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QUIMICA BIOLOGICA. Moléculas Biológicas - Estructura química Interacciones entre moléculas Síntesis y degradación celular de las moléculas Conservación y utilización de la energía en las células Mecanismos regulatorios Informacion génica y su papel en la síntesis de proteínas.
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QUIMICA BIOLOGICA • Moléculas Biológicas - Estructura química • Interacciones entre moléculas • Síntesis y degradación celular de las moléculas • Conservación y utilización de la energía en las células • Mecanismos regulatorios • Informacion génica y su papel en la síntesis de proteínas
COMPUESTOS CONSTITUYENTES DE LA MATERIA VIVA • AGUA • SOLIDOS • MINERALES • IONES EN SOLUCION • HIDRATOS DE CARBONO • LIPIDOS • PROTEINAS • ACIDOS NUCLEICOS INORGANICOS VITAMINAS HORMONAS PIGMENTOS ORGANICOS
BIOELEMENTOS O, C, H,N, • ELEMENTOS PRIMARIOS • ELEMENTOS SECUNDARIOS (Macroelementos) • OLIGOELEMENTOS (Microelementos) • ELECTROLITOS Ca, P, S, Mg Fe, F, Cu, I, Mn Zn, Co, Mo, Se, Cr y Si Na+, Cl+, K+,
BIOMOLECULAS • AMINOACIDOS • NUCLEOTIDOS • MONOSACARIDOS • ACIDOS GRASOS MOLECULAS SIMPLES • PROTEINAS • ACIDOS NUCLEICOS • POLISACARIDOS • LIPIDOS MACROMOLECULAS
BUENA NUTRICION BUENA SALUD PREVENCION DE ENFERMEDADES Enfermedades crónicas Enfermedades Degenerativas mortalidad Materna- infantil Infecciones (HIV)
H. DE CARBONO PROTEINAS LIPIDOS VITAMINAS MINERALES OLIGOELEMENTOS NUTRIENTES CLASIFICACION DE LOS NUTRIENTES MICRONUTRIENTES MACRONUTRIENTES
NUTRICION-METABOLISMO MACROMOLECULAS ALIMENTO DIGESTION NUTRICION CELULAR ABSORCION METABOLISMO BIOSINTESIS Y DEGRADACION
ENERG I A ENZIMAS ATP COMO ORDENAREMOS NUESTRO ESTUDIO PARA ABORDAR LOS CONOCIMIENTOS DE LAS VIAS METABOLICAS ?? VITAMINAS VIAS METABOLICAS MINERALES
NUTRIENTES • MACRONUTRIENTES. Grasas, Carbohidratos y Proteínas • MICRONUTRIENTES. Vitaminas y los Minerales
VITAMINAS Son micronutrientes orgánicos esenciales para el organismo presentes en pequeñas cantidades en los alimentos • Nuestro organismo no las sintetiza ó su síntesis es deficiente • Necesarias para el crecimiento, desarrollo, mantenimiento de la energía y bienestar general • Participan activamente del metabolismo de nutrientes, síntesis de hormonas, neurotransmisores, y como cofactores enzimáticos • Sus deficiencias condicionanla aparición de enfermedades
VITAMINAS: Son aportadas como tal por la dieta • PROVITAMINAS: Precursores sin actividad vitamínica, su metabolismo da origen a la vitamina activa • ANTIVITAMINAS:No tienen actividad vitamínica, compiten con ellas en los sistemas enzimáticos.
AVITAMINOSIS • Mala alimentación • Alto consumo alimentos que han perdido las vitaminas durante su manipulación ó conservación • Absorción intestinal deficiente • Aumento de los requirimientos vitamínicos • Exceso desequilibrados de la dieta
NECESIDADES VITAMINICAS • Edad, sexo, peso, talla • Estado fisiológico (embarazo y lactancia) • Personas hospitalizadas por largo tiempo • Tratamientos prolongados con antibióticos • Después de un traumatismo, quemadura, transplante Una alimentación variada permite que estén disponibles en cantidad suficiente sin necesidad de tomar complejos vitamínicos extras.
FUNCIONES DE LAS VITAMINAS Regulan procesos CELULARES Actúan como coenzimas o grupo prostético de las ENZIMAS. ANTIOXIDANTES Están implicadas en los procesos de CRECIMIENTO y DIFERENCIACION CELULAR
CLASIFICACION DE LAS VITAMINAS SEGÚN SU SOLUBILIDAD • HIDROSOLUBLES • No se acumulan en el organismo • Se disuelven en agua • Se eliminan rápidamente • Es preciso aportarlas diariamente • LIPOSOLUBLES • Se acumulan en el organismo • No se disuelven en agua • Se almacenan en hígado y tejido • graso VIT C – COMPLEJO B B1 – B2 – B3 – B6 – B12 – BIOTINA AC. PANTOTENICO - AC. FOLICO A D E K Aceites , lacteos y derivados y huevo Carnes, vísceras, huevo, leche, legumbres, cereales, levaduras, Frutos frescos y secos, Cítricos , vegetales de hojas verdes
A, D, E, K V Vitaminas liposolubles HIGADO Quilomicrones Absorción Intestinal A y D ALMACENAMIENTO Se emulsionan con lipidos y sales biliares
TEJIDO ADIPOSO Vitaminas E (TOCOFEROL) ALMACENAMIENTO E
VITAMINA A Visión y adaptación Luz-Oscuridad Crecimiento y Diferenciación de células epiteliales Antioxidante
Formas activas de la vitamina A RAL ROL b-CAROTENO AR C
FUENTES DE VITAMINA A • VEGETALES: Carotenoides Espinaca, Acelga, Zanahorias, Zapallo, Batata, Tomate, Durazno, Damasco, Maíz amarillo • ANIMALES: Esterificada c/ AG de c.larga Hígado, Leche, manteca, Huevo, Riñón, Músculo. Peces:Hígado de tiburón y bacalao
METABOLISMO VITAMINA A CELULA BLANCO ESTERES PCFAR-ROL PCFR-AR ROL,AR NUCLEO AR ROL PFR+ROL+Prealbúmina
BASTONCILLOS EN RETINA VISION NOCTURNA RODOPSINA OPSINA + 11-CIS-RAL VISION COLORES RETINAL TODO TRANS 11-CIS RETINAL LUZ
VISION ACIDO RETINOICO RETINOL SINTESIS DE GLICOPROTEINAS MANTENIMIENTO DE LOS EPITELIOS
NECESIDADES DIARIAS DE VITAMINA A Unidades Internacionales (UI) = 1 mg retinal todo trans ó 6 mg de b-caroteno • Adulto Normal: 1000 UI (=1 mg.retinol/día) • Mujeres en lactancia 1.500 UI • 1° Año de vida: 400 UI • 1-10 años: 400-700 UI Ceguera nocturna AVITAMINOSIS Piel, membranas de mucosa y pérdida del cabello Grave HIPERVITAMINOSIS
VITAMINA D • Esencial para el crecimiento y desarrollo normal de los huesos • 10 a 15 minutos de exposición al sol bastan para sintetizarla a nivel de la piel • Participa en la absorción del calcio y fósforo • Ayuda al sistema inmunológico
FUENTES DE VIT.D y NECESIDADES DIARIAS • Es un derivado del colesterol, no está presente en las plantas • Dieta: Aceites de hígado de pescado (colecalciferol), Leche y yema de huevo • Síntesis endógena (luz solar sobre la piel) VEGETALES No hay recomendación de requerimiento diario porque es sintetizada por el organismo
Formas activas de la vitamina D y su función COLESTEROL UV 1, 25-dihidroxiCC ó Calcitriol COLECALCIFEROL ó Calciol HOMEOSTASIS DEL CALCIO HORMONA Avitaminosis: RAQUITISMO OSTEOMALACIA
ACCION HORMONAL DE LA Vitamina D UV Piel COLECALCIFEROL 7-DHCOLESTEROL Sangre circulante RIÑON CC INTESTINO 25-HO.CCl 25-HO.CCl 1,25-HO.CCl Captación Ca++ Resorción Osea HUESO
1,25-D3 NUCLEO H-R CELULA DIANA Resorción ósea enzimas ARNm osteoclastos
VITAMINA E (Tocoferoles) • Potente antioxidante • Evita la propagación de las reacciones de peroxidación • Interviene en los procesos inflamatorios • Componente de las membranas celulares donde puede reaccionar contra los radicales libres
METABOLISMO DE LA VIT. E TOCOFEROLES + BILIS + LIPIDOS TF CELULA BLANCO QUILOMICRONES LPP TF OX INTESTINO BILIS
MODO DE ACCION DEL a-TOCOFEROL Anillo benzoquinona y una cadena fitilo Acidos grasos poliinsaturados Radical peróxido AG Radicales del oxígeno Vit.E Radical tocoferilo Ac. G. poliinsat. regenerados
FUENTES DE VIT.E y NECESIDADES DIARIAS Aceites vegetales Nueces Vegetales verdes En pequeña proporción: Carnes, manteca, Leche Adulto 10-15 mg/día a-tocoferol Embarazada y en lactancia 20 mg/día a-tocoferol Lactante 5 mg/día a-tocoferol Requerimientos diarios:
DISPONIBILIDAD DE VITAMINA E • AVITAMINOSIS: • Produce cierta fragilidad en los GLÓBULOS ROJOS. • En recién nacidosprematuros se observa deficiencia de esta vitamina, lo que provoca anemia, trombosis, edema, reticulocitosis. • HIPERVITAMINOSIS:No se han observado efectos tóxicos.
VITAMINA K (Antihemorrágica) • Se sintetiza en el organismo, en el tracto intestinal, por bacterias intestinales • Interviene en el proceso de coagulación: Activando factores de coagulación • Coenzima en reacciones de carboxilación • Su acción es inhibida competitivamente por anticoagulantes (antagonistas)
VITAMINA K FILOQUINONA 1,4 Naftoquinona Coles, lechuga, repollo, hígado y carne de ternera Bacterias Intestinales De la porción distal de intestino delgado y del colon Adultos: 65-80 mg/d Lactantes: 1-2 mg.
RESUMEN DE LAS VITAMINAS LIPOSOLUBLES • A excepción de la Vitamina D, se encuentran en alimentos vegetales y animales en distinta proporción • La avitaminosis se produce generalmente por mala absorción de lípidos o disminución en la excreción de bilis • Pueden almacenarse en los tejidos algunas por 2-3 años • Pueden generar hipervitaminosis o intoxicación
VITAMINAS HIDROSOLUBLES Vitamina C, Vitaminas del Complejo B: B12, B2, B6, niacina, ácido fólico, biotina y ác. Pantoténico. • No se acumulan en el cuerpo. • Se transportan en la sangre unidas a proteínas plasmáticas. • Regulan los procesos que producen energía metabólica.
Funciones de las Vitaminas del complejo B VitaminaCoenzimaFunción B1 Tiamina Tiamina Pirofosfato Descarboxilación oxidativa B2 Riboflavina FAD, FMN Oxido- reducción B3 Niacina NAD, NADP Oxido reducción B5Ac Pantoténico Coenzima A Transferencia de grupos acil B6 Piridoxal Piridoxal fosfato Transanminación Biotina biotinil Carboxilación Acido fólico Tetra hidrofolato Transferencia de unidades de un carbono B12 Cianocobalamina Metilación
R │ │H Nicotinamida Riboflavina NIACINA O VITAMINA B3RIBOFLAVINA O VITAMINA B2 + NAD (NADP) FAD (FMN) • Intervienen como cofactor enzimático en el metabolismo energético de macronutrientes
FUENTES DE NIACINA y NECESIDADES DIARIAS FUNCIONES Cereales integrales Carne Pescado Triptofano Requerimientos diarios Hombres: 12,0 mg/ día Mujeres: 11 mg. / día Dermatitis Diarrea Demencia Avitaminosis: Pelagra
FUENTES DE RIBOFLAVINA y NECESIDADES DIARIAS FUNCIONES Leche Huevo Higado (Se destruye por luz UV) Requerimientos diarios Hombres: 1, 1 mg/ día Mujeres: 0,9 mg. / día
ACIDO PANTOTENICO O VIT B5 Residuo de Ac. pantoténico Coenzima A (CoA-SH) CONSTITUYENTE DE LA COENZIMA A Metabolismo energético Transferencia de grupos acetilos Síntesis de colesterol
FUENTES DE ACIDO PANTOTENICO Mayoría de los Alimentos. > Huevo, Hígado y Levadura Requerimiento nutricional 4-6 mg/d Avitaminosis: Atrofia del nervio óptico
TIAMINA O VITAMINA B1 Fuentes de obtención Cereales integrales Higado y carne de Cerdo Levadura Productos Lácteos Legumbres TIAMINA ATP AMP Pirofosfato de Tiamina Avitaminosis: Beri Beri Requerimiento nutricional: 0,9-1 mg/d
PIRIDOXINA O VIT B6 Fuentes de obtención Cereales integrales Carne Pescado Aves Fosfato de Piridoxal FUNCION. ES UNA COENZIMA DE ENZIMAS QUE INTERVIENEN EN EL METABOLISMO DE LOS AMINOÁCIDOS
Requerimientos nutricionales: 20 mg/g proteínas Adultos 1,1 mg/d >50 años 1,5-1,7 mg/d Mujeres embarazas y en lactancia 1,9-2,0 mg/d Niños 0,5-0,6 mg/d Nivel máximo: 100 mg/d Hipervitaminosis Tóxicas Neuropatías Avitaminosis: Muy raras
BIOTINA O VITAMINA H D-Biotina FUNCION ACTÚA COMO COENZIMA DE REACCIONES DE CARBOXILACIÓN Y TRANSFERENCIA DE GRUPOS ACILO