ESTEQUIOMETRÍA

. El término estequiometría deriva del griego steicheion, que significa “primer principio o elemento” y de metron, que significa “medida”.
 La estequiometría estudia las relaciones cuantitativas(ponderales y voluméricas) entre elementos y compuestos cuando experimentan cambios químicos o cuando se produce una reaccción química. La palabra estequiometría fue establecida en 1792 por el químico alemán Jeremías B. Richter para designar la ciencia que mide las proporciones según las cuales se deben combinar los elementos químicos. Richter fue uno de los primeros químicos que descubrió que las masas de los elementos y las cantidades en que se combinan se hallan en una relación constante. En la actualidad, el término estequiometría se utiliza relativo al estudio de la información cuantitativa que se deduce a partir de los símbolos y las fórmulas en las ecuaciones químicas. (Microsoft Encarta-2009)

 La estequiometría es muy importante en química, para la resolución de diversos problemas, como, por ejemplo, la medición de la concentración de sales en el agua, la cantidad de oro a obtenerse a partir de una mina (rendimiento potencial), etc.
 Para ello, es bueno tener claridad en los conceptos, como:

 ELEMENTO Sustancia pura conformada por átomos que poseen el mismo número atómico. Ejemplo: Una varilla de cobre, una lámina de zinc, etc.

 ÁTOMO Mínima porción de materia que posee aún las propiedades del elemento.

 SÍMBOLO Representación convencional de un elemento. El símbolo de un elemento representa no solamente su nombre, sino también un átomo o un mol de átomos de ese elemento. Ejemplo: C Representa al carbono, pero a su vez significa una mol (de átomos) de carbono, Esto a su vez se entiende como 12 uma (masa atómica) ; 12 g o una mol, según convenga en una ecuación química.

 COMPUESTO Sustancia pura conformada por dos o más elementos unidos íntimamente, es decir los átomos que lo conforman son diferentes. Ejemplo: Sal común, yeso, anhídrido carbónico, agua, etc.

 MOLÉCULA Mínima porción de materia que posee las propiedades del compuesto.

 FÓRMULA Es la representación gráfica de un compuesto. La fórmula de una sustancia indica su composición química. CO2 Representa al dióxido de carbono, pero a su vez significa una molécula de dióxido de carbono, una mol de esa sustancia, Esto a su vez se entiende como 44 uma (masa molecular) ; 44 g o una mol. Inclusive se puede decir “un volumen de…”; “una molécula de…” 2 H2O Representa dos moléculas de agua, dos moles de agua, dos volúmenes de agua…

 MOL Como los átomos o las moléculas son demasiado pequeños para ser considerados individualmente, en la práctica se habla de unidades que contienen una gran cantidad de átomos o moléculas, como la cantidad propuesta por Amadeo Avogadro correspondiente a 6.02 x 1023 unidades fórmula de una sustancia y que se denomina mol. Los átomos, iones y moléculas tienen masas definidas, por ello un mol especifica un cierto número de unidades fórmula de la sustancia y también es un peso determinado (peso atómico o peso molecular) de ella. De allí que una mol de cualquier sustancia molecular contiene 6.02 x 1023 moléculas de la sustancia y es equivalente al peso molecular expresado en gramos. También se puede decir una mol de átomos y equivale a 6.02 x 1023 átomos lo que significa el peso atómico expresado en gramos; por extensión se puede hablar de mol de iones; mol de electrones, con las respectivas equivalencias expresadas en gramos.

 REACCIÓN QUÍMICA Proceso mediante el cual, las sustancias cambian su naturaleza íntima, dando origen a nuevas sustancias con pérdida o ganancia de energía. es decir, hay una nueva disposición de los átomos u iones, por lo tanto se forman sustancias diferentes a las iniciales.

 ECUACIÓN QUÍMICA Representación matemática de una reacción química. En ella se representan los estados iniciales y finales de una reacción. Se debe tener en cuenta que en esta igualdad matemática, la cantidad de elementos reactantes, debe ser igual a los elementos producto. Para efectuar los cálculos estequiométricos es necesario trabajar con las ecuaciones balanceadas y tener claro cuál es el reactivo limitante si fuera el caso, porque él determina la cantidad máxima del producto a obtener.

 PESO ATÓMICO: Equivale a la masa en gramos de un mol de átomos y se expresa en uma (unidades de masa atómica). En realidad es el peso de las masas de los isótopos naturales del elemento. Los isótopos son átomos del mismo elemento, pero contienen distinto número de neutrones en su núcleo. Ejemplo: El peso atómico del carbono es 12,011 uma; el del hidrógeno 1,0079 uma (valores tomados de Microsoft Encarta 2009); pero como es una unidad arbitraria, solo es comparativa, es decir significa que el átomo de carbono aproximadamente tiene una masa doce veces superior a la del hidrógeno. Podemos determinar la masa atómica promedio de cada uno de los elementos, utilizando las masas de los diversos isótopos de un elemento y su abundancia relativa.

 Por ejemplo, el carbono en forma natural contiene tres isótopos: 12C (98.892% de abundancia);
13C (1.108% de abundancia), y 14C (2.0 x 10-10% de abundancia). Las masas de estos núclidos son 12 uma, 13.00335 uma y 14.00317 uma, respectivamente. El cálculo de la masa atómica promedio del carbono es como sigue: (0.98892)(12 uma) + (0.01180)(13.00335 uma) + (2.0 x10-12)(14.00317 uma) = 12.011 uma
 EJEMPLO: El cloro que se encuentra en forma natural tiene 75.53% de 35Cl, el cual tiene una masa atómica de 34.969 uma, y 24.47% de 37Cl, el cual tiene una masa de 36.966 uma. Calcule la masa atómica promedio (es decir, el peso atómico) del cloro. Respuesta = 35.46 uma

PESO FÓRMULA El peso fórmula de una sustancia es la masa de los pesos atómicos de los elementos de la fórmula, tomados tantas veces como se indica en ella; es decir, el peso fórmula es la masa de la unidad fórmula en uma. Los pesos fórmula, al igual que los pesos atómicos en los que se basan, son pesos relativos.
 Ejemplos:

 a) El peso fórmula del NaOH se calcula así: 1 x Na = 1 x 23 uma = 23 uma 1 x H = 1 x 1 uma = 1 uma 1 x O = 1 x 16 uma = 16 uma

 El Peso Fórmula del NaOH = 40 uma

 b) Para el H3PO4 es: 3 x H = 3 x 1 uma = 3 uma 1 x P = 1 x 31 uma = 31 uma 4 x O = 4 x 16 uma = 64 uma
 El Peso Fórmula del H3PO4 = 98 uma

 PESO MOLECULAR Los términos peso molecular y peso fórmula se usan indistintamente cuando se refieren a sustancias moleculares (no iónicas); es decir, a sustancias que existen como moléculas discretas. Las conversiones de masas a moles y de moles a masas se encuentran frecuentemente en los cálculos que utilizan el concepto de mol. Estos cálculos se hacen fácilmente a través de análisis dimensional, como se ilustra en los siguientes ejercicios:

 1.- ¿Cuántas moles de glucosa (C6H12O6 ) hay en 538 gramos de dicha sustancia?

 Un mol de C6H12O6 pesa 180 gramos.
Por consiguiente, debe haber más de 1 mol en 538 gramos.
 Moles de C6H12O6 = 538 g de C6H12O6 x 1 mol de C6H12O6 180 g de C6H12O6 = 2, 99 moles

2.- ¿Cuántas moles de glucosa (C6H12O6 ) hay en 1 gramo de dicha sustancia?

 Un mol de C6H12O6 pesa 180 gramos.
 Por consiguiente, debe haber menos de 1 mol en 1 gramo.
 Moles de C6H12O6 = 1 g de C6H12O6 x 1 mol de C6H12O6 180 g de C6H12O6 = 5,56 x 103 moles
 Como el P.M. de una sustancia se puede definir como la masa en gramos que pesa 1 mol de sustancia, entonces sus unidades serán g/mol.
 Nótese que el número de moles siempre es la masa en gramos dividida entre la masa de 1 mol (Peso molecular), por tanto podemos expresar:

 número de moles “n” =
 masa en gramos de la sustancia
 Peso molecular de la sustancia (g/mol)

Los Glúcidos o Hidratos de Carbono.  

 

1.Introducción	2.Clasificación      Azúcares            Almidones                       Fibra
3.Los glúcidos y la producción de energia.	4.Vital para la salud
5.¿Azúcar refinado o sin refinar?	6.Las reservas de glúcidos.
7.El índice glucémico.	8.Necesidades diarias.

                                                           

Los Glúcidos están constituidos  por C,  H, y O (a veces tienen N, S, o P). El nombre de glúcido deriva de la palabra "glucosa" que proviene del vocablo griego glykys que significa dulce, aunque solamente lo son algunos monosacáridos y disacáridos. Su fórmula general suele ser (CH₂O)_n , donde  oxígeno e hidrógeno se encuentran en  la misma proporción que en el agua, de ahí su nombre clásico de hidratos de carbono, aunque su composición y propiedades no corresponde en absoluto con esta definición. 

Clasificación

 Azúcares: Se caracterizan por su sabor dulce. Pueden ser azúcares sencillos (monosacáridos) o complejos (disacáridos). Están presentes en las frutas (fructosa), leche (lactosa), azúcar blanco (sacarosa), miel (glucosa + fructosa), etc. 

Los monosacáridos son sólidos, cristalinos, incoloros, solubles en agua y de sabor dulce. Químicamente son polihidroxialdehídos o polihidroxicetonas. Responden a la fórmula empírica (CH₂O)_n, en la que n tiene un valor igual o mayor que 3, siendo los más frecuentes los de 5 y 6 átomos de carbono.

Presentan en todos sus carbonos un grupo hidroxilo (-OH), excepto en uno, en el cual lleva un grupo carbonilo ( ).

Si el grupo carbonilo se encuentra al final de la cadena, el monosacárido es un aldehído, y se denomina aldosa. Si se encuentra en un carbono secundario es una cetona, y se llama cetosa.

Ejemplo:

Aldosa	Cetosa

El más común y abundante de los monosacáridos es la glucosa. Es el principal nutriente de las células del cuerpo humano a las que llega a través de la sangre. No suele encontrarse en los alimentos en estado libre, salvo en la miel y algunas frutas, sino que suele formar parte de cadenas de almidón o disacáridos. La glucosa es un monosacárido cuya molécula contiene un grupo aldehído y cinco hidroxilos:

Glucosa aldohexosa

 La sacarosa o azúcar común es un disacárido constituido por glucosa y fructosa. Se encuentra principalmente en la caña de azúcar y en la remolacha.  

Principales monosacáridos
D-Glucosa (aldohexosa)	D-Ribosa (aldopentosa)	D-Fructosa (cetohexosa)

Estructura cíclica. Los grupos aldehídos o cetonas pueden reaccionar con un hidroxilo de la misma molécula convirtiéndola en anillo.

Ciclación de la glucosa (forma piranosa)

Ciclación de la fructosa (forma furanosa)

Si el aldehído reacciona con el -OH se forma un hemiacetal  y un hemicetal si es la cetona la que produce dicha reacción. En todo caso hablamos de enlaces intra moleculares. El anillo puede ser pentagonal o furanósico (por su semejanza al furano), o hexagonal o piranóxico (por su semejanza al pirano).

Entre los azúcares complejos o disacáridos, destaca la sacarosa (componente principal del azúcar de caña o de la remolacha azucarera) que está formada por una molécula de glucosa y otra de fructosa. 

Esta unión se rompe mediante la acción de un enzima llamada sacarasa, liberándose la glucosa y la fructosa para su asimilación directa. Otros disacáridos son la maltosa, formada por dos unidades de glucosa, y la lactosa o azúcar de la leche, formada por una molécula de glucosa y otra de galactosa. Para separar la lactosa de la leche y poder digerirla en el intestino es necesaria un enzima llamada lactasa. Normalmente este enzima está presente sólo durante la lactancia, por lo que muchas personas tienen problemas para digerir la leche.

Almidones (o féculas): Son los componentes fundamentales de la dieta del hombre. Están presentes en los cereales, las legumbres, las patatas, etc. Son los materiales de reserva energética de los vegetales, que almacenan en sus tejidos o semillas con objeto de disponer de energía en los momentos críticos, como el de la germinación.  

  

Químicamente pertenecen al grupo de los polisacáridos, que son moléculas formadas por cadenas lineales o ramificadas de otras moléculas más pequeñas y que a veces alcanzan un gran tamaño. Para asimilarlos es necesario partir los enlaces entre sus componentes fundamentales: los monosacáridos. Esto es lo que se lleva a cabo en el proceso de la digestión mediante la acción de enzimas específicos. Los almidones están formados por el encadenamiento de moléculas de glucosa, y las enzimas que lo descomponen son llamadas amilasas, que están presentes en la saliva y los fluidos intestinales. Para poder digerir los almidones es preciso someterlos a un tratamiento con calor previo a su ingestión (cocción, tostado, etc.). El almidón crudo no se digiere y produce diarrea. El grado de digestibilidad de un almidón depende del tamaño y de la complejidad de las ramificaciones de las cadenas de glucosa que lo forman.

Fibra:  

La fibra está compuesta por las partes no digeribles de los alimentos vegetales. Ayuda a prevenir enfermedades coronarias y el cáncer de intestino.

La fibra que comemos procede de la cáscara del grano, de la piel y de la carne de las frutas, así como de la materia dura y fibrosa de los vegetales, la cual, al pasar por el estómago y el intestino, no puede ser descompuesta por los enzimas digestivos y, por lo tanto, no es absorbida por el organismo.

Aunque no posea ningún valor nutricional ni energético constituye un elemento vital en la dieta diaria. Los alimentos ricos en fibra suelen proporcionar una mayor sensación de saciedad y un menor aporte calórico.

El componente principal de la fibra que ingerimos con la dieta es la celulosa. Es un polisacárido formado por largas hileras de glucosa fuertemente unidas entre sí. Es el principal material de sostén de las plantas, con el que forman su esqueleto. Se utiliza para hacer papel. Otros componentes habituales de la fibra dietética son la hemicelulosa, la lignina y las sustancias pécticas.

Algunos tipos de fibra retienen varias veces su peso de agua, por lo que son la base de una buena movilidad intestinal al aumentar el volumen y ablandar los residuos intestinales. Debido al efecto que provoca al retrasar la absorción de los nutrientes, es indispensable en el tratamiento de la diabetes para evitar rápidas subidas de glucosa en sangre. También aporta algo de energía al absorberse los ácidos grasos que se liberan de su fermentación bajo la acción de la flora intestinal. 

Al cocer la fibra vegetal cambia su consistencia y pierde parte de estas propiedades, por lo que es conveniente ingerir una parte de los vegetales de la dieta crudos.  

La fibra desempeña un papel clave en la conservación de la salud. Al incrementar la cantidad de heces, facilita el paso de los desechos por los intestinos absorbiendo simultáneamente el agua de los vasos sanguíneos adyacentes, proceso por el cual se ablanda y facilita la evacuación, previniendo el estreñimiento.

La fibra también mejora la absorción de los nutrientes por parte del intestino así como su paso a la corriente sanguínea; al reducir la absorción de las grasas digeridas se reduce ligeramente el nivel del colesterol y, por consiguiente, el riesgo de padecer una enfermedad coronaria.

Un adulto debería comer 25 grs. de fibra diarios. No obstante, la dieta del mundo moderno occidental contiene un elevado porcentaje de grasas animales y carbohidratos y, muchas veces, carece de una cantidad adecuada de fibra.

¿Cómo cubrir las necesidades de fibra?

 Para estar seguro de que realmente se ingiere una cantidad mínima de 25 grs. de fibra diaria indicamos una serie de consejos para mejorar la alimentación:

La fibra alimentaria La fibra es una mezcla de hidratos de carbono complejos y otros componentes de los alimentos de origen vegetal. Se puede incrementar la ingesta de fibra...                                          Comiendo más cereales integrales y legumbres.   Iniciando el día desayunando cereales integrales o pan integral.                        Comiendo las frutas enteras en lugar de zumos.   Comiendo mucha verdura. Incrementando la ingesta de manzanas, brécoli y pomelos ya que son alimentos ricos en fibra.

RESUMEN  En los alimentos existen dos tipos de  glúcidos:  Azúcares simples   Azúcares complejos o polisacáridos   Tienen sabor dulce Son de fácil digestión y rápido aporte energético.Porejemplo    La glucosa de la miel. La fructosa de las frutas La lactosa de la leche No tienen sabor dulce  Se forman por la unión de varios azúcares simples  Hay dos tipos:              Digeribles(y por tanto utilizables como fuente de energía) No digeribles (forman parte de la fibra alimentaria) Por ejemplo   Por ejemplo   El almidón de los cereales, patatas y leguminosas. La pectina abundante en la cáscara de los cítricos.

Los Glúcidos y la producción de energía

La principal función de los glúcidos es aportar energía al organismo. De todos los nutrientes que se puedan emplear para obtener energía, los glúcidos son los que producen una combustión más limpia en nuestras células y dejan menos residuos en el organismo. De hecho, el cerebro y el sistema nervioso solamente utilizan glucosa para obtener energía. De esta manera se evita la presencia de residuos tóxicos (como el amoniaco, que resulta de quemar proteínas) en contacto con las delicadas células del tejido nervioso.  La glucosa es el combustible celular por excelencia, oxidándose con oxígeno para dar CO₂, H₂O y desprendiéndose energía, según la reacción siguiente:

C₆H₁₂0₆ + 6O₂  6CO₂ + 6H₂O     H = -2870 KJ/mol

Este proceso se realiza en las células a través de un conjunto complejo de reacciones (glucolisis), cuya finalidad es el desprendimiento gradual de energía para poder ser utilizada en otras formas químicas. El rendimiento de la glucolisis es aproximadamente del 42 %.

Los azúcares simples o monosacáridos: glucosa, fructosa y galactosa se absorben en el intestino sin necesidad de digestión previa, por lo que son una fuente muy rápida de energía. Los azúcares complejos deben ser transformados en azúcares sencillos para ser asimilados.

Vital para la salud  

Los expertos creen que los carbohidratos deberían ocupar el 55% del total de una dieta sana. El almidón es la fuente óptima para obtener energía y debe siempre preferirse a los azúcares. El pan integral es un excelente alimento, a pesar de contener menos proporción de azúcar que el pan "blanco". Igualmente la pasta, el arroz, la patata... son una buena fuente de carbohidratos, muy recomendables para los deportistas.

Azúcar refinado o sin refinar: ¿Cuál es más saludable?

Los carbohidratos no refinados tales como el pan y las pastas integrales tienen un valor nutricional más elevado que los carbohidratos refinados. Para producir un carbohidrato refinado, por ejemplo, el azúcar blanco o el arroz blanco, el fabricante lo somete a un proceso a través del cual se elimina un gran porcentaje de la fibra del alimento procesado que, simultáneamente, pierde otras materias nutritivas tales como las vitaminas y los minerales. Por lo tanto, siempre se debería elegir carbohidratos no refinados.

  Una parte muy pequeña de los glúcidos que ingerimos se emplea en construir moléculas más complejas, junto con grasas y proteínas, que luego se incorporarán a nuestros órganos. También utilizamos una porción de estos carbohidratos para conseguir quemar de una forma más limpia las proteínas y grasas que se usan como fuente de energía.

Las reservas de glúcidos: el glucógeno

Prácticamente la totalidad de los glúcidos que consumimos son transformados en glucosa y absorbidos por el intestino. Posteriormente pasan al hígado donde son transformados en glucógeno, que es una sustancia de reserva de energía para ser usada en los períodos en que no hay glucosa disponible (entre comidas). Según se va necesitando, el glucógeno se convierte en glucosa, que pasa a la sangre para ser utilizada en los diferentes tejidos. También se almacena glucógeno en los músculos, pero esta reserva de energía sólo se utiliza para producir energía en el propio músculo ante situaciones que requieran una rápida e intensa actividad muscular (situaciones de huida o defensa). El glucógeno se almacena hasta una cantidad máxima de unos 100 gr. en el hígado y unos 200 gr. en los músculos. Si se alcanza este límite, el exceso de glucosa en la sangre se transforma engrasa y se acumula en el tejido adiposo como reserva energética a largo plazo. A diferencia de las grasas, el glucógeno retiene mucha agua y se mantiene hinchado en el cuerpo. Al consumir el glucógeno, tras un período de ayuno o ejercicio físico intenso, también se pierde el agua que retiene -1 kilo aproximadamente -, por lo que puede parecerque se ha disminuido de peso. Este agua se recupera en cuanto se vuelve a comer.

Todos los procesos metabólicos en los que intervienen los glúcidos están controlados por el sistema nervioso central, que a través de la insulina retira la glucosa de la sangre cuando su concentración es muy alta. Existen otras hormonas, como el glucagón o la adrenalina, que tienen el efecto contrario. Los diabéticos son personas que, o bien han perdido la capacidad de segregar insulina, o las células de sus tejidos no son capaces de reconocerla. Los diabéticos no pueden utilizar ni retirar la glucosa de la sangre, por lo que caen fácilmente en estados de desnutrición celular y están expuestos a múltiples afecciones.  

El índice glucémico 

Cuando tomamos cualquier alimento rico en glúcidos, los niveles de glucosa en sangre se incrementan progresivamente según se van digiriendo y asimilando los almidones y azúcares que contienen. La velocidad a la que se digieren y asimilan los diferentes alimentos depende del tipo de nutrientes que lo componen, de la cantidad de fibra presente y de la composición del resto de alimentos presentes en el estómago e intestino durante la digestión.

Para valorar estos aspectos de la digestión se ha definido el índice glucémico de un alimento cómo la relación entre el área de la curva de la absorción de 50 gr. de glucosa pura a lo largo del tiempo, con la obtenida al ingerir la misma cantidad de dicho alimento. Este índice es de gran importancia para los diabéticos, ya que deben evitar las subidas rápidas de glucosa en sangre.

Necesidades diarias de glúcidos   

Los glúcidos deben aportar el 55 ó 60 por ciento de las calorías de la dieta. Sería posible vivir durante meses sin tomar carbohidratos, pero se recomienda una cantidad mínima de unos 100 gr. diarios para evitar una combustión inadecuada de las proteínas y las grasas (que produce amoniaco y cuerpos cetónicos en la sangre) y pérdida de proteínas estructurales del propio cuerpo. La cantidad máxima de glúcidos que podemos ingerir sólo está limitado por su valor calórico y nuestras necesidades energéticas, es decir, por la obesidad que podamos tolerar. 

LÍPIDOS O GRASAS

                                                              
 

  1.-INTRODUCCIÓN. 2.-Clasificación de los lípidos.

 3.-Ácidos grasos.   4.-Triacilglicéridos o grasas.

 5.-Fosfolípidos.       6.-Esteroides.

 7.-Alimentos que producen colesterol.

 8.-¿Como descompone el cuerpo las grasas ingeridas?

 9.-Funciones de los lípidos.

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Los lípidos son biomoléculas orgánicas formadas básicamente por carbono  e  hidrógeno y generalmente, en menor proporción, también oxígeno. Además ocasionalmente pueden contener también fósforo, nitrógeno y azufre .

Es un grupo de sustancias muy heterogéneas que sólo tienen en común estas dos características:  

  Son insolubles en agua

   Son solubles en disolventes orgánicos, como éter, cloroformo, benceno, etc.

 CLASIFICACIÓN DE LOS LÍPIDOS

Si nos basamos en su composición química se clasifican en:

 

De estos solamente estudiaremos los más importantes desde el punto de vista nutricional: ácidos grasos, triacilglicéridos o grasas, fosfoglicéridos y los esteroides.

 ÁCIDOS GRASOS.

Los ácidos grasos son los componentes característicos de muchos lípidos y rara vez se encuentran libres en las células. Son moléculas formadas por una larga cadena hidrocarbonada de tipo lineal, y con un número par de átomos de carbono. Tienen en un extremo de la cadena un grupo carboxilo  (-COOH).

            

Los  ácidos grasos  se pueden clasificar en dos grupos : 

 

 Los ácidos grasos saturados sólo tienen enlaces simples entre los átomos de carbono. Son ejemplos de este tipo de ácidos el palmítico (16 átomos de C) y el esteárico (18 átomos de C) suelen ser SÓLIDOS a temperatura ambiente. 

 Los ácidos grasos insaturados tienen uno o varios enlaces dobles . Son ejemplos el oléico (18 átomos de C y un doble enlace) y el linoleíco (18 átomos de C y dos dobles enlaces) suelen ser LÍQUIDOS a temperatura ambiente.

Los lípidos también pueden clasificarse según su consistencia a temperatura ambiente:
Aceite: cuando la grasa es líquida (aceite de oliva)
Grasa: cuando la grasa es sólida (manteca de cerdo)
Dentro del grupo de las grasas, mención aparte merecen las margarinas. Este alimento se fabrica mediante la mezcla de un aceite (maíz, girasol) con agua. El producto final es una grasa de consistencia sólida, que a pesar de estar elaborado con aceite vegetal, actúa como una grasa animal, ya que la adición de agua cambia la estructura química del aceite y éste se comporta como una grasa animal aumentando los niveles de colesterol.

Nombre	Número de carbonos
Ácido palmítico	16 saturado
Ácido esteárico	18 saturado
Ácido oleico	18 insaturado
Ácido linoleico	18 insaturado
Ácido linolénico	18 insaturado
Ácido araquidónico	20 insaturado

Los tres últimos, que constituyen la vitamina F, no son sintetizables por el hombre, por lo que debe incluirlos en su dieta.
  

TRIACILGLICÉRIDOS O GRASAS

Una de las reacciones características de los ácidos grasos es la llamada reacción de esterificación mediante la cual  un ácido graso se une a un alcohol mediante un enlace covalente, formando un éster y liberándose una molécula de agua como se ilustra en la figura. 

  

un esquema que ilustra la formación de un triglicérido se muestra a continuación

  

En los alimentos que normalmente consumimos siempre nos encontramos con una combinación de ácidos grasos saturados e insaturados. Los ácidos grasos saturados son más difíciles de utilizar por el organismo, ya que sus posibilidades de combinarse con otras moléculas están limitadas por estar todos sus posibles puntos de enlace ya utilizados o "saturados". Esta dificultad para combinarse con otros compuestos hace que sea difícil romper sus moléculas en otras más pequeñas que atraviesen las paredes de los capilares sanguíneos y las membranas celulares. Por eso, en determinadas condiciones pueden acumularse y formar placas en el interior de las arterias (arteriosclerosis). 

Dependiendo del tipo de ácido graso mayoritario las grasas pueden ser de tres tipos:

Monoinsaturadas
(con presencia mayoritaria de ácidos grasos monoinsaturados)

                         

                aceite de oliva y frutos secos

Poliinsaturadas
(con presencia mayoritaria de ácidos grasos poliinsaturados)

                         

              aceite de girasol y pescados azules

Saturadas
(con presencia mayoritaria de ácidos grasos saturados)

                         

                 grasas animales y aceite de palma

 FOSFOGLICÉRIDOS O FOSFOLÍPIDOS.

Siguiendo en importancia nutricional se encuentran los fosfolípidos, que incluyen fósforo en sus moléculas. Entre otras cosas, forman las membranas de nuestras células y actúan como detergentes biológicos.  

ESTEROIDES
 Son derivados del anillo del ciclopentanoperhidrofenantreno. A estos compuestos se los conoce con el nombre de esteroides. En este grupo destaca el colesterol, que es el compuesto causante de laarteriosclerosis. El colesterol cuya fórmula se muestra en la figura consta del ciclopentanoperhidrofenantreno con un grupo –OH en el carbono 3 y una cadena hidrocarbonada en el carbono 17.

 

Dentro de este grupo se encuentran también las hormonas sexuales, las suprarrenales y la vitamina D.
El colesterol se encuentra exclusivamente en los tejidos animales y  es necesario para:

    formar las membranas celulares

    fabricar compuestos imprescindibles (hormonas, bilis  y vitamina D).

 ALIMENTOS QUE PRODUCEN COLESTEROL
Entre los alimentos ricos en colesterol figuran los huevos, el hígado, los riñones y algunos pescados azules. Sin embargo, la fuente principal del colesterol son, en realidad, todos aquellos productos ricos en grasas saturadas, por ejemplo, la nata, la mantequilla, los quesos curados y las carnes grasas, como la de cerdo, de cordero y de res. A su vez, el hígado las transforma en colesterol. 
Las células de todo el cuerpo utilizan el colesterol para producir una serie de hormonas importantes e imprescindibles para el crecimiento y la reproducción. El colesterol es un componente vital para la formación de nuevas paredes celulares en diferentes partes del cuerpo. Además, también es un ingrediente esencial de la bilis producida en el hígado, que más adelante pasa al intestino para ayudar a digerir las grasas.

Casi todo el colesterol que llega a la corriente sanguínea es producido por el hígado, debido a la metabolización de una gran variedad de alimentos, especialmente de grasas saturadas. Sin embargo, ya que la necesidad diaria de colesterol para satisfacer la función celular se abastece sobradamente gracias a la misma función del hígado, el organismo no precisa ningún aporte suplementario de colesterol.  Una vez en la corriente sanguínea, el colesterol pasa por todo el organismo para que las células puedan cubrir directamente todas sus necesidades. El exceso de colesterol sigue circulando por la sangre y puede llegar a alcanzar niveles demasiado elevados. Resulta obvio que las personas que poseen un alto nivel de colesterol corren un mayor riesgo de sufrir un infarto de miocardio, una angina de pecho o trastornos circulatorios. El exceso de colesterol se adhiere a las paredes de las arterias en forma de depósitos de grasa obstruyendo el flujo de la sangre a los diferentes órganos, como el corazón o el cerebro. Para mucha gente resultaría fácil el reducir este nivel tan alto, simplemente modificando su dieta diaria. Pero no se trata de una cuestión de comer una menor cantidad de alimentos ricos en colesterol, ya que esto solamente produciría un mínimo efecto sobre el nivel ya existente. Para reducirlo se debe comer una menor cantidad de grasas, especialmente saturadas, ya que son éstas las que el hígado transforma en colesterol. Los niveles del colesterol en la sangre aumentan según la cantidad de grasas saturadas ingeridas. El organismo continúa produciendo el colesterol necesario sin tener en cuenta el que se haya podido ingerir con los alimentos. Existe una gran cantidad de alimentos que no contienen colesterol, pero que son ricos en grasas saturadas y que, por lo tanto, provocan un aumento en el nivel del colesterol en la sangre. El hígado produce casi todo el colesterol necesario mediante la metabolización de las grasas digeridas. Para evitar el aumento del colesterol en la sangre se deben evitar tanto los alimentos ricos en colesterol como en grasas saturadas. El colesterol producido por el hígado se une con aquel que circula por la corriente sanguínea. Una gran parte de este colesterol procede directamente de ciertos alimentos. Otros factores que influyen en el nivel del colesterol en la sangre son el consumo de tabaco y alcohol y las actividades deportivas.  Por tanto, el colesterol debe existir en nuestro organismo aunque siempre en determinadas cantidades. Cuando existe en exceso puede generar problemas, principalmente cardiovasculares. El colesterol nunca viaja libre en la sangre y para llegar a todas las células del organismo tiene que unirse a una molécula proteica formando una lipoproteina.       Algunas se denominan lipoproteínas de alta densidad (HDL) porque tienen más proteína que lípido. Contienen poco colesterol y lo transportan de las arterias al hígado para su eliminación. Es el colesterol bueno, con mas de 55 mg de HDL por cada 100 ml de sangre estaremos protegidos contra las enfermedades cardíacas. Por tanto los HDL ejercen un papel protector en el organismo y conviene tener altos sus niveles.         Otras se llaman lipoproteínas de baja densidad (LDL)  porque tienen mas lípido que proteína. Las LDL, cuando se encuentran en exceso depositan el colesterol en las paredes de las arterias. Es el llamado colesterol malo.Conviene tener bajos los niveles de LDL. Cuando los niveles sanguíneos de colesterol LDL son altos (por encima de 180 mg por cada 100ml de sangre), se forma en las paredes de las arterias una placa de arterosclerosis.El término aterosclerosis se emplea  para describir el “endurecimiento de las arterias”.   Los alimentos ricos en grasas saturadas elevan los niveles de LDL (con ello los niveles de colesterol en sangre) y es por ello por lo que se aconseja reducir su  consumo.

  ¿CÓMO DESCOMPONE EL CUERPO LAS GRASAS INGERIDAS?
Las grasas ingeridas pasan del estómago al intestino donde se disuelven a causa de la acción de los ácidos de las sales biliares liberadas por el hígado. Después, los enzimas segregados por el páncreas las descomponen formando ácidos grasos y glicerol, los cuales son capaces de pasar a través de las paredes intestinales. Allí se reagrupan en un conjunto de tres moléculas de ácido graso con una de glicerol para formar un triglicérido, sustancia que el organismo convierte en energía, Los mencionados triglicéridos, absorbidos por el sistema linfático, llegan a la corriente sanguínea, la cual, a su vez, junto con las proteínas y el colesterol, los va depositando en las células de todo el cuerpo.

 FUNCIONES DE LOS LÍPIDOS. 

Los lípidos desempeñan cuatro tipos de funciones:

   Función de reserva. Son la principal reserva energética del organismo. Un gramo de grasa produce 9'4 kilocalorías en las reacciones metabólicas de oxidación, mientras que proteínas yglúcidos sólo producen 4'1 kilocaloría/gr.

   Función estructural. Forman las bicapas lipídicas de las membranas. Recubren órganos y le dan consistencia, o protegen mecánicamente como el tejido adiposo de pies y manos.

   Función biocatalizadora. En este papel los lípidos favorecen o facilitan las reacciones químicas que se producen en los seres vivos. 

   Función transportadora. El transporte de lípidos desde el intestino hasta su lugar de destino se realiza mediante su emulsión gracias a los ácidos biliares y a los proteolípidos,  asociaciones de proteínas específicas con triacilglicéridos, colesterol, fosfolípidos, etc., que permiten su transporte por sangre y linfa

PROTEÍNAS

                                                                 

 

 Composición química y clasificación de las proteínas.
Los aminoácidos. ¿Que Son Los Aminoácidos?
Lista de aminoácidos.
 Los péptidos y el enlace peptídico.
Estructura de las proteínas.
Estructura primaria.
Estructura Secundaria.
Estructura terciaria.
Estructura Cuaternaria 
Propiedades de las proteínas.
 Valor biológico de las proteínas.
 Necesidades diarias de proteínas.
¿Proteínas de origen vegetal o animal?
 Funciones.
 Las enzimas.

 COMPOSICIÓN QUÍMICA Y CLASIFICACIÓN DE LAS PROTEÍNAS.

Las proteínas son los materiales que desempeñan un mayor numero de funciones en las células de todos los seres vivos. Por un lado, forman parte de la estructura básica de los tejidos (músculos, tendones, piel, uñas, etc.) y, por otro, desempeñan funciones metabólicas y reguladoras (asimilación de nutrientes, transporte de oxígeno y de grasas en la sangre, inactivación de materiales tóxicos o peligrosos, etc.). También son los elementos que definen la identidad de cada ser vivo, ya que son la base de la estructura del código genético (ADN) y de los sistemas de reconocimiento de organismos extraños en el sistema inmunitario.  

Son macromoléculas orgánicas, constituidas básicamente por carbono (C), hidrógeno (H), oxígeno (O) y nitrógeno (N); aunque pueden contener también azufre (S) y fósforo (P) y, en menor proporción, hierro (Fe), cobre (Cu), magnesio (Mg), yodo (I), etc... Estos elementos químicos se agrupan para formar unidades estructurales  llamados AMINOÁCIDOS, a los cuales podríamos considerar como los "ladrillos de los edificios moleculares proteicos". Se clasifican, de forma general, en Holoproteinas y Heteroproteinas según estén formadas respectivamente sólo por aminoácidos o bien por aminoácidos más otras moléculas o elementos adicionales no aminoacídicos.

  LOS AMINOÁCIDOS. ¿QUE SON LOS AMINOÁCIDOS?

Son sustancias cristalinas, casi siempre de sabor dulce.

Los aminoácidos se caracterizan por poseer un grupo carboxilo (-COOH) y un grupo amino (-NH₂).

Los aminoácidos son las unidades elementales constitutivas de las moléculas denominadas Proteínas. Son pues, y en un muy elemental símil, los "ladrillos" con los cuales el organismo reconstituye permanentemente sus proteínas específicas consumidas por la sola acción de vivir. Los alimentos que ingerimos nos proveen proteínas. Pero tales proteínas no se absorben normalmente en tal constitución sino que, luego de su desdoblamiento ("hidrólisis" o rotura), causado por el proceso de digestión, atraviesan la pared intestinal en forma de aminoácidos y cadenas cortas de péptidos. Esas sustancias se incorporan inicialmente al torrente sanguíneo y, desde allí, son distribuidas hacia los tejidos que las necesitan para formar las proteínas, consumidas durante el ciclo vital.  

Se sabe que de los 20 aminoácidos proteicos conocidos, 8 resultan indispensables (o esenciales) para la vida humana y 2 resultan "semiindispensables". Son estos 10 aminoácidos los que requieren ser incorporados al organismo en su cotidiana alimentación y, con más razón, en los momentos en que el organismo más los necesita: en la disfunción o enfermedad. Los aminoácidos esenciales más problemáticos son el triptófano, la lisina y la metionina. Es típica su carencia en poblaciones en las que los cereales o los tubérculos constituyen la base de la alimentación. Los déficit de aminoácidos esenciales afectan mucho más a los niños que a los adultos.  

Hay que destacar que, si falta uno solo de ellos (aminoácido esenciales) no será posible sintetizar ninguna de las proteínas en la que sea requerido dicho aminoácido. Esto puede dar lugar a diferentes tipos de desnutrición, según cual sea el aminoácido limitante.

   Pulsando aquí        puedes ver una detallada lista  de Aminoácidos (esenciales y  no esenciales) y función de cada una de ellos:

En esta imagen puede verse la fórmula de los 20 aminoácidos más importantes , en color negro la parte común, mientras que en color azul puede verse la parte variable, que da a los aminoácidos distinto comportamiento.  

   LOS PÉPTIDOS Y EL ENLACE PEPTÍDICO.

Los péptidos están formados por la unión de aminoácidos mediante un enlace peptídico. Es un enlace covalente que se establece entre el grupo carboxilo de un aminoácido y el grupo amino del siguiente, dando lugar al desprendimiento de una molécula de agua.

Así pues, para formar péptidos los aminoácidos se van enlazando entre sí formando cadenas de longitud y secuencia variable. Para denominar a estas cadenas se utilizan prefijos convencionales como: 

 Oligopéptidos.- si el n º de aminoácidos es menor de 10.

Dipéptidos.- si el n º de aminoácidos es 2.

Tripéptidos.- si el n º de aminoácidos es 3.

Tetrapéptidos.- si el n º de aminoácidos es 4.

• etc...

   Polipéptidos o cadenas polipeptídicas.- si el n º de aminoácidos es mayor de 10.

Cada péptido o polipéptido se suele escribir, convencionalmente, de izquierda a derecha, empezando por el extremo N-terminal que posee un grupo amino libre y finalizando por el extremo C-terminal en el que se encuentra un grupo carboxilo libre, de tal manera que el eje o esqueleto del péptido, formado por una unidad de seis átomos (-NH-CH-CO-), es idéntico a todos ellos. Lo que varía de unos péptidos a otros, y por extensión, de unas proteínas a otras, es el número, la naturaleza y el orden o secuencia de sus aminoácidos.

Si la hidrólisis de una proteína produce únicamente aminoácidos, la proteína se denomina simple. Si, en cambio, produce otros compuestos orgánicos o inorgánicos, denominados grupo prostético, la proteína se llama conjugada.

ESTRUCTURA DE LAS PROTEÍNAS

La organización de una proteína viene definida por cuatro niveles estructurales denominados: estructura primaria, estructura secundaria, estructura terciaria y estructura cuaternaria. Cada una de estas estructuras informa de la disposición de la anterior en el espacio.

 Estructura primaria

La estructura primaria es la secuencia de aminoácidos de la proteína. Nos indica qué aminoácidos componen la cadena polipeptídica y el orden en que dichos aminoácidos se encuentran. La función de una proteína depende de su secuencia y de la forma que ésta adopte.  

 Estructura Secundaria.

La estructura secundaria es la disposición de la secuencia de aminoácidos en el espacio. Los aminoácidos, a medida que van siendo enlazados durante la síntesis de proteínas y gracias a la capacidad de giro de sus enlaces, adquieren una disposición espacial estable, la estructura secundaria.

Existen dos tipos de estructura secundaria:

1. La a(alfa)-hélice
2. La conformación beta

esta estructura se forma al enrollarse helicoidalmente sobre sí misma la estructura primaria. Se debe a la formación de enlaces de hidrógeno entre el -C=O de un aminoácido y el -NH- del cuarto aminoácido que le sigue.

 

Estructura terciaria

La estructura terciaria informa sobre la disposición de la estructura secundaria de un polipéptido al plegarse sobre sí misma originando una conformación globular.

En definitiva, es la estructura primaria la que determina cuál será la secundaria y por tanto la terciaria..

Esta conformación globular facilita la solubilidad en agua y así realizar funciones de transporte , enzimáticas , hormonales, etc.  

Esta conformación globular se mantiene estable gracias a la existencia de enlaces entre los radicales R de los aminoácidos. Aparecen varios tipos de enlaces:

el puente disulfuro entre los radicales de aminoácidos que tiene azufre.

los puentes de hidrógeno.

los puentes eléctricos.

las interacciones hifrófobas.

Estructura Cuaternaria

Esta estructura informa de la unión , mediante enlaces débiles ( no covalentes) de varias cadenas polipeptídicas con estructura terciaria, para formar un complejo proteico. Cada una de estas cadenas polipeptídicas recibe el nombre de protómero.

PROPIEDADES DE PROTEÍNAS

Desnaturalización. 
Consiste en la pérdida de la estructura terciaria, por romperse los puentes que forman dicha estructura. Todas las proteínas desnaturalizadas tienen la misma conformación, muy abierta y con una interacción máxima con el disolvente, por lo que una proteína soluble en agua cuando se desnaturaliza se hace insoluble en agua y precipita.
La desnaturalización se puede producir por cambios de temperatura, ( huevo cocido o frito ), variaciones del pH. En algunos casos, si las condiciones se restablecen, una proteína desnaturalizada puede volver a su anterior plegamiento o conformación, proceso que se denomina renaturalización.

  VALOR BIOLÓGICO DE LAS PROTEÍNAS  

El conjunto de los aminoácidos esenciales sólo está presente en las proteínas de origen animal. En la mayoría de los vegetales siempre hay alguno que no está presente en cantidades suficientes. Se define el valor o calidad biológica de una determinada proteína por su capacidad de aportar todos los aminoácidos necesarios para los seres humanos. La calidad biológica de una proteína será mayor cuanto más similar sea su composición a la de las proteínas de nuestro cuerpo. De hecho, la leche materna es el patrón con el que se compara el valor biológico de las demás proteínas de la dieta.  

Por otro lado, no todas las proteínas que ingerimos se digieren y asimilan. La utilización neta de una determinada proteína, o aporte proteico neto, es la relación entre el nitrógeno que contiene y el que el organismo retiene. Hay proteínas de origen vegetal, como la de la soja, que a pesar de tener menor valor biológico que otras proteínas de origen animal, su aporte proteico neto es mayor por asimilarse mucho mejor en nuestro sistema digestivo.

 NECESIDADES DIARIAS DE PROTEÍNAS  

La cantidad de proteínas que se requieren cada día es un tema controvertido, puesto que depende de muchos factores. Depende de la edad, ya que en el período de crecimiento las necesidades son el doble o incluso el triple que para un adulto, y del estado de salud de nuestro intestino y nuestros riñones, que pueden hacer variar el grado de asimilación o las pérdidas de nitrógeno por las heces y la orina. También depende del valor biológico de las proteínas que se consuman, aunque en general, todas las recomendaciones siempre se refieren a proteínas de alto valor biológico. Si no lo son, las necesidades serán aún mayores.  

En general, se recomiendan unos 40 a 60 gr. de proteínas al día para un adulto sano. La Organización Mundial de la Salud y las RDA (Recommended Dietary Allowences publicadas en EE.UU. por la National Academic Science) recomiendan un valor de 0,8 gr. por kilogramo de peso y día. Por supuesto, durante el crecimiento, el embarazo o la lactancia estas necesidades aumentan.  

El máximo de proteínas que podemos ingerir sin afectar a nuestra salud, es un tema aún más delicado. Las proteínas consumidas en exceso, que el organismo no necesita para el crecimiento o para el recambio proteico, se queman en las células para producir energía. A pesar de que tienen un rendimiento energético igual al de los glúcidos, (unas 4 Kilocalorías por gramo) su combustión es más compleja y dejan residuos metabólicos, como el amoniaco, que son tóxicos para el organismo. El cuerpo humano dispone de eficientes sistemas de eliminación, pero todo exceso de proteínas supone cierto grado de intoxicación que provoca la destrucción de tejidos y, en última instancia, la enfermedad o el envejecimiento prematuro. Debemos evitar comer más proteínas de las estrictamente necesarias para cubrir nuestras necesidades.  

Por otro lado, investigaciones muy bien documentadas, llevadas a cabo en los últimos años por el doctor alemán Lothar Wendt, han demostrado que los aminoácidos se acumulan en las membranas basales de los capilares sanguíneos para ser utilizados rápidamente en caso de necesidad. Esto supone que cuando hay un exceso de proteínas en la dieta, los aminoácidos resultantes siguen acumulándose, llegando a dificultar el paso de nutrientes de la sangre a las células (microangiopatía). Estas investigaciones parecen abrir un amplio campo de posibilidades en el tratamiento a través de la alimentación de gran parte de las enfermedades cardiovasculares, que tan frecuentes se han vuelto en occidente desde que se generalizó el consumo indiscriminado de carne.

¿PROTEÍNAS DE ORIGEN VEGETAL O ANIMAL?    

Puesto que sólo asimilamos aminoácidos y no proteínas completas, el organismo no puede distinguir si estos aminoácidos provienen de proteínas de origen animal o vegetal. Comparando ambos tipos de proteínas podemos señalar:  

 Las proteínas de origen animal son moléculas mucho más grandes y complejas, por lo que contienen mayor cantidad y diversidad de aminoácidos. En general, su valor biológico es mayor que las de origen vegetal. Como contrapartida son más difíciles de digerir, puesto que hay mayor número de enlaces entre aminoácidos por romper. Combinando adecuadamente las proteínas vegetales (legumbres con cereales o lácteos con cereales) se puede obtener un conjunto de aminoácidos equilibrado. Por ejemplo, las proteínas del arroz contienen todos los aminoácidos esenciales, pero son escasas en lisina. Si las combinamos con lentejas o garbanzos, abundantes en lisina, la calidad biológica y aporte proteico resultante es mayor que el de la mayoría de los productos de origen animal.  

 Al tomar proteínas animales a partir de carnes, aves o pescados ingerimos también todos los desechos del metabolismo celular presentes en esos tejidos (amoniaco, ácido úrico, etc.), que el animal no pudo eliminar antes de ser sacrificado. Estos compuestos actúan como tóxicos en nuestro organismo. El  metabolismo de los vegetales es distinto y no están presentes estos derivados nitrogenados. Los tóxicos de la carne se pueden evitar consumiendo las proteínas de origen animal a partir de huevos, leche y sus derivados. En cualquier caso, siempre serán preferibles los huevos y los lácteos a las carnes, pescados y aves. En este sentido, también preferiremos los pescados a las aves, y las aves a las carnes rojas o de cerdo.  

 La proteína animal suele ir acompañada de grasas de origen animal, en su mayor parte saturadas. Se ha demostrado que un elevado aporte de ácidos grasos saturados aumenta el riesgo de padecerenfermedades cardiovasculares.  

En general, se recomienda que una tercera parte de las proteínas que comamos sean de origen animal, pero es perfectamente posible estar bien nutrido sólo con proteínas vegetales. Eso sí, teniendo la precaución de combinar estos alimentos en función de sus aminoácidos limitantes. El problema de las dietas vegetarianas en occidente suele estar más bien en el déficit de algunas vitaminas, como la B12, o de minerales, como el hierro.  

FUNCIONES

Las proteínas desempeñan distintas funciones en los seres vivos, como se observa en la tabla siguiente:

Tipos	Ejemplos	Localización o función
Enzimas	Ácido-graso-sintetosa	Cataliza la síntesis de ácidos grasos.
Reserva	Ovoalbúmina	Clara de huevo.
Transportadoras	Hemoglobina	Transporta el oxígeno en la sangre.
Protectoras en la sangre	Anticuerpos	Bloquean a sustancias extrañas.
Hormonas	Insulina	Regula el metabolismo de la glucosa.
Estructurales	Colágeno	Tendones, cartílagos, pelos.
Contráctiles	Miosina	Constituyente de las fibras musculares

El mayor grupo lo constituyen las enzimas, que son los biocatalizadores de todos los procesos químicos que tienen lugar en los seres vivos. Las enzimas, en su gran mayoría, son específicas para cada reacción, de ahí su gran número. Como son catalizadores, actúan disminuyendo la energía de activación, combinándose con los reaccionantes para producir un estado intermedio con menor energía de activación que el estado de transición de la reacción no catalizada. Una vez formados los productos de la reacción, la enzima se recupera.

Ampliemos  que son las enzimas y como actúan:

 LAS ENZIMAS

En todos los organismos es preciso sintetizar macromoléculas a partir de moléculas sencillas, y para establecer los enlaces entre éstas se necesita energía. Esta energía se consigue rompiendo los enlaces químicos internos de otras macromoléculas, sustancias de reserva o alimentos. Todo ello comporta una serie de reacciones coordinadas cuyo conjunto se denomina metabolismo.

Dado que las sustancias que intervienen en estas reacciones son, generalmente, muy estables, se requeriría una gran cantidad de energía para que reaccionaran entre sí, ya que, si no, la velocidad de reacción sería nula o demasiado lenta. Para acelerar la reacción en un laboratorio bastaría con aumentar la temperatura o bien con añadir un catalizador, es decir, una sustancia que aumente la velocidad de la reacción. En los seres vivos, un aumento de temperatura puede provocar la muerte, por lo que se opta por la otra posibilidad, es decir, el concurso de catalizadores biológicos o biocatalizadores. Las moléculas que desempeñan esta función son las enzimas. Las enzimas son, proteínas globulares capaces de catalizar las reacciones metabólicas.

Son solubles en agua y se difunden bien en los líquidos orgánicos. Pueden actuar a nivel intracelular, es decir, en el interior de la célula donde se han formado, o a nivel extracelular, en la zona donde se segregan.

Las enzimas cumplen las dos leyes comunes a todos los catalizadores: la primera es que durante la reacción no se alteran, y la segunda es que no desplazan la constante de equilibrio para que se obtenga más producto, sino que simplemente favorecen que la misma cantidad de producto se obtenga en menos tiempo. Las enzimas, a diferencia de los catalizadores no biológicos, presentan una gran especificidad, actúan a temperatura ambiente y consiguen un aumento de la velocidad de reacción de un millón a un trillón de veces.  

 ACTIVIDAD ENZIMÁTICA.

En toda reacción química se produce una transformación de unas sustancias iniciales, denominadas reactivos o sustratos (S), en unas sustancias finales o productos (P).

 Esta transformación no se verifica directamente, ya que es necesario un paso intermedio en el cual el reactivo se active, de forma que sus enlaces se debiliten y se favorezca su ruptura. Este paso intermedio recibe el nombre de complejo activado y requiere un aporte de energía, generalmente en forma de calor, que se conoce como energía de activación

  Las enzimas pueden actuar de dos formas: unas, fijándose mediante enlaces fuertes (covalentes) al sustrato, de modo que se debiliten sus enlaces y que no haga falta tanta energía para romperlos; y otras, atrayendo a las sustancias reaccionantes hacia su superficie de modo que aumente la posibilidad de encuentro y que la reacción se produzca más fácilmente.

Las enzimas, una vez que han realizado la transformación del sustrato o sustratos en productos, se liberan rápidamente de ellos para permitir el acceso a otros sustratos.