QUIMICA BIOLOGICA Moléculas Biológicas - Estructura química Interacciones entre moléculas Síntesis y degradación celular de las moléculas Conservación y utilización de la energía en las células Mecanismos regulatorios Informacion génica y su papel en la síntesis de proteínas

COMPUESTOS CONSTITUYENTES DE LA MATERIA VIVA AGUA SOLIDOS MINERALES IONES EN SOLUCION HIDRATOS DE CARBONO LIPIDOS PROTEINAS ACIDOS NUCLEICOS INORGANICOS VITAMINAS HORMONAS PIGMENTOS ORGANICOS

BIOELEMENTOS ELEMENTOS PRIMARIOS O, C, H,N, ELEMENTOS SECUNDARIOS (Macroelementos) OLIGOELEMENTOS (Microelementos) ELECTROLITOS O, C, H,N, Ca, P, S, Mg Fe, F, Cu, I, Mn Zn, Co, Mo, Se, Cr y Si Na+, Cl+, K+,

BIOMOLECULAS AMINOACIDOS NUCLEOTIDOS MONOSACARIDOS ACIDOS GRASOS MOLECULAS SIMPLES PROTEINAS ACIDOS NUCLEICOS POLISACARIDOS LIPIDOS MACROMOLECULAS

PREVENCION DE ENFERMEDADES BUENA NUTRICION BUENA SALUD PREVENCION DE ENFERMEDADES Enfermedades crónicas Enfermedades Degenerativas mortalidad Materna- infantil Infecciones (HIV)

VITAMINAS H. DE CARBONO MINERALES PROTEINAS OLIGOELEMENTOS LIPIDOS NUTRIENTES CLASIFICACION DE LOS NUTRIENTES H. DE CARBONO PROTEINAS LIPIDOS VITAMINAS MINERALES OLIGOELEMENTOS MICRONUTRIENTES MACRONUTRIENTES

NUTRICION-METABOLISMO MACROMOLECULAS ALIMENTO DIGESTION NUTRICION CELULAR ABSORCION METABOLISMO BIOSINTESIS Y DEGRADACION

COMO ORDENAREMOS NUESTRO ESTUDIO PARA ABORDAR LOS CONOCIMIENTOS DE LAS VIAS METABOLICAS ?? ENERG I A ATP ENZIMAS VITAMINAS VIAS METABOLICAS MINERALES

NUTRIENTES MACRONUTRIENTES. Grasas, Carbohidratos y Proteínas MICRONUTRIENTES. Vitaminas y los Minerales

VITAMINAS Son micronutrientes orgánicos esenciales para el organismo presentes en pequeñas cantidades en los alimentos Nuestro organismo no las sintetiza ó su síntesis es deficiente Necesarias para el crecimiento, desarrollo, mantenimiento de la energía y bienestar general Participan activamente del metabolismo de nutrientes, síntesis de hormonas, neurotransmisores, y como cofactores enzimáticos Sus deficiencias condicionan la aparición de enfermedades

VITAMINAS: Son aportadas como tal por la dieta PROVITAMINAS: Precursores sin actividad vitamínica, su metabolismo da origen a la vitamina activa ANTIVITAMINAS: No tienen actividad vitamínica, compiten con ellas en los sistemas enzimáticos.

AVITAMINOSIS Mala alimentación Alto consumo alimentos que han perdido las vitaminas durante su manipulación ó conservación Absorción intestinal deficiente Aumento de los requirimientos vitamínicos Exceso desequilibrados de la dieta

NECESIDADES VITAMINICAS Edad, sexo, peso, talla Estado fisiológico (embarazo y lactancia) Personas hospitalizadas por largo tiempo Tratamientos prolongados con antibióticos Después de un traumatismo, quemadura, transplante Una alimentación variada permite que estén disponibles en cantidad suficiente sin necesidad de tomar complejos vitamínicos extras.

FUNCIONES DE LAS VITAMINAS Regulan procesos CELULARES Actúan como coenzimas o grupo prostético de las ENZIMAS. ANTIOXIDANTES Están implicadas en los procesos de CRECIMIENTO y DIFERENCIACION CELULAR

CLASIFICACION DE LAS VITAMINAS SEGÚN SU SOLUBILIDAD A D E K HIDROSOLUBLES No se acumulan en el organismo Se disuelven en agua Se eliminan rápidamente Es preciso aportarlas diariamente LIPOSOLUBLES Se acumulan en el organismo No se disuelven en agua Se almacenan en hígado y tejido graso VIT C – COMPLEJO B B1 – B2 – B3 – B6 – B12 – BIOTINA AC. PANTOTENICO - AC. FOLICO A D E K Aceites , lacteos y derivados y huevo Carnes, vísceras, huevo, leche, legumbres, cereales, levaduras, Frutos frescos y secos, Cítricos , vegetales de hojas verdes

Vitaminas liposolubles A, D, E, K V HIGADO Quilomicrones Absorción Intestinal A y D ALMACENAMIENTO Se emulsionan con lipidos y sales biliares

Vitaminas E (TOCOFEROL) ALMACENAMIENTO E TEJIDO ADIPOSO

Crecimiento y Diferenciación de células epiteliales VITAMINA A Visión y adaptación Luz-Oscuridad Crecimiento y Diferenciación de células epiteliales Antioxidante

Formas activas de la vitamina A RAL ROL b-CAROTENO AR C

FUENTES DE VITAMINA A VEGETALES: Carotenoides Espinaca, Acelga, Zanahorias, Zapallo, Batata, Tomate, Durazno, Damasco, Maíz amarillo ANIMALES: Esterificada c/ AG de c.larga Hígado, Leche, manteca, Huevo, Riñón, Músculo. Peces:Hígado de tiburón y bacalao

METABOLISMO VITAMINA A CELULA BLANCO ESTERES PCFAR-ROL PCFR-AR ROL,AR NUCLEO AR ROL PFR+ROL+Prealbúmina

BASTONCILLOS EN RETINA VISION NOCTURNA RODOPSINA OPSINA + 11-CIS-RAL VISION COLORES RETINAL TODO TRANS 11-CIS RETINAL LUZ

SINTESIS DE GLICOPROTEINAS MANTENIMIENTO DE LOS EPITELIOS VISION ACIDO RETINOICO RETINOL SINTESIS DE GLICOPROTEINAS MANTENIMIENTO DE LOS EPITELIOS

NECESIDADES DIARIAS DE VITAMINA A Unidades Internacionales (UI) = 1 mg retinal todo trans ó 6 mg de b-caroteno Adulto Normal: 1000 UI (=1 mg.retinol/día) Mujeres en lactancia 1.500 UI 1° Año de vida: 400 UI 1-10 años: 400-700 UI Ceguera nocturna AVITAMINOSIS Piel, membranas de mucosa y pérdida del cabello HIPERVITAMINOSIS Grave

VITAMINA D Esencial para el crecimiento y desarrollo normal de los huesos 10 a 15 minutos de exposición al sol bastan para sintetizarla a nivel de la piel Participa en la absorción del calcio y fósforo Ayuda al sistema inmunológico

ESTRUCTURA QUIMICA DE VITAMINA D

FUENTES DE VIT.D y NECESIDADES DIARIAS Es un derivado del colesterol, no está presente en las plantas Dieta: Aceites de hígado de pescado (colecalciferol), Leche y yema de huevo Síntesis endógena (luz solar sobre la piel) VEGETALES No hay recomendación de requerimiento diario porque es sintetizada por el organismo

Formas activas de la vitamina D y su función COLESTEROL UV 1, 25-dihidroxiCC ó Calcitriol COLECALCIFEROL ó Calciol HOMEOSTASIS DEL CALCIO HORMONA Avitaminosis: RAQUITISMO OSTEOMALACIA

ACCION HORMONAL DE LA Vitamina D UV Piel COLECALCIFEROL 7-DHCOLESTEROL Sangre circulante CC RIÑON INTESTINO 25-HO.CCl 25-HO.CCl 1,25-HO.CCl Captación Ca++ Resorción Osea HUESO

1,25-D3 CELULA DIANA enzimas ARNm NUCLEO H-R Resorción ósea osteoclastos

VITAMINA E (Tocoferoles) Potente antioxidante Evita la propagación de las reacciones de peroxidación Interviene en los procesos inflamatorios Componente de las membranas celulares donde puede reaccionar contra los radicales libres

METABOLISMO DE LA VIT. E TF LPP INTESTINO TOCOFEROLES + BILIS + LIPIDOS TF CELULA BLANCO QUILOMICRONES LPP TF OX INTESTINO BILIS

MODO DE ACCION DEL a-TOCOFEROL Anillo benzoquinona y una cadena fitilo Acidos grasos poliinsaturados Radical peróxido AG Radicales del oxígeno Vit.E Radical tocoferilo Ac. G. poliinsat. regenerados

FUENTES DE VIT.E y NECESIDADES DIARIAS Aceites vegetales Nueces Vegetales verdes En pequeña proporción: Carnes, manteca, Leche Adulto 10-15 mg/día a-tocoferol Embarazada y en lactancia 20 mg/día a-tocoferol Lactante 5 mg/día a-tocoferol Requerimientos diarios:

DISPONIBILIDAD DE VITAMINA E AVITAMINOSIS: Produce cierta fragilidad en los GLÓBULOS ROJOS. En recién nacidos prematuros se observa deficiencia de esta vitamina, lo que provoca anemia, trombosis, edema, reticulocitosis. HIPERVITAMINOSIS:No se han observado efectos tóxicos.

VITAMINA K (Antihemorrágica) Se sintetiza en el organismo, en el tracto intestinal, por bacterias intestinales Interviene en el proceso de coagulación: Activando factores de coagulación Coenzima en reacciones de carboxilación Su acción es inhibida competitivamente por anticoagulantes (antagonistas)

VITAMINA K FILOQUINONA 1,4 Naftoquinona Coles, lechuga, repollo, hígado y carne de ternera Bacterias Intestinales De la porción distal de intestino delgado y del colon Adultos: 65-80 mg/d Lactantes: 1-2 mg.

RESUMEN DE LAS VITAMINAS LIPOSOLUBLES A excepción de la Vitamina D, se encuentran en alimentos vegetales y animales en distinta proporción La avitaminosis se produce generalmente por mala absorción de lípidos o disminución en la excreción de bilis Pueden almacenarse en los tejidos algunas por 2-3 años Pueden generar hipervitaminosis o intoxicación

VITAMINAS HIDROSOLUBLES Vitamina C, Vitaminas del Complejo B: B12, B2, B6, niacina, ácido fólico, biotina y ác. Pantoténico. No se acumulan en el cuerpo. Se transportan en la sangre unidas a proteínas plasmáticas. Regulan los procesos que producen energía metabólica.

Funciones de las Vitaminas del complejo B Vitamina Coenzima Función B1 Tiamina Tiamina Pirofosfato Descarboxilación oxidativa B2 Riboflavina FAD, FMN Oxido- reducción B3 Niacina NAD, NADP Oxido reducción B5 Ac Pantoténico Coenzima A Transferencia de grupos acil B6 Piridoxal Piridoxal fosfato Transanminación Biotina biotinil Carboxilación Acido fólico Tetra hidrofolato Transferencia de unidades de un carbono B12 Cianocobalamina Metilación

NIACINA O VITAMINA B3 RIBOFLAVINA O VITAMINA B2 │ │H Nicotinamida + NAD (NADP) FAD (FMN) Intervienen como cofactor enzimático en el metabolismo energético de macronutrientes

FUENTES DE NIACINA y NECESIDADES DIARIAS FUNCIONES Cereales integrales Carne Pescado Triptofano Requerimientos diarios Hombres: 12,0 mg/ día Mujeres: 11 mg. / día Dermatitis Diarrea Demencia Avitaminosis: Pelagra

FUENTES DE RIBOFLAVINA y NECESIDADES DIARIAS FUNCIONES Leche Huevo Higado (Se destruye por luz UV) Requerimientos diarios Hombres: 1, 1 mg/ día Mujeres: 0,9 mg. / día

ACIDO PANTOTENICO O VIT B5 Residuo de Ac. pantoténico Coenzima A (CoA-SH) CONSTITUYENTE DE LA COENZIMA A Metabolismo energético Transferencia de grupos acetilos Síntesis de colesterol

Requerimiento nutricional FUENTES DE ACIDO PANTOTENICO Mayoría de los Alimentos. > Huevo, Hígado y Levadura Requerimiento nutricional 4-6 mg/d Avitaminosis: Atrofia del nervio óptico

Pirofosfato de Tiamina TIAMINA O VITAMINA B1 Fuentes de obtención Cereales integrales Higado y carne de Cerdo Levadura Productos Lácteos Legumbres TIAMINA ATP AMP Pirofosfato de Tiamina Avitaminosis: Beri Beri Requerimiento nutricional: 0,9-1 mg/d

PIRIDOXINA O VIT B6 Fuentes de obtención Cereales integrales Carne Pescado Aves Fosfato de Piridoxal FUNCION. ES UNA COENZIMA DE ENZIMAS QUE INTERVIENEN EN EL METABOLISMO DE LOS AMINOÁCIDOS

Hipervitaminosis Tóxicas Requerimientos nutricionales: 20 mg/g proteínas Adultos 1,1 mg/d >50 años 1,5-1,7 mg/d Mujeres embarazas y en lactancia 1,9-2,0 mg/d Niños 0,5-0,6 mg/d Nivel máximo: 100 mg/d Hipervitaminosis Tóxicas Neuropatías Avitaminosis: Muy raras

BIOTINA O VITAMINA H D-Biotina FUNCION ACTÚA COMO COENZIMA DE REACCIONES DE CARBOXILACIÓN Y TRANSFERENCIA DE GRUPOS ACILO

Fuentes de obtención BIOTINA Bacterias Intestinales Leche Yema de huevo Levaduras Nueces REQUERIMIENTO 30 mg/día Clara de huevo cruda inhibe su absorción

METABOLISMO DE BIOTINA TRANSPORTE ACTIVO Na+ NH2 LISINA ENZ Reac. enzimática COO BIOTINA INTESTINO Sangre: Forma libre o unida a proteinas

ACIDO FOLICO Producción de glóbulos rojos junto con la vitamina B12 Síntesis de ADN que controla los factores genéticos Formación del tubo neural del bebe en las primeras semanas de gestación En la maduración de glóbulos rojos

Requerimientos diarios : 200 mg/día ACIDO FOLICO Fuentes de obtención Vegetales verdes Higado Cereales Integrales FUNCION FORMA PARTE DEL ÁCIDO TETRAHIDROFÓLICO, (COENZIMA DE REACCIONES DE TRANSFERENCIA DE RESTOS DE UN CARBONO Requerimientos diarios : 200 mg/día

VITAMINA B12 O COBALAMINA Transportador de grupos Metilos Necesita unirse al factor extrínseco para poder absorberse en íleon Se transporta unida a una proteína (Transcobalamina II) Se almacena en hígado Colabora en el metabolismo energético: Degradación de Acidos Grasos de número impar de átomos de carbono

Formas activa de la Vitamina B12 Desoxicobalamina (Coenzima B12) (CBA) Metilcobalamina (MeCBA) FUNCION: Coenzima de enzimas Conversión de homocisteína a metionina Oxidación de ácidos grasos de n° impar de átomos de C

Acción de B12 sobre transporte de grupos metilos METIONINA FH4 CH3 B12 SÍNTESIS DE COMPUESTOS DE IMPORTANCIA BIOLÓGICA Metil-FH4 HOMOCISTEÍNA

METABOLISMO DE LA COBALAMINA CBA-Co Me-CBA MITOCONDRIA CITOSOL Haptocorrina CELULA BLANCO ALMACENAMIENTO B12 Proteasas FI RECEPTORES ILEON PTCBA

Requerimientos diarios AVITAMINOSIS Acumulación de AG de cadena impar Déficit de ácido fólico Anemia perniciosa Requerimientos diarios Adultos: 0,9-1,0 mg/d Ancianos: 2-4 Embarazadas 2,6

VITAMINA C: ACIDO ASCORBICO Cofactor de Varias Enzimas de hidroxilación Desempeña un papel fundamental en la cicatrización de heridas por su participación en la síntesis de colágeno Función Antioxidante y además protege a otros antioxidantes (Vit A y E) Agente Reductor: Reducción de Fe para su absorción intestinal.(Fe+++ a Fe++)

ACIDO ASCORBICO ó VITAMINA C Fuentes de obtención Grosella Pimiento verde Kiwi Limón Coliflor Naranja Tomate Melón Acido Ascórbico

ESCORBUTO AVITAMINOSIS Cálculos renales Diarrea HIPERVITAMINOSIS >2000 mg/d Requerimiento diario 60 mg/día Embarazadas 80 y en lactancia 115

RESUMEN DE LAS VITAMINAS HIDROSOLUBLES Se encuentran en alimentos de origen Vegetal y Animal a excepción de la B12 que solo en estos últimos. Son solubles en agua por lo que se absorben y se transportan unidos a proteínas No se almacenan en los tejidos por mucho tiempo a excepción de la Vitamina B12 Se excretan por orina ó heces La mayoría está formando parte de Coenzimas que actúan en el metabolismo energético

AVITAMINOSIS VITAMINA C TIAMINA (B1) NIACINA (B3) COBALAMINA RAQUITISMO Deficiencias en el crecimiento del hueso Piernas arqueadas y articulaciones ensanchadas VITAMINA D ESCORBUTO Cambios patológicos y tendencia a hemorragias en dientes y encías VITAMINA C BERI BERI Deterioro del sistema nervioso y circulatorio, edema. TIAMINA (B1) PELAGRA Hinchazón lengua, dermatitis, trastornos neurológicos y gastrointestinales, NIACINA (B3) ANEMIA MEGALOBLASTICA Eritrocitos grandes, anómalos e inmaduros COBALAMINA

ALIMENTOS SANOS Y VARIADOS FAVORECEN UN ESTADO DE BUENA SALUD

BIBLIOGRAFIA “Nutrición”-Texto y Atlas –Autores: Biesalski.Grimm- Ed. Panamericana-Año 2007 “Química Biológica”- Autor: Antonio blanco- Editorial El Ateneo-Reimpresión 8° edic.-2007 “Lo Esencial en metabolismo y Nutrición”-Cursos Crash de Mosby- Autor: Sarah Benyon-Ed. Harcourt Brace- 1°Ed. 1998