Carbohidratos

Los carbohidratos, también conocidos como glúcidos, hidratos de carbono o azúcares, desempeñan una función crucial como fuente de energía para los seres vivos. Se clasifican en monosacáridos, disacáridos y polisacáridos.

Monosacáridos

Los monosacáridos son las unidades más simples de los carbohidratos. Están formados por una sola molécula de azúcar, cuya fórmula general es (CH₂O)_n, donde n es el número de átomos de carbono. Se caracterizan por no descomponerse en compuestos más simples al reaccionar con el agua.

Clasificación de los monosacáridos según el número de carbonos:

• Triosas (3 átomos de carbono): Gliceraldehído
• Tetrosas (4 átomos de carbono): Eritrosa
• Pentosas (5 átomos de carbono): Desoxirribosa (componente del ADN) y Ribosa (componente del ARN)
• Hexosas (6 átomos de carbono): Glucosa

Los monosacáridos también se conocen como azúcares simples.

Disacáridos

Los disacáridos se forman por la unión de dos monosacáridos. También se les conoce como oligosacáridos. Ejemplos comunes incluyen:

• Fructosa
• Maltosa
• Lactosa
• Sacarosa

Polisacáridos

Los polisacáridos se forman por la unión de tres o más monosacáridos. Algunos ejemplos importantes son:

• Glucógeno: Principal forma de almacenamiento de glucosa en animales.
• Almidón: Principal forma de almacenamiento de energía en plantas.
• Celulosa: Componente estructural de las plantas.

Lípidos

Los lípidos son un grupo heterogéneo de biomoléculas que se caracterizan por ser insolubles en agua, pero solubles en solventes orgánicos. Están compuestos principalmente por átomos de carbono (C), hidrógeno (H) y, en menor proporción, oxígeno (O). Su función principal es la de reserva energética, aunque también desempeñan roles estructurales y funcionales.

Definiciones

Los lípidos constituyen un material de reserva energética importante de los seres vivos. Son un grupo muy heterogéneo que tiene en común el ser parcial o totalmente insoluble en agua.

Clasificación de los lípidos

• Estructurales: Como los fosfolípidos, que forman parte de la membrana celular. Existen dos tipos principales:
  • Colesterol
  • Glucolípidos
  Los fosfolípidos poseen una cabeza hidrofílica y una cola hidrofóbica.
• Funcionales: Como los esteroides y las lipoproteínas de alta densidad.
• Energéticos: Como los triglicéridos.
• Ácidos grasos: Son los lípidos más simples y forman parte de las grasas.

Características particulares de los lípidos

Son insolubles en agua, pero solubles en compuestos orgánicos como formaldehído, éter y alcohol caliente. Al igual que los carbohidratos y las proteínas, proporcionan energía.

Almacenamiento de lípidos

• Plantas: Principalmente en las semillas.
• Animales: En todo el cuerpo.
• Seres humanos:
  • Hombres: Proporcionalmente en todo el cuerpo.
  • Mujeres: Principalmente en glándulas mamarias y caderas.

Proteínas

Las proteínas son macromoléculas formadas por cadenas de aminoácidos unidos por enlaces peptídicos. Cada aminoácido contiene un grupo amino (NH₂), un grupo carboxilo (COOH) y una cadena lateral (R) que varía entre los diferentes aminoácidos. Un carbono alfa central une estos grupos.

Clasificación de las proteínas según su composición química

• Simples: Formadas únicamente por aminoácidos. Ejemplos:
  • Albúmina (clara de huevo)
  • Queratina (uñas y cabello)
• Compuestas o conjugadas: Contienen una porción orgánica de aminoácidos y una porción no proteica, que puede ser un compuesto orgánico o inorgánico. Ejemplos:
  • Fosfoproteínas (con ácido fosfórico)
  • Nucleoproteínas (con ácidos nucleicos)
  • Cromoproteínas (con pigmentos)

Las proteínas son compuestos orgánicos indispensables para la célula, ya que constituyen componentes estructurales y funcionales.

Clasificación de las proteínas según su estructura

• Proteínas primarias: Se refieren a la secuencia lineal de aminoácidos, determinada por la información del ARN mensajero según el código genético.
• Proteínas secundarias: Se forman por puentes de hidrógeno entre aminoácidos vecinos de la misma cadena.
• Proteínas terciarias: Resultan de interacciones complejas como enlaces débiles, interacciones hidrofóbicas y enlaces disulfuro entre cadenas laterales de aminoácidos distantes en la molécula.
• Proteínas cuaternarias: Corresponden a la interacción de dos o más cadenas polipeptídicas unidas por enlaces débiles y enlaces disulfuro.

Función de los aminoácidos

Los aminoácidos son las unidades básicas que componen las proteínas y desempeñan diversas funciones en el organismo. A continuación, se describen las funciones de algunos aminoácidos:

• Fenilalanina: Formación de colágeno y diversas neurohormonas.
• Prolina: Formación de colágeno, importante en la reparación y mantenimiento de los huesos.
• Isoleucina y Leucina: Intervienen en la hormona del crecimiento y en la formación y reparación del tejido muscular.
• Triptófano: Implicado en el crecimiento y la producción hormonal, función de las glándulas de secreción adrenal y síntesis de serotonina (hormona involucrada en el sueño).
• Histidina: Asociada a varios aminoácidos, hormona del crecimiento y reparación de tejidos, con un papel específico en el sistema cardiovascular.
• Metionina: Síntesis de proteínas.
• Valina: Estimula el crecimiento, la reparación de tejidos, el mantenimiento de diversos sistemas y el balance de nitrógeno.
• Serina: Interviene en el crecimiento muscular, asociada a varios aminoácidos, desintoxicación del organismo, crecimiento y reparación de tejidos, metabolismo de grasas.
• Lisina: Anticuerpos del sistema inmunológico, síntesis de hormonas y reparación de tejidos.
• Alanina: Metabolismo de la glucosa (energía).
• Glutamina: Nutriente cerebral, utiliza la glucosa en el cerebro.
• Arginina: Conservación del equilibrio de nitrógeno, hormona del crecimiento, involucrada en el crecimiento de tejidos y músculos.
• Asparagina: Procesos metabólicos del sistema nervioso central (SNC).
• Ácido aspártico: Se combina con otros aminoácidos formando moléculas capaces de absorber toxinas del torrente sanguíneo, desintoxicación del hígado.
• Citrulina: Eliminación de amoníaco.
• Cisteína: Mantiene la salud del cabello por su elevado contenido de azufre, desintoxicación.
• Ácido glutámico: Funcionamiento del SNC, actúa como estimulante del sistema inmunológico.
• Glicina: Componente de numerosos tejidos.
• Taurina: Asociada con otros aminoácidos, hormona del crecimiento, regulación de la presión sanguínea, vigoriza el sistema nervioso, reparación y mantenimiento del sistema.
• Tirosina: Neurotransmisor, eficaz para la depresión.
• Treonina: Desintoxicación del hígado.
• Ornitina: Asociada a otros aminoácidos, hormona del crecimiento, metabolismo de grasas.

Grupos de aminoácidos que cumplen roles similares

A continuación, se presentan grupos de aminoácidos que comparten funciones similares en el organismo:

• Asociados a otros aminoácidos: Isoleucina, Leucina, Histidina, Valina, Serina, Lisina, Arginina, Glicina, Taurina, Ornitina.
• Formación de hormonas: Fenilalanina, Triptófano, Lisina, Tirosina.
• Hormona del crecimiento: Isoleucina, Leucina, Histidina, Arginina, Taurina, Ornitina, Triptófano, Serina.
• Reparación de tejidos: Isoleucina, Leucina, Histidina, Valina, Lisina, Serina.
• Desintoxicación del organismo: Serina, Cisteína.
• Desintoxicación del hígado: Ácido aspártico, Treonina.
• Fortalecimiento del sistema cardiovascular: Histidina, Taurina.
• Balance de nitrógeno: Valina, Arginina.
• Metabolismo de grasas: Serina, Ornitina.
• Sistema inmunológico: Lisina, Arginina, Ácido glutámico, Taurina.
• Sistema nervioso central (SNC): Asparagina, Ácido glutámico, Taurina.

Vitaminas

Las vitaminas son micronutrientes esenciales para el correcto funcionamiento del organismo. Se clasifican en dos grupos principales:

Vitaminas liposolubles

Son solubles en lípidos y solventes apolares.

• Vitamina A (Retinol): Mantenimiento de dientes y huesos. Fuentes: frutas, productos lácteos, hojas verdes.
• Vitamina D (Calciferol): Mantenimiento de huesos y dientes sanos. Se obtiene mediante la exposición al sol. Fuentes: pescados grasos, yema de huevo.
• Vitamina E (Tocoferol): Actúa como antioxidante. Ayuda a formar glóbulos rojos y a utilizar la vitamina K. Fuentes: semillas, aceites vegetales (oliva, cártamo, maíz, girasol).
• Vitamina K (Filoquinona): Coagulación sanguínea. Ayuda a la síntesis de proteínas. Fuentes: repollo, cereales, hortalizas de hojas verdes (brócoli, espinacas), verduras de hoja oscura.

Vitaminas hidrosolubles

Son solubles en agua.

• Vitamina C (Ácido ascórbico): Absorbe el hierro, mantiene tejidos saludables. Fuentes: cítricos (limones, naranjas).
• Complejo B:
  • B1 (Tiamina): Funcionamiento del corazón, neuronas sanas. Fuentes: leche en polvo, nueces, semillas, pan, guisantes, obtención de carbohidratos.
  • B2 (Riboflavina): Crecimiento corporal. Fuentes: leche, huevos.
  • B3 (Niacina): Formación de glóbulos rojos, ayuda a mantener la piel sana y los nervios, reduce los triglicéridos. Fuentes: legumbres, nueces, carne de pollo, aguacate, leche.
  • B6 (Piridoxina): Formación de glóbulos rojos y mantenimiento de la función cerebral. Fuentes: aguacate, plátano, carne de res, nueces, carnes de ave.
  • B8 (Biotina): Esencial para el metabolismo de proteínas y producción de hormonas y colesterol. Fuentes: leche, chocolate, nuez, cereal, vísceras (pollo), levadura.
  • B9 (Ácido fólico): Fuentes: verduras, frutas.
  • B12 (Hidroxicobalamina): Mantenimiento del sistema nervioso central (SNC), formación de glóbulos rojos. Fuentes: carne, huevo, soya, leche, vísceras (pollo), mariscos.