CICLO DE KREBS

El ciclo de Krebs (también llamado ciclo del ácido cítrico o ciclo de los ácidos tricarboxílicos) es una serie de reacciones químicas que forman parte de la respiración celular en todas las células aerobias, es decir que utilizan oxígeno. En organismos aeróbicos, el ciclo de Krebs es parte de la vía catabólica que realiza la oxidación de hidratos de carbono, ácidos grasos y aminoácidos hasta producir CO2, liberando energía en forma utilizable (poder reductor y GTP).
El metabolismo oxidativo de glúcidos, grasas y proteínas frecuentemente se divide en tres etapas, de las cuales el ciclo de Krebs supone la segunda. En la primera etapa los carbonos de estas macromoléculas dan lugar a moléculas de acetil-CoA de dos carbonos, e incluye las vías catabólicas de aminoácidos (p. ej. desaminación oxidativa), la beta oxidación de ácidos grasos y la glucolisis. La tercera etapa es la fosforilación oxidativa, en la cual el poder reductor (NADH y FADH2) generado se emplea para la síntesis de ATP según la teoría del acomplamiento quimiosmótico.
El ciclo de Krebs también proporciona precursores para muchas biomoléculas, como ciertos aminoácidos. Por ello se considera una vía anfibólica, es decir, catabólica y anabólica al mismo tiempo.

PROTEÌNAS

Las proteínas son los materiales que desempeñan un mayor numero de funciones en las células de todos los seres vivos. Por un lado, forman parte de la estructura básica de los tejidos (músculos, tendones, piel, uñas, etc.) y, por otro, desempeñan funciones metabólicas y reguladoras (asimilación de nutrientes, transporte de oxígeno y de grasas en la sangre, inactivación de materiales tóxicos o peligrosos, etc.). También son los elementos que definen la identidad de cada ser vivo, ya que son la base de la estructura del código genético (ADN) y de los sistemas de reconocimiento de organismos extraños en el sistema inmunitario.

Son macromoléculas orgánicas, constituidas básicamente por carbono (C), hidrógeno (H), oxígeno (O) y nitrógeno (N); aunque pueden contener también azufre (S) y fósforo (P) y, en menor proporción, hierro (Fe), cobre (Cu), magnesio (Mg), yodo (I), etc...
Estos elementos químicos se agrupan para formar unidades estructurales llamados AMINOÁCIDOS, a los cuales podríamos considerar como los "ladrillos de los edificios moleculares proteicos".
Se clasifican, de forma general, en Holoproteinas y Heteroproteinas según estén formadas respectivamente sólo por aminoácidos o bien por aminoácidos más otras moléculas o elementos adicionales no aminoacídicos.

LOS AMINOÀCIDOS

Los aminoácidos son las unidades elementales constitutivas de las moléculas denominadas Proteínas. Son pues, y en un muy elemental símil, los "ladrillos" con los cuales el organismo reconstituye permanentemente sus proteínas específicas consumidas por la sola acción de vivir. Los alimentos que ingerimos nos proveen proteínas. Pero tales proteínas no se absorben normalmente en tal constitución sino que, luego de su desdoblamiento ("hidrólisis" o rotura), causado por el proceso de digestión, atraviesan la pared intestinal en forma de aminoácidos y cadenas cortas de péptidos. Esas sustancias se incorporan inicialmente al torrente sanguíneo y, desde allí, son distribuidas hacia los tejidos que las necesitan para formar las proteínas, consumidas durante el ciclo vital.
Se sabe que de los 20 aminoácidos proteicos conocidos, 8 resultan indispensables (o esenciales) para la vida humana y 2 resultan "semiindispensables". Son estos 10 aminoácidos los que requieren ser incorporados al organismo en su cotidiana alimentación y, con más razón, en los momentos en que el organismo más los necesita: en la disfunción o enfermedad. Los aminoácidos esenciales más problemáticos son el triptófano, la lisina y la metionina. Es típica su carencia en poblaciones en las que los cereales o los tubérculos constituyen la base de la alimentación. Los déficit de aminoácidos esenciales afectan mucho más a los niños que a los adultos.
Hay que destacar que, si falta uno solo de ellos (aminoácido esenciales) no será posible sintetizar ninguna de las proteínas en la que sea requerido dicho aminoácido. Esto puede dar lugar a diferentes tipos de desnutrición, según cual sea el aminoácido limitante.

LÌPIDOS

Los lípidos son un extenso grupo de biomoléculas cuya característica principal es su insolubilidad en agua ysolubilidad en solventes orgánicos. Aunque valga para definir una característica, no vale esta afirmación para una definición precisa de este grupo químico. Porque son muchas las biomoléculas insolubles en agua que no son lípidos; y hay lípidos, por el contrario, que interaccionan fácilmente con el agua.
Desde un punto de vista químico, podemos definir los lípidos de la siguiente manera:

1. Derivados por esterificación y otras modificaciones de ácidos grasos. Los ácidos grasos son ácidos monocarboxílicos de número par de átomos de carbono; o bien,

2. Derivados por condensación y otras modificaciones de unidades isoprenoides. La unidad isoprenoide (también llamada prenoide) consta de cinco átomos de carbono, organizados generalmente como isopenteno o isopreno (2-metil 1- buteno).

Esta definición nos muestra las dos grandes familias de lípidos. Los ácidos grasos se sintetizan en la célula a partir de la aposición sucesiva de unidades de dos átomos de carbono (y de ahí que tengan un número par de los mismos). Los lípidos isoprenoides, por su parte, siguen otra vía de síntesis en la que se van añadiendo sucesivas unidades isoprenoides. De ahí que en principio estos compuestos tengan un número de átomos de carbono múltiplo de cinco (aunque esta regla aparece violada con mucha mayor frecuencia que la paridad de los átomos de carbono de ácidos grasos). Corresponde esta división asimismo a lo que experimentalmente conocemos como lípidos saponificables (los derivados de ácidos grasos) y lípidos insaponificables (los lípidos isoprenoides).

Entre los primeros, estudiaremos en primer lugar los ácidos grasos y unos derivados de los mismos llamados genéricamente eicosanoides. A continuación, los ésteres de ácidos grasos y glicerol, llamados acilgliceroles. Sigue esta presentación con los lípidos anfipáticos, así llamados por coexistir en la misma molécula una porción polar y otra hidrofóbica. Estos lípidos son capaces de autoestructuración, dando lugar a complejos supramoleculares como las micelas, monocapas, bicapas, etc. Son característicos de las interfases hidrofóbico-polares. Así, son un contingente fundamental de las membranas biológicas.

Por último, estudiaremos los lípidos isoprenoides. Genéricamente reciben también el nombre de terpenos. Hay un grupo de isoprenoides particularmente interesante en Bioquímica, que es el constituído por los esteroides. Son asimismo isoprenoides las vitaminas liposolubles.

Estas importantes biomoléculas se clasifican generalmente en:

Lípidos saponificables y no saponificables.

Además de los anteriores, existen lípidos anfipáticos en cuya molécula existe una región polar opuesta a otra apolar. Estos lípidos forman las bicapas lipídicas de las membranas celulares y estabilizan las emulsiones (liquido disperso en un líquido).

Los ácidos grasos de importancia biológica, son ácidos monocarboxílicos (ej. Ác laurico: CH3(CH2)10COOH) de cadenas alifáticas de diverso tamaño y que pueden contener o no insaturaciones:

Los ácidos grasos naturales insaturados (líquidos a temperatura ambiente), son isómeros geométricos cis que pueden ser monoinsaturados (ej. Ácido oleíco (ácido 9-octadecenoíco) CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH) o poliinsaturados (ej. Ácido araquidónico (ácido 5,8,11,14-eicosatetraenoico) CH3(CH2)4(CH=CHCH2)4(CH2)2COOH).

OLIGOSACÀRIDOS

OLIGOSACARIDOS

IntroduccionLos dos oligosacáridos disacáridos más importantes en la industria alimentaria son disacáridos, la sacarosa y la lactosa.
SacarosaLa sacarosa es el “azúcar" por excelencia, y aquel al que corresponde esta denominación en el lenguaje común. Inicialmente se obtuvo de la caña de azúcar, vegetal que procede probablemente de las islas del Pacífico Sur, pasó a Filipinas y de ahí al continente asiático. En la india, el jugo de la caña de zúcar (“gur") se utilizaba ya unos 500 años AC, y en la época de Alejando Magno, hacia el 320 AC, se extendió su cultivo a Persia. En el siglo I el jugo de la caña ya era objeto de comercio en el Mediterráneo. No se ha podido determinar cuando se pasó a comercializar el azúcar cristalizado, pero posiblemente fue en época romana. En el siglo X los musulmanes que entonces controlaban Sicilia extendieron el cultivo de la caña de azúcar en esta isla, cultivo que se mantuvo tras la conquista durante las Cruzadas. En aquella época el azúcar era un producto caro en Europa, casi tanto como las especias, pero en el siglo XV su valor había descendido, aunque era unas 6 veces superior al de la miel. En 1416 Sicilia pasó a ser dominio español, y el cultivo de la caña de azúcar se extendió a Canarias y a las Azores. En 1493 paso a la isla de Santo Domingo, de donde se extendió al resto de América.

DISACARIDOS

DISACÁRIDOS:

Los monosacáridos, en especial la glucosa y sus derivados, tienen un lapso de vida muy corto dentro de la célula ya que la mayoría de ellos se degradan por hidrólisis para liberar su energía química utilizada en las diferentes reacciones celulares, o se unen mediante enlaces glucosídicos (C-O-C) por síntesis de deshidratación para formar disacáridos y polisacáridos. El enlace glucosídico se forma entre el hidroxilo ( este aporta un -H ) del carbono 1 del primer monosacárido con el -OH del carbono 2, 3 o 4 del segundo monosacárido formando una molécula de agua; los enlaces resultantes serán alfa (a ) o beta ( ß ) según la posición del -OH en el primer azúcar.

MONOSACAIDOS

MONOSACARIDOS:

Se llaman monosacáridos, o azúcares simples, a los glúcidos constituidos por un solo polihidroxialdehído (aldosas) o una polihidroxicetona (cetosas). El número de átomos de carbono proporciona la correspondiente denominación; por ej., aldotriosas o cetotriosas (n= 3), aldopentosas o cetopentosas (n=5), aldohexosas o cetohexosas (n=6), etc. Los más extendidos son las hexosas, que se caracterizan por la presencia de seis átomos de carbono en su molécula. Las hexosas más importantes son la glucosa y la galactosa (aldehídos) y la fructosa (cetona).

CLASIFICACION:

Los monosacáridos son sustancias cristalinas, incoloras, de sabor dulce y fácilmente solubles en agua, y son ópticamente activos (cristalizan fácilmente)Por lo general no se encuentran en forma de cadena abierta, sino como hemiacetales cíclicos intramoleculares de cinco o seis eslabones (furanosas, piranosas). El encadenamiento da lugar a los oligosacáridos y polisacáridos.