Tema 2: Alimentación y Nutrición, Nutrientes y Metabolismo

ALIMENTACIÓN Y NUTRICIÓN

ALIMENTOS Y NUTRIENTES

Los alimentos proporcionan a nuestro organismo los nutrientes necesarios para llevar a cabo todas las funciones vitales.

Los nutrientes son las biomoléculas que constituyen nuestro organismo y son:

1. Los glúcidos
2. Los lípidos
3. Las proteínas

Los tres son nutrientes orgánicos. Podemos incluir también las vitaminas.

También necesitamos nutrientes inorgánicos: el agua y las sales minerales

Oxygen Carbon dioxide dreams tina Perspiration Water Heat and energy Food METABOLISM is the set of chemical reactions in a body Urine and feces

El metabolismo es el conjunto de reacciones químicas que tienen lugar en nuestras células.

síntesis celular y diferentes reacciones químicas síntesis de azúcares, grasas y proteínas necesarias para el organismo O Q O P G A A G metabolismo G P calorías las calorias no consumidas se almacenan en forma de grasa catabolismo anabolismo ATP energía química necesaria para que tengan lugar todas las reacciones celulares de nuestro organismo Se degradan los nutrientes de los alimentos mediante las enzimas para obtener calorías y se liberan resíduos que serán eliminados por la piel, intestinos o riñones

BIOELEMENTOS Y BIOMOLÉCULAS

Los seres vivos están formados mayoritariamente por átomos de seis elementos químicos. Se llaman bioelementos primarios y son:

1. Carbono
2. Oxígeno (O)
3. Hidrógeno (H)
4. Nitrógeno (N)
5. Fósforo (P)
6. Azufre (S)

Clasificación de los Bioelementos

BIOELEMENTOS Se clasifican en Primarios Secundarios Oligoelementos Constituyen Constituyen Constituyen 96% 3,3% 0,1% Son Son Son C-H-O-N-P-S Na, K, Ca, Mg, CI Fe, Cu, Zn, FI

Los bioelementos se combinan dando lugar a biomoléculas diferentes. Estas biomoléculas son las que forman los seres vivos

Características y Funciones de las Biomoléculas

Características Biomoléculas Funciones Ejemplos Glúcidos Proporcionan energía inmediata al organismo. Glucosa, lactosa, sacarosa. Lípidos Almacenan energía para posibles necesidades a largo plazo. Grasas, ceras, colesterol. Il Son exclusivas de seres vivos. Su elemento principal es el carbono (C). Proteínas Forman estructuras como piel, pelo y músculos. Hemoglobina, colágeno, queratina. Inorgánicas También están presentes en la materia inerte. Agua Interviene en múltiples funciones como el transporte de sustancias o la regulación térmica. I No tienen al carbono (C) como elemento principal. Sales minerales Participan en la formación de las estructuras rígidas del organismo, como los huesos, e intervienen en procesos celulares importantes. Carbonato de calcio, fosfato de calcio. CARBOHIDRATO LÍPIDO PROTEÍNA AC. NUCLÉICO CH2-OH OH N O 0 H H HO-P-O H O N N H OH A H H H H H OH O OH Monosacárido Ácido graso Aminoácido Grupo P + Base nitrogenada + Pentosa Orgánicas Ácidos nucleicos Contienen la información genética del individuo, responsable del funcionamiento de todas sus células. ADN, ARN. NH H H (CH3-(CH2)14-COOH) N-C-C H 1 R 0=0 OH O CH HO

Glúcidos: Hidratos de Carbono o Carbohidratos

B1. Glucidos: (Tambien llamados Hidratos de Carbono o Carbohidratos) Son sustancias fundamentalmente energéticas que se encuentran en muchos alimentos de consumo diario. Según su digestibilidad podemos clasificarlos en simples y complejos.

Los carbohidratos simples se encuentran en alimentos como frutas, leche y hortalizas Los pasteles, los dulces y otros productos de azúcar refinada son azúcares simples que también suministran energía, pero carecen de vitaminas, minerales y fibra Los carbohidratos complejos suministran vitaminas, minerales y fibra Alimentos tales como panes, legumbres, arroz, pasta y vegetales que producen fécula contienen carbohidratos complejos #ADA.M. NADA.M.

Tipos de Carbohidratos

Carbohidratos Simples (AZÚCARES) Carbohidratos Complejos Polisacáridos Glucosa Manosa Almidón GLU GLU GLU GLU GLU GLU GLU Sacarosa FRU GLU FRU GLU GLU GLU Los glúcidos complejos están formados por moléculas más sencillas (glucosa, fructosa, galactosa ... ). H CH2OH CH_OH 2ª O H - C H OH C - - 1 CH2OH C-C 1 1 C 1 1 H OH `OH OH H Glucosa Fructosa

Uso de Glucosa y Fructosa

La glucosa es utilizada por todas las células de nuestro organismo para la síntesis de ATP. Sin embargo la fructosa (azúcar principal de la fruta) solo puede usarse en el hígado para formar glucógeno (molécula formada por la unión de glucosa para su reserva en caso de emergencia inmediata) o en los adipocitos (células de grasa) para formar lípidos como reserva energética.

Glucosa 1 1 -0 HO-C. C H H OH | H HO C-C Carbono Oxígeno Hidrógeno Monosacáridos Disacáridos GLU GLU GLU Fructosa

Lípidos

2. Lípidos Se trata de un conjunto de sustancias muy diversas que se caracterizan por ser insolubles en agua y presentar un aspecto aceitoso.

Los lípidos son macromoléculas compuestas principalmente por átomos de carbono, hidrógeno y oxígeno.

Lípidos Comunes

Algunos lípidos comunes son:

HO H3C CH3 CH3 CH CH3 HO Colesterol Triglicéridos Fosfolípidos Ácido linoleico

Adipocitos y Membrana Plasmática

ADIPOCITOS Células adiposas, lipocitos o células grasas Son las células que forman el tejido adiposo Se caracterizan por tener la capacidad de almacenar gotas de grasa o lípidos en su interior Estructura química de la membrana plasmática Glycoproteins Oligosaccharide Glycolipid Integral proteins Hydrophobic a helix Cholesterol Peripheral protein Phospholipid

Ácidos Grasos

OH 1 CH1 CH2 CH HC CH CH2 CH: HC CH, CH2 Todos los enlaces entre átomos de carbono son simples y forman un áci- do graso saturado CH- HỌC HC CH2 HC H.C. CH2 CH2 HC H.C. CH2 HC Los torcimientos Impiden el empa- quetamiento ceñido H.C `CH2 La cadena recta le permite a esta molécula empaquetarse apretada- mente con otras molécu- las similares CH CH, INCH3 Ácido linoleico Ácido palmítico OH 0=0 CHI Un doble enlace entre dos carbonos forma una ácido graso insaturado - - "CH- CH2.

Proteínas

3. Proteínas Estos nutrientes son las moléculas más importantes. Cerca de la mitad del peso celular en seco de nuestro organismo corresponde a las proteínas. Las proteínas están formadas por la unión de unas moléculas más simples, llamadas aminoácidos.

Aminoácidos y Proteínas

Aminoácidos Proteína aa aa aa aa aa aa aa= aminoácidos Proteína Aminoácidos Péptidos

Para fabricar proteínas con las que construir y reparar estructuras de nuestro cuerpo, el organismo utiliza los aminoácidos que obtiene de los alimentos proteicos. Las proteínas que ingerimos se rompen y liberan los aminoácidos. Luego, estos se vuelven a unir, en un orden distinto, para formar las proteínas de nuestras células y tejidos.

Aminoácidos Aminoácidos Proteína + Nuestro organismo fabrica doce de los veinte aminoácidos, lo cual nos permite conseguirlos aunque la dieta sea deficitaria en alguno. Sin embargo, los ocho restantes, denominados aminoácidos esenciales, no pueden ser sintetizados y han de obtenerse de los alimentos.

Síntesis de Proteínas

Cadena polipeptídica Aminoácidos Pro Leu Gly lle Asn Cys Leu Leucina Lys Lisina Met Metionina Phe Fenilalanina Pro Prolina Ser Serina Thr Treonina Trp Triptofano Tyr Tirosina Val Valina Proteína Amino group NH2 H-C-COOH Ackść carboxyl R Ri group Aminoácido Proteína aa aa aa aa aa= aminoácidos La síntesis de proteínas se realiza en el ribosoma, a partir de la información del ARN, que a su vez procede del ADN del núcleo. El ribosoma "lee" el ARN, cada tres "letras" del ARN corresponden a un aminoácido, que el ribosoma coge del citoplasma para ensamblarlo en la proteína que está fabricando. La fórmula general de un aminoácido es: átomo de hidrógeno átomo de carbono c H H2N C COOH grupo amino R grupo de cadena lateral AMINO ACID H H O H N c C H O CHỊOH SERINE Amino acids are the building blocks of proteins 20 kinds Free amino acids > 100,000 kinds of Proteins Aminoácidos Ala Alanina Arg Arginina Asn Asparagina Asp Ácido aspártico Cys Cisteína Gln Glutamina Glu Ácido glutámico Gly Glicina His Histidina Ile Isoleucina ARNt ARNt ARNt ARNm Ribosoma cadena de aminoácidos aa aa grupo carboxilo

Sales Minerales

4. Sales minerales Se trata de sustancias inorgánicas que realizan diferentes funciones: algunas desempeñan tareas en el mantenimiento de los huesos y los dientes, y otras permiten el correcto funcionamiento de los órganos (sistema nervioso, músculos .... ) e intervienen en la regulación de las reacciones metabólicas celulares.

Funciones de los Minerales

Mn J K Fe Cu Mg P Na Ca Cr Se CONTENIDO PROMEDIO DE AGUA CORPORAL Y DISTRIBUCIÓN EN LOS DIVERSOS COMPORTAMIENTOS. 1 Zn Mn - Constituyente de las hormonas tiroideas - Cicatrización - Cofactor enzimas antioxidantes - Sistema inmune - Sentido del gusto - Cofactor enzimas antioxidantes Mo Cu - Cofactor enzimas antioxidantes - Metabolismo hepático del hierro - Funcionamientos del SNC - Eiminación del ácido úrico - Síntesis de hemoglobina Se F - Antioxidante - Mantenimiento de la estructura ósea Fe Cr - Cofactor enzimático - Constituyente de la hemoglobina y mioglobina - Constituyente de las hormonas tiroideas Microminerales Fe: hierro, Zn: zinc, Cu: cobre, Se: selenio, Mo: molibdeno, I: yodo, Mn: manganeso, Cu: cobre, F: fluor, Cr: Cromo Se conocen más de veinte minerales necesarios para controlar el metabolismo o que forman parte de algunas estructuras. Los minerales que necesitamos en gran cantidad son el magnesio, el potasio, el calcio y el sodio, mientras que los requerimientos de hierro, zinc, cobre o yodo son mínimos. Todos ellos, no obstante, son imprescindibles para nuestro metabolismo. Una dieta equilibrada contiene todos los minerales necesarios , pero las deficiencias de hierro, calcio o yodo son relativamente frecuentes. Mo Co - Conocimiento y desarrollo

Agua

5. Agua. El agua es la molécula más abundante en nuestro organismo. Constituye alrededor del 63% de la masa corporal.

Actúa como disolvente de la mayoría de los otros nutrientes, lo que resulta imprescindible para llevar a cabo las reacciones metabólicas propias de la actividad vital. El agua desempeña, además, otras funciones: por ejemplo, sirve como sistema de transporte de sustancias entre las distintas partes del cuerpo y regula la temperatura corporal.

Balance Hídrico Diario

PLASMA Y CÉLULAS DE SANGRE TRACTO GASTROINTESTINAL CÉLULAS Balance Hídrico Diario INGESTA DE AGUA PERDIDAS DE AGUA - ORINA - 1500 BEBIDA + 1400 + PULMONES - 400 COMIDA + 700 PIEL - 350 METABOLISMO + 300 CELULAR HECES - 150 cantidades en ml/día

Estructura de la Molécula de Agua

Oxígeno Molécula de agua 8 8- - O - H H 8+ 8+ Hidrógeno Hidrógeno LÍQUIDO INTERSTICIAL