1 Flashcards
(104 cards)
1
Q
«Milton trabaja una huerta en los alrededores de Rosario. En la misma
produce papas y verduras de hoja verde. Siempre utilizó los métodos de cultivo
que le transmitieron sus padres y abuelxs, pero le han comentado que los
mismos podrían ser inadecuados debido al aumento de las temperaturas.»
A
2
Q
Nociones del origen del Universo y de la vida. Teorías. La teoría del Big Bang. La formación de la Tierra y
el comienzo de la vida.
A
Las características de los sistemas vivos, no emergen gradualmente a medida que aumenta el grado de
organización. Aparecen súbita y específicamente en forma de célula viva, algo que es más que sus átomos
y moléculas constituyentes y que es diferente que ellos.
Nadie sabe con exactitud cuando o como comenzó
su existencia.
En algún momento de la historia de este planeta aparecieron sistemas biológicos capaces de
producir descendientes y evolucionar. El surgimiento de estos sistemas estuvo inmediatamente asociado
con los cambios que sufrió la tierra.
3
Q
Formación del sol:
A
Formación del sol: hace aproximadamente 5000 millones de años, según calculan los cosmólogos, la
estrella que es nuestro Sol comenzó su existencia; a partir de la acumulación de partículas de polvo y gases
de hidrógeno y helio, que formaban remolinos en el espacio entre las estrellas más viejas. La inmensa nube
que se convertiría en el Sol se condensó gradualmente a medida que los átomos de hidrógeno y de helio
eran atraídos unos a otros por la fuerza de la gravedad y caían en el centro de la nube, cobrando velocidad
mientras caían. Cuando la aglomeración se hizo más densa, los átomos se movieron más rápidamente, más
átomos chocaban unos contra otros y el gas de la nube se tornó más y más caliente. A medida que la
temperatura se elevaba, se intensificó la violencia de las colisiones hasta que los átomos de hidrógeno
chocaron con tal fuerza que sus núcleos se fusionaron formando átomos de helio adicionales y liberando
energía nuclear (energía de fusión) en el corazón del Sol, que es la energía que se irradia desde su
incandescente superficie.
4
Q
Formación de la tierra:
A
Formación de la tierra: según la teoría actual, los planetas se formaron a partir de los restos de gas y de
polvo que giraban alrededor de la estrella recién formada. Cada planeta fue limpiando por completo su
propia órbita, recogiendo la materia suelta, a la manera de una bola de nieve gigantesca.
Se estima que los planetas, incluyendo la Tierra, comenzaron su existencia hace aproximadamente
4600 millones de años. Cuando la Tierra aún estaba tan caliente que era principalmente un líquido, los
materiales más pesados se reunieron en un centro más denso, cuyo diámetro es aproximadamente la mitad
del diámetro del planeta. A medida que la superficie de la Tierra se enfriaba, fue formándose una corteza
externa ( las rocas más viejas de esta capan datan de 4.100 millones de años). Estudios sobre los cráteres
de la luna demostraron que hasta hace unos 3.800 millones de años, nuestro satélite fue constantemente
bombardeado por meteoritos (tal vez la Tierra haya pasado por un estado similar al de la Luna en la
actualidad).
Se supone que la atmósfera primitiva estaba formada principalmente por hidrógeno y helio. Sin
embargo, estos elementos se habrían fugado hacia el espacio exterior debido a que las fuerzas
gravitacionales eran aún muy débiles como para retenerlos.
Con posterioridad, a partir de los gases desprendidos por los volcanes, se habría formado una
atmósfera secundaria, a su vez, diferente de la actual. El agua habría emanado de los géiseres en forma
gaseosa y habrá permanecido como vapor de agua en la atmósfera. Al descender la temperatura, las nubes
de vapor se habrían condensado y se habrían formado los océanos calientes y poco profundos de la Tierra
primitiva.
5
Q
COMIENZO DE LA VIDA
A
El comienzo de la vida: la vida en la tierra existe en lo que denominamos biosfera. Este capa se extiende
sólo entre 8 y 10 kilómetros en la atmósfera y aproximadamente la misma distancia en las profundidades
del mar.
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4Nutrición 2022
Los organismos fósiles más antiguos databan de 600 millones de años, sin embargo dos avances han
aumentado el alcance de nuestra visión, el primero fue una hipótesis de los acontecimientos que
precedieron al origen de la vida. El segundo fue el descubrimiento de células fosilizadas de más de 3.000
millones de años.
Desde una perspectiva bioquímica, tres características distinguen las células vivas de otros sistemas
bioquímicos:
1) La capacidad para duplicarse generación tras generación.
2) La presencia de enzimas, las proteínas complejas que son esenciales para las reacciones químicas
de las que depende de la vida.
3) Una membrana que separa a la célula del ambiente circundante y le permite mantener una
identidad química distinta.
.C
El primer conjunto de hipótesis verificables acerca del origen de la vida fue propuesto por el
bioquímico ruso A.I.Oparin y por el inglés J.B. Haldane, según ellos la aparición de la vida fue precedida por
un largo período lo que a veces se denomina evolución química.
Con respecto a la identidad de las sustancias, en especial los gases en la atmósfera se ha llegado a
un acuerdo general en dos aspectos críticos:
1) Había muy poco o nada de oxígeno.
2) Los cuatro elementos(hidrógeno, oxígeno, carbono y nitrógeno) que constituyen más del 95% de
los tejidos vivos, estaban en alguna forma en la atmósfera y en las aguas de la Tierra.
Además la energía abundaba en el planeta ej: en forma de calor. El vapor de agua era arrojado al
aire por los mares, se enfriaba en la atmósfera, formaba nubes, llovía y así sucesivamente.
Oparin formuló la hipótesis de que, se formarían moléculas orgánicas a partir de los gases
atmosféricos que se iban acumulando en los mares y lagos de la Tierra. Dado que no había oxígeno libre
para reaccionar con estas moléculas orgánicas y degradarlas a sustancias simples como el dioxido de
carbono, ellas habrían persistido. Debido a las radiaciones ultravioletas (del sol) muchas combinaciones de
moléculas se habrían roto y se volverían a formar; muchas de estas moléculas protegidas por la superficie
del océano que actuaba como filtro de los rayos ultravioletas habrían quedado más concentradas, a medida
que se acercaban entre sí aumentaba su concentración, así habrían estado sujetas a las mismas fuerzas
químicas que actúan sobre las moléculas orgánicas hoy en día.
Moléculas orgánicas pequeñas reaccionan entre sí formando moléculas más grandes, más aún
fuerzas tales como los puentes de hidrógeno y las interacciones hidrofóbicas hacen que estas moléculas se
ensamblen en agregados más complejos; estos agregados plurimoleculares, fueron capaces de
intercambiar materia y energía con el ambiente. En estas estructuras coloidales se habría desarrollado un
metabolismo sencillo, punto de partida de todo el mundo viviente.
A partir de la constitución de estos sistemas, se paso de la etapa de la evolución química a la etapa
que Oparin denominó evolución prebiológica o prebiótica.
En los sistemas químicos modernos, las moléculas y los agregados más estables tienden a sobrevivir,
de igual modo los agregados que tenían mayor estabilidad química habrían tendido a sobrevivir en la Tierra
primitiva. Así, un mecanismo análogo a la selección natural desempeñó su papel en la evolución
prebiológica.
Las primeras evidencias experimentales fueron aportadas por Stanley Miller, quien experimentó
que casi cualquier fuente de energía (rayos, radiación ultravioleta o ceniza caliente) habría convertido las
moléculas que se cree estaban en la superficie terrestre, en una variedad de compuestos orgánicos
complejos. Posteriormente, varias modificaciones en las condiciones experimentales y en la mezcla de
gases colocada en el vaso de reacción, hicieron posible producir casi todos los aminoácidos comunes, así
como los componentes de los nucléotidos del DNA y del RNA.
Más tarde del trabajo de Miller se ha criticado la composición de la atmósfera reductora utilizada
ya que pudo no ser representativa de la atmósfera real, esta objeción se basa en que al poco tiempo de la
formación del planeta, la atmósfera secundaria se habría formado por la actividad volcánica, por lo que
sería rica en N2, CO2 y agua con pequeñas cantidades de otras sustancias .El hidrogeno estaría en
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5Nutrición 2022
cantidades inferiores al 1%, por lo cual esta atmósfera sería levemente reductora (el H reduce a las
moléculas químicas al cederles electrones)
La mayoría de los bioquímicos cree ahora que por las condiciones de la Tierra joven, eran inevitables
las reacciones químicas productoras de aminoácidos, nucleótidos y otras moléculas orgánicas. Las
condiciones descriptas por Oparin no existen más en la superficie terrestre A partir del metabolismo de los
seres vivos , particularmente los organismos capaces de liberar oxígeno a la atmósfera, se fue
constituyendo la capa de ozono, capaz de filtrar las radiaciones ultravioletas. Así los seres vivos modificaron
la atmósfera primitiva y esto impidió la posterior formación de nueva vida a partir de sustancias inorgánicas.
6
Q
LAS PRIMERAS CELULAS
A
Las primeras células: los fósiles más tempranos encontrados hasta el momento datan de 3400 a 3500
millones de años. Estos son microfósiles, es decir fósiles microscópicos constituidos por restos de bacterias.
Sin embargo, evidencias indirectas parecen establecer un origen aún anterior (alrededor de 3850 millones
de años atrás). Estas evidencias indirectas consisten en cristales de apatita de fosfato con inclusiones de
carbono en forma de grafito, localizados en rocas de la isla de Akilia (Groenlandia). Estos cristales de fosfato
sólo pudieron ser generados por seres vivos.
Finalmente, y para complejizar aún más el tema del origen de la vida, en la actualidad está cobrando
mucha fuerza la teoría de un origen extraterrestre de la misma a partir del hallazgo de bacterias en un
meteorito proveniente del planeta Marte encontrado en la Antártida en 1996. Este meteorito, formado en
marte hace 4500 millones de años habría estado a la deriva en el espacio interestelar durante 16 millones
de años, hasta impactar finalmente sobre la tierra. Este impacto de meteoritos con vida proveniente de
otros planetas pudo haber “contaminado” o si se quiere “colonizado” nuestro planeta en los tiempos
remotos.
6
Q
HIPOTESIS ALTERNATIVAS
A
Hipótesis alternativas: desde la época de Aristóteles la mayoría de los biólogos creía en que los seres vivos
podían originarse por generación espontánea en el polvo, el lodo o las gotas de rocío. En el siglo XVII,
Francisco Redi demostró que en frascos que contenían carne en descomposición, las larvas de las moscas
sólo aparecían donde las mismas habían depositado sus huevos (en un frasco abierto). Sin embargo, el
desarrollo de la microscopía en el siglo XVIII dio más fuerza a la teoría de la generación espontánea, ya que
en toda sustancia en descomposición, en frascos cerrados o no, se podía observar el crecimiento
microscópico de bacterias. Needham, un jesuita inglés sostenía que los microorganismos aparecían por la
intervención de una “fuerza vital”, mientras que otro investigador, Spallanzani que en frascos sellados a los
que se los había hervido no crecían microorganismos (según Needham, Spellanzani había matado su “fuerza
vital”). Todas estas controversias sólo pudieron resolverse cuando Louis Pasteur demostró que los
microorganismos aparecían sólo por causa del aire contaminado, postulando que “la vida es un gérmen y
un germen es vida” refutando definitivamente la teoría de la generación espontánea de Aristóteles.
Cincuenta años más tarde Oparin y Haldane formularon sus teorías.
Oparin experimentó sus hipótesis utilizando un modelo al que llamó coacervados. Los coacervados
son sistemas coloidales constituidos por macromoléculas diversas que se habrían formado bajo ciertas
condiciones en un medio acuoso. Fox realizó posteriormente estudios que simulaban las condiciones de la
tierra primitiva, incorporando mezclas secas de aminoácidos que se calentaron a T moderadas, formándose
polímeros llamados proteinoides térmicos.
Estos polímeros pueden formar microesferas proteinoides en soluciones acuosas, que si bien no son
células vivas presentan algunas particularidades de los seres vivos, como la de reproducirse por brotación
o gemación.
Los orígenes de la vida aún plantean muchos interrogantes, que son los siguientes:
- ¿en qué ambiente primitivo pudo originarse la vida? Pudo ocurrir en el océano, una laguna, un
charco, una fisura en una roca, entre capas de arcilla, cerca de fuentes termales o bajo el hielo
de los polos.
- ¿por medio de qué fuente de energía? Pudo haber sido geotérmica, luz UV solar, calor de los
volcanes, descargas eléctricas atmosféricas o varias de ellas combinadas.
- ¿cómo era la atmósfera primitiva? Pudo ser muy reductora (con abundante H) o poco reductora
(con poco H).
- ¿cómo se delimitaron los complejos plurimoleculares en compartimentos? Pudo ocurrir bajo la
forma de los coacervados de Oparin o bajo la forma de las microesferas de Fox
- ¿cuál fue la entidad molecular capaz de acumular información genética y transmitirla a la
descendencia? Pudo estar constituida por las proteínas, o por los ácidos nucleicos.
En relación a esto último, las teorías actuales postulan que las moléculas autorreplicantes se
organizaron en tres sistemas. Según un orden cronológico y evolutivo, dichos sistemas son:
1- Sistemas basados en ARN: Cech y Altmann demostraron que los ARN pueden actuar como
catalizadores y lo denominaron “ribozimas”. Además pueden regir su propia duplicación (ARN
autocatalítico).
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6Nutrición 2022
.C
Así, estos estudios parecen confirmar que la vida a nivel molecular habría nacido en forma de ARN,
quien constituiría así nuestro LUCA (“last unknown common ancestor”), es decir nuestro último antepasado
común desconocido.
2- Sistemas basados en ARN y proteínas: estarían formados por ARN que codificarían para la síntesis
de proteínas que comenzaron a reemplazar al ARN en sus funciones catalíticas.
3- Sistemas basados en ADN: son los sistemas actuales, cuya codificación genética está en
moléculas de ADN (que habrían reemplazado a los ARN por ser más estables y menos susceptibles a la
degradación térmica y química), que promueven la síntesis de moléculas de ARN que dirigen la síntesis de
proteínas.
Las primeras células: los fósiles más tempranos encontrados hasta el momento datan de 3400 a 3500
millones de años. Estos son microfósiles, es decir fósiles microscópicos constituidos por restos de bacterias.
Sin embargo, evidencias indirectas parecen establecer un origen aún anterior (alrededor de 3850 millones
de años
7
Q
TEORIA GENERAL DEL SISTEMA
A
TEORIA GENERAL DEL SISTEMA
Es una visión integradora de la realidad, que permite describir y comprender lo complejo, y logra de
este modo una mayor eficacia de acción.
Este nuevo enfoque opta por recalcar la totalidad, por lo que recibe a veces el nombre de Holismo.
Es por esto que el perfil del médico que ofrece la Facultad de Ciencias Médicas de la U.N.R es el del
médico generalista que contempla al hombre como un ser bio - psico - social.
El médico debe estudiar al paciente como un todo, como parte de una realidad altamente compleja,
y para eso debe encarar el estudio del paciente como un sistema.
8
Q
SISTEMA
A
Conjunto de elementos que interaccionan entre sí con un propósito o fin común.
9
Q
SISTEMAS REALES:
A
SISTEMAS REALES: son aquellos que se pueden ver y tocar.
- Objetos, como parte de una máquina.
- Seres humanos, como parte de una familia.
- Animales, vegetales y minerales, como parte del ecosistema.
10
Q
SISTEMAS CONCEPTUALES:
A
SISTEMAS CONCEPTUALES: no se pueden ver ni tocar.
- Ideas o proposiciones, por ejemplo, un sistema filosófico sería un conjunto de ideas agrupadas con
una finalidad.
Para que una colección de elementos sea considerada un sistema, deben interactuar con una
finalidad, objetivo o meta. Cada elemento cumple una función que le compete y debe estar ubicado y
relacionado de manera que pueda cumplir con su finalidad, o sea, debe tener una estructura (que se
modifica con el tiempo, formando parte de un proceso).
Los sistemas tienen límites, que separan los elementos que pertenecen al sistema de los que quedan
excluidos de él. Si queremos estudiar el cuerpo de un paciente, su límite será la piel (límite real). Si en
cambio, queremos estudiar su psique, su límite ya no será real, sino que será abstracto o conceptual.
11
Q
SISTEMA
A
Sistema: la porción del universo que decidimos estudiar.
- Subsistema: cada una de las partes integrantes de un sistema.
- Supersistema (o suprasistema): sistema que contiene al sistema en estudio, siendo este último un
subsistema del primero.
12
Q
Los sistemas mantienen con el entorno intercambios de:
A
Los sistemas mantienen con el entorno intercambios de:
Materia
Energía
Información
Lo que penetra al sistema, ingreso o entrada, es transformado a través de un proceso, para ser
eliminado como egreso o salida.
13
Q
TIPOS DE SISTEMAS
A
SISTEMA ABIERTO
Intercambia materia, energía y/o información. Ejemplo: los seres vivos.
SISTEMA CERRADO
Intercambia energía y/o información, pero no materia. Ejemplo: un televisor, el planeta tierra.
SISTEMA AISLADO
No intercambia ni materia, ni energía, ni información con el entorno. Se puede decir que no existe,
pero un ejemplo sería el universo en su totalidad.
Ningún sistema existe en el vacío, ya que siempre existe un supersistema que lo abarca.
14
Q
SISTEMA CIBERNETICO
A
El SISTEMA tiene una vida propia, es decir, nace se desarrolla y muere, siempre manteniendo un
equilibrio. Este equilibrio se denomina dinámico (depende del movimiento).
O sea que un sistema para permanecer en equilibrio, debe estar en movimiento, sufrir fluctuaciones
y variaciones.
Es preciso señalar que puede fluctuar dentro de ciertos límites. Estas fluctuaciones o variaciones en
torno al punto ideal de equilibrio, se consideran normales dentro de la vida de un sistema .
Sin embargo, existe siempre un margen para tales saludables fluctuaciones.
A cierta distancia por encima o por debajo del punto ideal de equilibrio aparecen los llamados
“puntos críticos” más allá de los cuales el equilibrio se pierde.
La región comprendida entre el límite superior e inferior de dicha variación se denomina plano o
placa homeostática.
Cuando el sistema tiende a mantenerse dentro de la placa homeostática, el sistema ha producido
una retroalimentación negativa. En caso contrario, cuando el sistema tiende a escapar de la placa
homeostática, el sistema ha producido una retroalimentación positiva.
Estos sistemas siempre deben ser abiertos y se denominan sistemas cibernéticos (este tema será
ampliado y profundizado en la 3a unidad temática).
Para comparar, explicaremos el equilibrio estático, que consiste en la inmovilidad de un objeto, y
dentro de él hallamos
15
Q
ENFOQUE GENERALISTA
A
ENFOQUE GENERALISTA
Es una visión amplia e integradora del mundo, buscando no sólo la descripción de un sistema bajo
estudio, sino también sus relaciones con el supersistema que lo abarca .
El generalismo no debe ser un dogma, es decir una verdad indiscutible, por el contrario, debe ser
tomado como un enfoque orientador del pensamiento, una actitud frente al mundo, no excluyente de
otras.
El reduccionismo (visión limitada) es un pensamiento opuesto al generalismo.
16
Q
NIVELES DE ORGANIZACION
A
NIVELES DE ORGANIZACION (también llamados niveles de resolución, de detalle o de
entendimiento).
Cada nivel de organización incluye un componente biótico que interactúa con un componente
abiótico, intercambiando materia y energía, produciendo un SISTEMA BIOLOGICO.
17
Q
MODELO
A
MODELO
Es una representación simplificada de un sistema, cuyo objeto es entender y predecir el
comportamiento del mismo.
. Modelo teórico: se denominan verbales si son explicados en forma oral, o bien pueden ser escritos.
Ejemplo: una hipótesis científica, las teorías de la evolución, etc.
18
Q
Modelo formal:
A
Modelo formal: a través de una ecuación matemática se intenta explicar la relación entre dos o más
variables del sistema
19
Q
Modelo gráfico:
A
Modelo gráfico: intenta explicar el sistema a través de esquemas.
20
Q
. Modelo biológico:
A
. Modelo biológico: son los animales de experimentación, células cultivadas, embriones de pollo, etc.
. Modelo físico: aparatos que se construyen para imitar una ó varias propiedades de los sistemas reales.
21
Q
TAPAS EN LA ELABORACION DE UN MODELO:
A
TAPAS EN LA ELABORACION DE UN MODELO: MODELIZACION
* Definición de objetivos: de un sistema real, el modelo representará sólo aquellos aspectos que interesa
investigar.
* Análisis de sistemas: se analiza cómo está organizado el sistema a través de un estudio de sus subsistemas
(movimiento hacia abajo en la jerarquía).
* Síntesis de sistemas: se construye un sistema simplificado: el modelo, por unión de sus subsistemas
(movimiento hacia arriba en la jerarquía).
* Valoración del modelo: consiste en contrastar el modelo con el sistema que se pretende representar, a
fin de verificar hasta qué punto se corresponde con los conceptos que se supone representa.
Las valoraciones van siendo cada vez mejores, pero son siempre perfectibles.
Ejemplo: las teorías de la evolución.
Analizaremos dos tipos de modelos gráficos en particular.
22
Q
Gráfico de flujo
A
Gráfico de flujo
egreso
.C
Ingreso
FUENTES
Elementos constituyentes:
- Cajas negras: se denominan así porque no se conocen o no se desean conocer los procesos que
ocurren dentro de ella.
- Flechas: determinan la dirección o sentido de los flujos de entrada y salida.
- Líneas festoneadas: indican que los ingresos provienen del supersistema: fuente, y que los egresos
son recibidos nuevamente por el supersistema: sumidero
23
Q
SISTEMAS ABIERTOS
A
SISTEMAS ABIERTOS
Son aquellos que procesan entradas y producen salidas, se ven afectados por su entorno y a su vez
lo modifican. La forma más sencilla de esquematizarlos es el modelo de caja negra.
Este es un modelo de sistema abierto. Toma algo (entrada) y mediante manipulaciones
desconocidas (por eso la denominación de caja negra), lo modifica para producir algo diferente (salida).
Los seres vivos también son sistemas abiertos a los que denominamos sistemas biológicos o
sistemas vivientes. Puede decirse que la célula es el primer nivel de organización en el que aparece la vida
24
CARACTERIZACION DE LA MATERIA VIVA
CARACTERIZACION DE LA MATERIA VIVA
Los seres vivos están altamente organizados
. Son capaces de mantenerse invariables, en un equilibrio dinámico, resistiendo cambios de su
ambiente. Esta propiedad se denomina «homeostasis».
. Los seres vivos crecen, se reproducen y mueren.
. Captan energía de su ambiente y la convierten de una forma en otra.
. Están adaptados a su ambiente, capacidad íntimamente ligada a la evolución de las especies.
Las entradas y salidas de los organismos biológicos consisten fundamentalmente en energía y
materia. Esta última la reciben bajo la forma de 30 a 40 elementos imprescindibles para su desarrollo,
siendo los más importantes el carbono, el hidrógeno, el oxígeno y el nitrógeno
25
Flujo de energía en la biosfera. Dependencia de los seres vivos de una fuente de energía. Ciclo de la
materia.
Flujo de energía en la biosfera. Dependencia de los seres vivos de una fuente de energía. Ciclo de la
materia.
Los seres vivos están estrechamente relacionados entre sí con el objeto de satisfacer una necesidad
básica común: obtener energía.
- ENERGIA: se define como la capacidad de un cuerpo o de un sistema para producir trabajo.
.C
- ENERGIA SOLAR: es la única fuente de energía de la tierra y todas las demás derivan de ella por
transformación. Es energía radiante, es decir que se transmite mediante ondas electromagnéticas.
- ENERGIA NUCLEAR: radica en el núcleo atómico.
- ENERGIA MECANICA: que tiene dos formas: la energía potencial, que es la capacidad latente de
producir trabajo, y la energía cinética, que es la energía que posee un cuerpo en movimiento.
- ENERGIA QUIMICA: reside en los agregados de átomos de la materia. Es la única forma de energía
que pueden emplear los seres vivos para realizar sus funciones metabólicas a través de la combustión de
los alimentos durante la respiración celular, donde se libera la energía que los seres vivos pueden emplear
para efectuar un trabajo.
CALOR: es la forma final de todas las energías, debido al hecho de que cada vez que una forma de
energía se transforma en otra, se produce una cantidad de calor, que es inútil para generar trabajo en los
seres vivos, debido a que las células están constituidas por moléculas orgánicas incapaces de resistir
temperaturas o presiones elevadas.
La BIOSFERA es la porción del planeta y de su atmósfera que puede sustentar la vida. Está en
permanente intercambio de energía con el resto del universo, en cambio, intercambia muy poca materia.
26
ENERGÍA FLUYE
La ENERGÍA FLUYE unidireccionalmente en el ecosistema, por lo que es necesaria una entrada
permanente de energía debido a que la mayor parte se disipa como calor.
27
MATERIA CICLA
La MATERIA CICLA en el ecosistema, es utilizada continuamente por los seres vivos y luego es
devuelta al ambiente para que se vuelva a emplear, ya que la tierra posee un suministro fijo de materia o
elementos químicos que se usan una y otra vez cerrando ciclos
28
FOTOSINTESIS
FOTOSINTESIS: proceso propio de los vegetales mediante el cual a partir de energía solar y materia
inorgánica (H2O,CO2, NH2, sales minerales), son capaces de elaborar materia orgánica (glucosa y otros
compuestos), rica en energía química (esta energía química es empleada por todos los seres vivos quienes
la transforman en energía cinética, eléctrica, calor, etc).
29
RESPIRACION CELULAR
RESPIRACION CELULAR: proceso celular, tanto del vegetal como del animal, que tiene lugar en las
mitocondrias y consiste en una oxidación de sustancias orgánicas complejas (glúcidos, grasas y
eventualmente proteínas) con liberación de ATP, Calor, H2O y CO2.
30
Niveles tróficos. Productores o autótrofos y consumidores o heterótrofos. Cadenas alimentarias.
Niveles tróficos. Productores o autótrofos y consumidores o heterótrofos. Cadenas alimentarias.
Es un modelo gráfico que representa las relaciones alimenticias de los individuos pertenecientes a
diferentes niveles tróficos, relacionándose en una serie de comer y ser comido.
Cada especie debe ocupar una caja, y las flechas deben dirigirse del individuo que es comido hacia
quien se lo come.
31
Productores o autótrofos
Productores o autótrofos: constituyen el primer nivel trófico, son las plantas en la tierra. Las algas
en el agua y las bacterias fotosintetizadoras, que pueden fabricar su propio alimento por fotosíntesis.
32
- Consumidores o heterótrofos:
- Consumidores o heterótrofos: necesitan consumir compuestos orgánicos ya elaborados debido a
que están imposibilitadas de realizar fotosíntesis. Comprende a los animales, bacterias parasíticas y
descomponedoras y a los hongos. Poseen dos estrategias para conseguir su alimento: predar (atacar y
comer, parcial o totalmente a una presa) y parasitar (vivir a expensas de un organismo vivo, dañándolo y
aprovechando sus nutrientes).
Los consumidores primarios forman el segundo nivel trófico y se los denomina herbívoros por
alimentarse de los productores. Los consumidores secundarios forman el tercer nivel trófico y se los
denomina carnívoros de primer orden. Se denominan consumidores superiores al cuarto y quinto nivel
trófico, es decir los carnívoros que se alimentan de otros carnívoros, también llamados carnívoros de
segundo y tercer orden.
A muchos animales, entre los que podemos citar algunos pájaros, monos, la rata, el oso, el cerdo y
el hombre, tienen una dieta múltiple, consumiendo granos, frutos, hierbas y carne, y reciben el nombre
omnívoros. Por último, haremos mención de los descomponedores (aquellos que se alimentan de los
organismos muertos ó sus desechos) comenzando por los fraccionadores, que se encargan de trozar el
material muerto en finas partículas denominadas detritos (buitres, chacales, lombrices, etc.). Continúan los
detritívoros, que se alimentan de detritos (insectos, gusanos, larvas, etc.) y finalmente se encuentran los
organismos degradadores (bacterias) que se encargan de devolver al ambiente la materia inorgánica,
cerrando así el ciclo de la materia.
33
Cadena de pastos o de predación
Cadena de pastos o de predación: comienza con un productor, y a medida que avanzan los niveles
tróficos, disminuye el número y aumenta la biomasa de los organismos.
34
Cadena parasitaria
Cadena parasitaria: comienza con un consumidor o un productor llamado hospedador que son
parasitados, y a medida que avanzan los niveles tróficos aumenta el número y disminuye la biomasa de los
organismos
35
Cadena de la descomposición o de los detritos
Cadena de la descomposición o de los detritos: comienza con un organismo muerto (animal ó
vegetal), sus desechos o sus heces, y su objetivo es reciclar los elementos inorgánicos. Es la más importante
desde el punto de vista energético.
36
Red alimentaria:
Red alimentaria: las cadenas se entrelazan en el ecosistema formando una red compleja, lo que le
otorga mayor estabilidad. Cuanto más compleja sea la red, más estable será el ecosistema, ya que por
ejemplo, si un nivel llegara a alterarse, el siguiente nivel podrá alimentarse de otro nivel en otra cadena.
37
Consumo Energético Interno (CEI)
Consumo Energético Interno (CEI)
Es el consumo de energía química a través de la alimentación para mantener las necesidades
metabólicas del hombre.
Se ha mantenido prácticamente invariable desde la aparición del homo sapiens, porque nuestro
patrimonio genético no ha cambiado en los últimos 100000 años. Oscila entre 2000 y 4500 Kcal/día.
38
Consumo Energético Externo (CEE)
Consumo Energético Externo (CEE)
Es el consumo de energía para crear, mantener y desarrollar nuestra cultura, y se lleva a cabo fuera
del cuerpo humano.
Se ha ido incrementando con cada una de las denominadas revoluciones por la energía, que
modificaron los hábitos humanos, permitiendo el acceso del hombre a montos crecientes de energía:
39
Hombre cazador recolector
Hombre cazador recolector (CEE = 2000 a 3000 Kcal/ind/día)
Es el estadío más prolongado (1.500.000 o 2.000.000 de años), caracterizado primero por el empleo
de herramientas (revolución de las herramientas),y posteriormente por el uso del fuego y el empleo de
pieles para abrigarse. Fue un período de nomadismo (período paleolítico)
40
Hombre agricultor primitivo
Hombre agricultor primitivo (CEE = 12000 Kcal/ind/día)
Las primeras actividades agrícolas (revolución de la agricultura) y cría del ganado comenzaron hace
alrededor de 10.000 años. El hombre se hizo sedentario, surgieron los primeros poblados y se diversificó el
trabajo. El agricultor primitivo empleaba energía de los animales de labranza y algunos sistemas de
irrigación.
Aquí comienza la perturbación de los ecosistemas, como erosión y agotamiento de los suelos.
41
Hombre agricultor avanzado
Hombre agricultor avanzado (CEE = 14.000 Kcal/ind/día)
Su prototipo es el campesino europeo del siglo XV, que ya emplea el carbón y construye molinos de
agua y viento
42
Hombre industrial
Hombre industrial (CEE = 100.000 Kcal/ind/día).
La revolución industrial comenzó a fines del siglo XVIII con la invención de la máquina a vapor. Se
caracterizó por el empleo masivo de combustibles fósiles (petróleo, carbón y gas). La población rural emigró
hacia las ciudades, cada vez más pobladas y contaminadas
43
Hombre tecnológico
Hombre tecnológico (CEE mayor a 200.000 Kcal/ind/día)
Después de la segunda guerra mundial (1945) comenzó la revolución tecnológica caracterizada por
un desaforado consumo de energía (electricidad, combustibles, fósiles, etc).
La revolución verde es un subproducto de la revolución tecnológica que intenta solucionar el
problema de la alimentación mundial actual.
Se basa en el empleo de variedades genéticamente mejoradas de cereales, aumentando el
rendimiento de las cosechas mediante la utilización de subsidios artificiales o externos de energía
(fertilizantes, agricultura mecanizada, irrigación, plaguicidas, herbicidas, etc).
Permite obtener una gran salida o producción de energía a expensas de una entrada o inversión
igualmente grande de energía. Esto no es posible de realizarse en los países pobres, que son los más
necesitados de alimento.
44
contamibnacion
CONTAMINACION
Es el exceso de cantidad de una sustancia y la falta de rapidez para desintegrarla en un período
normal por el ecosistema o el organismo.
- DEL AGUA: por desagües cloacales urbanos industriales y aguas de origen agrícola.
- DEL AIRE: por emisión de gases de industrias, de vehículos, incineradores de basura, etc.
- DE LOS SUELOS: por exceso de pastoreo, maquinaria agrícola pesada, tala de bosques, que llevan
a la erosión de los suelos y luego a la desertización.
- DE LA FLORA Y LA FAUNA: por tala indiscriminada, exterminio de especies por caza y pesca, empleo
de plaguicidas (magnificación biológica).
- POR PLAGUICIDAS: (concentración en cadena alimentaria) y radiactiva (energía atómica).
- ACUSTICA: conjunto de estímulos que interfieren en el ser humano a través del sentido de la
audición. Los ruidos soportables se hallan entre los 60 y 70 decibelios. Encima de 130 db. Se traspasa el
umbral doloroso provocando trastornos auditivos.
- POR ADITIVOS EN LOS ALIMENTOS: por colorantes, conservantes, saborizantes, mejoradores, etc.
Hay que recordar que los alimentos también son contaminados con pesticidas y metales.
- POR BASURA: la causa de la contaminación hay que hallarla en la malversación de las fuentes de
energía, en el excesivo consumo de energía externa (CEE), porque a mayor consumo, mayor producción de
desechos y mayor contaminación
45
REQUERIMIENTOS ENERGETICOS DE LOS SERES HUMANOS
REQUERIMIENTOS ENERGETICOS DE LOS SERES HUMANOS
Aclaraciones: Termogénesis: toda producción de calor animal.
Termogénesis con temblor: se da en el músculo esquelético mediante un fino temblor (tiritar) que
se produce cuando se siente frío. Se basa en la respiración celular que genera ATP (moneda energética del
metabolismo) y CALOR (termogénesis)
Termogénesis sin temblor: se da en el tejido adiposo pardo (muy desarrollado en los lactantes
humanos y en los roedores, donde calienta la sangre de los grandes vasos). Se basa en los ciclos fútiles
(denominados así porque al no producir ATP parecían carentes de utilidad, pero su función es la producción
de calor (termogénesis).
El tejido adiposo pardo está inervado por el sistema nervioso simpático, y cobra importancia en los
mamíferos que salen de una hibernación.
46
FUENTES DE CALOR
FUENTES DE CALOR
- PRIMARIAS: son las células del tejido adiposo pardo (mediante los ciclos fútiles) denominadas así
ya que sólo generan calor, sin producir ATP.
- SECUNDARIAS: son todas las células del organismo (mediante la respiración celular).
Denominadas así porque primero producen ATP en sus mitocondrias, y secundariamente el ATP
produce calor y trabajo. (Aclaración: las células del tejido adiposo pardo también producen ATP en sus
mitocondrias, pero cuando es necesario para el organismo fabricar calor, interrumpen la respiración
celular, y sólo producen calor mediante los ciclos fútiles)
47
TERMORREGULACION:
TERMORREGULACION: es la capacidad de los homerotermos de mantener constante en su temperatura
corporal aunque varía la temperatura ambiental (por ejemplo en el hombre es alrededor de 36,7 °C ). Un
ambiente es termoneutral cuando tiene una temperatura ambiental de 20 a 21 °C, y en esas condiciones,
una persona se halla en equilibrio térmico con el ambiente
48
TERMOGENESIS TERMORREGULADORA:
TERMOGENESIS TERMORREGULADORA: es la producción de calor que aumenta a medida que disminuye
la temperatura ambiental.
49
METABOLISMO BASAL O TERMOGENESIS OBLIGADA
METABOLISMO BASAL O TERMOGENESIS OBLIGADA: es la mínima disipación o producción de calor
necesaria para mantener las funciones vitales (función cardíaca, pulmonar y renal) del metabolismo. Se
mide en total y absoluto reposo mental y físico y en equilibrio térmico con el ambiente.
La tasa de metabolismo basal diaria de un adulto es aproximadamente 1500 Kcal /día.
La T.M.B. es mayor en los varones porque tienen mayor masa muscular, o sea mayor tejido
metabolicamente activo.
La T.M.B. disminuye un 5% cada 10 años.
Depende de la glándula tiroides.
50
DEFINICION DE CALORIA:
DEFINICION DE CALORIA: cantidad de calor necesaria para elevar la temperatura de un gramo de agua de
14,5 a 15,5 °C, en condiciones normales de presión
51
ALIMENTO
producto natural o artificial, que ingerido aporta al organismo los materiales y energía
necesarios para el desarrollo de los procesos biológicos
52
Alimentación en el período paleolítico
El remojo de los alimentos y la cocción bajo la acción del fuego fueron los primeros ejemplos de
transformación de los alimentos.
Los restos fósiles dentales de los homínidos parecen adaptados a la masticación tanto de animales
como de vegetales. Esta es una adaptación dental a la alimentación omnívora.
Nuestros primeros ancestros habrían sido recolectores que vivían de vegetales y ocasionalmente de
pequeños animales o huevos. Cuando aprendieron a cazar, lo cual habría ocurrido en épocas muy remotas,
incluyeron cantidades crecientes de carne.
Los vegetales se componían de raíces, tubérculos, legumbres, nueces. Las pequeñas semillas de
cereales, así como los lácteos, no eran importantes en la dieta paleolítica.
Parecía que la mayoría de las sociedades cazadoras-recolectoras soportaban déficit nutricionales
estacionales y consumir más calorías que las mínimas requeridas, pudiendo así almacenar grasa durante
períodos de relativa abundancia, debió tener ventaja selectiva.
El consumo de minerales y vitaminas parece haber sido adecuado, gracias a la gran variedad de
alimentos.
53
REVOLUCION AGRICOLA
La recolección y la caza proveyeron a los humanos energía para vivir por más del 99% de su historia
evolutiva. Durante el 1% restante (últimos 10.000 años) comenzó la selección de animales y de plantas para
criar y cultivar. Ocurrió un gran crecimiento poblacional, pero la variedad natural de especies para comer
se vió enormemente limitada.
La agricultura modificó intensamente los patrones nutricionales. En el curso de pocos milenios la
proporción de carne de la alimentación disminuyó drásticamente, mientras las comidas vegetales llegaron
a constituir el 90% de la dieta. Este cambio tuvo notables consecuencias morfológicas en la especie.
El homo Sapiens primitivo que comió abundante proteína animal aproximadamente hace 30.000
años era 15 cm más alto que sus descendientes que vivieron después del desarrollo de los cultivos.
La agricultura y la ganadería favoreciendo el sedentarismo, habrían permitido ampliar
enormemente la división del trabajo.
Los pequeños granos de cereales pasaron a ser, a partir de la Revolución Agrícola, la principal fuente
de hidratos de carbono.
En materia de vegetales, la selección artificial se hizo a favor del aumento de la relación almidón /
proteínas, que es ahora muy superior a la de las formas salvajes. En materia de animales, se sabe que los
domesticados son más gordos que sus antecesores salvajes debido a que su actividad física es menor y su
oferta de alimento es fija y sostenida.
Por lo tanto la carne de animales domésticos tiene más grasa y menos proteína, es decir, mayor
concentración de calorías que la salvaje.
54
Alimentación desde la revolución industrial
Alimentación desde la revolución industrial hasta la actualidad
Rápidos cambios llevaron a prácticas agrícola-ganaderas en gran escala, que unidas a técnicas de
procesamiento y conservación de alimentos cada vez más sofisticadas, han dado como resultado la
malnutrición de la abundancia: pese a la gran abundancia de alimento de nuestra dieta actual, ésta difiere
mucho de la de los primeros seres humanos ocasionando una mala nutrición. (Se consume una pequeña
variedad de alimentos; trigo, vacunos, porcinos, aves de corral, caña de azúcar, que son fuentes de grasas
saturadas y colesterol. Los vegetales cultivados están contaminados con pesticidas y herbicidas, y los
animales domésticos con hormonas, antibióticos, mejoradores de carne, etc. El refinamiento ó purificación
de alimentos como harina, azúcar, arroz, descarta vitaminas, minerales y fibra. La adición de aditivos como
conservantes, colorantes, saborizantes, etc, nos hace incorporar productos extraños al organismos y
nocivos).
Los hábitos dietéticos adoptados por las sociedades occidentales industrializadas hacen una
importante contribución etiológica a la enfermedad coronaria, la hipertensión, la diabetes y algunos tipos
de cáncer. Estas surgieron como principales problemas de salud en la última centuria y son desconocidas
entre las raras poblaciones cazadoras-recolectoras aún vivientes, cuyo modo de vida y hábitos nutricionales
son semejantes a los de los humanos pre-agricultores
La dieta de nuestros ancestros remotos es un modelo que nos ayuda a defendernos de las
enfermedades de la civilización.
55
La Termodinamia
La Termodinamia es la rama de la física que se encarga del estudio de la energía y sus transformaciones.
56
ENERGIA
Energía (E)
.C
Se puede definir como la capacidad de un cuerpo para producir trabajo mecánico o todo lo que
puede transformarse en calor. Sus unidades son el Joule, el ergio y la caloría.
1 Joule = 107 ergios = 0.24 calorías = 0.00024 Kcal
La clasificación de la energía es muy amplia y generalmente incompleta. A continuación se presenta
la siguiente:
1- Energía ligada a la materia:
a- Energía cinética: es la que posee un cuerpo en movimiento.
Ec = 1⁄2 . m . v2
b- Energía potencial: es la que posee un cuerpo según la posición que ocupa en un campo de
fuerzas. Por ejemplo, la energía gravitacional.
Eg = h . m . g
c- Energía química: es la poseen las moléculas en sus enlaces químicos.
d- Energía nuclear: es la que emiten los átomos cuando pasan del estado excitado al estado
fundamental. d- Energía nuclear: es la que emiten los átomos cuando pasan del estado excitado al estado
fundamental.
2- Energía no ligada a la materia
- Energía de las radiaciones electromagnéticas: que se encuentra en forma de fotones y como tal
se propaga
57
TRABAJO
Trabajo (W)
Es una forma de energía en tránsito desde un cuerpo que ejerce una fuerza hacia otro que la recibe.
Está dado por el producto de la fuerza (F) y el desplazamiento (x):
W = F . x
Donde la fuerza está dada por el producto de la masa (m) por la aceleración (a):
F = m . a
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33Nutrición 2022
Si al trabajo lo dividimos por el tiempo (t), obtenemos la potencia (P):
P = W / t = F . x / t
y como x / t = V (velocidad), también podemos expresar:
58
CALOR
Calor (Q):
Eficiencia = W realizado / E consumida
Es una energía de tránsito desde un cuerpo caliente hacia otro de menor temperatura.
Cabe destacar que la temperatura no es energía, sino una propiedad que representa la energía
cinética de las moléculas.
De la energía que un sistema incorpora, sólo una parte de la misma es utilizada para producir
trabajo, el resto se disipa en forma de calor.
A la capacidad de utilizar la energía para producir trabajo se la denomina eficiencia.
IV. Sistema:
.C
Esta toma valores entre 0 y 1. El valor 0 indica que el 100 % de la energía se disipa como calor,
mientras que el 1 implica que toda la energía se utiliza para producir trabajo.
Los sistemas más eficientes utilizan solamente entre el 10 y 20% de la energía para producir trabajo,
mientras que el
59
Energía interna:
Energía interna:
Es la suma de la energía cinética y potencial que un sistema posee en sus moléculas o átomos más
la que se encuentra condensada como materia.
60
PRIMER PRINCIPIO DE TERMODINAMICA
PRIMER PRINCIPIO DE TERMODINAMICA
Postulado de la permanencia: el primer principio. metabolismo basal. rendimiento del cuerpo humano
como máquina. potencia.
Establece que la energía no crea ni se destruye, sólo se transforma (ley de conservación de la E)
Por lo tanto la energía final es igual a la inicial, es decir que la variación de la energía interna es igual
a 0. Entonces si:
tenemos que:
ΔEi = E FINAL - E INICIAL = 0
E FINAL = E INICIAL
.C
Lo cual se cumple siempre en los sistemas aislados.
En los sistemas cerrados, que intercambian energía, se cumple que
Δ Ei = q + w
Tanto el calor como el trabajo tienen signo negativo cuando salen del sistema y positivo cuando
ingresan a él.
En cambio en los sistemas abiertos, que intercambian energía y materia,
Δ Ei = q + w + E
materia
En estos dos últimos sistemas, la Δ Ei puede ser 0 cuando el sistema no gana ni pierde energía. Esta
situación se puede dar en un adulto que mantiene el peso.
Puede ser mayor a 0 cuando el sistema gana energía, como ocurre en un niño que crece o un adulto
que aumenta de peso.
Puede ser menor a 0 cuando el sistema pierde energía. Es el caso de un adulto que pierde peso.
Los seres vivos incorporan energía a través de los alimentos, por lo tanto:
E química de los alimentos = q + W mecánico al exterior + deltaEi
Cuando la energía incorporada se iguala con la disipada como calor y trabajo, la Δ Ei = 0 por
lo que nos queda:
E química de los alimentos = q + W mecánico al exterior
61
Tasa metabólica basal
Tasa metabólica basal
Es la mínima disipación de energía para mantener los procesos vitales como la respiración y la
circulación. En un adulto normal se encuentra en alrededor de 92 Kcal / hora
Según el manejo de la temperatura, los individuos pueden ser homeotermos, cuando mantienen la
temperatura corporal constante o poiquilotermos, cuando la temperatura varía con la del ambiente.
En todos los procesos existe producción de calor, el cual tiene una función importante que es la
termorregulación, ya que el ser humano es homeotermo, manteniendo la temperatura dentro de un rango
muy estrecho (37 ± 0.5 oC), a través del control del centro termorregulador del hipotálamo.
Cuando la producción de calor supera las necesidades para mantener la temperatura corporal se
puede eliminar por:
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35Nutrición 2022
1- Evaporación: a través de las moléculas de agua. Con cada gramo de agua se disipan 580 Kcal.
Cuando no hay transpiración, el proceso se denomina perspiración.
2- Conducción: pasaje de calor por contacto con un elemento de menor temperatura.
3- Radiación: eliminación de calor en forma de radiación infrarroja.
4- Convección: eliminación de calor de los cuerpos en movimiento.
62
SEGUNDO PRINCIPIO DE LA TERMODINAMICA
SEGUNDO PRINCIPIO DE LA TERMODINAMICA
Postulado de evolución: el segundo principio. homogeneidad y entropía. interpretación termodinámica
del metabolismo animal.
.C
Establece que en toda transformación de energía, una parte de la misma lo hace hacia una forma inútil para
producir trabajo o también que todos los sistemas evolucionan hacia un estado de mínima energía útil y de
máxima energía entrópica.
La energía útil se denomina energía libre (F), mientras que la energía inútil o entrópica está dada
por el producto T . S, donde T la temperatura absoluta y S es la entropía.
La entropía es una medida de la probabilidad de darse un estado donde exista la máxima
homogeneidad y el máximo desorden de un sistema.
Por lo tanto, no toda la energía que se encuentra en el sistema está disponible para realizar trabajo.
Sin embargo, la energía total del sistema se mantiene constante ya que ésta está dada por la suma de la
energía útil y la inútil.
ΔEi = ΔE útil + ΔE inútil = 0
O también
ΔEi = ΔF + T + ΔS = 0
Pero cumpliendo siempre que:
63
ESTADOS TERMODINÁMICOS
ESTADOS TERMODINÁMICOS
1- Estado de equilibrio: es aquel en el cual las condiciones se mantienen constantes, invariables en el
tiempo sin que sea necesario aportar energía útil. Si consideramos la distribución de Na + a través de la
membrana celular, éste alcanza el equilibrio cuando el ingreso en forma espontánea por gradiente de
concentración es contrarrestado por la salida que se produce por gradiente eléctrico cuando el interior se
hace positivo.
.C
2- Estado estacionario: es un estado inestable en el que las condiciones se mantienen invariables en el
tiempo alejado del equilibrio pero necesitan del aporte de energía útil. Este estado es necesario para
mantener los procesos vitales. Si volvemos al caso de la distribución del Na +, éste se encuentra
habitualmente en estado estacionario ya que se mantiene más concentrado fuera de la célula por la acción
de la bomba Na+ - K+ ATPasa que lo saca de la célula, utilizando la energía de la degradación del ATP.
64
APLICACIÓN DE LAS LEYES DE LA TERMODINAMICA A LOS SERES VIVOS
APLICACIÓN DE LAS LEYES DE LA TERMODINAMICA A LOS SERES VIVOS
Recordemos que la PRIMERA LEY DE LA TERMODINAMICA es la ley de conservación de la energía y
establece que la cantidad total de energía, en todas sus formas permanece constante. Es decir que aunque
la energía pueda cambiar de una forma a otra, la suma de todas permanece constante. La energía no se
crea ni se destruye, sólo se transforma. La cantidad de energía final es igual a la cantidad inicial (compara
cuantitativamente las energías). Esto se resume por la ecuación: Energía final = Energía inicial
La SEGUNDA LEY DE LA TERMODINAMICA establece que en toda transformación de energía de una forma
a otra, la mayor parte se disipa como calor, es decir que disminuye la cantidad de energía útil para realizar
un trabajo, y de esta manera no es posible obtener una eficiencia del 100% (compara cualitativamente las
energías).
65
UNIDADES DE ENERGIA
UNIDADES DE ENERGIA
Dado que toda la energía es finalmente convertida en calor, cuya unidad base es la CALORIA,
definiremos a ésta: cantidad de calor necesaria para aumentar la temperatura de una gramo de agua de
14,5 a 15,5 °C en condiciones normales de presión
66
GENERALIDADES SOBRE ORGANIZACION DE LA MATERIA
GENERALIDADES SOBRE ORGANIZACION DE LA MATERIA
La materia, incluso la que constituye los organismos más complejos, está constituida por
combinaciones de elementos. En la Tierra, existen unos 92 elementos. Muchos son muy conocidos, como
el carbono, que se encuentra en forma pura en el diamante y en el grafito; el oxígeno, abundante en el aire
que respiramos; el calcio, que utilizan muchos organismos para construir conchas, cáscaras de huevo,
huesos y dientes; y el hierro, que es el metal responsable del color rojo de nuestra sangre.
La partícula más pequeña de un elemento es el átomo. Los átomos, a su vez, están constituidos por
partículas más pequeñas, llamadas subatómicas: protones, neutrones y electrones.
Así:
· Los protones se ubican en el núcleo y poseen una carga +
· Los neutrones se ubican en el núcleo y poseen carga cero
· Los electrones orbitan el núcleo de los átomos y poseen carga -
Así:
.C
En la actualidad, los físicos explican la estructura del átomo por medio del modelo orbital. Los
átomos son las piezas fundamentales de toda materia viva y no viva. Aún así, son muy pequeños y
constituyen un espacio eminentemente vacío. Los electrones se mueven alrededor del núcleo a una gran
velocidad (una fracción de la velocidad de la luz) siendo la distancia entre el electrón y el núcleo, en
promedio, unas 1.000 veces el diámetro del núcleo.
En un átomo, existe una íntima relación entre los electrones y la energía. En un modelo simplificado,
la distancia de un electrón al núcleo está determinada por la cantidad de energía potencial (o «energía de
posición») que posee el electrón. Así, los electrones tienen diferentes cantidades de energía de acuerdo a
su ubicación con respecto al núcleo y, a su vez, su número y distribución determina el comportamiento
químico de un átomo.
Las partículas formadas por 2 o más átomos se conocen como moléculas que se mantienen juntas
por medio de enlaces químicos. Los 2 tipos más comunes son los enlaces iónicos y los enlaces covalentes.
· Los enlaces iónicos (o salinos o electrostáticos) se establecen entre una sustancia muy
electronegativa (que capta electrones) y otra poco electronegativa (que cede electrones).
· Los enlaces covalentes se establecen entre dos sustancias muy electronegativas, que
comparten electrones.
Las reacciones químicas involucran el intercambio de electrones entre los átomos y pueden
representarse con ecuaciones químicas. 3 tipos generales de reacciones químicas son:
a- La combinación de 2 o más sustancias para formar una sustancia diferente.
b- La disociación de una sustancia en 2 o más.
c-El intercambio de átomos entre 2 o más sustancias.
Asi:
· Las reacciones del primer grupo se suelen denominar anabólicas o de síntesis.
· Las reacciones del segundo grupo se suelen denominar catabólicas o de lisis.
· Las reacciones del tercer grupo comprenden las reacciones de oxido-reducción y de
transferencias de grupos químicos.
Las sustancias formadas por átomos de 2 o más elementos diferentes, en proporciones definidas y
constantes, se conocen como compuestos químicos.
Los seres vivos están constituidos por los mismos componentes químicos y físicos que las cosas sin
vida, y obedecen a las mismas leyes físicas y químicas.
6 elementos (C, H, O, P Y S) constituyen el 99 % de toda materia viva. Los átomos de estos elementos
son pequeños y forman enlaces covalentes estables y fuertes. Con excepción del hidrógeno, todos pueden
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38Nutrición 2022
formar enlaces covalentes con 2 o más átomos, dando lugar a las moléculas complejas que caracterizan a
los sistemas vivos. Así:
· Los 6 elementos arriba mencionados se llaman macroelementos o elementos 1o
· Existen otros, llamados microelementos, que constituyen el 0,95% de la materia viva e incluyen al
Na, K, Fe, Mg, Cl y Ca (según Blanco, el Ca es un macroelemento, y el S un microelemento, a diferencia de
Curtis)
· Finalmente, existen muchos elementos llamados oligoelementos, que se encuentran en
proporciones ínfimas en los seres vivos. Ellos son: Mn, Mo, Co, Cu, Zn, F, I
En los seres vivos la materia se ordena en los llamados niveles de organización biológica. Cada nivel,
desde el subatómico hasta el de la biosfera, tiene propiedades particulares (o emergentes) que surgen de
la interacción entre sus componentes. Así:
· El nivel subcelular abarca los organoides celulares.
· El nivel celular abarca las células, unidades de los seres vivos
· El nivel tisular abarca los tejidos, formados por las asociaciones entre células.
· El nivel orgánico abarca los órganos, formados por asociaciones entre los tejidos.
.C
NOTA: si querés profundizar estos temas, leete la parte de la teoría atómico-molecular, que te di en la UP
No 1 de CyD y los fundamentos de ecología de Sutton, que trata el tema de los sistemas bióticos y los
niveles de organización de los seres vivos.
67
LAS CELULAS: INTRODUCCION
LAS CELULAS: INTRODUCCION
En algún momento de la historia de este planeta aparecieron sistemas biológicos capaces de
producir descendientes y evolucionar, un hecho íntimamente asociado con los cambios que sufrió la Tierra.
Para introducirnos en el origen de las primeras formas vivas, debemos conocer las condiciones iniciales de
la Tierra a partir de las cuales pudieron haberse establecido. (leer el origen de la vida)
La vida se caracteriza por una serie de propiedades que emergen en el nivel de organización celular.
La teoría celular constituye uno de los principios fundamentales de la biología y establece que:
a- Todos los organismos vivos están formados por 1 o más células.
b- Las reacciones químicas de un organismo vivo, incluyendo los procesos liberadores de energía y
las reacciones biosintéticas, tienen lugar dentro de las células.
c- Las células se originan de otras células.
d- Las células contienen la información hereditaria de los organismos de los cuales son parte y esta
información pasa de la célula progenitora a la célula hija.
Una de las preguntas fundamentales de la biología moderna es cómo empezó la vida. Las evidencias
actuales aportan muchas pistas acerca de la aparición de la vida en la Tierra. La edad de nuestro planeta se
estima en 4.600 millones de años. Como evidencias de vida, se han encontrado microfósiles de células
semejantes a bacterias que tienen 3.500 millones de años de antigüedad y existen, además, otras
evidencias indirectas de vida de hace 3.850 millones de años.
Se han propuesto diversas hipótesis para explicar cómo podrían haber surgido compuestos
orgánicos en forma espontánea en la Tierra primitiva y estructuras semejantes a células a partir de esos
agregados de moléculas orgánicas.
Las células más tempranas pudieron haber sido heterótrofas o autótrofas. Los primeros autótrofos
pueden haber sido quimiosintéticos o fotosintéticos. Con la aparición de la fotosíntesis, la energía que fluía
a través de la biosfera adoptó su forma moderna dominante: la energía radiante del Sol es capturada por
autótrofos fotosintéticos y encauzada por ellos hacia los organismos heterótrofos. Los heterótrofos
modernos incluyen a los hongos y a los animales, al igual que a muchos tipos de organismos unicelulares.
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39Nutrición 2022
Los autótrofos modernos incluyen a otros tipos de organismos unicelulares y, lo más importante, a las
plantas verdes.
Hay 2 tipos distintos de células: las procariotas y las eucariotas. Las células procariotas carecen de
núcleos limitados por membrana y de la mayoría de las organelas que se encuentran en las células
eucariotas. Los procariotas fueron la única forma de vida sobre la Tierra durante casi 2.000 millones de
años; después, hace aproximadamente 1.500 millones de años, aparecieron las células eucariotas. Se ha
postulado la llamada «teoría endosimbiótica» para explicar el origen de algunas organelas eucarióticas
(como las mitocondrias). Los organismos multicelulares, compuestos de células eucarióticas especializadas
para desempeñar funciones particulares, aparecieron en una época comparativamente reciente, sólo hace
unos 750 millones de años.
Por ser de un tamaño muy pequeño, las células y las estructuras subcelulares necesitan de
microscopios para poder ser observadas por el ojo humano, de limitado poder de resolución. Los 3 tipos
principales son el microscopio óptico común (MOC), el microscopio electrónico de transmisión (MET) y el
microscopio electrónico de barrido (MEB). Se han desarrollado además otras técnicas microscópicas. Los
sistemas ópticos especiales de contrasto de fase, de interferencia diferencial y de campo oscuro hacen
posible estudiar células vivas. Un avance tecnológico importante fue el uso de computadoras y cámaras de
video integradas a los microscopios.
68
EL FLUJO DE ENERGIA
EL FLUJO DE ENERGIA
Los sistemas vivos convierten la energía de una forma en otra a medida que cumplen funciones
esenciales de mantenimiento, crecimiento y reproducción. En estas conversiones energéticas, como en
todas las demás, parte de la energía útil se pierde en el ambiente en cada paso.
Las leyes de la termodinámica gobiernan las transformaciones de energía. La 1a ley establece que la
energía puede convertirse de una forma a otra, pero no puede crearse ni destruirse. La 2a ley establece que
en el curso de las conversiones energéticas, el potencial termodinámico (o energía potencial
termodinámica) de un sistema en el estado final siempre será menor que el potencial termodinámico del
mismo sistema en el estado inicial. Otra manera de enunciar la 2a ley de la termodinámica es que todos los
procesos naturales tienden a ocurrir en una dirección tal que la entropía (la medida del «grado de
desorden» o de «aleatoriedad») del universo se incrementa. Para mantener la organización de la cual
depende la vida, los sistemas vivos deben tener un suministro constante de energía que les permita superar
la tendencia hacia el desorden creciente. El sol es la fuente original de esta energía.
Las transformaciones energéticas en las células vivas implican el movimiento de electrones de un
nivel energético a otro y, frecuentemente, de un átomo o molécula a otro.
Las reacciones de oxidación-reducción implican movimiento de electrones de un átomo a otro. Un
átomo o molécula que pierde electrones se oxida; el que los gana se reduce.
El total de las reacciones químicas que ocurren en las células constituyen el metabolismo. Las
reacciones metabólicas ocurren en series, llamadas vías, cada una de las cuales sirve a una función
determinada en la célula. Cada paso en una vía es controlado por una enzima específica. Las reacciones
escalonadas de las vías enzimáticas les permiten a las células llevar a cabo sus actividades químicas con una
notable eficiencia, en lo que concierne a la energía y a los materiales.
Las enzimas funcionan como catalizadores biológicos. Así, disminuyen la energía de activación e
incrementan enormemente la velocidad a la que se producen las reacciones químicas. Las reacciones
catalizadas por enzimas están bajo un estricto control celular. Los principales factores que influyen sobre
la velocidad de las reacciones enzimáticas son las concentraciones de enzima y de sustrato y la
disponibilidad de los cofactores requeridos. Muchas enzimas son sintetizadas por las células o activadas
sólo cuando son necesarias.
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40Nutrición 2022
El ATP es el principal transportador de energía en la mayoría de las reacciones que tienen lugar en
los sistemas vivos. Las células son capaces de llevar a cabo procesos y reacciones endergónicas (tales como
reacciones biosintéticas, transporte activo o el movimiento de microtúbulos) acoplándolas a reacciones
exergónicas que suministran un exceso de energía. Estas reacciones acopladas generalmente involucran a
compuestos trifosfato como el ATP u otros. Las familias de enzimas denominadas quinasas y fosforilasas
adicionan o remueven un grupo fosfato a otra molécula respectivamente. La transferencia de grupos
fosfato (o fosforilación) cumple un papel importante en la regulación de muchas reacciones químicas de la
célula
69
LEYS DE LA TERMODINAMICA
La 1a ley de la termodinámica establece que la energía puede convertirse de una forma otra, pero
no puede crearse ni destruirse. La energía puede almacenarse en varias formas y luego transformarse en
otras. Cuando los organismos oxidan carbohidratos, convierten la energía almacenada en los enlaces
químicos en otras formas de energía. En una noche de verano, por ejemplo, una luciérnaga convierte la
energía química en energía cinética, en calor, en destellos de luz y en impulsos eléctricos que se desplazan
a lo largo de los nervios de su cuerpo. Las aves y los mamíferos convierten la energía química en la energía
térmica necesaria para mantener su temperatura corporal, así como en energía mecánica, energía eléctrica
y otras formas de energía química. En el caso de las reacciones químicas, esto significa que la suma de la
energía de los productos de la reacción y la de la energía liberada en la reacción misma es igual a la energía
inicial de las sustancias que reaccionan.
La 2a ley establece que en el curso de las conversiones energéticas, el potencial termodinámico (o
energía potencial termodinámica) de un sistema en el estado final siempre será menor que el potencial
termodinámico del mismo sistema en el estado inicial. La diferencia entre los potenciales termodinámicos
de los estados inicial y final se conoce como cambio en la energía libre (o de Gibbs) del sistema y se simboliza
como DG.
Las reacciones exergónicas (que liberan energía) tienen un G negativo y las reacciones endergónicas
(que requieren de energía) tienen un ÄG positivo. Los factores que determinan el G incluyen H, el cambio
en el contenido de calor, y S, el cambio en la entropía, que es una medida del comportamiento aleatorio
o desorden del sistema. Estos factores se relacionan según la siguiente fórmula:
G = H - T S.
La entropía de un sistema es una medida del «grado de desorden» o «grado de aleato-riedad» de
ese sistema. Supongamos que dividimos el espacio contenido en una caja en pequeños compartimientos y
queremos distribuir moléculas de 2 gases (a las que llamaremos moléculas «blancas» y moléculas «negras»)
en esos compartimientos. Hay muchas más maneras de disponer las moléculas dentro de la caja si no
establecemos ninguna restricción que si pedimos, por ejemplo, que todas las moléculas «blancas» estén de
un lado de la caja y todas la «negras» del otro. Decimos que el sistema de moléculas está más «ordenado»
en el último caso. Pero, ¿qué significa esto?. Si representamos el «orden» del sistema con el número de
maneras de disponer los elementos implica un sistema menos ordenado, o bien, más desordenado.
Diremos que la entropía del sistema está asociada al número de maneras mencionado, de forma que un
sistema más desordenado posee mayor entropía.
Entonces, otra manera de enunciar la segunda ley de la termodinámica es que todos los procesos
naturales tienden a ocurrir en una dirección tal que la entropía del Universo se incrementa. Para mantener
la organización de la cual depende la vida, los sistemas vivos deben tener un suministro constante de
energía que les permita superar la tendencia hacia el desorden creciente. El Sol es la fuente original de esta
energía.
70
REACCIONES DE OXIDACION-REDUCCION
REACCIONES DE OXIDACION-REDUCCION
Los electrones poseen diferentes cantidades de energía potencial dependiendo de su distancia al
núcleo del átomo y de la atracción ejercida por el núcleo sobre ellos. Un ingreso de energía lanzará a un
electrón a un nivel energético más alto, pero si no se añade energía, el electrón permanecerá en el nivel
energético más bajo que encuentre disponible.
.C
Las reacciones químicas son, esencialmente, transformaciones de energía en virtud de las cuales la
energía almacenada en los enlaces químicos se transfiere a otros enlaces químicos recién formados. En
estas transferencias, los electrones se desplazan de un nivel de energía a otro. En muchas reacciones, los
electrones pasan de un átomo o molécula a otro. Estas reacciones, que son de gran importancia en los
sistemas vivos, se conoce como de oxidación-reducción (redox). La pérdida de un electrón se denomina
oxidación y el átomo o molécula que pierde el electrón se dice que se ha oxidado. La razón de que la pérdida
de electrones se conozca como oxidación es que el oxígeno, que atrae muy fuertemente a los electrones,
es el que por lo general actúa como aceptor de electrones.
La reducción es, por el contrario, la ganancia de un electrón. La oxidación y la reducción siempre
ocurren simultáneamente, porque el electrón que pierde el átomo oxidado es aceptado por otro átomo
que se reduce en el proceso. En las reacciones de oxidación-reducción se produce un movimiento de
electrones de un átomo a otro. Un átomo o molécula que pierde electrones se oxida; el que los gana se
reduce.
En algunas reacciones de oxidación-reducción, como la oxidación de sodio y la reducción del cloro,
se transfiere únicamente un electrón de un átomo a otro. Estas simples reacciones son típicas de los
elementos o de las moléculas inorgánicas. En otras reacciones de oxidación-reducción, como es la oxidación
parcial del metano CH4, electrones y protones van juntos.
En estas reacciones (muy comunes entre moléculas orgánicas) la oxidación es la pérdida de átomos
de hidrógeno y la reducción es la ganancia de átomos de hidrógeno. Cuando un átomo de oxígeno gana 2
átomos de hidrógeno, evidentemente el producto es una molécula de agua.
En los sistemas vivos, las reacciones que capturan energía (fotosíntesis) y las reacciones que liberan
energía (glucólisis y respiración), son reacciones de oxidación-reducción. La oxidación completa de un mol
de glucosa libera 686 kilocalorías de energía libre; de modo inverso, la reducción de dióxido de carbono
para formar un mol de glucosa almacena 686 kilocalorías de energía libre en los enlaces químicos de la
glucosa. Si esta energía fuera liberada de una sola vez, la mayor parte se disiparía como calor. Esto no
solamente no sería útil para la célula, sino que la alta temperatura resultante sería letal. Sin embargo, la
vida ha evolucionado adquiriendo mecanismos que regulan la marcha de estas reacciones químicas y una
multitud de otras, de modo tal que la energía se almacena en enlaces químicos particulares de los que
puede ser liberada en pequeñas cantidades cuando la célula lo necesite. Estos mecanismos, con la aparición
de nuevos tipos de moléculas, permiten un aprovechamiento eficaz de la energía sin alterar el delicado
equilibrio que caracteriza a los sistemas biológicos. Implican generalmente secuencias de reacciones,
algunas de las cuales son reacciones de oxidación-reducción. Aunque cada reacción en la secuencia
representa solamente un pequeño cambio en la energía libre, el cambio global de energía libre para la
secuencia puede ser considerable.
71
GLUCOLISIS Y RESPIRACION
GLUCOLISIS Y RESPIRACION
La oxidación de la glucosa es una fuente principal de energía en la mayoría de las células. Cuando la
glucosa se degrada en una serie de pequeños pasos por medio de enzimas, una proporción significativa de
la energía contenida en la molécula vuelve a empaquetarse en los enlaces fosfato de las moléculas de ATP.
La primera fase en la degradación de la glucosa es la glucólisis que se efectúa en el citoplasma de la
célula. La segunda fase es la respiración aeróbica, que requiere oxígeno y, en las células eucariotas, tiene
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42Nutrición 2022
lugar en las mitocondrias. La respiración comprende el ciclo de Krebs y el transporte terminal de electrones
acoplado al proceso de fosforilación oxidativa. Todos estos procesos están íntimamente relacionados.
En condiciones anaeróbicas, el proceso de fermentación transforma al ácido pirúvico producido por
la glucólisis o en etanol o en ácido láctico.
Es posible saber cómo y en qué cantidad la energía química, originalmente presente en la molécula
de glucosa, se recupera en forma de ATP en el curso de la degradación de la molécula de glucosa. Así, es
posible calcular el rendimiento energético global de la oxidación de la glucosa, que puede dar como
resultado un máximo de 38 moléculas de ATP. La actividad de la glucólisis y la respiración están reguladas
de acuerdo con las necesidades energéticas de la célula.
Hasta ahora nos hemos referido a la degradación de la molécula de la glucosa, pero otras moléculas
alimenticias, que incluyen a las grasas, los polisacáridos y las proteínas, pueden ser también degradadas a
compuestos que pueden ingresar en las vías centrales (glucólisis y ciclo de Krebs) en diferentes pasos. La
biosíntesis de compuestos orgánicos utiliza los compuestos precursores derivados de intermediarios en la
secuencia respiratoria y es impulsada por la energía derivada de esos procesos. Así, otras vías catabólicas y
anabólicas están íntimamente interrelacionadas.
.C
Un panorama general de la oxidación de la glucosa: la oxidación consiste en la pérdida de un electrón y la
reducción es la ganancia de un electrón. Dado que en las reacciones de oxido-reducción espontáneas, los
electrones van de niveles de energía mayores a niveles menores, cuando una molécula se oxida,
habitualmente libera energía.
En la oxidación de la glucosa, los enlaces carbono-carbono (C-C), carbono-hidrógeno (C-H) y oxígeno-
oxígeno (O-O) se cambian por enlaces carbono-oxígeno (C-O) e hidrógeno-oxígeno (H-O), a medida que los
átomos de oxígeno atraen y acaparan electrones. La ecuación resumida de de este procedo es:
Glucosa + Oxígeno
o bien,
Dióxido de Carbono + Agua
C6H12O6 + 6O2
6CO2 + 6H2O
Δ G= -686kcal/mol
Los sistemas vivos son expertos en conversiones energéticas. Su organización les permite atrapar
esta energía libre, de modo que no se disipe al azar, sino que pueda usarse para hacer el trabajo de la célula.
Aproximadamente el 40 % de la energía libre desprendida por la oxidación de la glucosa se conserva en la
72
LA ALIMENTACION
LA ALIMENTACION
.C
La alimentación humana es una compleja función vital y social con intrincados aspectos biológicos,
psicológicos y culturales.
Los seres humanos somos omnívoros, nuestro entorno humano nos enseña qué es alimento entre
todo lo potencialmente comestible. Es decir, que en el seno de la cultura se resuelve la necesidad de ali-
mentación. Existen grandes diferencias entre las elecciones alimentarias grupales. Las prácticas sociales y
las relaciones personales ponen acentos decisivos en el acto humano de la alimentación como hecho social
y psicológico.
La abundante disponibilidad de alimentos (al que sólo tiene acceso una fracción de la humanidad)
es un hecho reciente de la historia humana. La revolución industrial y biotecnológica ha introducido
cambios radicales en las prácticas agrícolas y ganaderas. La incorporación de técnicas de procesamiento y
conser-vación de alimentos ejercen efectos positivos y negativos sobre la alimentación.Se producen
muchísimos alimentos, sin embargo, la distribución y el reparto de recursos son tan inequitativos que
acceder a una alimentación suficiente es un privilegio.
La medicina, mediante la Nutrición, efectúa recomendaciones sobre qué comer y cómo comer. Hay
una larga historia de «modas médicas», muchas demostraron ser contraproducentes, ya que es imposible
medicalizar la comida.
La medicina debe reconocer la importancia de la alimentación en el logro de una vida plena y
saludable, la mejor herramienta a utilizar sería la promoción de salud.
El consumo energético externo y las revoluciones por la energía
El ser humano es un ser cultural, por lo que requiere consumo de energía para la creación y mante-
nimiento de sus culturas.
Entendiendo a la cultura como el conjunto de rasgos distintivos, espirituales y materiales,
intelectuales y afectivos que caracterizan a una sociedad o grupo social en un período determinado
(engloba los modos de vida, arte, tecnología, derechos, creencias, etc.).
Entonces el consumo energético humano es:
- empleado para satisfacer sus procesos vitales (CEI)
- utilizado para crear, mantener y desarrollar cultura (CEE).
El CEE es propio del hombre, tiene escasa variabilidad entre países, grupos humanos e individuos.
Depende de las características de la cultura y varía el gasto de energía para mantenerla.
A través de la historia del hombre el consumo energético se ha transformado (aumentando) pero
esto no ha sido en forma simultánea en todas las regiones del mundo.
Existen grandes incrementos que se correlacionan históricamente con grandes descubrimientos,
por ello se los llama revoluciones
73
El CEE durante diferentes estadios culturales
El CEE durante diferentes estadios culturales
· el hombre cazador – recolector: es el más prolongado, se caracterizó por la revolución de las
herramientas (fabricación de herramientas, uso del fuego y empleo de pieles para abrigarse).
· el hombre agricultor: el hombre se hizo sedentario, surgiendo los primeros poblados, con esto se
iniciaron las actividades agrícolas y la cría de ganado: la revolución de la agricultura. Esto permitió la
disponibilidad de alimentos y surgió la división del trabajo y el rápido crecimiento de la población.
· el hombre industrial: fines del siglo XVIII, se inventó la máquina de vapor y comenzó el empleo de
combustibles fósiles en las fábricas: la revolución industrial.
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45Nutrición 2022
· el hombre tecnológico: post – segunda guerra mundial: la revolución tecnológica. Se utilizan
máquinas destinadas a ahorrar mano de obra, esfuerzo físico y tiempo, a lograr precisión y seguridad, a
entretener, etc.
El consumo de energía externa en la actualidad, varía según los países, siendo las naciones
industrializadas las que emplean la mayor parte de la energía mundial.
74
CULTURA
CULTURA
FUENTES:
- Canclini N. (1981). Cultura e ideología. En: Cultura y sociedad. Una introducción. Editorial CCE.
- Canclini N. (1990). Entrada. En: Culturas híbridas. Estrategia para entrar y salir de la modernidad. Editorial
Grijalbo.
- Linton R. (1969). El individuo, la cultura y la sociedad. En: Linton R. Cultura y compromiso. Editorial FCE
.C
Cada sociedad, cada cultura, genera saberes, valores e instituciones desde donde se intentarán resolver
las problemáticas de salud-enfermedad, determinarán y/o condicionarán las situaciones grupales e
individuales.
Las tres corrientes del pensamiento
75
FILOSOFÍA IDEALISTA
FILOSOFÍA IDEALISTA: la cultura es la educación, erudición, refinamiento, cúmulo de conocimientos
y aptitudes intelectuales, los valores las creencias espirituales, el perfeccionamiento moral, intelectual y
estético. Aquí se opone el concepto de cultura al de civilización (que es el campo de las actividades técnicas
y económicas). La cultura se ve como la esfera más elevada del desarrollo social; y la civilización como los
bienes y actividades inferiores necesarios para la supervivencia y el avance material, pero que no
contribuyen a la dignificación del hombre. Este concepto de cultura da origen a las expresiones «ser culto»,
«sociedades cultas», etc. Ej.: durante la conquista de América se justificó la dominación y sometimiento de
los indígenas en base a esta concepción, alegando que debían «ser cultivados» (en relación a la religión, la
educación, las formas de organización social, etc.).
·
76
· ANTROPOLOGÍA SOCIAL:
· ANTROPOLOGÍA SOCIAL: enfrenta cultura a naturaleza. Cultura es todo lo que no es naturaleza,
todo lo producido por los hombres (lo que la naturaleza no ha dado). Incluye todas las actividades
materiales e ideales de todos los hombres. Son parte de la cultura aún aquellas prácticas o creencias que
suelen juzgarse como manifestaciones de ignorancia (supersticiones, sacrificios humanos) y las normas
sociales. Se reconoce que hay diferentes culturas. Todas las culturas poseen coherencia y sentido, aunque
incluyan prácticas que nos desconciertan o que rechazamos (como la antropofagia o la poligamia), que son
lógicas y funcionales para su existencia.
Durante millones de años, el etnocentrismo (la creencia de que los valores de la propia cultura son
superiores y todas las otras deben ser juzgadas de acuerdo con ello) prevaleció en las relaciones entre los
pueblos; esto se hace extensivo a las culturas. De allí considerar a la cultura propia como «superior» a la
ajena.
Cada sociedad, cada cultura, tiene derecho a desenvolverse en forma autónoma, sin que haya teoría
de lo humano de alcance universal que pueda imponerse a otras argumentando cualquier tipo de
superioridad. Así todo tipo de etnocentrismo debe quedar descalificado y se debe admitir el relativismo
cultural
77
RELATIVISMO CULTURAL
El relativismo cultural permite superar el etnocentrismo pero es inútil si se piensa que cada cultura
puede existir sin saber nada de las otras.Es decir, que el relativismo cultural, es cotidianamente negado
cuando las personas deben elegir entre costumbres y valores antagónicos (ya que es imposible que los
pueblos se encierren en un territorio a practicar sus tradiciones sin que nadie los perturbe).
En el mundo contemporáneo, las culturas tienen una interdependencia: la transnacionalización de
la cultura impone un intercambio desigual de bienes económicos y culturales. Hasta los grupos étnicos más
remotos son obligados a subordinar su organización económica y cultural a los mercados nacionales.
78
MATERIALISMO O MARXISMO:
MATERIALISMO O MARXISMO: cultura es la producción de fenómenos que contribuyen mediante
la representación o reelaboración simbólica de las estructuras materiales, a reproducir o transformar al
sistema social. Los procesos ideales (de representación o reelaboración simbólica) son referidos a
estructuras materiales, a las operaciones de reproducción o de transformación social, a las prácticas e
instituciones que implican una cierta materialidad. Ya que no hay producción de sentido que no esté inserta
en estructuras materiales. No hay fenómeno económico o social que no incluya una dimensión cultural que
no lo representemos atribuyéndole un significado. Se considera que el hombre está «suspendido» en una
trama de significaciones que él mismo ha tejido y es su contexto ...esa red es la cultura. Podemos conocer
la cultura estudiando las significaciones compartidas, o lo que es lo mismo, las representaciones sociales.
Las representaciones sociales son instrumentos de ordenación de la conducta colectiva, en la medida en que
son absorbidos y recreados en las prácticas sociales.
.C
Los sistemas simbólicos son modelos:
- de representaciones (modelos de la «realidad social»)
- de orientaciones para la acción (modelos para el comportamiento social).
Esta corriente de pensamiento ha relacionado el concepto de cultura con los conceptos de
producción, reproducción, estructura, superestructura, ideología, hegemonía y clases sociales.
La estructura es la organización económica de la sociedad.
La superestructura son las instituciones jurídico – políticas y las formas de conciencia social.
Así vemos que lo económico y lo cultural, configuran una totalidad indisoluble, aunque en el
capitalismo hay una diferenciación marcada entre las funciones económicas y culturales.
Volviendo a la definición, decir que la cultura se produce significa que la cultura se produce significa
que la cultura no es básicamente expresión, creación o representación, sino un proceso social de producción
(es decir, que hay procesos productivos materiales necesarios para inventar algo, conocerlo o
representarlo). La producción cultural surge de las necesidades globales de un sistema social y está
determinada por él.
También estudiar la cultura como producción supone considerar no sólo el acto de producir, sino
todos los pasos de un proceso productivo: la producción, circulación y recepción (el análisis de la cultura
debe ocuparse del proceso de producción y circulación social de los objetos y los significados que diferentes
receptores le atribuyen).
La cultura también es un instrumento para la reproducción social; es decir, que los sistemas sociales
deben producir, reproducir y reformular las condiciones de producción. Para continuar existiendo toda
formación social debe reproducir: las fuerzas productivas, las relaciones materiales de producción y las
relaciones culturales.
La cultura es también un proceso social de identificación: proceso de definición social frente a otras,
por ejemplo, podemos entenderla como «cultura de clases»; que sería el conjunto de respuestas históricas
derivadas de la posición de clase, que implica valores, comportamientos y formas de vida que apuntan hacia
una visión del mundo y de las relaciones sociales distinta y alternativa a las de las otras clases (lo que crea
lazos de identidad y conciencia de clase, que se expresa en prácticas culturales y en las instituciones).
79
ENCULTURACION Y ENDOCULTURACION
ENCULTURACION Y ENDOCULTURACION
Endoculturación: se ubica en el transcurso de los primeros años de vida y consiste en la transmisión de la
cultura, por parte de los adultos, a la generación que habrá de sucederlos.
Es donde el individuo aprende a convivir conforme su especie y naturaleza, lo cual variará de
acuerdo a cuál sea el grupo humano donde el sujeto se endoculture.
Los hombres hemos creado múltiples y variadas formas de convivencia y acción, de las cuales
internalizamos primariamente por cuestiones circunstanciales de nacimiento y crianza, la propia de nuestro
grupo de pertenencia.
Es un proceso donde el individuo tiene un «rol pasivo», acepta sin cuestionar las formas de com-
portamiento, pensamiento, sentimientos, etc. que le son inculcados. Por ejemplo: tipo de vestimenta,
lenguaje, forma de caminar, etc.
.C
Enculturación: la enculturación es el proceso por el cual el individuo asimila y comparte activamente
(ampliándolas y modificándolas) las pautas de pensamiento, sentimientos y acción acumuladas y
elaboradas por las generaciones anteriores de su mismo cuerpo social, y que éste le transmite
dinámicamente.
Es la adaptación del comportamiento de un individuo a las rutinas de un cuerpo social (grupo o
sociedad), comportándose la mayor parte del tiempo del modo que lo hacen los demás.
Desde el momento que nace, todo ser humano va internalizando el modo de ser propio del grupo
en que se cría, su cultura, pero a lo largo del resto de su vida puede internalizar otras formas. Aprende,
incorpora, reinterpreta formas de actuar, de pensar y sentir propias de su contexto socio-cultural, tamizada
por la interpretación que de ellas hacen sus «agentes socializadores o enculturadores». Es introducido en
el nuevo mundo de su sociedad y cultura, y/o de un sector de la misma (grupos sociales, subculturas). A su
vez tiene la posibilidad de externalizar esos contenidos posibilitando la transformación de la sociedad y
cultura, ya que no es un ente pasivo.
En la enculturación el individuo tiene un «rol activo», que dura toda la vida ya que incluye todos los
procesos posteriores a la niñez que siguen introduciendo al individuo en nuevos sectores de su realidad
sociocultural.
80
CULTURAS HIBRIDAS
CULTURAS HIBRIDAS
Hablar de culturas híbridas remite a las diversas mezclas interculturales que se hallan en las
sociedades actuales y que constituyen la modernidad.
Así podemos decir que la cultura es una hibridación de «lo culto», «lo popular» y «lo masivo».
La historia del arte, la literatura y el conocimiento científico identifican repertorios de contenidos
que debemos manejar para ser cultos en el mundo moderno.
La antropología, el folclor y los populismos políticos reivindican el saber y las prácticas tradicionales,
que constituyen el universo de «lo popular». Y las industrias culturales engendran un sistema de mensajes
masivos atendidos por los comunicólogos y semiólogos: la cultura masiva.
Las culturas híbridas son generadas o promovidas por las nuevas tecnologías comunicacionales, por
el reordenamiento de lo público y lo privado en el espacio urbano; y por la desterritorialización de los
procesos simbólicos.
81
ALIMENTO
ALIMENTO
Es todo producto natural o artificial, que ingerido aporta al organismo los materiales y energía
necesarios para el desarrollo de los procesos biológicos.
TIPOS DE ALIMENTOS
Agua
Minerales
Vitaminas
- alimentos energéticos
(tienen valor calórico) Proteínas
Lípidos o grasas
Glúcidos o hidratos de carbono
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VALOR CALORICO
VALOR CALORICO: es la cantidad de energía (Kcal) que se puede obtener por cada gramo de
alimento energético.
Proteína
Lípido
Hidratos de Carbono
4 Kcal/g
9 Kcal/g
4 Kcal/g
El alcohol (que no es un alimento) ofrece 7 kcal/g , pero son “Kcal vacías”, porque carecen de valor
nutritivo, es decir, no aportan minerales, vitaminas ni fibra.
ALIMENTOS NO ENERGETICOS
83
ALIMENTOS NO ENERGETICOS
AGUA: forma parte de fluidos y líquidos corporales, participa en la regulación de la temperatura corporal
mediante la transpiración, interviene en las reacciones químicas del organismo y en el intercambio
osmótico celular.
VITAMINAS: las liposolubles (A, D, E, y K) resisten las altas temperaturas, pero las hidro-solubles (complejo
B y C) son termolábiles, es decir, no resisten la cocción.
MINERALES: entre ellos los más importantes son:
-CALCIO: es utilizado en la formación de huesos y dientes, función cardíaca, contracción muscular, y
coagulación de la sangre.
-FOSFORO: es utilizado para el mantenimiento del sistema nervioso y también en la formación de huesos y
dientes.
-HIERRO: utilizado en la síntesis de hemoglobina y el cobre en la formación de glóbulos rojos.
-IODO: para la función tiroidea (su déficit provoca bocio).
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51Nutrición 2022
-SODIO, CLORO y POTASIO: participan en la ósmosis (entrada y salida de productos a través de las
membranas celulares). Su desequilibrio puede causar edema
84
ALIMENTOS ENERGETICOS
ALIMENTOS ENERGETICOS
PROTEINAS: su principal función es la formación y reparación de células y tejidos corporales. Forman parte
de las hormonas, enzimas, antígenos y anticuerpos.
Están compuestas por aminoácidos. Actualmente se conocen 22 aminoácidos de los cuales 9 se
consideran esenciales.
Esencial, en nutrición significa que esa sustancia debe ser incorporada a través de la dieta ya que el
organismo no la puede sintetizar. Son esenciales 9 aminoácidos, el agua, los minerales y vitaminas, y
algunos ácidos grasos.
.C
LIPIDOS: sustancias insolubles o poco solubles en agua, como los triglicéridos, el colesterol, la lecitina, etc.
Entre sus funciones podemos citar que se depositan como material de reserva. Actúan como teji-do
de sostén, aislamiento térmico, contribuyen a la absorción de vitaminas liposolubles.
Los triglicéridos se componen de acidos grasos saturados (cada átomo de carbono se satura con
átomos de hidrógeno; favorecen la aterosclerosis) o de acidos grasos insaturados (la cadena de carbonos
no se completa totalmente con hidrógenos; previenen la aterosclerosis).
HIDRATOS DE CARBONO: son el principal combustible celular, transformados en el organismo en forma de
glucosa (glucemia), o bien son almacenados como glucógeno o grasa.
Destacaremos a la fibra dietaria: conjunto de hidratos de carbono que no son digeridos por el
intestino delgado humano (ejemplo: celulosa, lignina, etc.). Tiene múltiples funciones, pero la más
importante es que acelera el tránsito intestinal previniendo de esta manera al cáncer de colon. También
retiene agua en el intestino, por lo tanto las heces son blandas y previene el desarrollo de hemorroides.
Disminuyen la absorción intestinal de grasas, mantienen la tonicidad muscular del colon evitando la
formación de divertículos.
La fibra dietaria es metabolizada en parte por la microflora bacteriana del intestino grueso (pero
cuando no se digiere, no aporta Kcal).
Para poder entender mejor estos temas:
. se recuperarán conceptos sobre estructura de proteínas (UP 1 crecimiento y desarrollo).
. se analizará la estructura de los glúcidos.
. se analizará la estructura de los lípidos.
85
PROTEINAS
ESTRUCTURA DE PROTEINAS
(recuperación de conceptos)
Estructura de proteínas: aminoácidos esenciales y proteínas de alta calidad. Proteínas de origen animal
y vegetal en los alimentos, diferencias en su valor biológico}
El término proteína proviene de la palabra griega proteios que significa «de primera clase». El
nombre fue propuesto por Jöns J. Berzelius en 1838 para resaltar la importancia de estas moléculas. Esta
importancia puede resumirse en cuatro aspectos:
a- Biológicamente: son elementos muy importantes, ya que constituyen alrededor del 50% del peso seco
de un tejido (aproximadamente 15% del peso total), tanto animal como vegetal.
.C
* Estructurales : Ej.: colágeno.
* Enzimáticas: Ej.: fosfatasas.
* Hormonales: Ej.: insulina.
* Defensivas: Ej.: inmunoglobulinas.
* Contráctiles: Ej.: actina - miosina.
* Reguladoras del pH: Ej.: hemoglobina.
* Transportadoras: Ej.: hemoglobina - transferrina.
* Almacenadoras: Ej.: mioglobina - ferritina.
* Receptoras: Ej.: proteína G de la membrana.
* Coaguladoras: Ej.: fibrinógeno.
* Energéticas: Ej.: cualquier proteína.
b- Funcionalmente: tienen gran diversidad, ya que las proteínas pueden ser:
c- Físicamente: las proteínas son:
* Macromoléculas: miden más de 100 Angström (10 nm).
* Tienen alto peso molecular. PM= 6000 daltons.
* Hidrosolubles: por su tamaño y peso, disueltas en agua dan soluciones de tipo coloidal.
Dalton: unidad de masa muy próxima a la de un átomo de H (exactamente 1 en la escala de masa atómica).
Se llama así en honor de John Dalton (1766 - 1844) quien desarrolló la teoría atómica de la materia.
Angström: unidad de longitud equivalente a 10 -10 metros. Se la llama así en honor del espectroscopista
Anders Angström (1814 - 1874).
d- Químicamente: las proteínas contienen C, H, O, N y casi todas tambiém presentan S. La properción de
estos elementos es variable, a excepción del N que representa el 16% de la masa de la proteína, es decir
que cada 6,25 gramos de proteína total existe 1 gramo de N. Esto sirve para determinar la cantidad de
proteína presente, midiendo la cantidad de N de la muestra.
Desde el punto de vista químico a las proteínas se las define como biopolímeros de aminoácidos, es
decir, polímeros que en seres vivos están formados por la sucesión de muchos monómeros llamados:
aminoácidos (Aa)
86
AMINOACIDOS
Son pequeñas moléculas cuyo peso molecular promedio es de 120 daltons y que presentan un grupo
amina (básico) y un grupo carboxilo (ácido) unido al C alfa, por lo que se los llama alfa-aminoácidos.
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53Nutrición 2022
.C
Existen alrededor de 170 Aa que en sangre forman un «pool» o fondo metabólico común a partir
del cual se tomarán algunos Aa para formar proteínas o compuestos nitrogenados no proteicos (melanina,
bases púricas, etc.). Los Aa que forman proteínas son 20, de los cuales 18 se consideran alfa Aa, ya que
presentan el grupo alfa-amina y una cadena lateral (R) que será distinta en cada uno de los 18 alfa-Aa. Los
2 restantes se llaman iminoácidos y en lugar del grupo alfa-amina presentan el anillo pilirrodina.
Con respecto al grupo alfa-amina, éste presenta 2 grupos químicos fundamentales:
* Grupo amina: se comporta como básico.
* Grupo carboxilo: se comporta como ácido.
87
PROPIEDADES DEL AA
PROPIEDADES GENERALES DE LOS Aa
La mayoría de los Aa presentan estereoisómeros de tipo D y L. Sin embargo:
.C
IMP!! « Los Aa que importan desde el punto de vista biológico pertenecen a la serie L, y pueden ser tanto
dextrógiros como levógiros ».
Aa esenciales o indispensables: no son producidos por el organismo y deben ser incorporados con la dieta.
Son 8: * Fenil-alanina.
* Isoleucina.
* Leucina.
* Lisina.
* Metionina.
* Treonina.
* Triptofano.
* Valina.
Aa parcialmente esenciales: son producidos por el organismo pero en escasa cantidad, por lo que sólo
deben ser incorporados con la dieta en casos especiales como ser en la mujer embarazada, mujer
amamantando y el niño en crecimiento.
Son 2: * Arginina.
* Histidina.
Aa no esenciales o dispensables: son producidos en abundancia por el organismo, por lo que no es
necesario incorporarlos con la dieta.
88
PEPTIDOS
e forman por aminoácidos unidos entre sí por medio de enlaces peptídicos. Este enlace es un
enlace de covalente de tipo amida, cuya ecuación de formación es la siguiente:
Enlace peptídico: es uno de los enlaces más fuerte que se conoce y se establece entre el carboxilo (COOH)
de un Aa y el grupo amina (NH2) del siguiente con la consiguiente pérdida de H2O.
Así:
* 2 Aa unidos por un enlace peptídico forman un dipéptido.
* 3 Aa unidos forman un tripéptido.
* de 4 a 10 Aa unidos forman un oligopéptido.
* de 11 a 50 Aa unidos forman un polipéptido.
* Más de 50 Aa unidos forman una (1) proteína.
En los péptidos y en las proteínas se considera un extremo inicial, que es el que tiene el grupo amina
libre, denominado extremo N-terminal o amino-terminal y un extremo opuesto, un extremo final, que es
que tiene el carboxilo libre, denominado extremo C-terminal, el que es considerado el final de la cadena
peptídica o de la proteína según fuere el caso.
A los péptidos y a las proteínas se los puede nombrar de la siguiente manera:
* A todos los Aa, desde el extremo N-terminal se les reemplaza su última letra por el sufijo il.
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56Nutrición 2022
* Al último Aa, ubicado en el extremo C-terminal se lo nombra completo. Por Ej.: el glutatión es un
tripéptido de gran importancia en el glóbulo rojo, donde participa en reacciones de oxido-reducción, que
tienen como objetivo mantener en estado reducido a la hemoglobina. Este tripéptido está formado por los
siguientes Aa desde el extremo N-terminal: ácido glutámico, cisteína y glicina. Por eso se lo llama glutamil-
cisteil-glicina.
Los péptidos y las proteínas se definen por 3 elementos:
- Número de Aa que lo constituyen.
- Tipo de Aa que lo constituyen.
- Secuencia de Aa que lo constituyen.
Ejemplo: no es lo mismo alanil-glicina que glicil-alanina (presentan diferente secuencia).
Con respecto a las propiedades físico-químicas de los péptidos y de las proteínas, estas dependen
más de la configuración de la cadena R, que de los grupos carboxilo y amina, ya que éstos están bloqueados
en la «unión peptídica».
.C
Péptidos de importancia biológica: los péptidos de importancia biológica están unidos por enlaces
peptídicos típicos y cadenas de Aa no lineales sino cíclicas.
Ellos son:
* Glutation.
* Algunas hormonas. Ej.: glucagón.
* Algunos neurotransmisores. Ej.: encefalinas - endorfinas.
89
PROTEINAS
Las proteínas están formadas por la unión de más de 50 Aa.
Estructura: las proteínas se estructuran en 4 niveles que son:
1. Estructura primaria: es la estructura unidimensional o secuencia lineal de Aa que constituyen a una
proteína mantenida por la fuerza del enlace peptídico.
De la estructura primaria de una proteína derivan la mayoría de sus propiedades físico–químicas.
IMP!!!: la estructura primaria depende de la fuerza del enlace peptídico.
R – CO – NH – R ́
Las características del enlace peptídico son las siguientes:
- Es un enlace covalente de tipo amida.
- Se establece entre el COOH de un Aa y el NH2 del siguiente.
- Se forma una molécula de agua por enlace que se forma.
2. Estructura secundaria: es la estructura bidimensional de Aa que está sostenida por puentes de H.
IMP!!!: la estructura secundaria de las proteínas está mantenida por el puente de H.
Las características del puente de H de la estructura 2a son las siguientes:
- Se establece entre restos del grupo amina (NH) de un enlace peptídico, cuyo H es atraído
por el O de restos carbonilo (CO) de otro enlace peptídico.
- Así, el H forma un puente entre dos átomos electronegativos.
- Es un enlace débil, si se lo considera en forma individual, pero la gran abundancia de
estos puentes en la estructura 2a de una proteína crea una fuerza de gran importancia.
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57Nutrición 2022
La disposición espacial de la proteína se relaciona con la secuencia repetitiva de enlaces -C-N-C-C-N-C- que
forman la “columna vertebral” de la proteína.
La estructura 2a de las proteínas fue estudiada por Linus Pauling y Corey, quienes usando métodos
de difracción de rayos X clasificaron a estas estructuras en dos grandes tipos: la hélice alfa y la lámina beta.
a- Hélice alfa: es una estructura muy regular y extendida, tan regular que no admite en su composición
iminoácidos como la prolina o la hidroxiprolina, ya que su anillo pirrolidina incluye el C alfa y por ello no
puede rotar forzando una posición fija en la cadena que le provoca torciones. Tampoco admite Aa muy
reactivos (ácidos y básicos) vecinos entre sí, ya que la interacción entre ambos produciría pliegues y
deformaciones en la hélice alfa. La hélice es dextrógira porque se enrolla en el sentido de las agujas del
reloj, con 5,4 Angström por vuelta completa (la cual abarca 3,6 restos de Aa). Cada Aa se encuentra a una
altura de 1,5 Angström del siguiente. Cada grupo =CO de un Aa puede unirse por puentes de H
intramoleculares con el grupo =NH de otro Aa situado 4 lugares más adelante en la cadena, cuando ésta ha
dado una vuelta completa y ambos grupos quedan vecinos. La hélice alfa predomina en ciertas proteínas
fibrosas como las queratinas de los pelos y de las uñas.
.C
b- Lámina beta: es tan regular como la hélice alfa y está más extendida que la misma, ya que los Aa están
separados 3,5 Angström y no 1,5 como en la hélice alfa. Varias láminas beta pueden unirse mediante
puentes de H intermoleculares, formando estructuras laminares que se pliegan en zig-zag o se doblan sobre
sí mismas (formando una horquilla) y constituyen la lámina plegada. La lámina beta predomina en ciertas
proteínas fibrosas como la fibroína o proteína de la seda.
c- Al azar (random coil): a diferencia de todas las anteriores, que eran estructuras muy regulares, la
estructura al azar no lo es. Esto no significa que adopte cualquier orientación sino que adopta aquella que
sea más estable desde el punto de vista termodinámico. Los segmentos al azar predominan en ciertas
proteínas globulares como las albúminas.
3. Estructura terciaria: es la estructura tridimensional de la proteína mantenida por varios tipos de
fuerzas.
IMP!!!: la estructura 3a está matenida por fuerzas de atracción y repulsión electrostática, puentes de H,
puentes disulfuro (enlaces de tipo covalente) y fuerzas de Van der Waals (entre grupos hidrofóbicos).
a- Puente de hidrógeno: a diferencia del puente de H de la estructura 2a, que se establecía entre
grupos alfa-amina, el de la estructura 3a se establece entre cadenas R de Aa hidroxilados (tirosina, serina,
treonina), en los cuales el H de su OH es atraído por el O del COOH de la cadena R de un Aa ácido (glutámico
o aspártico) o por el grupo imidazol de la histidina.
b- Enlaces electrovalentes o iónicos: son atracciones electrostáticas. Se lo llama también puente
salino, porque se establece entre grupos cargados y de signos opuestos (un ácido con un base, que forman
una sal). En cambio, si los grupos son de igual signo se darán fuerzas de repulsión electrostática.
c- Puente disulfuro (S-S): se establece entre las cadenas laterales de 2 cisteínas, formando el Aa
cistina. Es un enlace covalente muy fuerte, lo que le da sus propiedades de resistencia y viscosidad a ciertas
proteínas fibrosas como las queratinas de las uñas o de los cuernos de los animales.
d- Fuerzas de Van Der Walls: se establece entre cadenas laterales no cargadas (anillos aromáticos
y cadenas alifáticas) que generan fuerzas de repulsión de grupos hidrófobos con el agua, y de atracción de
grupos hidrófilos con la misma. Así, las cadenas R de Aa como leucina, valina, isoleucina, metionina,
triptófano y fenil-alanina se disponen hacia el interior de la molécula, mientras que los grupos polares
carboxilos, sulfhidrilos, oxhidrilos y aminas de las cadenas R de los otros Aa se disponen hacia el exterior,
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58Nutrición 2022
contactando con el agua. Estas fuerzas son las más débiles de las 4 y, sin embargo, las más importantes en
la estructura 3° de una proteína globular, ya que en ella se puede establecer enorme N° de estos enlaces
en su interior.
Las 2 estructuras terciarias más importantes son:
* Globular: permite acodaduras y plegamientos para que la molécula adopte su estructura esférica.
Es hidrosoluble, ya que en su superficie externa se ponen los Aa polares. Presenta predominio de
segmentos al azar que pueden constituir enteramente la proteína o bien pueden intercalarse con algunas
hélices alfa y láminas beta, siendo la excepción la hemoglobina, que a pesar de ser globular presenta
predominio de hélices alfa. Las proteínas globulares tienen gran diversidad funcional, pudiendo actuar
como hormonas, enzimas, anticuerpos, etc.
* Fibrilar: es hidroinsoluble, ya que presenta hacia su exterior los grupos no polares o hidrófobos.
Presenta predominio de hélices alfa o láminas beta por lo que se acepta que bastan las estructuras 2a
descriptas para explicar la conformación de una proteína fibrosa. Son proteínas de sostén en las que
predomina francamente un eje longitudinal.
.C
4. Estructura cuaternaria: se forma por la unión de muchas proteínas mantenidas por los mismos
enlaces que mantienen a la estructura terciaria. Cuando una proteína llega hasta el nivel 4, se dice
que es oligomérica. Por su parte, cada una de las unidades que conforman a una proteína
oligomérica se llaman protómero.
Ej.: hemoglobina, que es una proteína tetramérica porque está formada por 4 unidades; insulina,
que es una proteína dimérica porque está formada por dos unidades, etc.
90
DESNATURALIZACION
- Desnaturalización: es la ruptura de las estructuras cuaternaria y terciaria de una proteína (y a veces
también de la secundaria) sin afectar a la estructura primaria (no afecta al enlace peptídico).
Este proceso puede ser reversible o irreversible, puede insolubilizar a la proteína y generalmente
conduce a la pérdida de su actividad biológica. Ej.: la desnaturalización por calor a 95oC es irreversible.
La desnaturalización puede ocurrir por la acción de:
- Calor.
- Acidos o bases fuertes.
- Radiaciones.
- Grandes presiones.
- Alcoholes y otros solventes orgánicos.
- Soluciones concentradas de urea.
- Congelamientos repetidos
- Metales pesados.
91
HIDROLISIS
Hidrólisis: es la degradación completa de una proteína. Es siempre irreversible, ya que produce la
separación de los Aa constituyentes de la misma. Así, aumentan los grupos COOH y NH2 libres.
El proceso de hidrólisis destruye el enlace peptídico y no permite conocer la estructura 1a de una
proteína, al separar sus Aa constituyentes (no se puede conocer el orden en que estaban unidos).
Esto puede darse de 2 maneras:
a- Hidrólisis ácida: ocasionada por ácidos fuertes a alta temperatura y presión. Generalmente se
realiza con HCl 6N durante 12-36 hs a 100-110 o C. Si el proceso se extiende más tiempo (20-48
hs) a 110o C y vacío, pueden destruirse ciertos Aa como el triptófano. La hidrólisis puede
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59Nutrición 2022
conseguirse también reemplazando el HCl por NaOH 2N en las mismas condiciones de T y P. A
esto se lo llama hidrólisis alcalina.
b- Hidrólisis enzimática: ocasionada por enzimas proteolíticas. Estas pueden ser de dos tipos:
- Exopeptidasas: atacan las uniones peptídicas desde los extremos del péptido y son dos:
. Carboxipeptidasa: ataca desde el extremo C-terminal y se divide en dos tipos: A (o 1) y B (o
2). La carboxipeptidasa A no actúa si el Aa del extremo C-terminal es arginina, lisina o prolina, mientras que
la carboxipeptidasa B puede hacerlo. Ninguna de las dos actúa si el penúltimo Aa es prolina.
. Aminopeptidasa: ataca las uniones peptídicas desde el extremo N-terminal.
- Endopeptidasas: atacan las uniones peptídicas del interior de la molécula de la proteína, y son:
.C
. Pepsina: ataca cualquier proteína, menos protaminas, mucoproteínas y queratinas. Ataca
selectivamente las uniones peptídicas que involucran el grupo NH2 de Aa aromáticos (fenilalanina, tirosina
y triptófano)
. Tripsina: tiene selectividad por las uniones peptídicas que involucran el grupo COOH de
lisina y arginina. Si se quiere que sólo ataque la arginina, puede bloquearse la lisina con anhídrido maleico.
Si además se pretende su acción sobre la cisteína, puede transformarse a la misma en aminocisteína
(parecida a la lisina) con etilenimina (reacción de aminoetilación).
. Quimotripsina: ataca selectivamente las uniones peptídicas que involucran el grupo COOH
de Aa aromáticos y algunos alifáticos como la leucina. No actúa si estos Aa están unidos al NH de prolina.
92
CORRELACION ESTRUCTURA / FUNCION DE LAS PROTEINAS:
CORRELACION ESTRUCTURA / FUNCION DE LAS PROTEINAS: las proteínas pueden clasificarse, de acuerdo
a su asociación o no con otras estructuras no proteicas, en:
I- Proteínas simples: por hidrólisis liberan sólo Aa, y de acuerdo a su estructura tridimensional se clasifican
en:
* Fibrosas.
* Globulares.
1- Proteínas fibrosas: hay tres clases principales: las queratinas, la elastina y el colágeno. Se las llama
también proteínas albuminoides o escleroproteínas, ya que por su resistencia constituyen los tejidos de
sostén del organismo.
2- Proteínas globulares: entre ellas encontramos las albúminas, las globulinas, las histonas, las gliadinas y
las gluteínas. Estas últimas están en los granos de los cereales, donde tienen escaso valor nutritivo, ya que
presentan un bajo porcentaje de Aa esenciales. Ej: gliadina del trigo, zeína del maíz, etc.
II- Proteínas conjugadas: están formadas por una proteína simple llamada apoproteína unida a otra no
proteica llamada grupo prostético. Se las clasifica según la naturaleza del mismo en: nucleoproteínas,
cromoproteínas, glicoproteínas, fosfoproteínas, lipoproteínas y metaloproteínas.
93
HIDRATOS DE CARBONO
Los hidratos de carbono, también designados carbohidratos o glúcidos, son importantes componentes de
los seres vivos. Pueden ser considerados desde 4 puntos de vista:
a- Biológicamente: abundan en tejidos vegetales, constituyendo los elementos fibrosos o leñosos de su
estructura, o los productos de reserva nutricia de tubérculos, semillas y frutos. También se encuentran
ampliamente distribuidos en tejidos animales, ya sea disueltos en los humores orgánicos como la sangre, o
formando acúmulos que sirven de reserva energética en la célula, o integrando complejas moléculas que
participan en muy diversas funciones.
.C
b- Funcionalmente: están relacionados con el aprovechamiento energético, ya sea como combustible
inmediato (ej; glucosa en animales y fructosa en vegetales) o como reserva energética (ej: almidón en
vegetales y glucógeno en animales). Los vegetales tienen la capacidad de sintetizar hidratos de carbono a
partir de CO2 y H2O. Para ello utilizan energía lumínica, a través de un proceso denominado fotosíntesis.
Los glúcidos así producidos por los vegetales pueden ser ingeridos como alimentos por animales, los cuales
son capaces de utilizar estos glúcidos como combustible, es decir, como fuente de energía útil para el
cumplimiento de sus funciones y también como materia prima para algunas sintesis. En la alimentación
humana, los glúcidos constituyen el principal aporte desde el punto de vista energético. En una dieta
equilibrada, entre 50 y 60 % del total de calorías debe ser provisto como hidratos de carbono, siendo el
almidón el glúcido más importante de la alimentación.
c- Físicamente: la mayoría de los glúcidos son hidrosolubles, blancos, dulces, cristalinos y reductores.Químicamente: los glúcidos están compuestos por carbono, hidrógeno y oxigeno y pueden definirse
como polihidroxialdehídos o polihidroxicetonas. Esto es, son compuestos que poseen una función aldehído
o cetona y varias funciones alcohólicas.
También se consideran glúcidos aquellas sustancias que pueden originar esos polihidroxialdehídos
o polihidroxicetonas cuando son sometidas a hidrólisis.
Clasificación: según la complejidad de la molécula, los hidratos de carbono se clasifican en:
a- monosacáridos.
b- oligosacáridos.
e- polisacáridos.
a- Monosacáridos o azúcares simples: están constituidos por solo un polihidroxialdehído o polihidroxi-
cetona. Se pueden obtener como cristales de color blanco, solubles en agua. Muchos de ellos poseen sabor
dulce. El representante de mayor importancia de este grupo es la glucosa.
b- Oligosacáridos: están compuestos por la unión de dos a diez monosacáridos. Por hidrólisis dejan en
libertad los monosacáridos constituyentes. Se designan como disacáridos, trisacáridos, tetrasacáridos, etc.,
según el número de unidades de monosacáridos que los componen. Dentro de este grupo, los repre-
sentantes que más nos interesan son disacáridos. Se obtienen al estado cristalino, son solubles en agua y,
en general, tienen sabor dulce.
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61Nutrición 2022
c- Polisacáridos: son moléculas de gran tamaño, constituidas por la unión de numerosos monosacáridos
que se disponen en largas cadenas lineales o ramificadas. Los polisacáridos son generalmente compuestos
amorfos, insolubles en agua e insípidos
94
MONSACARIDOS
MONOSACARIDOS
.C
Los azúcares simples responden a la definición de polihidroxialdehídos (aldehídos polialcoholes) o
polihidroxicetonas (cetonas polialcoholes). En general, los glúcidos se denominan agregando a su nombre
el sufijo « osa ». Cuando poseen función aldehído, los monosacáridos se llaman aldosas; si tienen fun-ción
cetona, serán cetosas. También se acostumbra designarlos como triosas, tetrosas, pentosas, hexosas, de
acuerdo con el número de carbonos que posea su molécula. Comúnmente se suele combinar en el nombre
la indicación del número de carbonos y la función. Así, una aldohexosa es un glúcido que posee una función
aldehído y seis carbonos, una cetopentosa tiene una función cetona y cinco carbonos. Los monosacáridos
más simples son triosas, de las cuales existe una aldotriosa, el gliceraldehído, y una cetotriosa, la
dihidroxiacetona. Las tetrosas, pentosas, osas, etc., pueden considerarse derivadas de estas triosas por
sucesivo agregado de grupos CH.OH (alcoholes 2o) en cadena lineal entre el grupo aldehído o cetona y la
función alcohólica adyacente.
Los monosacáridos son sustancias reductoras, particularmente en medio alcalino. La presencia del
grupo aldehído o cetona es responsable de esta propiedad. Algunas reacciones de reconocimiento de
monosacáridos, corrientemente utilizadas en el laboratorio, aprovechan esa capacidad reductora (ej;
Fehling o Benedict).
IMP!!! Es decir que los monosacáridos se clasifican en dos familias: aldosas y cetosas según la función
principal que posea su molécula (aldehido o cetona). Cada familia se subdivide en 4 grupos: triosas,
tetrosas, pentosas y hexosas según su número de carbonos. Finalmente, cada grupo puede dividirse en dos
series: D y L, según el isómero que presente.
95
TIPOS
GLUCOSA: llamada también dextrosa en razón de sus propiedades dextrorrotatorias, es el más
abundante y fisiológicamente más importante de los monosacáridos. Es el principal combustible
utilizado por las células. Se la encuentra libre en los frutos maduros y también en la sangre y
humores orgánicos de los vertebrados. La unión de muchas moléculas de glucosa forma
polisacáridos como el almidón, la celulosa, el glucógeno, etc. La glucosa también forma parte de
disacáridos de interés como la sacarosa y la lactosa.
2. GALACTOSA: esta aldohexosa solo excepcionalmente se encuentra libre en la naturaleza. Lo
corriente es encontrarla unida en moléculas más complejas. Asociada a la glucosa forma el
disacárido lactosa o azúcar de leche. La galactosa es menos dulce que la glucosa. Es un epímero de
la glucosa, es decir, es un isómero que difiere en la configuración de uno de sus carbonos, en este
caso, el C4. Presenta forma cíclica piranosa y, por lo tanto, las dos formas alfa y beta.
3. MANOSA: es una aldohexosa que se encuentra formando parte de oligosacáridos constituyentes de
la porción glucídica de muchas glucoproteínas en organismos animales. También se la obtiene por
hidrólisis de ciertos polisacáridos vegetales(mananos). Es un epímero de la glucosa, de la cual difiere
por la configuración del carbono 2.
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.C
4. FRUCTOSA: es una cetohexosa también llamada levulosa debido a sus propiedades levorrotatorias;
su índice de rotación específica es -92,4o. Se encuentra libre en los frutos maduros y en la miel;
tiene mayor poder edulcorante que la glucosa. Combinada con ésta forma la sacarosa o azúcar de
caña. La fructosa posee una función cetona en el carbono 2. En los productos naturales en los cuales
la fructosa está combinada, comúnmente adopta una forma cíclica, por unión hemicetálica entre el
C 2 y el C 5. Se establece así un anillo pentagonal similar al del ciclo furano. De este modo, la función
cetona del carbono 2 es «potencial» y es la responsable de las propiedades reductoras de la
fructosa. Hay dos configuraciones posibles a nivel del carbono 2 en la forma cíclica, alfa y beta.
5. PENTOSAS: la de mayor importancia es la aldopentosa D-ribosa que forma parte de los ácidos
ribonucléicos (ARN) y de otras sustancias de gran interés biológico. Su derivado desoxigenado en el
C2 se llama D-2-deoxirribosa y forma parte del ácido desoxirribonucleico (ADN). En la naturaleza se
las encuentra en forma cíclica tipo furanosa y, por lo tanto, presentan los anómeros alfa y beta.
96
DISACARIDOS
Los disacáridos se forman por unión de dos monosacáridos con pérdida de una molécula de agua.
Describiremos aquellos de mayor interés en el estudio de la bioquímica humana.
1. MALTOSA: también llamado azúcar de malta, es un producto de la hidrólisis del almidón catalizada
por la enzima amilasa. Es algo dulce y muy soluble en agua. Se forma por la unión del carbono 1 de
una α-D-glucosa (unión alfaglucosídica) al carbono 4 de otra molécula de D-glucosa. El aldehído
potencial de una de las glucosas queda libre, de modo que el disacárido es reductor y puede existir
en forma alfa o beta.
2. LACTOSA: se encuentra en apreciables cantidades en la leche. Por hidrólisis origina los
monosacáridos: galactosa y glucosa. La unión entre estos monosacáridos se establece entre el
carbono 1 de la alfa-D-galactosa (unión beta glicosídica) y el carbono 4 de la D-glucosa. Como el
carbono 1 de la glucosa queda libre, el compuesto es reductor y presenta formas alfa y beta.
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.C
3. SACAROSA: es el azúcar habitualmente utilizado como edulcorante en la alimentación. Se lo obtiene
de la caña de azúcar y de la remolacha. Está formada por glucosa y fructosa, unidas por un enlace
doble-mente glicosídico, ya que participan el carbono 1 de alfa glucosa y el carbono 2 de beta
fructosa. De este modo, ambos grupos, aldehído y cetona potenciales, están bloqueados y el
disacárido no tiene capacidad reductora. La sacarosa es dextrógira, pero si se la somete a hidrólisis,
resulta una mezcla equimolecular de glucosa y fructosa libres que es levorrotatoria, pues la fructosa
tiene una levorrotación mayor que la dextrorrotación de la glucosa. Como el sentido de la rotación
se invierte, a la mezcla de glucosa y fructosa resultante de la hidrólisis de la, sacarosa se la llama «
azúcar invertido ».
Sacarosa
POLISACARIDOS
Son sustancias mucho más complejas que los glúcidos hasta aquí considerados. Están constituidos
por numerosas unidades de monosacáridos, unidas entre sí por enlaces glicosídicos. Algunos de ellos son
polímeros de un solo tipo de monosacárido y reciben el nombre de homopolisacáridos, mientras que otros
dan, por hidrólisis, más de una clase de monosacáridos; a éstos se les llama heteropolisacáridos.
Todos ellos son denominados genéricamente glicanos.
La mayoría de los glicanos son compuestos amorfos, blancos, insípidos, no reductores. El tamaño
de la molécula es en general muy grande; pertenecen a la categoría de macromoléculas. Algunos son
insolubles en agua, otros forman en ella soluciones coloidales.
1. Homopolisacáridos: se los denomina agregando el sufijo ano al nombre del monosacárido
constituyente. Los homopolisacáridos formados por glucosa serán glucosanos o glucanos; por
manosa, mananos, etcétera. El tamaño de la molécula de estos polímeros no es constante como el
de las proteínas, que poseen un número definido de unidades componentes. La masa molecular de
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los glicanos varía dentro de amplios límites pues constantemente se está produciendo adición o
separación de restos monosacarídicos según las necesidades funcionales de la célula u organismos
al cual pertenecen.
a. ALMIDÓN: esta sustancia cumple el papel de reserva nutricia en los vegetales. Se
deposita en las células formando gránulos cuya forma y tamaño varían según el
vegetal de origen.
El almidón es el principal hidrato de carbono de la alimentación
humana. Se encuentra en abundancia en cereales, en la papa y en ciertas legumbres.
Está compuesto por dos glucanos diferentes, la amilosa y la amilopectina. Ambos son
polímeros de glucosa, pero difieren en su estructura y en ciertas propiedades.
Generalmente el almidón contiene alrededor de 20 % de amilosa y el resto es
amilopectina. Esta proporción varía según el origen del almidón.
.C
o Amilosa: puede estar constituida por 1.000 a 5.000 unidades de D-glucosa, lo cual
da una masa molecular que varía entre 160.000 y 800.000 daltons. Las glucosas
se asocian entre sí por enlaces glucosídicos tipo a desde el carbono 1 de una
glucosa al carbono 4 de la siguiente (enlace α 1 - 4), formando largas cadenas.
Este tipo de unión permite una disposición helicoidal de la cadena, la cual se
enrolla alrededor de un eje central. Cada vuelta de la hélice abarca seis unidades
de glucosa. Los grupos hidroxilo de los restos monosacáridos se disponen hacia el
exterior, lo cual deja el interior de la hélice convertido en un ambiente
relativamente hidrófobo. En agua, las moléculas de amilosa tienden a asociarse y
precipitar, razón por la cual no forman soluciones estables. La reacción del
iodo es muy utilizada para el reconocimiento de almidón en el laboratorio. La
amilosa da, con el iodo, un color azul intenso. El diámetro interno de la hélice que
forma la amilosa es suficientemente amplio para alojar moléculas de iodo. El
complejo amilosa-iodo que así se forma es el responsable del color azul.
o Amilopectina: tiene mayor tamaño molecular que la amilosa; puede llegar a
masas de hasta 100 millones de daltons, lo cual implica la polimerización de más
de 600.000 glucosas. La estructura básica es similar a la de la amilosa, es decir,
está constituida por glucosas unidas por enlaces glucosídicos a de carbono 1 a
carbono 4, pero se distinguen por poseer ramificaciones. Las ramificaciones son
cadenas lineales de unas 24 a 26 glucosas unidas entre si por enlaces glucosídicos
α 1 - 4, que se unen a una cadena central de estructura similar, por una unión
glucosídica a que va desde el carbono 1 de la primera glucosa de la ramificación
al carbono 6 de una glucosa de la cadena principal (enlace α 1 - 6). Se estima que
las ramificaciones están separadas entre sí por unas siete unidades de glucosa de
ena sobre la cual se insertan. De las ramificaciones primarias se desprenden,
siempre por enlaces α 1 - 6, otras secundarias y de éstas, ramas terciarias que
tienen una extensión de 15 a 16 unidades. Cuando se calienta almidón en agua,
la amilopectina forma soluciones de gran viscosidad. Debido a los numerosos
grupos hidroxilo en la superficie de la molécula, puede atraer gran cantidad de
agua y formar un gel estable (engrudo de almidón). Las diferencias estructurales
entre las moléculas de amilosa y amilopectina se manifiestan por una distinta
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.C
coloración con el iodo. La amilopectina da color violeta. El almidón no tiene
capacidad reductora, la unión glucosídica entre las unidades de glucosa en la
molécula de amilosa o de amilopectina bloquea las funciones aldehído potencial
(sólo queda libre una de esas funciones en un extremo de la cadena principal). El
almidón de los alimentos es degradado por enzimas de los jugos digestivos hasta
dejar libres sus unidades constituyentes. Sólo los monosacáridos pueden ser
absorbidos por la mucosa intestinal y utilizados por el organismo
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GLUCOGENO
g. GLUCÓGENO: es el polisacárido de reserva en células animales. El hígado y el músculo
son los tejidos más ricos en glucógeno. Es un polímero de muy semejante a la
amilopectina, es decir, presenta una estructura ramificado, con cadenas lineales de
glucosa unidas por enlaces a 1 - 4, que se insertan en otras por uniones α 1 - 6. La
diferencia entre amilopectina y glucógeno radica en el hecho de que éste es mucho
más ramificado. Las ramificaciones se desprenden cada 4 unidades de glucosa en
lugar de cada siete y las ramificaciones secundarias, terciarias y cuaternarias son más
numerosas. Su masa molecular puede alcanzar cientos de millones de daltons. Como
su estructura es muy compacta debido a la proximidad de las ramificaciones, no
forma geles pues no queda mucho espacio para. retener agua; en cambio, la
amilopectina, con una estructura ramificado más abierta, puede fijar mayor cantidad
de agua. Las soluciones acuosas de glucógeno tienen aspecto opalescente. Da color
rojo caoba con el iodo; no es reductor, ya que posee sólo un extremo con carbono
hemiacetálico libre.
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FIBRA DIETETICA
La fibra dietética o también llamada fibra alimentaria no es una entidad homogénea y en sus
distintas modalidades, constituye un importante componente de la dieta.
La American Association of Cereal Chemist (2001) la define como: “la fibra dietética es la parte
comestible de las plantas o hidratos de carbono análogos que son resistentes a la digestión y absorción en
el intestino delgado, con fermentación completa o parcial en el intestino grueso. La fibra dietética incluye
polisacáridos, oligosacáridos, lignina y sustancias asociadas de la planta. Las fibras dietéticas promueven
efectos beneficiosos fisiológicos como el laxante, y/o atenúa los niveles de colesterol en sangre y/o atenúa
la glucosa en sangre”.
Existe una definición más actual que añade a la anteriormente citada el concepto de fibra funcional
o fibra añadida incluyendo así otros HC absorbibles como son el almidón resistente, la inulina y algunos
oligosacáridos y disacáridos.
Hoy en día bajo este concepto se incluyen además: - Almidón resistente. - Oligosacáridos
resistentes. - Hidratos de carbono análogos. - Compuestos asociados a las estructuras vegetales. -
Macronutrientes como proteínas y grasa resistentes al ataque de enzimas digestivas. - Compuestos
bioactivos: carotenos, fitoesteroles, polifenoles etc.
Así, de una manera resumida, podríamos decir que se trata de un componente complejo de origen
únicamente vegetal que incluye polisacáridos de plantas y otros compuestos de la pared vegetal con la
característica común de ser resistentes a la hidrólisis por los enzimas digestivos del intestino delgado.
La fibra dietética alcanza así el intestino grueso y es atacada por la microflora colónica, dando como
resultado ácidos grasos de cadena corta, hidrógeno, dióxido de carbono y metano.
La fibra presenta varios efectos beneficiosos para la salud:
- Prevención del estreñimiento.
- Prevención de la diverticulosis.
- Mejora de la tolerancia a la glucosa y de la respuesta insulínica.
- Reducción del riesgo de sufrir determinadas enfermedades como la hipercolesterolemia,
diabetes, obesidad, enfermedad inflamatoria intestinal y algunos tipos de cáncer.
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CLASIFICACION FIBRAS
- Fibra insoluble o escasamente fermentable: Son compuestos que debido a su
composición química presentan una escasa capacidad para retener agua y crear así
soluciones viscosas tanto en el estómago como en el intestino delgado. Este tipo de fibra
actúa principalmente en el intestino grueso aumentando el peso y el volumen de las
heces. Esto hecho provoca una aceleración del tránsito intestinal y, por consiguiente, un
efecto laxante. Forman parte de este grupo: la celulosa, algunas hemicelulosas y la
lignina.
- Fibra soluble o fermentable: Son compuestos que forman soluciones muy viscosas .
ralentizar el vaciamiento gástrico y
en relación a las funciones digestivas. La fibra soluble, una vez que abandona el estómago
y llega al colon, es un sustrato altamente fermentable por la microbiota colónica
desencadenando varios efectos beneficiosos como el control de la colesterolemia y de la
glucemia entre otros. La acidez que produce dificulta el crecimiento de microorganismos
patógenos en el intestino y presenta un efecto antiinflamatorio, con una acción
protectora frente diferentes patologías del colon (colitis ulcerosa, cáncer de colon...). Es
por esta razón que este tipo de fibra se aconseja en casos de estreñimiento y otros
problemas como pueden ser los divertículos, hemorroides y otros problemas asociados.
Además, diferentes estudios promueven que este tipo de fibra puede reducir el riesgo
de padecer cáncer de colon. Este tipo de fibra tiene menor efecto sobre la masa fecal y
sobre el estreñimiento que la fibra insoluble, ya que, la cantidad de agua que inicialmente
se absorbe se pierde cuando ésta es fermentada en el colon. Por otro lado, al crear
compuestos de alta viscosidad a nivel estomacal
proporcionan sensación de saciedad.
tratamiento del sobrepeso y
la obesidad. Forman parte de este grupo: las gomas, mucílagos, pectinas, determinadas
hemicelulosas, el almidón resistente, la inulina, fructooligosacáridos y los
galactooligosacáridos.
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LIPIDOS
Los lípidos comprenden un grupo heterogéneo de sustancias, cuyas características son:
a- Biológicamente: están ampliamente distribuidas en animales y vegetales.
b- Químicamente: se trata de sustancias muy heterogéneas.
c- Físicamente: su característica común es ser insolubles o poco solubles en agua y solubles
en solventes orgánicos. Esta propiedad se explica por la escasa polaridad de sus moléculas. Además, los
lípidos no forman estructuras poliméricas macromoleculares como las de polipéptidos o polisacáridos,
razón por la cual su masa no alcanza valores muy elevados.
IMP!!! Es decir, que puede definirse a los lípidos como sustancias hidroinsolubles de bajo PM, muy
heterogéneas desde el punto de vista químico.
Clasificación
.C
El estudio de los lípidos tiene especial interés desde el punto de vista biológico, pues desempeñan
importantes funciones:
a- Son componentes esenciales de los seres vivos, en los que constituyen parte fundamental
de todas las membranas celulares.
b- En los animales forman el principal material de reserva energética (grasas neutras).
c- Desde el punto de vista nutritivo, los lípidos de los alimentos son importantes fuentes de
energía por su alto contenido calórico y, además, frecuentemente vehiculizan vitaminas liposolubles.
d- Están relacionadas con este grupo de compuestos numerosas sustancias de importante
actividad fisiológica, como algunas vitaminas, hormonas, ácidos biliares, etcétera.
En el estudio de los lípidos se distinguen, de acuerdo con la complejidad de su molécula, dos
categorías de sustancias, los lípidos simples y los complejos. Además existe un grupo de sustancias que
comparte las propiedades de solubilidad de los lípidos y que generalmente está asociado a ellos en la
naturaleza.
a- lípidos simples: incluye los acilgliceroles y las ceras.
b- lípidos complejos: comprenden los fosfolipidos, los glucolípidos y las lipoproteínas.
c- sustancias asociadas a los lípidos: son diversos compuestos como esteroles, terpenos, vitaminas
liposolubles, etc.
En casi todos los lipidos extraídos de material biológico se encuentran, formando parte de la
molécula, ácidos orgánicos monocarboxílicos a los cuales se denomina genéricamente ácidos grasos. La
importancia de estos compuestos en la constitución de los lípidos y en la determinación de sus propiedades,
aconsejan su estudio en primer término.
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ACIDOS GRASOS
ACIDOS GRASOS
Son ácidos monocarboxilicos, de cadena lineal. Sólo en muy pequeña cantidad se los encuentra
libres, ya que la casi totalidad está combinada, formando lípidos simples o complejos. En la naturaleza se
hallan algunos ácidos grasos cíclicos en los lipidos de ciertos microorganismos y de algunas semillas. En las
ceras, se han aislado ácidos grasos de cadena ramificada.
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80Nutrición 2022
Su estructura general es:
CH 3 -(CH 2 ) n -COOH
Los ácidos grasos entrados de material de origen animal poseen, en general, número par de átomos
de carbono (de 4 hasta 26 carbonos); y pueden ser saturados (sin dobles ligaduras entre carbonos) o
insaturados, es decir, con dobles ligaduras entre carbonos. Los ácidos grasos insaturados pueden presentar
una doble ligadura (monoinsaturados o monoetilénicos), dos doble ligaduras (dietilénicos) o más (poli-
insaturados o polietilénicos). Cuando existe más de un doble enlace, éstos no son conjugados (no están uno
al lado del otro) sino que están separados por un puente metileno.
Se han aislado ácidos grasos con número impar de átomos de carbono, pero en cantidad muy
inferior a los de número par. Como veremos más adelante, esto se explica por el hecho de que los ácidos
grasos se sintetizan o degradan en organismos animales por adición o separación, respectivamente, de
unidades de dos carbonos, lo que lleva forzosamente a la producción de ácidos grasos con número par de
carbonos.
En los lípidos de animales, los ácidos grasos más abundantes son los que poseen 16 o 18 átomos de
carbono (ácido palmítico y esteárico, respectivamente).
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