Sustancia que poseen los animales y los vegetales o todo ser vivo, que regula procesos corporales tales como el crecimiento, el metabolismo, la reproducción y el funcionamiento de distintos órganos. En los animales, las hormonas son segregadas por glándulas endocrinas, carentes de conductos, directamente al torrente sanguíneo (véase Sistema endocrino). Se mantiene un estado de equilibrio dinámico entre las diferentes hormonas que producen sus efectos encontrándose a concentraciones muy pequeñas. Su distribución por el torrente sanguíneo da lugar a una respuesta que, aunque es más lenta que la de una reacción nerviosa, suele mantenerse durante un periodo más prolongado.
Participan en la formación de hormonas, células sanguíneas, sustancias químicas del sistema nervioso y material genético. Las 13 vitaminas identificadas se clasifican de acuerdo a su capacidad de disolución en grasa (vitaminas liposolubles) o en agua (vitaminas hidrosolubles). Las vitaminas hidrosolubles, las ocho del grupo B y la vitamina C, no se pueden almacenar y, por tanto, se deben consumir con frecuencia, preferiblemente a diario (a excepción de algunas vitaminas B, como veremos después). Las vitaminas deben ser aportadas a través de la alimentación, ya que, a excepción de la vitamina D, no pueden ser sintetizadas por el cuerpo humano. Una dieta bien equilibrada contiene todas las vitaminas necesarias, y la mayor parte de las personas que siguen una dieta así pueden corregir cualquier deficiencia anterior de vitaminas. Además, las vitaminas liposolubles pueden bloquear el efecto de otras vitaminas e incluso causar intoxicación grave si se toman en exceso.
TIPOS DE VITAMINAS: La tiamina o vitamina B1, una sustancia cristalina e incolora, actúa como catalizador en el metabolismo de los hidratos de carbono, permitiendo metabolizar el ácido pirúvico y haciendo que los hidratos de carbono liberen su energía (véase Metabolismo de glúcidos).
La riboflavina o vitamina B2, al igual que la tiamina, actúa como coenzima, es decir, debe combinarse con una porción de otra enzima para ser efectiva en el metabolismo de los hidratos de carbono, grasas y especialmente en el metabolismo de las proteínas que participan en el transporte de oxígeno.
La nicotinamida o vitamina B3, vitamina del complejo B cuya estructura responde a la amida del ácido nicotínico o niacina, funciona como coenzima para liberar la energía de los nutrientes.
La piridoxina o vitamina B6 es necesaria para la absorción y el metabolismo de aminoácidos. También actúa en la utilización de grasas del cuerpo y en la formación de glóbulos rojos o eritrocitos.
La cobalamina o vitamina B12, también conocida como cianocobalamina, es una de las vitaminas aisladas recientemente.
Ácidos nucleídos: son moléculas muy complejas que producen las células vivas y los virus. Tiene el nombre porque fueron aisladas por primera vez del núcleo de células vivas. Sin embargo, ciertos ácidos nucleicos no se encuentran en el núcleo de la célula, sino en el citoplasma celular. Los ácidos nucleicos tienen al menos dos funciones: transmitir las características hereditarias de una generación a la siguiente y dirigir la síntesis de proteínas específicas. Los ácidos nucleicos realizan estas funciones es el objetivo de algunas de las más prometedoras e intensas investigaciones actuales. Los ácidos nucleicos son las sustancias fundamentales de los seres vivos, y se cree que aparecieron hace unos 3.000 millones de años, cuando surgieron en la Tierra las formas de vida más elementales. Las dos clases de ácidos nucleicos son el ácido desoxirribonucleico (ADN) y el ácido ribonucleico (ARN). Tanto la molécula de ARN como la molécula de ADN tienen una estructura de forma helicoidal. Su peso molecular es del orden de millones. A las cadenas se les unen una gran cantidad de moléculas más pequeñas (grupos laterales) de cuatro tipos diferentes (véase Aminoácidos). La secuencia de estas moléculas a lo largo de la cadena determina el código de cada ácido nucleico particular. A su vez, este código indica a la célula cómo reproducir un duplicado de sí misma o las proteínas que necesita para su supervivencia. Todas las células vivas codifican el material genético en forma de ADN. Las células bacterianas pueden tener una sola cadena de ADN, pero esta cadena contiene toda la información necesaria para que la célula produzca unos descendientes iguales a ella. En las células de los mamíferos las cadenas de ADN están agrupadas formando cromosomas. En resumen, la estructura de una molécula de ADN, o de una combinación de moléculas de ADN, determina la forma y la función de la descendencia. Algunos virus, llamados retrovirus, sólo contienen ARN en lugar de ADN, pero los virus no suelen considerarse verdaderos organismos vivos.
PROTEÍNA, cualquiera de los numerosos compuestos orgánicos ó macromoléculas de formadas por cadenas lineales aminoácidos, constituidos por aminoácidos unidos por enlaces peptídicos que intervienen en diversas funciones vitales esenciales, como el metabolismo, la contracción muscular o la respuesta inmunológica.
PROTEÍNAS FIBROSAS Y GLOBULARES Las proteínas pueden clasificarse en dos formas muy comunes, el de las proteínas fibrosas y las proteínas globulares y por lo tanto. Las proteínas fibrosas son generalmente proteínas estáticas función principal es la de proporcionar soporte mecánico a las células y a todo el organismo En las proteínas fibrosas se encuentra la alfa-queratina, que se forma del pelo y las uñas; el colágeno, presente en la piel, los tendones, huesos y dientes. Algo muy importante, qué pude ser insolubles y se encuentra conformado por una unidad repetitiva simple que se ensambla para formar fibras.
Proteínas globulares. Las proteínas fibrosas se conforma de misiones estructurales en los organismos son muy abundantes y esenciales para el mismo. Sin embargo, la mayoría de las estructuras celulares las llevan las proteínas globulares. La gran variedad de plegamientos diferentes que encontramos en las proteínas globulares refleja la variedad de funciones que realizan estas proteínas.
ESTRUCTURA CUATERNARIA DE LAS PROTEÍNAS la estructura cuaternaria es la división espacial de las distintas cadenas polipeptídicas de una proteína, compuesta por varios péptidos. Se componen la rama de las proteínas oligomericas. La estructura cuaternaria conformada de varias cadenas peptídicas que, asociadas, conforman un multímero, que posee propiedades distintas a la de sus monómeros componentes. Se conforman mutuamente mediante interacciones no covalentes, como pueden ser fuentes de hidrógeno u otros.
ESTRUCTURA PRIMARIA DE LAS PROTEÍNAS La estructura primaria de una cadena polipeptídica es su secuencia de aminoácidos. Cadena Principal y residuos laterales (R). Nótese el inicio en el amino-terminal y la finalización en el carboxi-terminal. La estructura primaria se conforma de organización más esencial de las proteínas. Está determinada por la secuencia de aminoácidos de la cadena proteíca, es decir, el número de aminoácidos presentes y el orden en que están enlazados por medio de enlaces peptídicos. Las cadenas laterales de los aminoácidos se extienden a partir de una cadena principal. Conocer la estructura primaria de una proteína no solo es importante para entender su función (ya que ésta depende de la secuencia de aminoácidos y de la forma que adopte), sino también en el estudio de enfermedades genéticas. Es posible que el origen de una enfermedad genética radique en una secuencia anormal. Esta anomalía, si es severa, podría resultar en que la función de la proteína no se ejecute de manera adecuada o, incluso, que no se ejecute en lo absoluto. Estructura secundaria de las proteínas la estructura secundaria de las proteínas es el plegamiento regular local entre residuos aminoacídicos cercanos de la cadena polipeptídica. Se adopta gracias a la formación de enlaces de hidrógeno entre las cadenas laterales (radicales) de aminoácidos cercanos en la cadena.
Estructura terciaria de las proteínas La estructura terciaria de las proteínas es el modo en el que la cadena polipeptídica se pliega en el espacio. Es la disposición de los dominios en el espacio. La estructura terciaria se realiza de manera que los aminoácidos apolares se sitúan hacia el interior y los polares hacia el exterior.
Es una importante clase de compuestos orgánicos que contienen un grupo amino (8NH2) y un grupo carboxilo (8COOH). Veinte de estos compuestos son los constituyentes de las proteínas. Se los conoce como alfaaminoácidos (α-aminoácidos) y son los siguientes: alanina, arginina, asparagina, ácido aspártico, cisteína, ácido glutámico, glutamina, glicina, histidina, isoleucina, leucina, lisina, metionina, fenilalanina, prolina, serina, treonina, triptófano, tirosina y valina.
En otros aminoácidos el grupo R es más complejo, conteniendo carbono e hidrógeno, así como oxígeno, nitrógeno y azufre.
Cuando una célula viva sintetiza proteínas, el grupo carboxilo de un aminoácido reacciona con el grupo amino de otro, formando un enlace peptídico. El grupo carboxilo del segundo aminoácido reacciona de modo similar con el grupo amino del tercero, y así sucesivamente hasta formar una larga cadena. Los grupos R de los diferentes aminoácidos establecen la forma final de la proteína y sus propiedades químicas. Además, varios de estos aminoácidos son intermediarios fundamentales en el metabolismo celular.
A estos aminoácidos se les llama esenciales, y en el ser humano son: lisina, triptófano, valina, histidina, leucina, isoleucina, fenilalanina, treotina, metionina y arginina. Todos ellos se encuentran en cantidades adecuadas en los alimentos de origen animal ricos en proteínas, y en ciertas combinaciones de proteínas de plantas.
Aparte de los aminoácidos de las proteínas, se han encontrado en la naturaleza más de 150 tipos diferentes de aminoácidos, incluidos algunos que contienen los grupos amino y carboxilo ligados a átomos de carbono separados.
Es fácil disponer de proteínas de origen animal o vegetal. De los 20 aminoácidos que componen las proteínas, ocho se consideran esenciales es decir: como el cuerpo no puede sintetizarlos, deben ser tomados ya listos a través de los alimentos. Si estos aminoácidos esenciales no están presentes al mismo tiempo y en proporciones específicas, los otros aminoácidos, todos o en parte, no pueden utilizarse para construir las proteínas humanas. Por tanto, para mantener la salud y el crecimiento es muy importante una dieta que contenga estos aminoácidos esenciales. Cuando hay una carencia de alguno de ellos, los demás aminoácidos se convierten en compuestos productores de energía, y se excreta su nitrógeno. Cuando se ingieren proteínas en exceso , lo cual es frecuente en países con dietas ricas en carne, la proteína extra se descompone en compuestos productores de energía. Dado que las proteínas escasean bastante más que los hidratos de carbono aunque producen también 4 calorías por gramo, la ingestión de carne en exceso, cuando no hay demanda de reconstrucción de tejidos en el cuerpo, resulta una forma ineficaz de procurar energía. Los alimentos de origen animal contienen proteínas completas porque incluyen todos los aminoácidos esenciales. En la mayoría de las dietas se recomienda combinar proteínas de origen animal con proteínas vegetales. Se estima que 0,8 gramos por kilo de peso es la dosis diaria saludable para adultos normales.
LOS 20 AMINOÁCIDOS:
Los 8 aminoácidos no-polares e hidrofóbicos, son los siguientes: alanine,valine, leucine, isoleucine, proline, methionine,phenylalanine, tryptophan.
Los 7 aminoácidos son populares e hidrofilicos, son los siguientes: giycine, serine, threonine, cysteine, asparagine, glutarnine,tyrosine.
Los 2 aminoácidos son ácidos son los siguientes: aspartie, glutarime.
Los 3 aminoácidos son básicos son los siguientes: Lysine, arginine, histidine.
Los isómeros son compuestos con composiciones químicas idénticas, pero que difieren en la disposición de los átomos. Se clasifican en isómeros estructurales, en los que la secuencia de los átomos es diferente, y (esteroisómeros), en los cuales los átomos están unidos en el mismo orden, pero con distinta orientación en el espacio. Existen tres tipos de isómeros estructurales: de cadena, de posición y de función. Los isómeros de cadena, como el pentano y el 2-metilbutano, presentan cadenas carbonadas con estructura diferente. Los isómeros de posición, como el propanol y el 2-propanol, difieren en la posición que ocupa un mismo grupo funcional a lo largo de la cadena carbonada. Los isómeros de función, como el etanol y el dimetiléter, presentan distinto grupo funcional.
Ácido fumárico, es el ácido trans-butenodioico, compuesto cristalino incoloro, de fórmula HO2CCH=CHCO2H, que sublima a unos 200 °C. Se encuentra en ciertos hongos y en algunas plantas, a diferencia de su isómero cis, el ácido maleico (cis-butenodioico), que no se produce de forma natural. Es soluble en agua caliente, éter y alcohol. Se obtiene por deshidratación del ácido málico y por isomerización del ácido maleico por distintos procedimientos (acción de la luz, calentamiento...). Interviene en el ciclo de Krebs como intermediario metabólico. Se utiliza en el procesado y conservación de los alimentos por su potente acción antimicrobiana, y para fabricar pinturas, barnices y resinas sintéticas.
Este campo de la óptica se ocupa de la aplicación de las leyes de reflexión y refracción de la luz al diseño de lentes y otros componentes de instrumentos ópticos.
