga (+) Sin Carga Carga (-)

Nivel atómico} Con capacidad de llevar a cabo una función simple.Nivel molecular} Con capacidad de llevar a cabo una función simple.

Orgánulos celulares:Mitocondrias} Con capacidad de llevar a cabo funciones biológicas complejas.Cloroplastos} Con capacidad de llevar a cabo funciones biológicas complejas.Núcleo} Con capacidad de llevar a cabo funciones biológicas complejas. Niveles de organización:

Biosfera Interacción, Comunidad, Factores.Ecosistema Poblaciones del mismo medioComunidad Poblaciones del mismo medioN. Poblaciones Seres vivos de la misma especie

N. Pluricelular Tejidos, órganos, aparatos y sistemas

Concepto de Bioquímica:La bioquímica se mueve como ciencia en la amplia área entre átomos,

moléculas, células y organismos; es decir: explora los procesos moleculares sobre los que se basa todo ser vivo, e indaga en la estructura, función y

actuación de las macromoléculas que facilitan el proceso de la vida.

La bioquímica es una ciencia que estudia la composición química de los seres vivos, especialmente las proteínas, carbohidratos, lípidos y ácidos nucleicos,

además de otras pequeñas moléculas presentes en las células y las reacciones químicas que sufren estos compuestos (metabolismo) que les permiten obtener energía (catabolismo) y generar biomoléculas propias (anabolismo). La bioquímica se basa en el concepto de que todo ser vivo

contiene carbono y en general las moléculas biológicas están compuestas principalmente de carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, fósforo y azufre.

La bioquímica es una ciencia experimental que tiene un presente y un futuro prometedor, en el sentido, que se yergue como base de la biotecnología y la

biomedicina.

La bioquímica es básica para la formación de organismos y alimentos transgénicos, la biorremediación o la terapia génica, y se constituye como

faro y esperanza de los grandes retos que plantea el siglo XXI. No cabe duda de que los cambios que traerá, beneficiarán enormemente a la humanidad,

pero el hecho intrínseco de ser un conocimiento tan poderoso lo puede hacer peligroso, en este sentido es importante áreas como la bioética que regulan la moralidad y guían el conocimiento biológico hacia el beneficio

humano sin transgresiones morales.

El conocimiento bioquímico tiene grandes objetivos como progresar en la terapia génica, por ejemplo contra el cáncer o el VIH, desarrollar alimentos

transgénicos más eficientes, resistentes, seguros y saludables, aplicar los conocimientos bioquímicos a la lucha contra el cambio climático y la

extinción de especies, generar nuevos fármacos más eficientes, investigar y buscar dianas de las enfermedades, conocer los patrones de expresión

génica, generar nuevos materiales, mejorar la eficiencia de la producción industrial.

Varki A, C. R. (2008). Essentials of glycobiology. Cold Spring Harbor.

Varki A, C. R., & 0-87969-770-9, 2. e. (s.f.).

1.2. Importancia de la Bioquímica.

Esto en proporción de los elementos almacenados en el cuerpo humano:

 Burns, R. Fundamentos de Química. 4ª. Edición. México, Pearson Educación de México, 2003

1.3. Concepto de Nutrición

Conocer las necesidades alimentarias para el mantenimiento de la salud del ser vivo analizando la interacción de los seres vivos con su entorno para la

incorporación al organismo de sustancias indispensables para su auto renovación de la composición quica de las células del cuerpo.

La nutrición es la ciencia de los alimentos, los nutrimentos y las sustancias que contienen, su acción, interacción y equilibrio en la relación con la Salud y la Enfermedad, y el proceso por el cual el organismo ingiere, digiere, absorbe,

transporta, utiliza y excreta sustancias alimenticias.

Composición química de los alimentos:

*Eventos quimiofisiobiológicos

*Administración energética celular / Funciones

*Metabolismo, vitaminas y minerales

La bioquímica estudia los componentes químicos de un

ser vivo y la nutrición estudia los componentes químicos que los alimentos aportan paa tener un

control Salud-Enfermedad

Bioquimica

Nutrición

La composición química de los alimentos, procesos bioquímicos catalizados por enzimas propias de cada alimento. Las características son condicionadas por la

carga energética de cada especie traducida en las capacidades metabólicas para su síntesis.

Los procesos de Bioquímica y fisiología del alimento.

Correcta interpretación de los procesos de captación y retención de los nutrientes en el organismo. Enzimas responsables del desdoblamiento de los alimentos y

nutrientes unidos, (elementos más pequeños de ser) absorción en las microvellosidades del tubo digestivo.

Para tener una mejor compresión del papel desempeñado por la bioquímica en su contribución a la explicación de innumerables cuestiones de índole nutricional:

*La composición química de los alimentos.

*Los eventos bioquímico- fisiológico relacionado con la digestión de los alimentos.

*La administración energética celular y las funciones metabólicas de las vitaminas y minerales son la explicación de la relación Bioquímica con la

nutrición.

Se valoran elementos que encuentran sus fundamentos en el saber bioquímico, de disciplinas tales como la fisiología de la alimentación, la ciencia y la tecnología de

los alimentos, y la toxicología de los alimentos entre otros.

El aumento de forma considerable de nuestros conocimientos sobre bioquímica, el descubrimiento de las rutas metabólicas utilizadas por células, tanto de animales

como de vegetales, ha hecho que con base en la bioquímica hayan surgido nuevas ciencias, como la enzimología, que tiene un papel fundamental en el estudio de los

alimentos. Las características particulares de la composición química de un alimento, así como el hecho de que algunos de ellos sean más ricos en un

nutrimento que en otros, son situaciones condicionadas por la carga genética de cada espacie traducida en las capacidades metabólicas para la síntesis de las

diversas sustancias que los componen.

La ciencia moderna ha trabajado en los últimos años en el manejo del material genético de nuestras fuentes de alimentos, con el ánimo de aumentar la

productividad de las mismos, y provocar en ocasiones la presencia de sustancias nutritivas que de forma natural no están presentes, este es el caso del arroz

genéticamente modificado rico en beta-caroteno (arroz dorado) y que representa una alternativa para el manejo de la deficiencia de vitamina-A en determinadas

regiones del mundo.

En torno a esta modernas prácticas biotecnológicas de manipulación genética, se ha desencadenado una importante batalla legal en muchos países, generando un

profundo cuestionamiento acerca del verdadero valor como alimento de los transgénicos, y de la problemáticas desde el punto de vista ético y de salud pública

que estos procedimientos generan.

Son de interés bioquímico las características particulares de las diferentes enzimas responsables del desdoblamiento de los alimentos y nutrientes a unidades

elementales más pequeñas viables de ser absorbidas a través de las microvellosidades del tubo digestivo, también a la bioquímica corresponde

esclarecer en virtud de que, y cuales sustancias participan en la emulsificación y la dinámica molecular del proceso de digestión y absorción de los lípidos, así como el papel que la regulación hormonal tiene, no solo en el proceso digestivo a través de

la acción de hormonas locales, sino también en los mecanismos de absorción y retención de los nutrientes resultantes del propio proceso.

La explicación de las formas químicas distintivas que adoptan los nutrientes para transportarse a través de todo el organismo es responsabilidad de la bioquímica, por ejemplo; quien podría negar el valor que para el estudio de la fisiología del transporte de lípidos en el organismo, ha tenido el análisis de las estructuras

moleculares y la composición de las diferentes lipoproteínas involucradas en el proceso.

diferentes tipos de transporte que en ellas se produce para la captación de los nutrientes que se mueven en la sangre y otros fluidos corporales, constituyen

también un tema de la mayor importancia en el estudio Bioquímico- fisiológico del proceso de la nutrición, y sería mutilante no concebirlo desde la integración de

ambas disciplinas.

Esos mecanismos de absorción y retención de nutrientes por las células, están estrechamente relacionados con la posterior incorporación de los mismos al

metabolismo, y los diferentes eventos metabólicos contribuyen de alguna forma al control de la absorción de ellos.

Mathews C.K., Van Holde K.E., y Ahern K.G. “Bioquímica”. 3ra edic. Español. pp: 5, 463-479. Edit. Pearson-Addison Wesley. 2002. España.

Badui Dergal S. “Química de los alimentos”. 3ra Edic. 5ta Reimpresión. pp:11-12, 547-549. Edit. Alambra Mexicana. 1997. México, D.F.

Mecanismos de absorción y nutrición.

Bioenergía celular y nutrición, procesamiento y obtención así como aprovechamiento de la misma.

Aparte de proteínas lípidos y carbohidratos responsables del control

Unidad 2, Composición del organismo humano.

Elementos químicos primarios

En la composición química de los seres vivos se pueden encontrar muchos de los elementos de la tabla periódica, pero es importante señalar que no todos son

indispensables para la vida

“Plomo y otros metales pesados presentes en la sangre de los habitantes”

Aquellos que proporcionan mayor peso en el organismo son:

Oxigeno 65% Principal elemento de la vidaCarbono 18.5% Formarse y romperse con la mínima cantidad de energíaHidrogeno 10% Más abundante en el universoNitrógeno 3% Fundamental para la estructura de a.a

Calcio 1.5% Vital para el desarrollo humano, regulación de proteínasFosforo 1% Importante estructura ósea del cuerpo

C, H, O, N, S, P.Moléculas básicas que forman aminoácidos, ácidos grasos ácidos nucleicos,

proteínas, lípidos, polisacáridos y también forman la estructura de otras moléculas importantes como las vitaminas.

Clasificación de los elementos el cuerpo humano.

Debemos de tener en cuenta que el cuerpo humano es materia orgánica, por tanto a éste le harán falta los mismos elementos de los que está compuesta la materia,

que son, mayoritariamente, carbono, hidrogeno, oxígeno y nitrógeno. Pero también existen elementos que componen partes esenciales de ciertas moléculas

orgánicas, como el azufre que forma el radical del aminoácido metionina o el fosforo que une las unidades de ADN. Además también existen una serie de elementos de los cuales se necesita muy poca cantidad de ellos pero que no obstante, sin esa pequeña cantidad no podría funcionar nuestro organismo

llamados oligoelementos.

Los bioelementos primarios son los elementos indispensables para formar las biomoléculas orgánicas (glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos); constituyen el 96% de la materia viva seca. Son el carbono, el

hidrógeno, el oxígeno, el nitrógeno, el fósforo y el azufre (C, H, O, N, P, S, respectivamente).

Carbono: forman largas cadenas carbono-carbono (macromoléculas) mediante enlaces simples (-CH2-CH2) o dobles (-CH=CH-), así como estructuras cíclicas.

Pueden incorporar una gran variedad de radicales (=O, -OH, -NH2, -SH, PO43-), lo que da lugar a una variedad enorme de moléculas distintas. Los enlaces que forma

son lo suficientemente fuertes como para formar compuestos estables.

A la vez son susceptibles de romperse sin excesiva dificultad. Por esto, la vida está constituida por carbono y no por silicio, un átomo con la configuración electrónica

de su capa de valencia igual a la del carbono. El hecho es que las cadenas silicio-silicio no son estables y las cadenas de silicio y oxígeno son prácticamente

inalterables, y mientras el dióxido de carbono, CO2, es un gas soluble en agua, su equivalente en el silicio, SiO2, es un cristal sólido, muy duro e insoluble (cuarzo).

Hidrógeno: además de ser uno de los componentes de la molécula de agua, indispensable para la vida y muy abundante en los seres vivos, forma parte de los esqueletos de carbono de las moléculas orgánicas. Puede enlazarse con cualquier

bioelemento.

Oxígeno: es un elemento muy electronegativo que permite la obtención de energía mediante la respiración aeróbica. Además, forma enlaces polares con el hidrógeno, dando lugar a radicales polares solubles en agua (-OH, -CHO, -COOH).

Nitrógeno: principalmente como grupo amino (-NH2) presente en las proteínas ya que forma parte de todos los aminoácidos. También se halla en las bases nitrogenadas de los ácidos nucleicos. Prácticamente todo el nitrógeno es

incorporado al mundo vivo como ion nitrato, por las plantas. El gas nitrógeno solo es aprovechado por algunas bacterias del suelo y algunas cianobacterias.

Fósforo. Se halla principalmente como grupo fosfato (PO43-) formando parte de los nucleótidos. Forma enlaces ricos en energía que permiten su fácil intercambio

(ATP).

Azufre. Se encuentra sobre todo como radical sulfhidrilo (-SH) formando parte de muchas proteínas, donde crean enlaces disulfuro esenciales para la estabilidad de la estructura terciaria y cuaternaria. También se halla en la coenzima A, esencial

para diversas rutas metabólicas universales, como el ciclo de Krebs.

Elementos secundarios.

Los bioelementos secundarios se encuentran en menor proporción en todos los seres vivos, en forma iónica, en proporción de 4.5%. Estos realizan funciones de

vital importancia en la fisiología celular y son:

Calcio.

Sodio.

Potasio.

Magnesio

Cloro

Calcio (Ca): Integra los carbonatos de calcio de estructuras esqueléticas. Iónicamente interviene en la contracción muscular, la coagulación sanguínea y el

impulso nervioso.

Sodio (Na): Es un catión abundante en el medio extracelular; muy necesario en la conducción nerviosa y en la contracción muscular.

Potasio (K): Constituye el catión más abundante en el interior de las células; es necesario para el sistema nervioso y en la contracción muscular.

Magnesio (Mg): Constituye un elemento esencial en la cadena alimentaria de los seres vivos, ya que es parte integrante de la molécula de clorofila, imprescindible

en la fotosíntesis: todos nuestros alimentos proceden, directa o indirectamente de la función vegetal de fotosíntesis. Como ion actúa junto con las enzimas en

muchas reacciones químicas del organismo.

Cloro (Cl): Es el anión más frecuente; resulta necesario para mantener el balance de agua en la sangre y en el fluido que se encuentra entre unas y otras células en

los tejidos.

Agua en el organismo:

El agua está incluida en:- Alimentos y Bebidas.

-El Agua elaborada durante las transformaciones químicas de las sustancias nutritivas.

El Agua se elimina, principalmente, por el riñón (por medio de la orina).

El Agua está distribuida en 3 compartimentos:

a) Intersticial

b) Intercelular

c) Plasma Sanguíneo.

En estos 3 existe un intenso cambio continuó de líquido (reglado por la presión osmótica).

El agua se distribuye por el cuerpo entre dos compartimientos principales: intracelular y extracelular. El compartimiento intracelular es el mayor, y

representa aproximadamente dos tercios del agua corporal. El compartimento extracelular, que representa aproximadamente un tercio del agua corporal, incluye

el líquido plasmático y el líquido intersticial.

El líquido plasmático y el líquido intersticial tienen una composición electrolítica similar, donde los iones más abundantes son el sodio y el cloruro. También

contienen agua otros compartimentos, tales como la linfa, el líquido ocular y el líquido cefalorraquídeo, por ejemplo. Estos compartimentos componen un

volumen relativamente pequeño de agua, y suele considerarse que forman parte del líquido intersticial

Para mandar agua a los tejidos y cubrir las necesidades el organismo depende de notables propiedades de transporte a través de la sangre. La

característica fundamental del sistema de distribución es la naturaleza semipermeable de las paredes capilares.

*El agua representa de media el 60% del peso corporal en hombres adultos. Sin embargo, este porcentaje se reduce según la masa corporal magra.

*La mayoría de los órganos y tejidos contiene más de un 70% de agua: la sangre y los riñones se componen en un 83% de agua, y los músculos, en un

76%. Sin embargo, el tejido adiposo contiene sólo un 10% de agua.

*Dos tercios del agua corporal corresponden a líquido intracelular. El líquido extracelular consta de plasma y líquidos intersticiales.

*El agua ingerida es absorbida principalmente por el intestino delgado.

*Aparece en la sangre sólo cinco minutos después de su ingestión.

*La reserva de agua corporal se renueva a una velocidad que depende de la cantidad de agua ingerida.

EQUILIBRIO DE LOS ELECTROLITOS:

La composición de los dos compartimentos principales, extracelulares e intracelulares, difieren en forma significativa. La diferencia en la composición de los compartimentos intracelular y extracelular es el resultado de barreras de permeabilidad y mecanismos de transporte, tanto activos como pasivos,

que existen en las membranas celulares. Dentro de los factores que determinan el movimiento entre los distintos

compartimentos, la ósmosis es el principal factor que determina la distribución de los líquidos en el organismo. La osmolaridad de todos los

fluidos orgánicos es el resultado de la suma de electrolitos y no electrolitos presentes en un compartimento.

Por lo tanto, un cambio en un compartimento como el vascular tiene repercusión en el intracelular.

Al comenzar a hablar de OSMOSIS se estableció que se trataba de un fenómeno que ocurría cuando se colocaban dos soluciones, de distinta

concentración, separadas por una membrana PERMEABLE al agua e IMPERMEABLE al soluto. Esta condición la colocaría dentro lo que,

clásicamente, se define como una membrana semipermeable.

Sin embargo, es difícil encontrar una membrana que sea permeable al agua e impermeable a TODOS los solutos. Puede que sea impermeable al cloruro y al sodio, pero, ¿qué pasaría si la diferencia de osmolaridad la creamos con urea, por ejemplo? Si la membrana es TAN permeable al agua como a la

urea, pues simplemente no tendríamos oportunidad o tiempo de ver el flujo osmótico, ya que rápidamente se disiparía el gradiente de concentración de

urea. Se diría que la membrana es permeable.

Un cambio en un compartimento como el vascular tiene repercusión en el intracelular.

PROPIEDADES DEL AGUA:

El Agua existe en sus tres estados físicos, alcanza su densidad máxima a los 4° C y por consiguiente a los 0° C se congela, el hielo que se forma es menos

denso que agua que lo rodea y por lo tanto flota en su superficie.

Capacidad de disolver una gama de moléculas orgánicas e inorgánicas. Está propiedad del agua, se debe en parte a su naturaleza polar. Muchas de las

sustancias sólidas que se disuelven son compuestos orgánicos o polares que al ser colocados en agua, los extremos positivos son atraídos por los

negativos, el efecto total es ANULACIÓN DE FUERZAS.

La conductividad eléctrica del agua es baja

Glosario.Átomo: la unidad más pequeña posible de un elemento químicoAnión: ion: con carga negativa.Alimentos: sustancia nutritiva que toma el organismo o un ser vivo para las funciones vitales,Alimentación: es el proceso mediante el cual los seres vivos consumen diferentes tipos de alimentos con el objetivo de recibir los nutrientes necesarios para sobrevivirCarbohidratos: la principal función de los carbohidratos es suministrarle energía al cuerpoCuerpo: porción limitada de la materia.Célula: unidad atómica fundamenta en el organismo del ser vivoCarbono: los enlaces de carbono pueden formarse y romperse con una mínima cantidad de energía para la célulaCalcio: de los minerales que componen el organismo, el Ca es el más abundante y es vital para nuestro desarrollo, se encuentra en huesos, regulación de proteínas y fundamental para las actividades celularesCatión: ion con carga positiva.Catabolismo: fase del metabolismo por el cual se destruyen las sustancias de los seres vivosElemento químico: es el componente presente en todas las sustanciasEnzimas: son proteínas cuya función es simple, acelerar la velocidad de las reacciones químicas que se producen en el organismoElementos primarios: Son aquellos que constituyen la mayor proporción del peso del organismo: oxígeno, carbono, hidrógeno, nitrógeno, calcio y fósforoExocitosis: Es el proceso por el cual secretan diferentes tipos de moléculasEdema: Signo clínico: acumulo de líquido intersticial en el organismo, hinchazón de los tejidos.Fenómeno físico: Ocurre cuando la sustancias realizan un proceso o cambio sin perder sus propiedades, características, sin modificar su naturaleza

Fenómeno químico: ocurre cuando las sustancias realizan un proceso o cambio perdiendo sus propiedades, características, modificando su naturaleza.Fosforo: importante en estructuras óseas del cuerpo. Predomina en las moléculas de ATP proporcionándole energía a las células.Hidratos de carbono: lípidos. Proteínas, vitaminas, minerales, agua.Hidrogeno: elemento que más abunda en todo el universo, y en nuestro organismo junto con el oxígeno forman agua, el 60% del peso del cuerpo se constituye por agua.Ión: átomo o grupo de átomos con carga. Catión: ion con carga positiva.Lípidos: Son el conjunto de moléculas orgánicas compuestas principalmente por carbono e hidrogeno La nutrición: Es la ciencia de los alimentos, los nutrimentos y las sustancias que contienenMateria: es todo aquello que nos rodea, tiene peso, ocupa un lugar en el espacioMolécula: es un grupo de átomosMacromoléculas: son estructuras de elevado peso molecularMetabolismo: es el conjunto de procesos químicos que producen en las células catalizadas por enzimas que tienen como objetivo obtener materiales y energía para las diferentes funciones vitalesMolécula: es la partícula más pequeña que presentan las propiedades físicas y químicas de una sustancia.Nitrógeno: fundamental para la estructura de aminoácidos que forman las proteínas y los ácidos nucleicos de nuestro ADN. Osmosis: difusión que tiene lugar entre los líquidos o gasesProteínas: son las encargadas de producir tejido corporal y de sintetizar las enzimas.Presión osmótica: Presión ejercida por una membranaPinocitosis: Consiste en la captación de materia de espacio extracelularSustancia: Es la calidad de materia que constituye un cuerpo

Símbolo: Son signos distintos abreviados que se utilizan para identificar los elementos Solución hipotónica: Es el medio que tiene menor concentración de solutoSolución isotónica: es la que tiene la misma concentración de partículasSolución hipertónica: medio que tiene una mayor concentraciónTransporte pasivo: es el intercambio simple de moléculas atreves de la membrana plasmática en el cual la célula no gasta energíaTransporte activo: requiere de un gasto de energía para transportarse Vitaminas: Las vitaminas son sustancias químicas no sintetizables por el organismo