domingo, 27 de enero de 2013

ÁCIDOS GRASOS EN LA SALUD Y LA ENFERMEDAD



Hay un grupo de ácidos grasos, denominados ácidos grasos esenciales (AGE), que como su nombre indica son fundamentales para la salud. Sin embargo, el cuerpo humano no puede producirlos y deben ser obtenidos de los alimentos de los suplementos alimentarios. 



Dentro de los AGE más importantes se encuentran los ácidos grasos omega-3, los ácidos grasos omega-6 y los ácidos grasos cis.



Los omega-3 y los omega-6 son ácidos grasos poliinsaturados que actuarían en conjunto para promover la salud. 



Podrían llegar a tener un efecto protector contra la enfermedad cardíaca y los accidentes cerebrovasculares por la disminución del colesterol total, el aumento del HDL (lipoproteínas de alta densidad o "colesterol bueno") y la reducción del LDL (lipoproteínas de baja densidad o "colesterol malo"). Además disminuyen la descalcificación ósea porque aumentan la utilización del calcio, reducen los síntomas inflamatorios de la artritis, promueven la cicatrización de las heridas, tienen un efecto beneficioso sobre ciertas enfermedades de la piel (psoriasis, eccema y acné) y mejoran las funciones mentales. 



Las principales fuentes de ácidos grasos omega-3 son el aceite de lino, los pescados grasos, los aceites que tienen grandes cantidades de ácidos grasos poliinsaturados, los aceites de pescado y las nueces. 



Las principales fuentes de ácidos grasos omega-6 son la mayoría de los alimentos procesados (cereales, panes, arroz blanco), huevos, productos de panadería, aceites con grandes cantidades de grasas poliinsaturadas y carnes (especialmente las vísceras, como el hígado).

Los ácidos grasos cis son ácidos grasos monoinsaturados beneficiosos desde el punto de vista nutritivo y que se utilizan para producir reguladores de tipo hormonal y membranas celulares. Sin embargo, cuando los ácidos grasos cis se calientan, se prensan y se combinan con un catalizador (por lo general níquel) en un proceso conocido como hidrogenación, se transforman en ácidos grasos trans, poco saludables. 


La hidrogenación es utilizada por los fabricantes para lograr que los aceites vegetales sean sólidos a temperatura ambiente y con menor tendencia a tornarse rancios. 


Los ácidos grasos trans o hidrogenados son frecuentes en los productos de panadería (galletas, tortas y bizcochos), en los entremeses, en algunas margarinas y en alimentos fritos, (rosquillas y patatas fritas). 



Si un producto tiene impreso en su etiqueta "hidrogenado o parcialmente hidrogenado", quiere decir que contiene ácidos grasos trans. Dentro de los efectos adversos de los ácidos grasos trans están el aumento del colesterol total, la disminución del HDL y el aumento del LDL y los triglicéridos. Estos efectos que pueden aumentar el riesgo de enfermedad cardíaca y otras enfermedades cardiovasculares son similares a los causados por las grasas saturadas.

LÍPIDOS



Un segundo grupo importante de compuestos orgánicos son los lípidos (gr. lípos, grasa) o grasas. Los lípidos representan el 18 - 25% de la masa magra corporal en el adulto. Al igual que los hidratos de carbono, contienen carbono, hidrógeno y oxígeno. Pero a diferencia de éstos, en los lípidos no hay una relación 2:1 entre el hidrógeno y el oxígeno. La proporción de átomos de oxígeno electronegativos en los lípidos suele ser menor que la de los hidratos de carbono, por lo cual forman menos enlaces covalentes polares. Es por ello que la mayoría de los lípidos son insolubles en solventes polares como el agua, es decir: son hidófobos. Por esta causa, solo los lípidos más pequeños (algunos ácidos grasos) pueden disolverse en el plasma sanguíneo acuoso. Para aumentar su solubilidad en el plasma, otras moléculas lipídicas se unen a moléculas proteicas hidrófilas. Los complejos de lípidos y proteínas se conocen como lipoproteínas. Las lipoproteínas son solubles porque las proteínas se encuentran por fuera de la molécula y los lípidos por dentro.



Las distintas familias de lípidos se conocen como triglicéridos (grasas y aceites), fosfolípidos (lípidos que contienen fósforo), esteroides (lípidos que contienen anillos de átomos de carbono), eicosanoides (lípidos de 20 átomos de carbono) y una variedad de otras sustancias afines como los ácidos grasos, las vitaminas liposolubles (vitaminas A, D, E y K) y las lipoproteínas.




TIPOS DE LÍPIDOS EN EL CUERPO




Triglicéridos (grasas y aceites): protección, aislamiento, almacenamiento de energía.

Fosfolípidos: componente lipídico principal de las membranas celulares.

Esteroides
  • Colesterol: componente mínimo de las membranas celulares de todos los animales; precursor de las sales biliares, vitamina D y hormonas esteroideas.
  • Sales biliares: necesarias para la digestión y absorción de los lípidos de la dieta.
  • Vitamina D: contribuye a regular los niveles de calcio en el organismo; necesaria para el crecimiento y reparación de los huesos.
  • Hormonas suprarrenales: contribuyen a regular el metabolismo, la resistencia al estrés y el equilibrio hidrosalino.
  • Hormonas sexuales: estimulan las funciones reproductivas y los caracteres sexuales.
Eicosanoides (prostaglandinas y leucotrienos): tienen efectos diversos al modificar las respuestas a las hormonas, sobre la coagulación sanguínea, inflamación, inmunidad, secreción ácida gástrica, diámetro de la vía aérea, degradación de lípidos y contracción del músculo liso.

Otros lípidos:
  • Ácidos grasos: se catabolizan para generar adenosín trifosfato (ATP) y se utilizan para sintetizar triglicéridos y fosfolípidos.
  • Carotenos: necesarios para la síntesis de vitamina A, que se utiliza en la formación de los pigmentos visuales. También actúan como antioxidantes.
  • Vitamina E: promueve la cicatrización de las heridas, evita la cicatrización tisular, contribuye a la estructura y funcionamiento normales del sistema nervioso y actúa como antioxidante.
  • Vitamina K: es necesaria para la síntesis de las proteínas de la coagulación sanguínea.
  • Lipoproteínas: transportan lípidos en la sangre, llevan triglicéridos y colesterol a los tejidos y eliminan el exceso de colesterol de la sangre.



TRIGLICÉRIDOS



Los lípidos más abundantes del cuerpo y de la dieta son los triglicéridos, también conocidos como triacilgliceroles, los cuales pueden ser sólidos (grasas) o líquidos (aceites) a temperatura ambiente. Son la forma más concentrada de energía química del cuerpo. Los triglicéridos aportan más del doble de energía química por gramo que los hidratos de carbono o las proteínas. La capacidad de almacenar triglicéridos en el tejido adiposo (grasa) para cualquier proceso necesario es ilimitada. El exceso de hidratos de carbono, proteínas, grasas y aceites en la dieta tiene el mismo destino: depositarse en el tejido adiposo como triglicéridos.

Los triglicéridos están formados por una única molécula de glicerol y tres moléculas de ácidos grasos. La molécula de glicerol con tres carbonos forma el esqueleto del triglicérido.

Formación de un triglicérido (triacilglicerol) a partir de glicerol y tres moléculas de ácidos grasos. Siempre que se unen un glicerol (A) y un ácido graso (B) en una reacción de deshidratación, se pierde una molécula de agua. Una unión éster se establece entre el glicerol con cada uno de los tres ácidos grasos, que varían tanto en su tamaño como en el número y localización de enlaces dobles entre átomos de carbono (C=C). Aquí se muestra (B) una molécula de triglicérido que contiene dos ácidos grasos saturados y uno monoinsaturado. A nivel del enlace doble del ácido oleico la molécula se pliega. Un glicerol y tres ácidos grasos son las unidades constitutivas de los triglicéridos.
¿El oxígeno de la molécula de agua que se pierde durante la reacción de deshidratación proviene del glicerol o de un ácido graso?

El oxígeno que se pierde durante la reacción de deshidratación proviene de la molécula de ácido graso.






Los tres ácidos grasos se unen mediante reacciones de deshidratación, cada uno a un carbono del esqueleto de glicerol. El enlace químico que se forma en el lugar donde estaba cada molécula de agua es una unión éster. 

Éster

La reacción inversa, la hidrólisis, rompe una única molécula de triglicérido en tres ácidos grasos y glicerol.


Las grasas saturadas son triglicéridos que contienen solo enlaces covalentes simples entre los átomos de carbono de los ácidos grasos. Como no presentan ningún enlace doble, cada átomo de carbono está saturado por átomos de hidrógeno.



Los triglicéridos formados en su mayor parte por ácidos grasos saturados son sólidos a temperatura ambiente. Pese a que las grasas saturadas se encuentran en su mayor parte en las carnes (sobre todo en las carnes rojas) y en los productos lácteos enteros (leche, queso y manteca), también se hallan en algunos productos vegetales como la manteca de cacao, el aceite de palma y el aceite de coco. Las dietas que contienen grandes cantidades de grasas saturadas se han asociado con enfermedades cardíacas y cáncer colorrectal.


Las grasas monoinsaturadas contienen ácidos grasos con un enlace covalente doble entre dos átomos de carbono. De esta manera, no están saturadas completamente con átomos de hidrógeno.



Los enlaces dobles de los ácidos grasos monoinsaturados (y los ácidos grasos poliinsaturados) forman asas en los ácidos grasos. Los aceites de oliva, de maní y de canola, la mayoría de las nueces y las paltas (aguacates) son ricos en trigliceridos con ácidos grasos monoinsaturados. Se considera que las grasas monoinsaturadas disminuyen el riesgo de enfermedad cardíaca.


Las grasas poliinsaturadas contienen más de un enlace covalente doble entre los átomos de carbono de los ácidos grasos. Un ejemplo es el ácido linoleico. Los aceites de maíz, de cártamo, de girasol y de soja, así como los pescados grasos (salmón, atún y caballa) contienen un porcentaje alto de ácidos grasos poliinsaturados. Se cree que las grasas poliinsaturadas también disminuyen el riesgo de afectaciones cardíacas. 



FOSFOLÍPIDOS

Al igual que los triglicéridos, los fosfolípidos tienen un esqueleto glicerol y dos cadenas de ácidos grasos unidos a los dos primeros carbonos. Sin embargo, en la tercera posición un grupo fosfato (PO4,3-) se une a un pequeño grupo cargado que suele contener nitrógeno (N), al esqueleto de glicerol.

Fosfolípidos: [(A) Estructura química de un fosfolípico] En la síntesis de los fosfolípidos, dos ácidos grasos se unen a los dos primeros carbonos del esqueleto de glicerol. Un grupo fosfato une un pequeño grupo cargado al tercer carbono del glicerol. En (D), el círculo representa la cabeza polar y las dos líneas curvas representan las colas no polares. Los enlaces dobles en las cadenas hidrocarbonadas del ácido graso suelen plegar las colas.



Los fosfolípidos son moléculas anfipáticas, ya que tienen regiones polares y no polares.


Esta porción de la molécula (la "cabeza") es polar y puede formar puentes de hidrógeno con las moléculas de agua. En contraste, los dos ácidos grasos (las "colas") son no polares y solo pueden interactuar con otros lípidos. Las moléculas que tienen tanto partes polares como no polares se denominan anfipáticas (anfi-, de amphí, en ambos lados, y -patía, de páthos, pasión). Los fosfolípidos anfipáticos se alinean cola con cola en una cadena doble para formar la membrana que rodea a cada célula.

Disposición de los fosfolípidos en una porción de la membrana celular.


ESTEROIDES

La estructura de los esteroides difiere considerablemente de la de los triglicéridos. Los esteroides tienen cuatro anillos de átomos de carbono.

Esteroides. Todos los esteroides tienen cuatro anillos de átomos de carbono.


Las células pueden sintetizar otros esteroides a partir del colesterol, que tienen una región no polar grande compuesta por cuatro anillos y una cola hidrocarbonada.

COLESTEROL
Todos los esteroides se sintetizan a partir del colesterol, que a su vez se forma en el hígado.


Los esteroides más comunes, como el colesterol, los estrógenos, la testosterona, el cortisol, las sales biliares y la vitamina D, son conocidos como esteroles ya que también tienen al menos un grupo hidroxilo (-OH) (alcohol). Los grupos polares hidroxilo hacen que los esteroles sean poco anfipáticos. El colesterol es necesario para la estructura de la membrana celular; los estrógenos y la testosterona se requieren para regular las funciones sexuales; el cortisol es necesario para mantener los niveles de glucemia dentro de valores normales; las sales biliares participan en la digestión y absorción de los lípidos, y la vitamina D está relacionada con el crecimiento óseo. 



OTROS LÍPIDOS

Los eicosanoides son lípidos derivados de un ácido graso de 20 carbonos denominado ácido araquidónico. Los dos subtipos más importantes de eicosanoides son las prostaglandinas y los leucotrienos. Las prostaglandinas tienen una amplia variedad de funciones. Modifican las respuestas hormonales, contribuyen a la respuesta inflamatoria, previenen las úlceras gástricas, dilatan la vía aérea, regulan la temperatura corporal e influyen sobre la formación de los coágulos sanguíneos, para citar algunas. Los leucotrienos participan en las respuestas alérgica e inflamatoria.

Otros lípidos también contienen ácidos grasos (que pueden proveer ATP por hidrólisis o formar triglicéridos o fosfolípidos por reacciones de deshidratación), las vitaminas liposolubles como los betacarotenos (los pigmentos amarillos o anaranjados de la yema del huevo, la zanahoria y el tomate que se convierten en vitamina A), las vitaminas D, E y K y las lipoproteínas.





HIDRATOS DE CARBONO



Los hidratos de carbono o carbohidratos abarcan a los azúcares, glucógeno, almidón y celulosa. Pese a ser un grupo grande y diverso de compuestos orgánicos y a cumplir múltiples funciones, representan solo el 2 o 3 % de la masa corporal total. En los seres humanos y en los animales actúan principalmente como una fuente de energía en la formación del ATP necesario para el desarrollo de las reacciones metabólicas. Sólo unos pocos se utilizan en la elaboración de unidades estructurales. Un ejemplo es la desoxirribosa, azúcar presente en el ácido desoxirribonucleico (ADN), la molécula que lleva la información genética heredada.


Los elementos constitutivos de los hidratos de carbono son carbono, hidrógeno y oxígeno. La relación entre hidrógeno y oxígeno habitualmente es de 2:1, la misma que la del agua. Dejando a un lado algunas excepciones, los hidratos de carbono suelen tener una molécula de agua por cada átomo de carbono. Por tal razón se denominan hidratos de carbono, lo cual significa "carbono hidratado". Los hidratos de carbono se dividen en tres grupos principales según su tamaño: monosacáridos, disacáridos y polisacáridos.

Monosacáridos (azúcares simples que contienen de 3 a 7 átomos de carbono), como ejemplos tenemos:
  • Glucosa (el principal azúcar de la sangre);
  • Fructosa (se encuentra en las frutas);
  • Galactosa (azúcar de la leche);
  • Desoxirribosa (en el ADN);
  • Ribosa (en el ARN).
Disacáridos (azúcares simples formados por la combinación de dos monosacáridos mediante reacciones de deshidratación), como ejemplos tenemos:
  • Sacarosa (azúcar de mesa) = glucosa + fructosa;
  • Lactosa (azúcar de la leche) = glucosa + galactosa;
  • Maltosa = glucosa + glucosa.
Polisacáridos (decenas a centenas de monosacáridos unidos por medio de reacciones de deshidratación), como ejemplos tenemos:
  • Glucógeno (forma de almacenamiento de los azúcares en los animales);
  • Almidón (forma de almacenamiento de los azúcares en vegetales y el principal hidrato de carbono de los alimentos);
  • Celulosa (parte de las paredes de las células vegetales que no puede ser digerida por el organismo humano pero que es necesaria para la progresión de los residuos alimentarios en el intestino).

MONOSACÁRIDOS Y DISACÁRIDOS:
LOS AZÚCARES SIMPLES



Los monosacáridos y los disacáridos se conocen como azúcares simples. Los monómeros de los hidratos de carbono, los monosacáridos (mono + sacharum, azúcar), contienen entre tres y siete átomos de carbono. Se los designa con el sufijo "osa" y un prefijo que indica el número de átomos de carbono. Por ejemplo, los monosacáridos con tres carbonos se denominan triosas. También hay tetrosas (azúcares de cuatro carbonos), pentosas (azúcares de cinco carbonos), hexosas (azúcares de seis carbonos) y heptosas (azúcares de siete carbonos). Todas las células del organismo degradan la hexosa glucosa para producir ATP.

Dos moléculas de monosacáridos pueden combinarse mediante una reacción de deshidratación para formar un disacárido (di-, de dis, dos) y una molécula de agua. Por ejemplo, los monosacáridos glucosa y fructosa se combinan para formar el disacárido sacarosa (azúcar de mesa).



La glucosa y la fructosa son isómeros y los isómeros tienen la misma forma molecular pero difieren en las posiciones relativas de los átomos de oxígeno y carbono, lo cual hace que los compuestos presenten diferentes propiedades químicas. Obsérvese que la fórmula de la sacarosa es C12H22O11 y no C12H24O12 , puesto que cuando se unen los dos monosacáridos se pierde una molécula de agua.

Los disacáridos también pueden dividirse en moléculas más pequeñas y simples por una reacción de hidrólisis. Una molécula de sacarosa, por ejemplo, puede hidrolizarse en sus componentes glucosa y fructosa mediante la adición de agua.

Hidrólisis de la sacarosa
Algunas personas consumen edulcorantes por razones médicas, mientras que otros lo hacen para disminuir el aporte calórico y evitar el aumento de peso. Los edulcorantes artificiales son mucho más dulces que la sacarosa, tienen menos calorías y no causan caries dentales.

POLISACÁRIDOS



El tercer grupo principal de hidratos de carbono es el de los polisacáridos. Cada molécula de polisacárido contiene decenas o centenas de monosacáridos unidos por reacciones de deshidratación. A diferencia de los azúcares simples, los polisacáridos suelen ser insolubles en agua y no tienen sabor dulce. El principal polisacárido en el cuerpo humano es el glucógeno, que está formado en su totalidad por moléculas de glucosa unidas entre sí en cadenas ramificadas.

Parte de una molécula de glucógeno, el principal polisacárido en el cuerpo humano.
El glucógeno se forma a partir de monómeros de glucosa y es la forma de almacenamiento
de los hidratos de carbono en el cuerpo humano.

¿Qué celulas del cuerpo almacenan glucógeno?

Las células del hígado y las células del músculo esquelético.



Una cantidad limitada de hidratos de carbono se almacena como glucógeno en el hígado y en el músculo esquelético. El almidón es un polisacárido elaborado por los vegetales a partir de la glucosa. Se encuentra en alimentos como las pastas y las patatas y es el principal hidrato de carbono de la dieta. Al igual que los disacáridos, los polisacáridos como el glucógeno y el almidón pueden degradarse a monosacáridos a través de reacciones de hidrólisis. Por ejemplo, cuando disminuyen los niveles de la glucosa sanguínea, las células del hígado desdoblan el glucógeno en glucosa y la liberan a la sangre, donde está disponible para las células, que la degradan para sintetizar ATP. La celulosa es un polisacárido que se encuentra en las plantas y que, pese a que no puede ser digerida por los seres humanos, le otorga volumen a las heces facilitando su eliminación.


sábado, 26 de enero de 2013

COMPUESTOS ORGÁNICOS

Los compuestos inorgánicos son relativamente simples. Sus moléculas solo tienen unos pocos átomos y no pueden ser utilizados por las células para realizar funciones biológicas complejas. Por el contrario, muchas moléculas orgánicas son grandes y tienen características especiales que les permiten llevar a cabo funciones más complejas. Algunas categorías importantes de compuestos orgánicos son los hidratos de carbono, los lípidos, las proteínas, los ácidos nucleicos y el adenosín trifosfato (ATP).

EL CARBONO 
SUS GRUPOS FUNCIONALES

El carbono tiene muchas propiedades que lo vuelven particularmente útil para los organismos vivos. Por un lado, puede formar enlaces con otro átomo de carbono o con miles de ellos para producir moléculas grandes de conformaciones variadas. Gracias a esta propiedad del carbono, el organismo puede sintetizar muchos compuestos orgánicos distintos, cada uno de los cuales tiene una función y una estructura particulares. Además, el gran tamaño de la mayoría de las moléculas que contienen carbono y el hecho de que no se disuelven con facilidad en agua las convierte en materiales útiles para la formación de las estructuras corporales.

Por lo general, los compuestos orgánicos se mantienen unidos por enlaces covalentes. El carbono tiene cuatro electrones en su nivel de energía más externo (de valencia). Se puede unir covalentemente con una gran variedad de átomos, por ejemplo, con otros átomos de carbono, para dar lugar a cadenas lineales, ramificadas o cíclicas. Otros elementos que se unen con frecuencia al carbono en los compuestos orgánicos son el hidrógeno, el oxígeno y el nitrógeno. El azufre y el fósforo también se hallan presentes en éstos. 

La cadena de átomos de carbono en una molécula orgánica se conoce como esqueleto de carbono. Muchos de los carbonos están unidos a átomos de hidrógeno y forman hidrocarburos. Unidos al esqueleto hidrocarbonado también se encuentran grupos funcionales característicos. Cada tipo de grupo funcional tiene una disposición específica de átomos que le confiere propiedades químicas distintivas a la molécula orgánica en la que se encuentran. 

PRINCIPALES GRUPOS FUNCIONALES

Hidroxilo (R-O-H): Los alcoholes contienen un grupo -OH, que es polar e hidrófilo por su átomo electronegativo de O. Las moléculas con muchos grupos -OH se disuelven fácilmente en agua.

Sulfhidrilo (R-S-H): Los tioles tienen un grupo -SH, que es polar e hidrófilo por su átomo electronegativo de S. Algunos aminoácidos, las unidades constitutivas de las proteínas, contienen grupos -SH, que ayudan a estabilizar la forma de las proteínas. Un ejemplo de aminoácido es la cisteína.

Carbonilo: Las cetonas contienen grupos carbonilos dentro de su esqueleto de carbonos. El grupo carbonilo es polar e hidrófilo por su átomo electronegativo de O.




Los aldehídos tienen un grupo carbonilo al final de su esqueleto de carbono.




Carboxilo: Los ácidos carboxílicos contienen un grupo carboxilo al final del esqueleto de carbono. Todos los aminoácidos tienen un grupo -COOH en uno de sus extremos. La forma con carga negativa predomina en el pH de las células corporales y es hidrófila.






Éster: Los ésteres predominan en las grasas y aceites de la dieta y también se encuentran en los triglicéridos del cuerpo humano. La aspirina es un éster de ácido salicílico, una molécula analgésica que se encuentra en la corteza del sauce.




Fosfato: Los fosfatos contienen un grupo fosfato (-PO4,2-), que es muy hidrófilo por su doble carga negativa. Un ejemplo importante es el adenosin trifosfato (ATP), que transfiere energía química entre moléculas orgánicas durante las reacciones químicas.




Amino: Las aminas presentan un grupo -NH2, que puede actuar como una base y captar iones hidrógeno, lo cual le da al grupo amino una carga positiva. En el pH de las células corporales la mayoría de los grupos amino tienen una carga de 1+ . Todos los aminoácidos tienen un grupo amino en uno de sus extremos.






Nota: La R = grupo variable

Como las moléculas orgánicas suelen ser grandes, hay métodos simples para representar sus fórmulas estructurales.  


Maneras alternativas 
de representar la fórmula estructural de la glucosa
Una molécula con un esqueleto de carbono cíclico y múltiples grupos hidroxilos unidos a éste.
FÓRMULA ABREVIADA


Las pequeñas moléculas orgánicas pueden combinarse para formar moléculas grandes denominadas macromoléculas (macro-, de maxkrós, grande). Las moléculas suelen ser polímeros (poli-. de polys, mucho; mero-, de méros, parte). Un polímero es una molécula grande formada por el enlace covalente de muchas moléculas pequeñas, parecidas o idénticas, denominadas monómeros (mono-, de mónos, de uno, solo), que son como unidades estructurales. La reacción que une a dos monómeros suele ser una reacción de deshidratación. En este tipo de reacciones se elimina un átomo de hidrógeno de un monómero y un grupo hidroxilo de otro para formar una molécula de agua.


Fórmulas moleculares y estructurales de los monosacáridos glucosa y fructosa y del
disacárido sacarosa. En la reacción de deshidratación, dos moléculas más pequeñas,
glucosa y fructosa, se unen para formar una molécula mayor de sacarosa. Obsérvese
que se pierde una molécula de agua. En la reacción de hidrólisis, la adición de una molécula
de agua a la molécula de sacarosa la divide en dos moléculas más pequeñas, glucosa y fructosa.
Los monosacáridos son los monómeros que se utilizan para sintetizar hidratos de carbono.

Las macromoléculas como los hidratos de carbono, los lípidos, las proteínas y los ácidos nucleicos se sintetizan en las células mediante reacciones de deshidratación.

Los isómeros (iso-, isos, igual) son moléculas que tienen la misma fórmula molecular pero diferente estructura. Por ejemplo, la fórmula molecular de los azúcares glucosa y fructosa es C6H12O6 . Sin embargo, los átomos se encuentran en diferentes posiciones del esqueleto de carbono y ello le otorga a los azúcares distintas propiedades químicas.

MANTENIMIENTO DEL pH: SISTEMAS AMORTIGUADORES O BUFFERS

El pH de los líquidos corporales puede variar. Los límites normales para los líquidos corporales, en cada ser humano son bastantes estrechos. Los valores de pH de algunos líquidos corporales junto con los de ciertas sustancias de uso corriente son los siguientes: 

Escala de pH. Un pH menor de 7 indica que la solución es ácida o que tiene más H+ que OH-
[H+] = concentración de iones hidrógeno; [OH-] = concentración de iones hidroxilo.



Cuanto menor es el valor del pH, más ácida será la solución ya que la concentración de H+ aumenta de forma progresiva. Un pH mayor que 7 indica que la solución es básica (alcalina), o sea que hay más OHque H+ . Cuanto mayor es el valor del pH, más básica será la solución.

A pH 7 (neutro), las concentraciones de H+ y de OH- son iguales (10-7 moles/L).

¿Cuál es la concentración de Hy de OH- a pH 6?


La solución comienza a ser ácida (alcalina), o sea que hay más H+ que OH- , es decir (10-6 moles/L de H+) y (10-8  moles/L de OH-).

¿Qué pH es más ácido, 6,82 o 6,91?

Un pH de 6,82 es más ácido que un pH 6,91.

¿Qué pH está más cerca de la neutralidad, 8,41 o 5,59?

Ambos valores de pH están igual de cerca de la neutralidad.



Valores de pH de algunas sustancias

Los mecanismos homeostáticos mantienen el pH de la sangre entre 7,35 y 7,45, es decir, un poco más alcalino que el del agua pura. Si el pH de la sangre cae por debajo de 7,35, se observa un estado de acidosis, y si el pH se eleva por encima de 7,45, se produce alcalosis; ambas situaciones pueden generar un compromiso serio de la homeostasis. La saliva es un poco ácida, y el semen es ligeramente alcalino. Como los riñones contribuyen a eliminar el exceso de ácido, la orina puede ser bastante ácida.




Aunque en el organismo se incorporan o se forman continuamente ácidos y bases fuertes, el pH de los líquidos dentro y fuera de las células se mantiene casi constante. Una razón importante de que esto ocurra es la presencia de sistemas amortiguadores o buffers, que convierten ácidos o bases fuertes en ácidos o bases débiles. Los ácidos (o bases) fuertes se ionizan con facilidad y aportan muchos H+ (o OH-) a la solución en la que se encuentran. De esta manera pueden cambiar drásticamente en el pH y alterar el metabolismo corporal. Los ácidos (o bases) débiles no se ionizan y aportan menor cantidad de H(o OH-). Por lo tanto, tienen un menor efecto sobre el pH. Los buffers son compuestos químicos que pueden convertir ácidos o bases fuertes en ácidos o bases débiles. Lo hacen extrayendo o agregando protones (H+).

Un sistema buffer importante en el cuerpo es el sistema ácido carbónico-bicarbonato. El ácido carbónico (H2CO3) puede actuar como un ácido débil y el ion bicarbonato (HCO3-) puede actuar como una base débil. De ahí que este sistema buffer pueda compensar tanto un exceso como una falta de  H+ . Por ejemplo, si hay un exceso de H+  (acidosis), el HCO3- actúa como una base débil y lo elimina de la siguiente manera:

H+                 +     HCO3-    ----------------------->     H2CO3

Hidrógeno            Ion bicarbonato (base débil)                     Ácido carbónico

Al contrario, si hay una disminución de H+  (alcalosis), el H2CO3  puede actuar como un ácido débil y aportar H+  necesarios de la siguiente manera:

H2CO3         -------------------------------->  H+                 +     HCO3- 

Ácido carbónico (ácido débil)                                Hidrógeno                 Ion bicarbonato