MATERIA

La materia es todo lo que ocupa un lugar en el Universo. La materia es todo aquello que se forma a partir de átomos o moléculas, y con la propiedad de encontrarse en estado sólido, líquido o gaseoso. Son algunos ejemplos las piedras, la madera, los huesos, el plástico, el aire y el agua. Al observar un determinado paisaje, pueden verse árboles, un río, un caballo pastando, pájaros, flores, etc. Todas esas cosas forman parte de la naturaleza y se pueden ver y tocar. Esa característica común (visible y palpable) que tienen todos los objetos se denomina materia.

 

ÁTOMO: Un átomo es la menor cantidad de un elemento químico que tiene existencia propia, y que no es posible dividir mediante procesos químicos. Un átomo es tan pequeño que una sola gota de agua contiene más de mil trillones de átomos. Los átomos están formados por un núcleo que contiene dos tipos de partículas: los protones (tienen carga eléctrica positiva) y los neutrones (sin carga eléctrica). Ambas partículas tienen una masa similar.

 

 

La teoría atómica dio lugar a tres leyes de la materia.

• Ley de la conservación de la masa: durante los cambios químicos no se producen modificaciones apreciables en la masa.
• Ley de la composición constante: un compuesto contiene siempre los mismos elementos y en igual razón por peso, independientemente de su origen.
• Ley de las proporciones múltiples: cuando dos elementos forman dos compuestos distintos, la relación de masa de los elementos en un compuesto está asociada a la relación de masa en el otro compuesto a través de un número sencillo y entero.

MOLÉCULA: Es la menor porción de una sustancia que puede existir en estado libre y conservar las propiedades de dicha sustancia. Por ejemplo, la menor porción de agua que puede existir en estado libre y conservar las propiedades del agua es la formada por 1 átomo de oxígeno y 2 de hidrógeno. La molécula es una estructura formada a partir de la unión de dos o más átomos que comparten electrones.

ESTADOS DE LA MATERIA

El estado en que se encuentra la materia (sólido, líquido y gaseoso) depende de la energía que poseen las partículas (átomos, moléculas y iones) que constituyen la materia, y de las fuerzas de atracción que existen entre ellas.

 

Estado sólido:Las partículas que forman los sólidos se atraen fuertemente, están cerca unas de otras y dispuestas de manera ordenada, lo que le dan la característica de ser estructuras rígidas. Tienen poco espacio para moverse, ya que solo pueden hacerlo vibrando en posiciones fijas. Esta particularidad les da la característica de tener forma y volumen constantes.

Estado líquido:Las partículas que forman los líquidos se atraen parcialmente y tienen más libertad para moverse que en los sólidos, pero no llegan a separarse de las demás, por lo que conservan su volumen. Esas partículas disponen de más espacio y pueden deslizarse unas sobre otras con facilidad. Esto explica por qué los líquidos tienen forma variable, adoptando la del recipiente que los contiene.

 

Estado gaseoso: En los gases prácticamente no existen fuerzas de atracción que mantengan unidas las partículas que los forman. Es por eso que sus partículas están muy separadas entre sí y existe más espacio vacío que en los líquidos o en los sólidos. Ello permite que se muevan con mayor facilidad, al azar y con bastante rapidez.

 

CLASIFICACIÓN DE LA MATERIA

 

La materia se clasifica en sustancias puras y mezclas. Las sustancias puras, que a su vez pueden ser simples y compuestas, se caracterizan por tener composiciones fijas y responder a propiedades constantes. Las sustancias compuestas pueden separarse mediante procedimientos químicos.

SUATANCIAS PURAS: Una sustancia es cualquier variedad de la materia de aspecto homogéneo que comparte determinadas propiedades, como el color, la densidad, la temperatura de ebullición y la temperatura de fusión, entre otras. Esto hace que cada sustancia pueda distinguirse de otra sustancia.

SUATANCIAS SIMPLES: están formadas por átomos de un solo elemento que no pueden fragmentarse en elementos más simples utilizando métodos físicos o químicos comunes. Son sustancias simples los elementos que figuran en la tabla periódica  como el oxígeno, el carbono, el nitrógeno, el azufre, etc.

SUSTANCIAS COMPUESTAS: son aquellas sustancias puras que contienen dos o más elementos fijos, con lo cual siempre tienen los mismos elementos en su composición. Las sustancias compuestas se representan por medio de fórmulas químicas. La molécula del agua está formada por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno. Para separar los elementos de una sustancia compuesta se puede recurrir a procesos químicos. Por ejemplo, sometiendo a elevadas temperaturas al dióxido de mercurio es posible obtener los elementos constituyentes de dicha sustancia. Otra forma de separación es la electrólisis, que consiste en someter a un determinado compuesto a una corriente eléctrica. La electrólisis del agua separa sus elementos constituyentes, obteniéndose los gases hidrógeno y oxígeno. La utilización de procesos químicos de separación produce destrucción de las sustancias componentes.

 MEZCLAS

Son materiales que se forman al combinar dos o más sustancias puras, sin que ello ocasione cambios químicos en esas sustancias. Por medio de métodos físicos, las mezclas pueden separarse de sus componentes sin producir alteración en los mismos. hay dos tipos de mezclas que son:

 

Las mezclas homogéneas son soluciones, formadas por un solvente generalmente en mayor proporción y uno o más solutos en cantidades menores. Tienen la misma composición en toda la muestra por lo que son uniformes, con lo cual presentan una sola fase.Otros ejemplos de soluciones, o mezclas homogéneas, son el agua de mar, el aire, el agua azucarada, las bebidas gaseosas, el vinagre y la lavandina. La evaporación y la destilación son métodos para separar los componentes de una mezcla homogénea. Cuando la solución está formada por un líquido y un sólido se emplea la evaporación. Una solución salina puede separarse evaporando el líquido, que se recupera condensando el vapor.Si la mezcla homogénea está formada por dos líquidos se utiliza la destilación, en la medida que ambos componentes tengan diferente punto de ebullición. Las mezclas heterogéneas son aquellas donde sus componentes pueden distinguirse a simple vista o con el microscopio, con lo cual no son uniformes. Por ejemplo la arena en agua, o piedras con carbón son mezclas heterogéneas groseras que se aprecian fácilmente y varían de un punto a otro. Además, dentro de las mezclas heterogéneas se distinguen las suspensiones y los coloides. Las suspensiones son mezclas heterogéneas formadas por una fase dispersa, es decir, un soluto sólido insoluble y una fase dispersante, representada por un líquido. Las partículas de la fase dispersa son mayores a 100 nanómetros de tamaño, pueden observarse a simple vista y sedimentan cuando la suspensión está en reposo.Sus partículas no se separan si están en reposo y poseen una opacidad menor que las suspensiones. Los coloides también tienen una fase dispersa representada por partículas del tamaño antes indicado que se distribuyen en una fase dispersante, similar al solvente de las soluciones. Son mezclas heterogéneas coloidales la sangre, la leche, el flan, las gelatinas, el vino, la cerveza, la tinta china, las pinturas, la mayonesa, la clara de huevo, el humo y la neblina.

 

métodos de separación de las mezclas homogéneas

• Tamización: procedimiento donde las partículas sólidas se pueden separar a raíz de su diferente tamaño. Se utilizan coladores con orificios de distintas dimensiones. Por este método, por ejemplo, se pueden separar pequeñas rocas mezcladas con arena gruesa y con sal.

• Imantación: cuando uno de los componentes de la mezcla es atraído por los imanes, no así la otra, por ejemplo partículas de hierro mezcladas con arena.
• Decantación: se utiliza en mezclas heterogéneas de dos líquidos o de un sólido en un líquido. Este método físico se basa en las diferentes densidades de los componentes. La mezcla se deja reposar hasta que descienda uno de los constituyentes y pueda extraerse. Las suspensiones se separan por decantación, tal los casos del agua en aceite o el agua con tierra.
• Filtración: este método permite separar un sólido de un líquido, haciendo pasar la mezcla por un filtro de papel donde queda retenido el sólido.
• Centrifugación: procedimiento donde se separan materiales de distinta densidad mediante rotación sobre un eje fijo a velocidad rápida y constante. Los componentes más densos se ubican en el fondo del recipiente o tubo de la centrífuga.

 

 

 

Aminoácidos

Es esencial tener un conocimiento básico acerca de la química de las proteínas, para entender la nutrición y otros conceptos del metabolismo. Las proteínas se componen de carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno y a veces, azufre. Los átomos de estos elementos suelen formar subunidades moleculares denominadas aminoácidos. Los veinte tipos distintos de aminoácidos que se encuentran en condiciones normales en las proteínas contienen un grupo amino (-NH₂) y un grupo carboxilo (-COOH) unidos al mismo átomo de carbono, llamado carbono alfa. Los aminoácidos difieren en su grupo R o cadena lateral unida al carbono alfa. La glicina, el aminoácido más simple presenta un hidrógeno como grupo R o cadena lateral; la alanina un grupo metilo (-CH₃).

Los aminoácidos puestos en una solución de pH neutro se comportan como iones dipolares. Esta es la forma en que se comportan en el pH celular. El grupo amino (-NH₂) acepta un protón hasta convertirse en -NH₃⁺ y el grupo carboxilo dona un protón convirtiéndose en -COO- disociado. Según se mencionó, la solución de un ácido y su base conjugada sirve de amortiguador y resiste cambios en el pH cuando se agrega un ácido o una base. Gracias a los grupos amino y carboxilo de una proteína, al encontrarse ésta en una solución, resiste cambios en la acidez o alcalinidad y, por lo tanto, desempeña las funciones de un importante amortiguador biológico. El carbono alfa de un aminoácido es un carbono asimétrico. Por tanto, cada aminoácido puede presentarse en dos enantiómeros distintos, o imágenes en espejo. Ambas imágenes se Ilaman L-isómero y D-isómero. Cuando se sintetiza un aminoácido en el laboratorio se produce una mezcla de isómeros L y D. Sin embargo los de los seres vivos son casi exclusivamente L-isómeros. Una excepción serían los pocos aminoácidos D presentes en los antibióticos producidos por los hongos.

 

laterales. Los aminoácidos con cadenas laterales no polares son hidrófobos, en tanto que aquéllos con cadenas laterales polares son hidrófilos. Los aminoácidos ácidos tienen cadenas laterales con un grupo carboxilo. En el pH celular, el grupo carboxilo se disocia de manera que el grupo R tiene una carga negativa. Los aminoácidos básicos tienen carga positiva debido a la disociación del grupo amino en su cadena lateral. Las cadenas laterales ácidas o básicas son iónicas y por tanto, son hidrófilas. Además de los veinte aminoácidos conocidos, algunas proteínas contienen otros aminoácidos menos comunes. Estos se producen por la modificación de aquéllos, al formar parte de una proteína. Por ejemplo, la lisina y la prolina pueden convertirse en hidroxilisina e hidroxiprolina respectivamente después de incorporarse al colágeno. Estos aminoácidos dan origen a enlaces cruzados entre las cadenas peptídicas del colágeno. Dichos enlaces aportan la firmeza y la fuerza de las moléculas del colágeno, que es uno de los principales componentes del cartílago, del hueso y de otros tejidos conectivos. Con excepciones, las plantas sintetizan todos sus aminoácidos a partir de sustancias más simples. Las células humanas y animales fabrican algunos de importancia biológica, aunque no todos, si cuentan con la materia prima necesaria. Aquellos que los animales no pueden sintetizar, deben obtenerlos en la dieta: éstos son los llamados aminoácidos esenciales. Los animales tienen distintas capacidades de biosíntesis; lo que para un animal es un aminoácido esencial, para otro puede no serlo.

 

las cadenas de polipéptidos se forman a partir de aminoacidos: Los aminoácidos se combinan por medios químicos unos con otros enlazando el carbono del grupo carboxilo de una molécula con el nitrógeno del grupo amino de otra. El enlace covalente que une dos aminoácidos se denomina enlace peptídico. Cuando dos aminoácidos se combinan, se forma un dipéptido; una cadena más larga recibe el nombre polipéptido. El elaborado proceso por medio del cual se sintetizan polipéptidos se tratará más adelante. Un polipéptido contendrá cientos de aminoácidos unidos en un orden lineal específico. Una proteína se forma por una o varias cadenas de polipéptidos. Puede formarse una variedad casi infinita de moléculas proteínicas. Debe aclararse que una proteína difiere de otra en cuanto al número, tipo y secuencia de los aminoácidos que la conforman. Los veinte tipos que se encuentran en las proteínas biológicas podrían considerarse como letras de un alfabeto de proteínas, de manera que cada proteína sería una palabra formada por distintas letras.

 

 

 

 

 

 

 

ACIDOS NUCLEICOS

En las células se encuentran dos variedades de ácidos nucleicos: el ácido ribonucleico (ARN) y el ácido desoxirribonucleico (ADN). El ADN forma genes, el material hereditario de las células, y contiene instrucciones para la producción de todas las proteínas que el organismo necesita.

El ARN está asociado a la transmisión de la información genética desde el núcleo hacia el citoplasma, donde tiene lugar la síntesis de proteínas, proceso al cual está estrechamente relacionado. Hay tres tipos de ARN: ARN mensajero (ARNm), ARN de transferencia (ARNt) y ARN ribosómico (ARNr), que actúan en el proceso de síntesis de proteínas.

Al igual que las proteínas, los ácidos nucleicos son moléculas grandes y complejas. Fueron aisladas por primera vez por Miescher en 1870, a partir del núcleo de las células del pus; su nombre se origina del hecho de que la primera vez que se identificaron se observó que eran ácidos, además de que fueron identificados por primera vez en el núcleo celular.

subunidades de los ácidos nucleicos

Los ácidos nucleicos son biopolímeros, pero a diferencia de los polisacáridos como el almidón o el glucógeno, en los que el monómero es una molécula simple (la - o la ß-glucosa, respectivamente), los monómeros de los ácidos nucleicos son los nucleótidos, unidades moleculares que constan de:

• un azúcar de cinco carbonos, ya sea ribosa en el caso del ADN o desoxirribosa en el caso del ARN.
•  un grupo fosfato.
•  una base nitrogenada, ya sea una purina de doble anillo o una pirimidina de anillo simple. El ADN contiene las bases púricas Adenina (A) y Guanina (G) y las bases pirimídicas Citosina (C) y Timina (T), junto con el azúcar desoxirribosa y el fosfato. El ARN contiene las mismas bases púricas (A y G), pero en cuanto a las bases pirimídicas el Uracilo (U) reemplaza a la timina.

Las moléculas de los ácidos nucleicos están formadas por cadenas de nucleótidos, cada uno de ellos unido al siguiente por enlaces covalentes entre la molécula de azúcar de una cadena (el carbono 3´de la ribosa o de la desoxirribosa) y la molécula de fosfato de la otra cadena, que a su vez está unido al carbono 5´de la pentosa. Estos enlaces son Ilamados uniones o puentes fosfodiéster, porque el fosfato está unido por una unión éster fosfato al azúcar del nucleótido y por otra unión equivalente al azúcar del nucleótido que lo precede.

 

Las moléculas de ADN son considerablemente más grandes que las de ARN, pero además poseen una estructura doble, ya que están constituidas por dos cadenas que son complementarias entre sí. Las dos cadenas se enfrentan por las bases, que se mantienen unidas por la existencia de puentes de hidrógeno, pero la complementariedad proviene de que siempre una base púrica (de mayor dimensión) se enfrenta con una base pirimídica y que el acoplamiento siempre enfrenta a A con T y a G con C. Este hecho es fundamental para permitir la duplicación o replicación del ADN, ya que cada una de las cadenas sirve de molde para que se produzca la cadena complementaria respectiva.

 

 

La diferencia esencial entre ADN y ARN, además del reemplazo de la desoxirribosa por la ribosa y de T por U, es que el ARN está constituido por una cadena única y que sus dimensiones son considerablemente más reducidas que las del ADN. Los tres tipos principales de ARN (mensajero, de transferencia y ribosómico) están asociados con el proceso de síntesis de proteínas, que tiene lugar en los ribosomas, estructuras que contienen ARN y proteínas y que constituyen el lugar físico en el que se desarrolla la síntesis de las moléculas proteicas. El ARNm contiene generalmente la información de la secuencia de aminoácidos de una única proteína y obtiene dicha información por el proceso de transcripción, a través del cual una enzima específica (ARN polimerasa) copia la información contenida en un sector (un gen) de una de las dos cadenas del ADN. Este proceso ocurre naturalmente en el núcleo, pero el ARNm pasa al citoplasma a través de los poros nucleares y se encuentra con los ribosomas. La secuencia de bases del ARNm (que como se dijo es complementaria de la secuencia de bases de un sector de ADN) contiene la información sobre la posición que deben ocupar los aminoácidos en la proteína. Esta codificación recibe el nombre de código genético. Por su parte distintos ADNt son los encargados de reconocer a cada uno de los aminoácidos y ubicarlos en el lugar señalado por el código genético en un proceso conocido como traducción.

 

 

 

 

Factores que afectan la actividad enzimática

 

Concentración del sustrato: A mayor concentración del sustrato, a una concentración fija de la enzima se obtiene la velocidad máxima. Después de que se alcanza esta velocidad, un aumento en la concentración del sustrato no tiene efecto en la velocidad de la reacción.

 

Concentración de la enzima: Siempre y cuando haya sustrato disponible, un aumento en la concentración de la enzima aumenta la velocidad enzimática hacia cierto límite.

 

Temperatura: Un incremento de 10°C duplica la velocidad de reacción, hasta ciertos límites. El calor es un factor que desnaturaliza las proteínas por lo tanto si la temperatura se eleva demasiada, la enzima pierde su actividad.

 

pH: El pH óptimo de la actividad enzimática es 7, excepto las enzimas del estómago cuyo pH óptimo es ácido.

 

Presencia de cofactores: Muchas enzimas dependen de los cofactores, sean activadores o coenzimas para funcionar adecuadamente. Para las enzimas que tienen cofactores, la concentración del cofactor debe ser igual o mayor que la concentración de la enzima para obtener una actividad catalítica máxima

 

 POLÍMEROS SINTÉTICOS

 

Los polímeros son sustancias formadas a partir de miles de moléculas pequeñas llamadas “monómeros”, las cuales se unen para formar moléculas de gran tamaño. Los monómeros reaccionan entre sí para formar esas grandes moléculas, cuyas masas moleculares son muy elevadas

 

polimeros

		Naturales: Se encuentran en la naturaleza. Ejemplos: Celulosa, almidón,proteína, ácidos nucleicos, etc.
		Sintéticos: Generalmente derivados del petróleo. Se elaboran artificialmente. Ejemplos: Polietileno, nylon, teflón, etc.		De adición
				De condensación

 

 

La reacción para formar polímeros se llama polimerización. Existen dos formas para la obtención de polímeros: Adición y condensación.

En la adición los monómeros se unen unos a otros de tal forma que el polímero formado contiene todos los átomos que contenían los monómeros..

En la condensación el polímero no contiene todos los átomos del monómero, una parte de la molécula de éste forma otros compuestos pequeños, generalmente agua.

POLÍMEROS DE ADICIÓN

 

En algunos casos, se forman a partir de monómeros que son alquenos, los cuales se unen por el rompimiento del doble enlace yla formación de dos nuevos enlaces sencillos. El más sencillo de los polímeros sintéticos es el polietileno.

Monómero	Polímero	Algunos usos
Etileno	Polietileno	Bolsas de plástico que se usan para empacar frutas y verduras, bolsas para prendas destinadas a lavado en seco, botellas, juguetes, aislantes eléctricos.
Propileno	Poliprepileno	Alfombras para interiores y exteriores, botellas, maletas.
Cloruro de vinilo	Cloruro de polivinilo (PVC)	Envolturas y botellas de plástico transparentes. Losetas para piso, cortinas de baño, plomería, imitación de cuero.
Tetrafluoroetileno	Teflón	Materiales resistentes al calor y a los agentes químicos. Recubrimiento antiadherente para utensilios de cocina, aislantes eléctricos
Estireno	Poliestireno	Muebles de imitación madera, aislantes de espuma plástica, vasos desechables para bebidas calientes.

 

 

POLÍMEROS DE CONDENSACIÓN

 

Nylon: El monómero de un tipo de nylon es un ácido carboxílico con un grupo amino en el sexto átomo de carbono, el ácido 6-aminohexanoico, cuya estructura se muestra a continuación:

El polímero formado a partir de este monómero es el. Este tipo de polímero es una poliamida ya que los enlaces que mantienen unidos a los monómeros son enlaces de amida.
Casi todo el nylon se convierte en fibras, que se utilizan para elaborar telas muy parecidas a la seda y a la lana.

Dacrón: Es un poliéster fabricado por condensación del etilenglicol con ácidotereftálico.

Se utiliza para fabricar fibras que se utilizan en la elaboración de prendas de “lava y usar”. Muchas telas sintéticas se elaboran a partir de este poliéster.

Muchas telas sintéticas se elaboran a partir de dacrón.

Baquelita: La baquelita fue el primer polímero sintético. Es un polímero de fenol formaldehído. Este tipo de resinas son termofijas, o sea que una vez moldeadas no pueden fundirse nuevamente. Se utilizan para unir astillas de madera en paneles de madera aglomerada.

Policarbonatos: Estos polímeros son translúcidos como el vidrio, pero duros. Estás características permiten que se utilicen en la fabricación de ventanas a prueba de balas y cascos de protección.

 

 

 

 

 

 

ENZIMAS

Función de las enzimas

Las enzimas son proteínas que catalizan todas las reacciones bioquímicas. Además de su importancia como catalizadores biológicos, tienen muchos usos médicos y comerciales.

Un catalizador es una sustancia que disminuye la energía de activación de una reacción química. Al disminuir la energía de activación, se incrementa la velocidad de la reacción.

La mayoría de las reacciones de los sistemas vivos son reversibles, es decir, que en ellas se establece el equilibrio químico. Por lo tanto, las enzimas aceleran la formación de equilibrio químico, pero no afectan las concentraciones finales del equilibrio.

 

De acuerdo a su complejidad las enzimas se clasifican como:

 

ENZIMAS SIMPLES: Formadas por una o mas cadesnas de polipetídicas.

CONJUGDAS: Contienen por lo menos un grupo no proteico enlazados a la cadenas polipetídica.

 

En las proteínas conjugadas podemos distinguir dos partes:

• Apoenzima: Es la parte polipeptídica de la enzima.
• Cofactor: Es la parte no proteica de la enzima.

 

La combinación de la apoenzima y el cofactor forman la holoenzima.

Los cofactores pueden ser:

• Iones metálicos: Favorecen la actividad catalítica general de la enzima, si no están presentes, la enzima no actúa. Estos iones metálicos se denominan activadores. Ejemplos: Fe2+, Mg2+, Cu2+, K+, Na+ y Zn2
• La mayoría de los otros cofactores son coenzimas las cuales generalmente son compuestos orgánicos de bajo peso molecular, por ejemplo, las vitaminas del complejo “B” son coenzimas que se requieren para una respiración celular adecuada.

Hidrolasas	Catalizan reacciones de hidrólisis. Rompen las biomoléculas con moléculas de agua. A este tipo pertenecen las enzimas digestivas.
Isomerasas	Catalizan las reacciones en las cuales un isómero se transforma en otro, es decir, reacciones de isomerización.
Ligasas	Catalizan la unión de moléculas.
Liasas	Catalizan las reacciones de adición de enlaces o eliminación, para producir dobles enlaces.
Oxidorreductasas	Catalizan reacciones de óxido-reducción. Facilitan la transferencia de electrones de una molécula a otra. Ejemplo; la glucosa, oxidasa cataliza la oxidación de glucosa a ácido glucónico.
Tansferasas	Catalizan la transferencia de un grupo de una sustancia a otra. Ejemplo: la transmetilasa es una enzima que cataliza la transferencia de un grupo metilo de una molécula a otra.

EL FLUJO DE ENERGÌA EN ECOSISTEMAS

El flujo de energía es uno de los modelos conceptuales que mejor organizan el  conocimiento disponible acerca del funcionamiento de los ecosistemas. En tal sentido  constituye un valioso auxiliar didáctico en la ecología. El diagrama de flujo de energía  establece un puente entre disciplinas al relacionar conceptos físicos tales como las leyes de  la termodinámica, con procesos bioquímicos, como la fotosíntesis y la respiración, o  biológicos, como las interacciones entre especies.

Las leyes de la termodinámica

Para entender cómo la energía fluye por el ecosistema es importante tener en cuenta las  dos leyes de la termodinámica. Una formulación de la primera ley indica que la energía no se  pierde ni se gana sino que se transforma. Otra formulación señala que en un sistema cerrado  la energía es constante. Como los ecosistemas son sistemas abiertos, vale decir con entradas y salidas, la energía y los materiales cruzan sus límites. De la primera ley sigue que  toda la energía que entra en un ecosistema se acumula o sale de él. El primer principio nos  indica a su vez que la forma en que la energía entra al ecosistema no es la misma que la  forma en que se almacena o sale.

LOS CARBOHIDRATOS EN EL CUERPO

 

La función principal de los carbohidratos es proporcionar energía, aunque también desempeñan una función importante para la estructura y el funcionamiento de las células, tejidos y órganos; además, sirven para formar las estructuras carbohidratadas de la superficie de las células. Hay diversas clases de moléculas carbohidratadas en el cuerpo: proteoglicanos, glucoproteínas y glucolípidos.

Fuente y almacenamiento de energía

Los almidones y los azúcares son las principales fuentes de energía y aportan 4 kilocalorías por gramo. Los polioles proporcionan 2,4 kilocalorías, y la fibra alimenticia, 2 kilocalorías por gramo. En el intestino delgado, los monosacáridos son absorbidos y pasan al torrente sanguíneo, desde donde son transportados hasta los lugares en los que son utilizados. Los disacáridos son descompuestos en azúcares simples por las enzimas digestivas. El cuerpo necesita la ayuda de las enzimas digestivas para romper las largas cadenas de almidones y descomponerlas en los azúcares por los que están formadas, que pasan posteriormente a la sangre.

El cuerpo humano utiliza los carbohidratos en forma de glucosa. La glucosa igualmente se puede transformar en glucógeno, un polisacárido similar al almidón, que es almacenado en el hígado y en los músculos como fuente de energía en la que el cuerpo puede disponer fácilmente. El cerebro y los eritrocitos o glóbulos rojos necesitan la glucosa, ya que no pueden emplear otra fuente de energía: ni grasas, ni proteínas, ni ninguna otra forma de energía. Por esta razón y motivo se debe mantener perseverantemente el nivel de glucosa en sangre en un nivel óptimo. Para cubrir las necesidades energéticas del cerebro se necesitan aproximadamente 130 gr de glucosa al día.

CARBOHIDRATOS

Todos los carbohidratos están formados por unidades estructurales de azúcares, que se pueden clasificar según el número de unidades de azúcar que se combinen en una molécula. La glucosa, la fructosa y la galactosa son ejemplos destacados de los azúcares constituidos por una sola unidad; dicho tipo de azúcares se conocen también como monosacáridos. A los azúcares constituidos por dos unidades se le denomina “disacáridos”; los disacáridos más ampliamente conocidos son la sacarosa (“azúcar de mesa”) y la lactosa (el azúcar de la leche). 

Azúcares

La glucosa y la fructosa son monosacáridos y se pueden encontrar en las frutas, las verduras, la miel.  El azúcar común o de mesa, es decir, la sacarosa, es un disacárido compuesto por glucosa y fructosa y está presente en la naturaleza en alimentos tales como la remolacha azucarera, la caña de azúcar y las frutas. La lactosa, que es un disacárido compuesto de glucosa y galactosa, es el principal azúcar de la leche y de los productos lácteos; por su parte, la maltosa, que es un disacárido compuesto sólo de glucosa (dos moléculas de glucosa), está presente en la malta y en los siropes (extractos líquidos) derivados del almidón. Tanto el azúcar de mesa (sacarosa) y los siropes de glucosa-fructosa contienen glucosa y fructosa, bien en estado libre (siropes de glucosa-fructosa) o en forma de disacárido (sacarosa).a

 

 Oligosacáridos

La Organización Mundial de la Salud (OMS) define a los oligosacáridos como carbohidratos formados por 3-9 unidades de azúcares (monosacáridos), aunque en otras definiciones se habla de cadenas de azúcares ligeramente más largas. Los fructooligosacáridos contienen un total de hasta 9 unidades de fructosa y se producen con fines comerciales mediante la hidrólisis (descomposición enzimática) parcial de la inulina. La rafinosa y la estaquiosa están presentes, si bien en cantidades pequeñas, en determinadas legumbres, cereales y verduras, así como en la miel.

LÌPIDOS

Los lípidos, un grupo heterogéneo de sustancias orgánicas que se encuentran en los organismos vivos, son biomoléculas orgánicas formadas básicamente por carbono e hidrógeno y generalmente también oxígeno; pero en porcentajes mucho más bajos. Además pueden contener también fósforo, nitrógeno y azufre.

En el uso coloquial, a los lípidos se les llama incorrectamente grasas, aunque las grasas son sólo un tipo de lípidos procedentes de animales. Los lípidos se distinguen de otros tipos de compuestos orgánicos porque no son solubles en agua (hidrosolubles) sino en disolventes orgánicos (alcohol, éter).

Entre los lípidos más importantes se hallan los  fosfolipidos, componentes mayoritarios de la membrana de la célula. Los fosfolípidos limitan el paso de agua y compuestos hidrosolubles a través de la membrana celular, permitiendo así a la célula mantener un reparto desigual de estas sustancias entre el exterior y el interior.

Las grasas y aceites, también llamados triglicéridos, son también otro tipo de lípidos. Sirven como depósitos de reserva de energía en las células animales y vegetales. Cada molécula de grasa está formada por cadenas de ácidos grasos unidas a un alcohol llamado glicerol o glicerina. Cuando un organismo recibe energía asimilable en exceso a partir del alimento o de la fotosíntesis, éste puede almacenarla en forma de grasas, que podrán ser reutilizadas posteriormente en la producción de energía, cuando el organismo lo necesite.

A igual peso molecular, las grasas proporcionan el doble de energía que los hidratos de carbono o las proteínas.