Macronutrientes

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Macronutrientes por Mind Map: Macronutrientes

1. Lipidos

1.1. Estructura: Las grasas están principalmente conformadas por dos ingredientes químicos: glicerol, un tipo de alcohol y ácidos grasos, grandes cadenas de carbón-hidrógeno que terminan en un grupo carboxílico.

1.2. Clasificación

1.2.1. Ácidos Grasos: Son ácidos orgánicos que poseen una cadena hidrocarbonada larga (los más comunes, de 12 a 24 átomos de carbono). Los ácidos grasos pueden presentar más de un doble enlace, denominados “poli-saturados”, como el ácido linoleico. También existen ácidos grasos poli-insaturados, como el ácido linolénico.

1.2.2. Lípidos saponificables: Lípidos que contienen ácidos grasos unidos mediante un enlace de tipo éster a otro componente molecular, que varían según el tipo: Triglicéridos: ésteres de alcohol glicerina (propanotriol) con tres ácidos grasos. Se pueden dividir en: Insaturados: a diferencia de los saturados, cuando los átomos de carbono están unidos por enlaces dobles, todos los carbonos electrones son incapaces de enlazar esos átomos de hidrógeno; lo que significa que no están saturados con hidrógeno y son ácidos grasos insaturados. Saturados: si los átomos de carbono en ácido graso están conectados entre ellos por un enlace, todos los átomos de carbono terminan conectados con, al menos, 2 átomos de hidrógeno y uno de ellos toma un tercero. Entonces el ácido graso está saturado con hidrógeno. Céridos: ésteres de ácidos grasos con alcoholes monohidroxilicos de cadena larga (alcoholes grasos). Fosfolípidos: a diferencia de los triglicéridos, cambiamos una cadena de ácido grasos por un grupo fosfato para tener un fosfolípido. Estas crean las paredes de membrana celular. Como el extremo del grupo fosfato le da polaridad, está atraída por el agua. Mientras que el otro, no polar repele el agua. Al colocarlas en agua los extremos hidrofóbicos estarían de frente a cada uno, mientras que los extremos hidrofílicos estarían viendo hacia afuera. Cada célula de nuestro cuerpo usa esta estructura para formar estas paredes de membrana celular para mantener lo malo afuera y lo bueno adentro. Esfingolípidos: Su componente característico es el aminoalcohol graso insaturado denominado esfingosina. Este compuesto, junto con un ácido graso unido a él mediante un enlace amida, da lugar a la ceramida, que constituye la base estructural común de todos los esfingolípidos.

1.2.3. Lípidos Insaponificables: Generalmente, no contienen ácidos grasos como componentes moleculares, o al menos, no están unidos mediante enlaces éster a otros componentes. Terpenos: constituidos por la polimerización de unidades del hidrocarburo insaturado de 5 átomos de carbono isopreno. Los terpenos abundan en las células vegetales; lo que le permite absorber luz de determinadas longitudes, dándole el pigmento a los frutos y hortalizas. Esteroides: tiene una columna de cuatro anillos de carbonos interconectados, las que pueden formar cientos de variaciones. El más fundamental es el… Colesterol: los que se unen con fosfolípidos para formar paredes celulares. Pero también pueden ser activados para formar hormonas lipídicas; como el estradiol y la testosterona. Eicosanoides: lípidos que derivan de la ciclación entre los carbonos 8 y 12, y posterior oxidación del ácido graso poliinsaturado de 20 carbonos denominado ácido araquidónico. Existen diferentes tipos de eicosanoides, como los tromboxanos, los leucotrienos y las prostaglandinas.

1.3. Funciones: -.Componentes estructurales importantes de la membrana celular -.Grasas y aceites: son almacenes de energía -.Señales químicas -.Vitaminas -.Pigmentos -.Cubiertas externas de organismos: Protectoras o impermeables

2. Carbohidratos

2.1. Los carbohidratos son biomoléculas, se conocen también con los nombres de hidratos de carbono, glúcidos, azúcares o sacáridos. Estas moléculas están formadas por tres elementos fundamentales: carbono, hidrógeno y oxígeno. Su principal función en el organismo es la de contribuir en el almacenamiento y en la obtención de energía de forma inmediata, para músculos, cerebro y sistema nervioso.

2.2. Los monosacáridos son azúcares simples, de los cuales el más común es la glucosa. Tienen una fórmula de (CH₂O)n, y suelen contener de tres a siete átomos de carbono. La mayoría de los átomos de oxígeno en los monosacáridos se encuentra en grupos hidroxilo (OH), pero uno de ellos es parte de un grupo carbonilo (C=0). La posición del grupo carbonilo (C=0) puede servir para clasificar los azúcares. Si el azúcar tiene un grupo aldehído, o sea, si el C carbonilo es el último de la cadena, se llama aldosa. Si el C carbonilo se encuentra dentro de la cadena, o sea, tiene otros carbonos a ambos lados, forma un grupo cetona y el azúcar se denomina cetosa. Los azúcares también se nombran de acuerdo con el número de carbonos: algunos de los tipos más comunes son las triosas (tres carbonos), pentosas (cinco carbonos) y hexosas (seis carbonos). Un monosacárido importante es la glucosa, un azúcar de seis carbonos con la fórmula (C₆H₁₂O₆). Otros monosacáridos comunes incluyen la galactosa (que forma parte de la lactosa o azúcar de la leche) y la fructosa (que se encuentra en la fruta). La glucosa, galactosa y fructosa tienen la misma fórmula (C₆H₁₂O₆), pero difieren en la organización de sus átomos, por lo que son isómeros. La fructosa es un isómero estructural de la glucosa y la galactosa; sus átomos en realidad están enlazados en un orden diferente.

2.3. Los disacáridos se forman cuando dos monosacáridos se unen por medio de una reacción de deshidratación, también conocida como reacción de condensación o síntesis por deshidratación. En este proceso, el grupo hidroxilo de un monosacárido se combina con el hidrógeno de otro, libera una molécula de agua y forma un enlace covalente conocido como enlace glucosídico. Es importante saber cuáles átomos de carbono de los dos anillos del azúcar están unidos a través de un enlace glucosídico. A cada átomo de carbono de un monosacárido se le asigna un número, comenzando con el carbono terminal más cercano al grupo carbonilo. Entre los disacáridos comunes se encuentran la lactosa, la maltosa y la sacarosa. La lactosa es un disacárido compuesto de glucosa y galactosa y se encuentra de manera natural en la leche, que cuenta con un enlace 𝜷-(1,4) glucosídico . Mucha gente adulta no puede digerir la lactosa, lo que causa intolerancia a la lactosa. La maltosa, o azúcar de malta, es un disacárido compuesto de dos moléculas de glucosa y que posee un enlace 𝝰-(1,4) glucosídico . El disacárido más común es la sacarosa (azúcar de mesa), la cual se compone de glucosa y fructosa y tiene un enlace 𝝰-(1,2)-𝜷 glucosídico.

2.4. A una larga cadena de monosacáridos unidos por enlaces glucosídicos se le llama polisacárido . La cadena puede ser ramificada o no ramificada y puede contener diferentes tipos de monosacáridos. El peso molecular de un polisacárido puede se muy alto, 100,000 daltons o más si se unen suficientes monómeros. El almidón, el glucógeno, la celulosa y la quitina son algunos de los principales ejemplos de polisacáridos importantes en los organismos vivos.

3. Proteínas

3.1. Polimerización:Las proteínas son polímeros que se constituyen de aminoácidos, los monómeros, los cuales se empalman uno tras otro. Aquella secuencia de aminoácidos unidos es llamada estructura primaria. Por otra parte, las proteínas se pliegan de manera espontánea en estructuras tridimensionales que se determinan mediante la secuencia de aminoácidos del polímero. Esta estructura tridimensional que se forma por los enlaces de hidrógeno entre cada aminoácido es denominada estructura secundaria. La estructura terciaria se forma por las interacciones de todo tipo presentes entre los aminoácidos. La función de las proteínas subyace directamente a su estructura tridimensional. Por ello, las proteínas son denominadas como la transición desde el mundo unidimensional de secuencias al mundo tridimensional de moléculas que son capaces de llevar a cabo distintas actividades. Varias proteínas tienen estructura cuaternaria, la cual consta de una proteína funcional compuesta de muchas cadenas polipeptídicas distintas. Las proteínas poseen una gran variedad de grupos funcionales. Dichos grupos funcionales comprenden alcoholes, tioéteres, tioles, ácidos carboxílicos, carboxiamidas, entre series de grupos básicos y la mayoría de dichos grupos son químicamente activos. El gran espectro de función de las proteínas se debe principalmente a los variados grupos funcionales en conjunto con sus distintas combinaciones. Las proteínas son capaces de interaccionar entre sí y también con otras macromoléculas para formar asociaciones. Estas asociaciones pueden llevarse a cabo de forma sinérgica, de manera que generan distintas capacidades inexistentes en los componentes proteicos individuales.

3.2. Enlaces: Los aminoácidos se unen mediante enlaces peptídicos para formar cadenas polipeptídicas. Las proteínas se forman por la unión del grupo α-carboxilo de un aminoácido al grupo α-amino de otro. Esta unión se denomina enlace peptídico o enlace amida. Por otra parte, la formación de un dipéptido es acompañada por la pérdida de una molécula de agua. Es destacable que el equilibrio de la reacción antes mencionada se inclina más hacia la hidrólisis que a la síntesis. Es por esto que la biosíntesis de enlaces peptídicos necesita un aporte de energía libre. Aún así, los enlaces peptídicos son demasiado estables cinéticamente y su tiempo de vida en una disolución acuosa cuando no hay catalizador es alrededor de 1000 años.

3.3. Funciones en el organismo: Catálisis: Las enzimas son las proteínas que aceleran y dirigen miles de reacciones bioquímicas que se llevan a cabo en procesos como la digestión, captura de energía y biosíntesis. Estructura: Hay proteínas que sirven para proporcionar soporte. Dichas proteínas tienden a tener propiedades especializadas, como el colágeno (principal componente de tejidos conjuntivos) y la fibroína (proteína de la seda), los cuales tienen una fuerza mecánica notable. Movimiento: Las proteínas toman acción en todos los movimientos celulares. Ejemplos de esto son la tubulina, la actina y muchas otras proteínas que son las responsables de la formación del citoesqueleto. Defensa: Muchas proteínas tienen funciones protectoras. Un ejemplo en los vertebrados es la queratina, una proteína presente en las células de la piel que ayudan a proteger al organismo de los daños mecánicos y químicos. Regulación: Las uniones de moléculas hormonales o factores de crecimiento a receptores en sus células blanco alteran la función celular. La insulina y el glucagón, ejemplos de hormonas peptídicas, se encargan de regular la concentración de glucosa en sangre. Transporte: Distintas proteínas pueden actuar como moléculas transportadoras otras moléculas o iones a través de membranas o entre células. La bomba de Na+ -K+ ATPasa y el transportador de glucosa son ejemplos de proteínas de membrana. Almacenamiento: Algunas proteínas sirven como reserva de nutrientes esenciales. Un ejemplo de ello es la etapa de desarrollo en la que la ovoalbúmina de los huevos de aves y caseína de la leche de mamíferos son fuentes de nitrógeno orgánico. Respuesta al estrés: También se encuentra mediada por proteínas la capacidad de los organismos para poder sobrevivir a los muchos agresores abióticos. El citocromo P450, un grupo de enzimas que está presente en los animales y plantas que transforman contaminantes orgánicos tóxicos en algunos derivados menos tóxicos.

3.4. Función alimenticia: Las fuentes alimentarias de proteínas son principalmente las carnes, embutidos y productos cárnicos, pescados y mariscos, pan, leches, quesos, huevos; entre otros.

4. Referencias

4.1. Trudy McKee y James R. McKee. 2014. Capítulo 5: Aminoácidos, péptidos y proteínas; Capítulo 11: Lípidos y membranas. 19/11/19. De Bioquimica. Las bases moleculares de la vida, 5º Edición. Sitio web: https://accessmedicina.mhmedical.com/content.aspx?bookid=1960&sectionid=148095989 Alejandro Porto. 2016. Lipidos estructura y clasificación. 19/11/19. De Proteopedia Sitio web: http://proteopedia.org/wiki/index.php/L%C3%ADpidos_estructura_y_clasificacion Stryer, L., M. Berg, J. and L. Tymoczko, J. (2013). Bioquímica con aplicaciones clínicas. 7th ed. Nueva York. Fen.org.es. (2016). Fuentes alimentarias de proteínas (%) aportadas por los grupos y subgrupos de alimentos y bebidas. [online] Available at: http://www.fen.org.es/anibes/archivos/paginas/macronutrientes/1_Contribucion-Proteinas-grupos-y-subgrupos_ES.pdf [Accessed 20 Nov. 2019]. Raven, P. H., Johnson, G. B., Mason, K. A., Losos, J. B. y Singer, S. R. (2014). Sugar isomers have structural differences (Los isómeros de azúcar tienen diferencias estructurales). En Biology (Biología) (10° edición, AP ed., pág. 38). Nueva York, NY: McGraw-Hill. Reece, J. B., Urry, L. A., Cain, M. L., Wasserman, S. A., Minorsky, P. V. y Jackson, R. B. (2011). Structural polysaccharides (Polisacáridos estructurales). En Campbell biology (Biología de Campbell) (10° edición, pág. 71). San Francisco, CA: Pearson.