Alimentos

Alimentos

1. Alimentos como mezcla

   • descripcion de las caracterisicticas
     • no tienen formula, aunque si composicion
     • pueden contener cualquier cantidad de sus componentes
     • sus componentes en la mezcla a veces no reaccionan entre si
     • sus componentes en la mezcla a veces conservan sus propiedades fisicas y quimicas
     • sus componentes se pueden separar por metodos fisicos muy complejos
   • propiedades
     • inorganicas
       • dentro del grupode nutrimentos oraganicos, el calcio y el fosforo son los mas abundantes
       • los diferentes elementos inorganicos se encuentran dentro de nuestro organismo
         • sodio
         • cloro
         • potasio
         • hierro
         • azufre
         • zinc
         • solo por mencionar algunos
     • organicas
       • solo los organismos heterotrofos necesitan ingerir sustancias organicas
         • se clasifican en tres grupos
           • carbohidratos
           • lipidos
           • proteinas o compuestos nitrogenados

2. Carbohidratos en los alimentos

   • generalidades
     • los alimentos como pastas y las frutas son ricos en carbohidratos
     • su funcion principal es proporcionar energia
   • composicion
     • son un grupo de compuestos que van desde azucares simple hasta las moleculas mas grandres formadas por combinaciones de azucares
       • los azucares mas simples contienen 5 o 7 atomos de carbono dispuestos en una estructura de anillo en donde los hidroxilos se unen a cada atomo
       • los azucares mas simples son:
         • gluosa
         • fructosa
         • ribosa
     • están formados por carbono, hidrógeno y oxígeno. Estos dos últimos elementos se encuentran en los glúcidos en la misma proporción que en el agua, de ahí su nombre clásico de hidratos de carbono
   • clasificacion
     • Posición del grupo carbonilo:
       • su posición en la cadena(color rojo) nos indica que se trata de una cetona cuando está en una posición intermedia, o bien un aldehído si se localiza en un extremo.
         • Los carbohidratos que tienen grupo funcional aldehído se llaman ALDOSAS y los que tienen grupo funcional cetona se llaman CETOSAS.
     • NÚMERO DE ÁTOMOS DE CARBONO:
       • Esta clasificación de carbohidratos se utiliza de acuerdo al número de átomos de carbono que contiene el carbohidrato, para lo cual se usan los prefijos tri, tetra, penta y hexa, que son los más comunes
         • TRIOSAS (cadenas de 3 carbonos)
         • TETROSAS (cadenas de 4 carbonos)
         • PENTOSAS (cadenas de 5 carbonos)
         • HEXOSAS (cadenas de 6 carbonos)
     • Cantidad de unidades de sacáridos:
       • Las moléculas más sencillas de carbohidratos que no están enlazadas a ninguna otra molécula, se llaman monosacárido
         • Cuando se unen dos ó más se forman nuevos compuestos que se clasifican de acuerdo con el número de monosacáridos:
           • disacáridos.
             • Dos monosacáridos pueden unirse cuando se lleva a cabo una reacción de condensación, en la que ambas moléculas se ligan por medio de un enlace llamado glucosídico, formando un nuevo compuesto llamado disacárido
               • se presenta como ejemplo de disacárido el formado por la glucosa y la fructosa, es decir la sacarosa
           • trisacáridos
             • La rafinosa o melitosa es un trisacárido que se encuentra en muchas plantas leguminosas como los frijoles, chicharos, col, y brócoli, está formada por una molécula de galactosa unida a una de sacarosa por un enlace glucosídico 1α-6.Este sacárido es indigerible por los seres humanos y se fermenta en el intestino grueso por bacterias que producen gas
           • el término OLIGOSACÁRIDO que se refiere a los compuestos que resultan cuando el número de monosacáridos que los forman van de dos a diez y los polisacáridos son aquellos que tienen muchos monosacáridos enlazados.
         • Los monosacáridos pueden existir en formas lineales y formas anulares; la forma anular es más favorecida en disoluciones acuosas. Los monosacáridos de cinco y seis átomos de carbono llamados pentosas y hexosas, suelen formar estructuras cíclicas. La formación de estos anillos es espontánea y las formas abiertas y cerradas están en equilibrio
           • Como ejemplo veamos a la GLUCOSA en tres diferentes representaciones de sus fórmulas:
     • POLISACÁRIDOS
       • Están constituidos por un gran número de monosacáridos unidos mediante enlaces glucosídicos, constituyendo largas cadenas. Los polisacáridos pueden ser homopolímeros, cuando la unidad repetitiva es un solo tipo de monosacárido o heteropolímeros, cuando las unidades repetitivas están constituidas al menos por dos monómeros diferentes, (un ejemplo es el ácido hialurónico, formado por los monómeros N- acetil glucosamina y el ácido glucurónico). El ácido hialurónico se encuentra en el tejido conectivo donde actúa como pegamento para mantener unidas las células, es de importancia para el ensamble en el tejido conjuntivo y óseo.
         • Los polisacáridos más importantes presentes en la naturaleza son el almidón, el glucógeno y la celulosa, todos ellos homopolímeros formados por glucosa.
           • Celulosa
             • La celulosa que se encuentra en los tallos de las hojas y troncos de los árboles está formada por monosacáridos de glucosa unidas entre sí por medio del enlace glucosídico (1α - 4), su fórmula molecular es (C6H10O5)n. Observa en la figura como el tallo de una planta está constituido por cadenas lineales de celulosa.
           • almidon
             • El almidón es un polisacárido que comprende monómeros de glucosa, como la celulosa, pero a diferencia de ésta, es una mezcla de dos polisacáridos, la amilosa y la amilopectina, en las que las uniones se presentan en átomos de carbono diferentes (ver esquema). La función del almidón es la de ser la principal reserva de energía en las plantas.
           • amilosa
             • Las moléculas de amilosa consisten típicamente de 200 a 20 000 unidades de glucosa que se despliegan en forma de hélice como consecuencia de los ángulos en los enlace entre la moléculas de glucosa.
     • enlace glucosodico
       • Existen dos tipos de enlace glucosídico, el llamado enlace O glucosídico, mediante el cual se unen monosacáridos, y el enlace N glucosídico, mediante el cual se unen un azúcar y un compuesto aminado
         • Existen dos tipos de enlace glucosídico, el llamado enlace O glucosídico, mediante el cual se unen monosacáridos, y el enlace N glucosídico (el cual se describirá más adelante), mediante el cual se unen un azúcar y un compuesto aminado
         • El enlace N glucosídico es el que se da entre un monosacárido y un compuesto aminado, como se ve en la figura de arriba. El grupo OH de uno de los carbonos del azúcar se pierde, y en su lugar de coloca el grupo amino, generándose un aminoazúcar
       • hidrolisis
         • los disacardios y poliacaridos son demaciado grandes para pasar a traves de las mebranas celulares, por ello es que el sistema digestivo del cuerpo hace uso de enzimasnpra catalizar la reaccion donde se desdobla la sacarosa en moleculas pequeñas como glucosa y fructosa
           • asi la reaccion de hidrolisis de los polisacaridos consiste en romper los enlaces glucosidicos que unen a los sacaridos para fracmentarlos y obtener monosacaridos
     • Funciones

3. proteinas

   • generalidades
     • cuando las proteinas fueron descubiertas en el siglo XIX su nombre se tomo de la palabra griega protos que significa primero o primarioporque se pensaba que era la escencia de la quimica
     • las proteinas se encuentran en todos los tejidos del cuerpoy tienen numerosas funciones pero principalmente se consideran como estructurales y catalizadores que regulan ciertas reacciones quimicas en el cuerpo humano
   • que son
     • Las proteínas son moléculas formadas por aminoácidos que están unidos por un tipo de enlaces conocidos como enlaces peptídicos. El orden y la disposición de los aminoácidos dependen del código genético de cada persona.
       • estan formadas por:
         • carbono
         • hidrogeno
         • oxigeno
         • nitrogeno
   • como se forman
     • los aminoacidos se unen entre si formando peptidos o polipeptidos
       • la union de varios petidos dan forma a la union de una proteina
         • llas se forman a partir del ADN que ordena fabricar y modificar con estas las diferentes partes del cuerpo
           • para poder fabricarlas ademas del ADN se necesitan un sustrato
     • los aminoacidos se clasifican de la siguiente forma
       • polares
         • Básicos. Histidina, arginina y lisina
         • Ácidos. Aspartato y glutamato.
         • Sin carga. Glicina, serina, treonina, cisteína, tirosina, asparagina y glutamina
       • apolares
         • Alifáticos. Alanina, valina, prolina, metionina, leucina e isoleucina
         • Aromáticos. Fenilalanina y triptófano
   • cadenas polipepticas
     • Los péptidos son cadenas lineales de aminoácidos enlazados por enlaces químicos de tipo amídico a los que se denomina Enlace Peptídico. Así pues, para formar péptidos los aminoácidos se van enlazando entre sí formando cadenas de longitud y secuencia variable. Para denominar a estas cadenas se utilizan prefijos convencionales como:
       • Oligopéptidos.- si el nº de aminoácidos es menor 10. Dipéptidos.- si el nº de aminoácidos es 2. Tripéptidos.- si el nº de aminoácidos es 3. Tetrapéptidos.- si el nº de aminoácidos es 4.
       • Polipéptidos o cadenas polipeptídicas.- si el nº de aminoácidos es mayor 10.
   • enlace peptidico
     • El enlace peptídico es un enlace covalente y se establece entre el grupo carboxilo (-COOH) de un aminoácido y el grupo amino (-NH2) del aminoácido contiguo inmediato, con el consiguiente desprendimiento de una molécula de agua.
     • ruptura del enlace
       • El enlace peptídico puede romperse por hidrólisis (añadiendo agua). En su presencia se romperá liberando 8–16 kilojulios/mol (2–4 kcal/mol) de energía libre. En la naturaleza este proceso es extremadamente lento (más de 1000 años), pero hay formas de acelerarlo:
         • Hidrólisis ácida: Se basa en la ebullición prolongada de la proteína con soluciones ácidas fuertes (HCl y H2SO4). Este método destruye completamente el triptófano y parte de la serina y la treonina.
         • Hidrólisis básica: Respeta los aminoácidos que se destruyen por la hidrólisis anterior. Normalmente se utiliza NaOH o Ba(OH)2.
         • Hidrólisis enzimática: Es la forma más común en los seres vivos, se utilizan enzimas proteolíticas cuya actividad es lenta y a menudo incompleta, sin embargo no se produce racemización y no se destruyen los aminoácidos; por lo tanto es muy específica. Las enzimas tripsina y quimotripsina, presentes en los jugos digestivos, son ejemplos de enzimas proteolíticas.
         • Hidrólisis por temperatura: en condiciones normales, la alta temperatura no destruye los enlaces peptídicos, aunque sí puede llegar a desnaturalizar la proteína (ruptura de las estructuras secundaria, terciaria y cuaternaria). Sin embargo, temperaturas extremas aplicadas un largo tiempo pueden llegar a destruir los enlaces peptídicos (>110 grados 48 h).
   • funciones
     • Las proteinas determinan la forma y la estructura de las células y dirigen casi todos los procesos vitales. Las funciones de las proteinas son específicas de cada una de ellas y permiten a las células mantener su integridad, defenderse de agentes externos, reparar daños, controlar y regular funciones, etc...
       • Función ESTRUCTURAL -Algunas proteinas constituyen estructuras celulares: Ciertas glucoproteinas forman parte de las membranas celulares y actuan como receptores o facilitan el transporte de sustancias. Las histonas, forman parte de los cromosomas que regulan la expresión de los genes.
       • Función ENZIMATICA -Las proteinas con función enzimática son las más numerosas y especializadas. Actúan como biocatalizadores de las reacciones químicas del metabolismo celular.
       • Función HORMONAL -Algunas hormonas son de naturaleza protéica, como la insulina y el glucagón (que regulan los niveles de glucosa en sangre) o las hormonas segregadas por la hipófisis como la del crecimiento o la adrenocorticotrópica (que regula la síntesis de corticosteroides) o la calcitonina (que regula el metabolismo del calcio).
       • Función REGULADORA -Algunas proteinas regulan la expresión de ciertos genes y otras regulan la división celular (como la ciclina).
       • Función DEFENSIVA Las inmunoglogulinas actúan como anticuerpos frente a posibles antígenos. La trombina y el fibrinógeno contribuyen a la formación de coágulos sanguíneos para evitar hemorragias. Las mucinas tienen efecto germicida y protegen a las mucosas. Algunas toxinas bacterianas, como la del botulismo, o venenos de serpientes, son proteinas fabricadas con funciones defensivas.

4. lipidos

   • generalidades
     • son biomoleculas que tienen entre sus funciones ser la fuente y forma de almacenamiento de energia
     • constituyen parte de las membranas celulares y son la materia prima para la sintesis de algunas hormonas
     • la mayor parte de los lipidos se encuentra almacenada bajo la piel como tejido apidoso
   • clasificacion
     • acidos grasos
       • saturados
       • insaturados
         • monoinsaturados (ácido oléico, sobre todo en el aceite de oliva extravirgen)
         • poliinsaturados (ácido linoleico y linolénico, en aceites extraídos de semillas oleaginosas).
     • saponificables
       • simples
         • acigliceridos
         • ceras
       • complejos
         • fosfoglipidos
         • glucolipidos
     • insaponificables
       • esteroides
       • isoprenoides
     • origen vegetal
       • tienen una amplia variedad de aplicaciones en la alimentación, por ejemplo en las ensaladas y para cocinar, así como en la producción de margarina, grasa de cocinar y grasa compuesta. También forman parte de numerosos productos elaborados, como mayonesa, mostaza, patatas fritas, condimento para ensalada, pasta para untar emparedados y pescado en conserva
     • origen animal
       • comprenden la manteca de cerdo obtenida mediante fusión de la grasa de cerdo en bruto y el sebo obtenido de la grasa en bruto de otras especies animales. Las grasas de origen animal se utilizan fundamentalmente en la producción de margarina, grasa de cocinar y grasa compuesta. También se incorporan a numerosos productos alimenticios elaborados. Las aplicaciones industriales y no alimentarias de las grasas de origen animal comprenden la producción de jabones, ácidos grasos, lubricantes y piensos.
   • trigliceridos
     • los triglicéridos es la forma más eficiente que tiene el organismo de almacenar energía: esto es, en forma de grasa. Pues bien, lo que almacenan las células constituyentes del tejido adiposo, que son las que conforman “la grasa”, son los triglicéridos.
     • de donde se obtienen
       • absorbe a través del intestino procedente de los alimentos y de los que el hígado es capaz de elaborar. Los triglicéridos pasan a la sangre desde ambos órganos, siendo transportados por unas proteínas especialmente diseñadas para ello: las lipoproteínas.
         • En el análisis de sangre aparece bajo la denominación genérica de triglicéridos la suma las concentraciones en plasma de los triglicéridos aportados por los quilomicrones y por las VLDL.
   • acidos grasos
     • Un ácido graso es una biomolécula de naturaleza lipídica formada por una larga cadena hidrocarbonada lineal, de diferente longitud o número de átomos de carbono, en cuyo extremo hay un grupo carboxilo
     • Cada átomo de carbono se une al siguiente y al precedente por medio de un enlace covalente sencillo o doble.
       • Al átomo de su extremo le quedan libres tres enlaces que son ocupados por átomos de hidrógeno (H3C-). Los demás átomos tienen libres los dos enlaces, que son ocupados igualmente por átomos de hidrógeno ( ... -CH2-CH2-CH2- ...). En el otro extremo de la molécula se encuentra el grupo carboxilo (-COOH) que es el que se combina con uno de los grupos hidroxilos (-OH) de la glicerina o propanotriol, reaccionando con él. El grupo carboxilo tiene carácter ácido y el grupo hidroxilo tiene carácter básico (o alcalino).
   • importancia
     • Son importantes constituyentes de la dieta no sólo debido a su alto valor energético, sino también debido a las vitaminas liposolubles y los ácidos grasos esenciales contenidos en la grasa de alimentos naturales. La grasa se almacena en el tejido adiposo, donde también sirve como un aislador térmico de los tejidos subcutáneos y alrededor de ciertos órganos. Los lípidos no polares actúan como aislantes eléctricos, lo que permite la propagación rápida de las ondas de despolarización a lo largo de nervios mielinizados. Las combinaciones de lípido y proteína (lipoproteínas) sirven como el medio para transportar lípidos en la sangre. Los lípidos tienen funciones esenciales en la nutrición y la salud, y el conocimiento de la bioquímica de los lípidos es necesario para entender muchas enfermedades biomédicas importantes, entre ellas obesidad...
   • consumo en excesivo
     • Las enfermedades por almacenamiento de lípidos, o lipidosis, son un grupo de trastornos metabólicos heredados en los cuales cantidades perjudiciales de materiales grasos llamados lípidos se acumulan en algunas de las células y tejidos del cuerpo. Las personas con estos trastornos no producen suficiente de una de las enzimas necesarias para metabolizar los lípidos o producen enzimas que no funcionan adecuadamente. Con el tiempo, este almacenamiento excesivo de grasas puede causar daño tisular y celular permanente, particularmente en el cerebro, el sistema nervioso periférico, el hígado, el bazo y la médula ósea.

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