BIBLIA NUEVA GENERACION-2.pdf - LA BIBLIA BIOQUu00cdMICA 1...

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Unformatted text preview: LA BIBLIA BIOQUÍMICA 1 REALIZADA POR: DENISSE ALEJANDRA MORALES TOVAR OSCAR MARTIN ARROYO LOMAS ÍNDICE Unidad 1 ………………………………………………………………………………………..…. 4 Unidad 2 …………………………………………………………………………………….…… 28 Unidad 3 ……………………………………………………………………………………..….. 68 Unidad 4 ……………………………………………………………………………………...….. 94 Unidad 5 ……………………………………………………………………………………...… 104 Unidad 6 ………………………………………………………………………………………... 125 Unidad 7 ………………………………………………………………………………….…….. 137 2 3 Unidad 1 AGUA Y MINERALES El agua constituye el principal producto final del metabolismo oxidativo de los alimentos, sirve como reactante y como producto en muchas reacciones metabólicas. La homeostasia, es el mantenimiento de la composición del ambiente interno que es esencial para la salud, incluye considerar la distribución del agua en el cuerpo así como el mantenimiento de un PH y concentraciones de electrolitos adecuados. 1-ESTRUCTURA MOLECULAR DEL AGUA El agua es una molécula tetraédrica ligeramente asimétrica. El agua constituye el 60% del organismo y es el solvente universal. Su estructura tridimencional es un tetrahedro irregular con el oxigeno en el centro. La molécula de agua está formada por dos átomos de H unidos a un átomo de O por medio de dos enlaces covalentes. La disposición tetraédrica de los orbitales sp3 del oxígeno determina un ángulo entre los enlaces H-O-H. Aproximadamente de 104'5, además el oxígeno es más electronegativo que el hidrógeno y atrae con más fuerza a los electrones de cada enlace. El resultado es que la molécula de agua aunque tiene una carga total neutra (igual número de protones que de electrones), presenta una distribución asimétrica de sus electrones, lo que la convierte en una molécula polar, alrededor del oxígeno se concentra una densidad de carga negativa , mientras que los núcleos de hidrógeno quedan desnudos, desprovistos parcialmente de sus electrones y manifiestan, por tanto, una densidad de carga positiva. Así se establecen interacciones dipolo-dipolo entre las propias moléculas de agua, formándose enlaces o puentes de hidrógeno, la carga parcial negativa del oxígeno de una molécula ejerce atracción electrostática sobre las cargas parciales positivas de los átomos de hidrógeno de otras moléculas adyacentes. 4 PUENTES DE HIDROGENO Es una interacción electrostática entre un hidrogeno de un dipolo hídrico y el par de electrones no compartidos de otro dipolo hídrico. A. Como se ve en este modelo, el modelo orbital, desde el núcleo de oxígeno de una molécula de agua se ramifican cuatro orbitales constituyendo un tetraedro hipotético. Dos de los orbitales están formados por los electrones compartidos que enlazan los átomos de hidrógeno al átomo de oxígeno. Debido a la fuerte atracción que ejerce el núcleo del oxígeno hacia los electrones, los electrones que intervienen en los enlaces covalentes pasan más tiempo alrededor del núcleo de oxígeno que el que pasan alrededor de los núcleos de hidrógeno. En consecuencia, la región que se encuentra cerca de cada núcleo de hidrógeno es una zona débilmente positiva. Además, el átomo de oxígeno tiene cuatro electrones adicionales en su nivel energético exterior. Estos electrones, que no están implicados en el enlace covalente con el hidrógeno, están apareados en dos orbitales. Cada uno de estos orbitales es una zona débilmente negativa. Así, la molécula de agua, desde el punto de vista de la polaridad, tiene cuatro "vértices", dos "vértices'' cargados positivamente y otros dos cargados negativamente. B. Como resultado de estas zonas positivas y negativas, cada molécula de agua puede formar puentes de hidrógeno (representadas por líneas de puntos) con otras cuatro moléculas de agua. En condiciones normales de presión y temperatura, los puentes de hidrógeno se rompen y vuelven a formarse continuamente, siguiendo un patrón variable. Por esa causa, el agua es un líquido. Estos enlaces, en los que se une un átomo de hidrógeno con carga positiva débil que forma parte de una molécula, con un átomo de oxígeno que posee carga negativa débil y que pertenece a otra molécula, se conocen como puentes de hidrógeno . Cada molécula de agua puede formar puentes de hidrógeno con otras cuatro moléculas de agua. Aunque 5 los enlaces individuales son débiles y se rompen continuamente, la fuerza total de los enlaces que mantienen a las moléculas juntas es muy grande. Los puentes de hidrógeno son los responsables de las propiedades características del agua; entre ellas, de la gran cohesión, o atracción mutua, de sus moléculas. La cohesión trae como consecuencia la alta tensión superficial que permite. La enorme cantidad de puentes de hidrógeno que presenta el agua también es responsable de su resistencia a los cambios de temperatura. El agua tiene un alto calor específico -o capacidad calorífica- un alto calor de vaporización y un alto calor de fusión . La acción capilar -o capilaridad- y la imbibición son también fenómenos relacionados con las uniones entre moléculas de agua. La imbibición, es la absorción o penetración capilar de moléculas de agua en sustancias tales como la madera o la gelatina que, como resultado de ello, se hinchan. Las presiones desarrolladas por imbibición pueden ser sorprendentemente grandes. El agua la podemos encontrar en tres estados: Sólido Líquido Forma y volumen propio. Incompresible. Difusión extremadamente lenta de las partículas. Adopta la forma del recipiente que los contiene. Volumen propio incompresible. Difusión lenta de las partículas Gas Sin forma ni volumen propio. Compresibles. Se expanden. PROPIEDADES DEL AGUA El papel primordial del agua en el metabolismo de los seres vivos se debe sus propiedades físicas y químicas, derivadas de la estructura molecular. Propiedades físicoquímicas 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Acción disolvente Elevada fuerza de cohesión Elevada fuerza de adhesión Gran calor específico Elevado calor de vaporización Liquido inodoro, incoloro e insaboro. Densidad máxima 4°C a 100°C se produce su ebullición. 6 8. Se descompone por encima de los 1000°C 9. Se solidifica a 0°C en forma de hielo. CONTENIDO Y DISTRIBUCION DEL AGUA CORPORAL Nuestro cuerpo está constituido por múltiples sustancias (agua, grasa, hueso, músculo, etc.) pero, de todas ellas, el agua es el componente mayoritario. El agua constituye más de la mitad (50-65%) del peso del cuerpo y en su mayor parte (80%) se encuentra en los tejidos metabólicamente activos. Por tanto, su cantidad depende de la composición corporal y, en consecuencia, de la edad y del sexo: disminuye con la edad y es menor en las mujeres. CONTENIDO DE AGUA CORPORAL (% del peso corporal total) Recien nacido Hombre normal Mujer normal Hombre obeso Mujer obesa Ancianos 80% 60% 55% 55% 50% 50% Compartimientos de Agua/ Distribución de Líquidos en el Cuerpo Intracelular: El agua intracelular es aquella que se encuentra dentro de la célula. Hombre Mujer 45% 40% Extracelular: Es el agua que se encuentra fuera de la membrana celular. Hombre Mujer 15% 15% Intravascular Hombre Mujer 5% 5% 7 Intersticial Hombre Mujer 10% 10% 3-EQUILIBRIO HÍDRICO El equilibrio hídrico es la relación entra el aporte y la eliminación corporal del agua bajo condiciones normales. REGULACIÓN DEL EQUILIBRIO HÍDRICO (AGUA) Hay un equilibrio hídrico en el organismos, si se conserva un balance entre el ingreso y la excreción, siempre que haya libre aporte de agua. Dicho balance lo controla las sensaciones de sed y los riñones. Por ejemplo, cuando aumentan las pérdidas de agua por sudoración excesiva o diarreas, la saliva de la boca absorbe agua, dejando una sensación de sequedad en la boca, lo cual estimula la ingestión de agua. Además, los riñones conservan el agua secretando menos orina; este mecanismo renal es regulado por la hormona vasopresina o antidiurética (ADH) que estimula la resorción de agua en los túbulos renales. RELACIÓN ENTRE EL APORTE Y LA ELIMINACION DEL AGUA. Las fuentes de ingreso del agua al cuerpo y las vías de su eliminación se discutirá a continuación: Ingreso - Fuentes de Agua para el Cuerpo El agua en líquidos: como la leche, las sopas y las bebidas. El agua misma: Esta debería compensar cualquier diferencia entre la absorción y la eliminación. El agua en forma de alimentos sólidos: Hortalizas y fruta, por ejemplo, tienen un alto contenido de agua. El agua producida durante el metabolismo: Al quemar u oxidar en las células los hidratos de carbono, grasas y proteínas. Excreción - Vías para Perder Agua Normalmente Por la piel: En forma de transpiración (sudoración) sensible (que se puede ver el sudor) y pérdida insensible (o invisible). A través de los pulmones: en forma de vapor de agua en el aire expirado. Por medio de los riñones: en forma de orina. Por los intestinos: en las heces fecales. 8 9 EFECTOS DE LA DEFICIENCIA Y EXCESO DE AGUA EN EL CUERPO Deficiencia La deficiencia de agua puede ser causado por muchas razones, tales como vomitar en exceso, diarrea o sudoración excesiva. Ésta última causa es la más comun y ocurre frecuentemente al llevar a cabo actividades físicas vigorosas cuando la temperatura ambiental esta alta. El efecto principal es la deshidratación (pérdida de los líquidos del cuerpo). Alrededor de un cuarto de líquido se pierde por cada dos libras de peso que se rebaje. Exceso Si de alguna forma el agua que se ingiera en el cuerpo no se puede eliminar (como en el caso de algunos individuos que padecen de hipertensión), los siguientes efectos pueden ocurrir: Aumenta el volumen de sangre en el cuerpo. Aumenta la presión arterial. Se experimentan dolores de cabeza. Aparecen áreas en el cuerpo con edema (acumulación de líquidos en los tejidos corporales). ELECTROLITOS. Los electrolitos son la forma iónica de un metal que se encuentra en solución acuosa, y son sustancias que tienen la capacidad de conducir la corriente eléctrica. En los organismos vivos se encuentran los electrolitos en un balance llamado electrolítico. Los electrolitos tienen un gran uso en medicina. Es una solución o sustancia disuelta que consta de varios químicos que pueden llevar cargas eléctricas. Los electrolitos están presentes en la sangre como ácidos, bases y sales (como sodio, calcio, potasio, cloro, magnesio y bicarbonato) y se pueden medir mediante estudios de laboratorio en suero. 4- VALORES NORMALES DE ELECTROLITOS EN LOS LIQUIDOS CORPORALES 10 Osmosis: El agua se mueve de un lugar a otro por ósmosis a causa de una diferencia de potencial osmótico. Este es un fenómeno natural en el cual el agua pasa a través de una membrana semi-permeable, desde una solución menos concentrada a una solución más concentrada. Hay dos mecanismos involucrados en el movimiento del agua y de los solutos: el flujo global y la difusión. En los sistemas vivos, el flujo global mueve agua y solutos de una parte de un organismo multicelular a otra, mientras que la difusión mueve moléculas e iones hacia dentro, hacia fuera y a través de la célula. Un caso particular de difusión, el del agua a través de una membrana que separa soluciones de diferente concentración, se conoce como ósmosis. Presión Osmótica: presión que se desarrolla en una solución salina, dependiente de la diferencia de concentración de iones presentes a ambos lados de la membrana, es el fenómeno resultante de la diferencia de la concentración de sales a través de una membrana semi-permeable. Esta presión osmótica debe ser compensada antes de poder producir permeado en el sistema. EFECTO DE LAS SOLUCIONES ISOTONICAS, HIPERTONICAS E HIPOTONICAS. Homeostasis y el equilibrio hídrico Existe equilibrio hídrico o equilibrio respecto al agua, cuando las soluciones citoplasmáticas y los fluidos extracelulares que rodean las células son soluciones isotónicas, es decir, tienen la misma concentración.El desequilibrio hídrico provoca sed.Es importante el equilibrio hídrico para el mantenimiento de la presión arterial normal, para el funcionamiento del corazón y el equilibrio total del organismo. SOLUCIONES ISOTÓNICAS. Tiene concentración similar a la del plasma. En esta la célula no sufre modificaciones. En estas soluciones las moléculas de agua se mueven hacia adentro y hacia afuera de la célula por la igualdad de concentración en ambos lados de la membrana celular. 11 SOLUCIONES HIPERTONICAS. La célula se contrae ó deshidrata por que su entorno es mayor en cuanto a sales, por lo que la célula tratara de mantener el equilibrio; sacando agua para poder disminuir la concentración extracelular. El agua se sale de la célula por ósmosis y la célula se encoge. SOLUCIÓN HIPOTÓNICA: Deja pasar agua para disminuir la concentración interna de la célula. La célula se hincha ó expande por que el agua entra en la célula por ósmosis. 5- ANÁLISIS DEL EQUILIBRIO HIDROELECTROLITICO EN LA DESHIDRATACIÓN ISOTÓNICA, HIPERTÓNICA E ISOTÓNICA DESHIDRATACIÓN: Es la perdida excesiva de agua en el organismo, acarrea eventualmente deficiencia de sal. El peligro de la deshidratación reside en la eventual formación de acidosis y la acumulación de productos de desecho en el organismo. Las 12 pérdidas ó contracciones de volumen (mal llamadas deshidratación) pueden ser de tres tipos: a) Contracción Isotónica: Ocurre cuando se pierden electrolitos y agua extracelular en proporciones iguales, como por el tracto gastrointestinal, en donde además si la pérdida es de liquido ácido por el estómago, esta pérdida puede conducir a alcalosis metabólica; la pérdida de bilis, liquido pancreático y liquido por diarrea, a una alcalosis metabólica. b) Contracción Hipertónica: Ocurre cuando existen pérdida de agua superiores a la de Na, como en la insolación, adipsia prolongada, diabetes, sudoración excesiva y en la diuresis osmótica; por la tanto, la pérdida externa de sodio y agua disminuye el volumen extracelular y en compensación, se redistribuye de intra a extracelular. c) Contracción Hipotónica: Se produce cuando la pérdida de Na es superior a la de agua, como en la insuficiencia renal crónica o en la insuficiencia corticosuprarrenal, y el tratamiento consistirá en reponer el sodio perdido en solución salina al 0.9%, solución de Ringer o si además existe acidosis con Hartman o en caso de desnutrición asociada, Ringer glucosa como aporte calórico. 6- PRINCIPALES MACROMINERALES Los minerales, junto con el agua, son los componentes inorgánicos de la alimentación, es decir, aquellos que se encuentran en la naturaleza sin formar parte de los seres vivos. Son necesarios para la elaboración de los tejidos y para sintetizar las hormonas. Colaboran en la mayor parte de las reacciones químicas en las que intervienen las enzimas. Intervienen en la transmisión del impulso nervioso a los músculos y actúan como reguladores del balance hídrico del organismo, entre otras muchas funciones. Se puede decir que los minerales intervienen en todas las fases del funcionamiento del cuerpo humano. Los minerales se pueden dividir en tres grupos: macrominerales (se miden en gramos y son: sodio, potasio, calcio, fósforo, magnesio y cloro), microeminerales (se miden en miligramos y son: cromo, cobalto, cobre, yodo, hierro, magnesio, molibdeno, selenio y zinc). SODIO.- Es un mineral que se encuentra en el organismo en forma iónica, en su mayor parte en el líquido extracelular. También hay una pequeña parte en el interior de la célula y el resto unido a los componentes inorgánicos del hueso. Junto con el potasio y el cloro, el sodio es uno de los electrolitos mas abundantes en el organismo. Regula el balance hídrico del organismo e interviene en la transmisión del impulso nervioso a los músculos (bomba de sodio) Se encuentra principalmente en la sal, pero esta presente en muchos alimentos como las aceitunas, las conservas, los embutidos, los quesos, el jamón, los pescados, etc. El consumo excesivo de sal se ha relacionado con el desarrollo de la hipertensión. Su déficit produce calambres, normalmente relacionados con la pérdida de sodio por el sudor, por diarrea, por vómitos o por tomar diuréticos. La Cantidad Diaria Recomendada (C.D.R.) es de 0,5 gramos para un adulto en caso de actividad física moderada. Si la persona trabaja en ambientes muy calurosos y suda mucho debe incrementar esta cantidad recomendada. 13 POTASIO.- El potasio es un mineral que se encuentra en el organismo en forma iónica y, junto con el sodio y el cloro, son los electrolitos mas abundantes en el organismo. El 97% del potasio se encuentra intracelularmente y el 3% restante en forma extracelular. Actúa como regulador del balance hídrico del organismo y participa en la contracción del músculo cardiaco. Esta relacionado con el equilibrio ácido base. Aproximadamente el 90% del potasio ingerido es absorbido en el intestino delgado y se elimina a través de la orina. Se encuentra principalmente en la fruta, en la verdura fresca y en las patatas y, en menores cantidades, en las legumbres y en los frutos secos. Su déficit se puede producir como consecuencia de efectuar dietas muy estrictas en calorías, de vómitos, de diarreas, de una transpiración excesiva, del uso indiscriminado de diuréticos y como consecuencia de quemaduras. Se manifiesta con debilidad muscular, nauseas, vómitos e irritabilidad. Por el contrario, la poca ingestión de líquidos o un fallo renal, puede producir excesos de potasio en la sangre. La Cantidad Diaria Recomendada (C.D.R.) es de 500 miligramos. El consumo excesivo de café, té, alcohol y azúcar aumenta su pérdida a través de la orina. CALCIO.- El calcio es el mineral mas abundante del cuerpo humano, representando del 1,5% al 2% del peso corporal y el cuarto componente del cuerpo después del agua, de las proteínas y de las grasas. Se encuentra en los huesos, en los dientes, en la sangre, en los líquidos intersticiales y en las células. El calcio de los huesos y de los dientes desempeña una función plástica y de sostén, y el calcio plasmático una función reguladora: participa en la coagulación, en la permeabilidad de las membranas, como regulador nervioso y neuromuscular, favoreciendo la absorción y la secreción intestinal y la liberación de hormonas. El calcio esta vinculado también al fósforo, ya que la falta o exceso de uno de ellos puede afectar a la absorción del otro. Las fuentes de calcio mas importantes son la leche y los productos lácteos, pero también son ricos en este metal la mayoría de los vegetales y las aguas duras. La falta de calcio en la dieta provoca retraso del crecimiento y deformaciones óseas. También se manifiesta con una osteoporosis que produce debilidad de los huesos y fracturas frecuentes. La Cantidad Diaria Recomendada (C.D.R.) es de unos 800 miligramos para el adulto y de unos 1500 miligramos en el embarazo, en la lactancia y en la vejez. FÓSFORO.- Es el elemento químico que interviene en la mineralización de los huesos y de los dientes. Interviene en la transmisión de los impulsos nerviosos, en la contracción muscular y en el metabolismo de los azucares, las grasas y las proteínas. Es necesario también para la formación de los huesos y de los dientes, así como del tejido muscular. La mayor parte del fósforo del cuerpo se encuentra unida al calcio. Se encuentra en mayor cantidad en el queso, en la yema de huevo, en los frutos secos, en las legumbres y en algunos pescados. Esta presente, en los organismos de los seres vivos, en forma de sales minerales llamadas fosfatos. La Cantidad Diaria Recomendada (C.D.R.) es similar a la del calcio, es decir, unos 800 miligramos para el adulto y unos 1500 miligramos en el embarazo, en la lactancia y en la vejez. CLORO.- El cloro es un mineral que se encuentra en el organismo en forma iónica y, junto con el sodio y el potasio, son los electrolitos mas abundantes en el organismo. Favorece el equilibrio ácido-base y ayuda al hígado en su labor de desintoxicación. 14 Interviene en la regulación del balance hídrico del organismo. Cualquier dieta mixta cubre las necesidades de cloro ya que se encuentra en muchos alimentos como en la sal común, en las algas, en las aceitunas y en el agua que bebemos entre otros. La Cantidad Diaria Recomenda...
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