Fundamentos de Bioquímica: Aminoácidos, Glúcidos y Lípidos

Aminoácidos, Hidratos de Carbono (Glúcidos) y Lípidos

Los aminoácidos son las unidades elementales constitutivas de las moléculas denominadas proteínas; es decir, son los «ladrillos» con los cuales el organismo reconstituye permanentemente sus proteínas específicas consumidas por la sola acción de vivir.

Son sustancias cristalinas, tienen carácter ácido como propiedad básica y actividad óptica; químicamente son ácidos carboxílicos con, por lo menos, un grupo amino por molécula. Existen 20 aminoácidos diferentes que son los componentes esenciales de las proteínas.

8.1 Aminoácidos (esenciales y no esenciales) y función de cada uno de ellos

AminoácidoFunción
AlaninaInterviene en el metabolismo de la glucosa. La glucosa es un carbohidrato simple que el organismo utiliza como fuente de energía.
CisteínaContribuye a mantener la salud de los cabellos por su elevado contenido de azufre.
GlicinaEn combinación con muchos otros aminoácidos, es un componente de numerosos tejidos del organismo.
ProlinaEstá involucrada en la producción de colágeno y tiene gran importancia en la reparación y mantenimiento del músculo y huesos.

8.2 Valor biológico de las proteínas

Las proteínas son los compuestos nitrogenados más abundantes del organismo, a la vez que fundamento mismo de la vida. Actúan:

  • Acelerando reacciones químicas que de otro modo no podrían producirse en los tiempos necesarios para la vida (enzimas).
  • Transportando sustancias (como la hemoglobina de la sangre, que transporta oxígeno a los tejidos).
  • Cumpliendo funciones estructurales (como la queratina del pelo).
  • Sirviendo como reserva (albúmina de huevo), entre otras.

El conjunto de los aminoácidos esenciales solo 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.

El máximo de proteínas que podemos ingerir sin afectar a nuestra salud es un tema 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.

8.3 Glúcidos: Carbohidratos o Hidratos de Carbono

Los glúcidos, carbohidratos, hidratos de carbono o sacáridos (que significa «azúcar») son moléculas orgánicas compuestas por carbono, hidrógeno y oxígeno. Son solubles en agua y se clasifican de acuerdo a la cantidad de carbonos o por el grupo funcional que tienen adherido. Son la forma biológica primaria de almacenamiento y consumo de energía.

Estructura química

Los glúcidos son compuestos formados en su mayor parte por átomos de carbono e hidrógeno y en una menor cantidad de oxígeno. Tienen enlaces covalentes difíciles de romper, mismos que poseen gran cantidad de energía, que es liberada al romperse. Una parte de esta energía es aprovechada por el organismo consumidor y otra parte es almacenada.

Tipos de glúcidos

Los glúcidos se dividen en monosacáridos, disacáridos, oligosacáridos y polisacáridos.

TipoCaracterísticasEjemplos
MonosacáridosFormados por una sola molécula; no pueden ser hidrolizados. Son la principal fuente de combustible para el metabolismo.Glucosa, lactosa.
DisacáridosFormados por dos moléculas de monosacáridos.Sacarosa, lactosa (compuesta por galactosa y glucosa).
PolisacáridosForman estructuras esqueléticas muy resistentes.Celulosa (paredes de células vegetales).

Función de los glúcidos: Desempeñan funciones energéticas y estructurales. Actúan como combustible biológico, aportando energía inmediata a las células; es la responsable de mantener la actividad de los músculos y la temperatura corporal. Se propone que el 55-60% de la energía diaria debe provenir de los glúcidos (almidón, pastas, glucógeno). Se desaconseja el consumo abusivo de azúcar por su actividad altamente oxidante (acelera el envejecimiento celular).

8.4 Lípidos

Los lípidos son un conjunto de moléculas orgánicas, la mayoría biomoléculas, compuestas principalmente por carbono e hidrógeno y en menor medida oxígeno, aunque también pueden contener fósforo, azufre y nitrógeno. Su característica principal es ser hidrofóbicas (insolubles en agua) y solubles en disolventes orgánicos como la bencina, el alcohol, el benceno y el cloroformo.

A los lípidos se les llama incorrectamente grasas, ya que las grasas son solo un tipo de lípidos procedentes de animales. Cumplen funciones de reserva energética (triglicéridos), estructural (fosfolípidos de las bicapas) y reguladora (esteroides).

Características generales de los lípidos

La mayoría de los lípidos tiene algún tipo de carácter polar, además de poseer una gran parte apolar o hidrofóbico. Cuando una molécula tiene una región hidrófoba y otra hidrófila, se dice que tiene carácter anfipático.

Clasificación biológica de los lípidos

  • Simples: Contienen solo carbono, hidrógeno y oxígeno. Si son sólidos se llaman grasas; si son líquidos, aceites. Incluye los céridos (ceras).
  • Complejos: Contienen además nitrógeno, fósforo, azufre u otra biomolécula como un glúcido.

Los ácidos grasos esenciales (linoleico, linolénico y araquidónico) no pueden ser sintetizados por el organismo y deben ingerirse en la dieta.

8.5 Funciones de los lípidos

  • Reserva energética: Los triglicéridos son la principal reserva.
  • Estructural: El tejido adiposo recubre y proporciona consistencia a los órganos.
  • Reguladora: Hormonal o de comunicación celular.
  • Transportadora: Mediante ácidos biliares y lipoproteínas.

8.6 Importancia para los organismos vivientes

Las vitaminas A, D, E y K son liposolubles. Las grasas son vitales para el mantenimiento de la piel, el aislamiento de órganos, la regulación térmica y como reserva energética. Además, actúan como un buffer ante sustancias dañinas, almacenándolas en el tejido adiposo.

Tejido adiposo

Es el medio utilizado por el organismo humano para almacenar energía. Se divide en grasa visceral (debajo de los músculos abdominales) y grasa subcutánea (debajo de la piel).

8.7 Las enzimas

Las enzimas son moléculas de naturaleza proteica que catalizan reacciones bioquímicas. Actúan sobre moléculas denominadas sustratos para convertirlos en productos. El conjunto de enzimas sintetizadas en una célula determina su metabolismo.

8.8 Enzimas en cosmética

La cosmética utiliza principios activos que, al ser transformados por las enzimas de la capa córnea, se convierten en ingredientes beneficiosos. Se emplean para combatir arrugas, flacidez, exceso de sebo, reactivar la melanogénesis o destruir cúmulos de grasa.

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