Lo que hemos recorrido...

A lo largo de éste primer cuatrimestre hemos recorrido los primeros cuatro sitios de importancia  del pueblo Química III. A continuación se expondrá una recopilación de lo que hemos aprendido en éste viaje.

Comenzamos visitando La Casa de las Proteínas en la que estudiamos a éstos polipéptidos de peso molecular elevado, cuyos ladrillos eran los aminoácidos. También descubrimos que son muy importantes para la vida y el desarrollo del ser humano, razón por la cual debemos ingerirlos en nuestra dieta. Dentro de ésta casa existe un cuarto correspondiente al tema de enzimas, las cuales aceleran los procesos biológicos.

Posteriormente pasamos por los hidratos de carbono donde adquirimos conocimientos acerca de su estructura y su importancia biológica. Éstas macromoléculas son importantes porque son la principal fuente de energía de nuestro organismo, por lo que su consumo es de suma importancia para nuestra nutrición.

Luego de ésta visita comparamos ambas macromoléculas llegando a la conclusión de que son parecidadas pero no iguales.

Más tarde visitamos a los lípidos y aprendimos sus múltiples y diversas clasificaciones, cada una con sus características principales y funciones. Descubrimos que son la principal fuente de reseva energética en nuestro organismo. Entre los más importantes se encuentra el colesterol, un esterol de origen animal, pero que en exceso puede generar enfermedades cardiovasculares.

Por ultimo llegamos a la Casa de la Bioenergética, lugar en el cual se encuentran las principales funciones de estado: entalpía (energía total), entropía (energía inútil), energía libre de Gibbs (energía útil) y energía libre de Gibbs estándar (energía útil en condiciones de laboratorio).   Cada una de estas posee procesos propios que pueden ser más fáciles o más difíciles, para estos últimos la célula posee mecanismos para hacer que sean posibles.

En conclusión, podemos decir que este recorrido fue muy interesante y enriquecedor a nivel intelectual, ya que conocimos a fondo algunos de los principales ladrillos que conforman y hacen posible nuestra vida. 

Bioenergética

La energía es la capacidad que tiene un sistema para realizar trabajo, lo que significa que  los seres vivos necesitan energía para realizar sus procesos fisiológicos. Éste estudio de la energía aplicada a los sistemas biológicos se conoce como Bioenergética, para entederla es necesario conocer las dos primeras leyes de la Termodinámica. Acá les dejamos un mapa conceptual para entenderlo mejor.

LÍPIDOS

Luego de haber estudiado las proteínas y los hidratos de carbono, empezaremos con la tercer macromolécula esencial en nuestra vida: los lípidos. Acá presentamos un mapa conceptual que abarca los temas, para nosotros, más importantes en nuestro estudio.

Cuestionario sobre los Hidratos de Carbono

Cuestionario Guía: CARBOHIDRATOS

1. ¿Qué son los carbohidratos o hidratos de carbono, cuáles son sus principales

funciones y cómo se clasifican?

2. ¿Qué son los monosacáridos y cómo se clasifican?

3. Respecto de cada uno de los siguientes monosacáridos:

Glucosa - Fructosa - Galactosa

Responda las siguientes preguntas:

a) Esquematice su estructura química.

b) ¿Es una molécula reductora?

c) ¿Dónde se encuentra (fuentes)?

d) ¿Cuál es su función e importancia biológica?

4. ¿Qué son los disacáridos?

5. Respecto de cada uno de los siguientes disacáridos:

Sacarosa - Maltosa – Lactosa

Responda las siguientes preguntas:

a) Esquematice su estructura química e indique qué tipo de unión posee.

b) ¿Es una molécula reductora?

c) ¿Dónde se encuentra (fuentes)?

d) ¿Cuál es su función e importancia biológica?

6. ¿Qué son los polisacáridos y cómo están compuestos químicamente?

7. ¿Qué es la celulosa, cuál es su origen y su ubicación celular? ¿Cuál es su función

biológica? ¿Qué tipo de unión posee?

8. Escriba un párrafo que compare (similitudes y diferencias) el almidón y el glucógeno

según los diversos criterios que considere pertinentes.

9. ¿Qué es la glucemia y cuál es su importancia biológica?

RESPUESTAS:

1) Los hidratos de carbono son macromoléculas formados por carbono, hidrógeno y  oxígeno; que pueden ser polihidroxialdehidos o polihidroxicetonas, es decir que son compuestos con una función aldehido o cetona y varias funciones alcohólicas( mínimo 2). El carbohidrato más simple posee 3 carbonos( ya que debe tener un grupo aldehido o  cetona, y al menos dos alcoholes)

Los carbohidratos cumplen importantes funciones en los seres vivos; en los organismos vegetales cumplen funciones estructurales y de reserva de energía, y en los animales, principalmente cumplen la función de proveer energía ( ya que los animales, al ingerir los vegetales, ingieren la energía que fue captada por éstos en el proceso de fotosíntesis, sintetizando hidratos de carbono)

Se los puede clasificar en polihidroxialdehidos o polihidroxicetonas (dependiendo de si poseen una función aldehido o una cetona). Se los clasifica, también, por la complejidad de su molécula en monosacáridos (azúcares simples), oligosacáridos ( unión entre dos y diez monosacáridos, aunque los más frecuentes son los disacáridos) y polisacáridos (moléculas de gran tamaño)

2) Los monosacáridos son azúcares simples formados por una sóla molécula. Todos son sustancias reductoras, ya que, siendo una sóla molécula, siempre va a quedar el carbono anomérico disponible para unirse a otro. Pueden clasificarse según el número de carbonos (triosa, tetrosa, pentosa, etc) y según el grupo químico que posean ( aldosa, si tiene un aldehido, y cetosa si tiene una cetona). También pueden clasificarse según el número de carbonos, va de tres carbonos (triosa) hasta siete (heptosa). La unión de ambas clasificaciones genera una más que integra los dos criterios anteriores, como la aldohexosa (posee un grupo aldehido y seis carbonos)

4)

Los disacáridos son estructuras formadas por dos monosacáridos con pérdida de una molécula de agua. Es una unión glicoasídica, del tipo éster. Pueden tener función reductora o no dependiendo del Carbono Alostérico.El átomo de carbono anomérico (carbono 1) de uno de los monosacáridos reacciona con el grupo -OH del cuarto o sexto carbono de otro monosacárido formando así la molécula. Puede ser alfa o beta en función del -OH. Se caracterizan por presentar sabor dulce, son hidrosolubles, cristalizan y  pueden ser reductores cuando el carbono anomérico de alguno de sus componentes no está implicado en el enlace entre los dos monosacáridos

3)

	GLUCOSA	FRUCTOSA	GALACTOSA
Estructura química
¿Es una molécula reductora?	SI	SI	SI
Fuentes	Se encuentra libre en frutos maduros, en sangre y humores orgánicos de los vertebrados.	Se encuentra libre en frutos maduros, en otros órganos vegetales y en la miel.	Prácticamente no se encuentra libre en la naturaleza, se encuentra en la leche formando la lactosa (un disacárido) junto con la glucosa
Función e importancia biológica	Es el carbohidrato de mayor importancia biológica, ya que es utilizado como combustible por nuestras células. Además forma otras moléculas de gran importancia, como el almidón, la celulosa, el glucógeno; y junto con otras moléculas, la sacarosa y la lactosa.	Forma la sacarosa uniéndose a la glucosa.	Forma lactosa uniéndose a la glucosa. Forma parte de las membranas celulares de las células (sobre todo de la neuronas)

	SACAROSA	MALTOSA	LACTOSA
Estructura química
Tipo de unión	βC2-C1(visto desde la fructosa)  αC1-C2 (visto desde la glucosa)	αC1-C4	βC1-C4
¿Es una molécula reductora?	NO	SI	SI
Fuentes	Es el azúcar habitualmente utilizado como edulcorante. Se obtiene de la caña de azúcar y de la remolacha. También se encuentra en la miel.	No se encuentra pura en ningún alimento, se lo obtiene por la hidrólisis del almidón (polisacárido formado por muchas moléculas de glucosa, por lo que al romperse las uniones, formará moléculas de maltosa). El almidón se encuentra en cereales, papa y legumbres.	Se encuentra en la leche.
Función e importancia biológica	En los vegetales, constituye la forma principal de transporte de energía desde las hojas hasta el resto de la planta.	Es una fuente de energía, pero no posee una importante relevancia biológica	Es el azúcar de la leche de los mamíferos, por lo que es importante como fuente de energía en los lactantes.

6) Los polisacáridos son sustancias compuestas por muchas unidades de monosacáridos unidas entre si por enlaces glicoasídicos.

Algunos están constituidos por monosacáridos de un mismo tipo, a estos se los denomina homopolisacáridos, mientras que otros poseen de distinto tipo, correspondiendo al nombre de heteropolisacáridos. Todos se denominan genéricamente glicanos. Estos se caracterizan por ser compuestos amorfos, blancos, insípidos y no reductores. Pertenecen a la categoría de macromoléculas, por lo que son moléculas por lo general grandes. Pueden ser lineales o ramificados.

7) La Celulosa es glucano con funciones estructurales en vegetales,su función biológica es la de ser el componente principal de la pared celular de los vegetales; como no existen enzimas humanas que puedan degradar la celulosa, no se puede utilizar como nutriente; en los animales, hongos  y bacterias que pueden degradar la celulosa sirve como fuente de energía.

Es el compuesto orgánico más abundante en la naturaleza y esta constituido por más de 10000 unidades de glucosa unidas por enlaces glucoasídicos β 1-4. Posee una estructura lineal sin ramificaciones.

8) Tanto el almidón como el glucógeno son homopolisacáridos formados por moléculas de glucosa. Ambos son de gran importancia biológica, ya que funcionan como reserva energética, el almidón en los organismos vegetales (en las semillas) y el glucógeno en los animales (en el hígado y el músculo). Ninguno de los dos tiene capacidad reductora, no porque no posean un carbono anomérico libre, sino porque al estar formado por millones de monómeros ( que utilizan el carbono), es despreciable el hecho de tener un solo carbono anomérico, por lo que no se consideran reductores. El almidón está formado por la amilosa (de cadena lineal) y por amilopectina (ramificada), mientras que el glucógeno está formado por un polímero muy semejante a la amilopectina, por lo que el glucógeno posee una estructura más ramificada que la del almidón.

9) Se denomina glucemia a la glucosa que circula por la sangre.

El índice glucémico de los alimentos se refiere a la velocidad con la que los hidratos de éstos tardan en convertirse en glucemia. La rapidez con la que un organismo absorbe glucosa y el tiempo que ésta permanece en la sangre se relaciona con efectos sobre la salud o la predisposición a enfermedades y trastornos. La diabetes, por ejemplo, es un trastorno que genera una baja producción de la hormona insulina ( cuya función es la de absorber glucosa), por lo que estas personas poseen un alto nivel de glucosa en la sangre (hiperglucemia) y deben ingerir en su dieta alimentos con bajo contenido de azúcar.

Los Hidratos de Carbono

Nuestra siguiente parada serán los hidratos de carbono, este video nos dará una pequeña introducción.
Lo elegimos porque explica la importancia de consumir carbohidratos, mencionando a la vez sus funciones biológicas.

¿Qué son las enzimas?

Ahora que ya hablamos sobre las proteínas, vamos a entrar en un tema más específico: Las enzimas. Para entender qué son y qué función cumplen en la naturaleza, subimos este video que lo explica :

La casa de las proteínas

Lo primero que vamos a visitar en nuestro recorrido por el pueblo Química III sera la Casa de las Proteínas. 

Las proteínas son polipéptidos de peso molecular elevado. ¿Qué es un polipéptido? Una cadena de muchos aminoácidos. Entonces podemos decir que las proteínas son cadenas de muchos aminoácidos de mucho peso molecular. 

Si nos ponemos a pensar, así como los aminoácidos conforman las proteínas, los ladrillos conforman las casas donde vivimos. Así como hay muchos tipos de ladrillos (para construir paredes, techos, etc) que usamos para construir muchas distintas casas; existen varias clases de aminoáciodos con las que se forman diversas proteínas. Al haber tanta variedad, es necesario clasificarlos. Podemos encontrar entre estas clasificaciones, por ejemplo, que pueden ser aromáticos o alifáticos; básicos, ácidos o neutros o poseer cadena polar o no.

Si nuestra casa de Proteínas tuviera una pileta en la parte de atrás,podíamos verla reflejada tal como el isómero óptico de un aminoácido. ¿Qué es un isómero y a qué se refiere con óptico? Para empezar los isómeros son distintos compuestos que poseen la misma fórmula molecular. Por ejemplo, cuando cocinamos la masa de la pizza, usamos los mismo ingredientes que para el pan (harina, agua, levadura) la diferencia esta en la manera de cocción y en la forma en la que se consume, por lo que serían isómeros al estar compuestos por las mismas cosas. Volviendo tema central, un isómero optico es aquel en el que dos componentes cambian de lugar invirtiéndose y dando una sensación de espejo, tal como el reflejo de la casa en la pileta. También podemos compararlo con las manos izquierda y derecha.

Más allá de la pileta, en los alrededores del patio de la casa tenemos árboles de hoja caduca los cuales nos ayudan a soportar los días de extremas temperaturas puesto que en verano cuando hace calor, da sombra generando un medio mas fresco, mientras que en invierno las hojas se caen y dando paso pasar los rayos del sol. Esto se asemeja a las propiedades ácido-base de los aminoácidos la cual provoca que estos al encontrarse en un medio muy ácido actúen como una base contrarrestandolo y viceversa. La excepción esta en que, al encontrarse en un ambiente neutro actúa como los dos.