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ACTIVIDAD 8:  Metabolismo humano: Nutrición, absorción y transporte

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ACTIVIDAD 8:  Metabolismo humano: Nutrición, absorción y transporte

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Colegio de Ciencias y Humanidades

PROFOCE: Temas selectos de bioquímica.

>>>>EQUIPO AMARILLO<<<<

Profesoras:

ELIA SOLEDAD PEREZ NERI

LAURA ELENA ORTIZ AGUIRRE

Alumnas:

AGUILAR CAMACHO NORMA YARETZI

BAUTISTA GARRIDO RENATA

FELIX SERDA ARELI AMAYA

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El cuerpo necesita nutrirse para su desarrollo y funcionamiento óptimo.

Las funciones de los nutrientes son:

Energética: Dan energía.

Material: Son materias para construir.

Catalítica: Favorecen conversiones metabólicas.

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Energía entrante = Energía saliente  +/- Energía como biomasa 

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Energía entrante = Energía saliente  +/- Energía como biomasa 

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En un espacio temporal en el que no haya cambios en la biomasa, en situación de equilibrio estacionaria, la energía proporcionada por los nutrientes ha de ser igual a la energía utilizada, suma del metabolismo basal y la actividad física o metabolismo energético.

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El destino metabólico final de los hidratos de carbono y de los lípidos es su transformación en CO2 Y H2O

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La energía máxima utilizable que se puede obtener en el proceso equivale al cambio de energía libre de combustión.

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Las ecuaciones metabólicas de oxidaciones pueden conocerse por mol de metabolito, los moles de oxígeno consumidos y los de dióxido de carbono producidos. De ahí resulta el concepto de cociente respiratorio como la relación existente entre el volumen de dióxido de carbono producido respecto al del oxígeno consumido en el proceso.

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El destino metabólico final del nitrógeno no es la formación de óxidos de nitrógeno, sino su eliminación en forma de urea.

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Para las proteínas, hay que resaltar que el cambio de energía libre NO equivale al del proceso de combustión.

El cambio de energía libre del catabolismo oxidativo de los aminoácidos y las proteínas es de menor valor absoluto que el correspondiente al cambio de energía libre de sus correspondientes combustiones.

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De la composición media de los diferentes tipos de nutrientes y su diferente susceptibilidad de digestión y absorción, se obtiene cifras de rendimiento energético (tabla).

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Hay que resaltar que, por gramo de nutriente, los lípidos proporcionan más energía que los hidratos de carbono o las proteínas. No obstante, si se hace la comparación por litro de oxígeno consumido, los hidratos de carbono rinden más que los lípidos.

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¿Cómo evaluar el metabolismo energético?

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¿Cómo evaluar el metabolismo energético?

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Hay varias formas de evaluarlo:

1.- Se puede evaluar mediante medidas directas, ya que el destino final de las formas de energía es su transformación en calor.

2.- Otra alternativa se basa en los valores obtenidos de un solo día (24 horas), en donde el oxígeno ha sido consumido, el dióxido de carbono producido y el nitrógeno metabolizado (urea en la orina), mediante cálculos sencillos se puede establecer el balance energético global y el particular para cada tipo de nutriente.

3.-Otra forma más sencilla, es partir del supuesto de que, en condiciones satisfactorias, en las que el metabolismo proteico significa un 15% del total, cada litro consumido supone 4.82 kcal. Dado este caso, el único valor experimental que se ha de conocer es el del consumo de oxígeno en 24 horas.

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Hay que saber que el metabolismo energético total consta de dos sumandos:

Metabolismo basal.

Actividad física.

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Corresponde a la situación de descanso total y representa la energía precisa para mantener nuestras células, órganos y tejidos funcionales. Su cantidad depende de varios factores (sexo, edad, superficie corporal).

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Es la realización de una tarea que significa una determinada cuantía energética que implica la eliminación calórica adicional de 4 veces está cantidad, es decir, que al ser el rendimiento energético del 20%, la compensación ha de ser una ingestión quíntuple.

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¿Qué les pasa a los nutrientes en la digestión?

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¿Qué les pasa a los nutrientes en la digestión?

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Los nutrientes, tras su digestión, se convierten en unidades más simples, que una vez absorbidos y transportados, puedes proporcionar energía catabólica. Pero, también se usan como punto de partida de la construcción de las biomoléculas corporales.

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Ventajas:

-Fácil disponibilidad y metabolismo.

-Precursor de lípidos y aminoácidos.

-Proporciona energía en condiciones anaeróbicas.

-Son imprescindibles para las reacciones anfibólicas.

Su exceso puede almacenarse como glucógeno o grasas.

En los hidratos de carbono como la fibra, que no tiene valor energético ni material, tiene gran utilidad fisiológica por:

-Su capacidad de absorber agua.

-Aumentar el volumen de las heces.

-Prevenir ciertas enfermedades (cáncer del colón o colesterolemia elevada)

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Su participación en la dieta es necesaria, ya que algunos de ellos son importantes en sí mismos o como precursores metabólicos.

Un ejemplo son los ácidos grasos poliinsaturados, su catabolismo energético es aerobio, por lo que si las disponibilidades catabólicas son grandes y las fases aerobias (ciclo de Krebs) son limitantes, se acumulan los intermedios metabólicos cetoacídicos, lo que se conoce como cetosis

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El papel de las proteínas en la dieta es más plástico que energético, ya que la existencia de aminoácidos, cetógenos y glucogénicos hace que sean unos valiosos precursores metabólicos.

Pero tampoco hay que tener una dieta muy alta en proteínas, pues en el hígado es donde se cataboliza la mayor parte de los aminoácidos, este órgano tiene un acceso fisiológico del oxígeno limitado, por lo que su capacidad metabólica aerobia también lo está. Por tanto, si se llega a una dieta muy alta en proteínas, el riesgo por cetosis se eleva.

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Una dieta equilibrada de los principales nutrientes, desde una perspectiva tanto energética como material, podría ser de la siguiente composición:

Hidratos de carbono 55-60% de la energía (350 g)

Lípidos 25-30% (75 g)

Proteínas 15% (75 g)

En todo caso, los requerimientos de una buena dieta dependen de varios factores: Sexo, peso, edad, tipo de actividad, embarazo, convalecencia, condicionamientos genéticos y neuroendocrinos.

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En una dieta equilibrada, ha de estar presente iones, oligoelementos y vitaminas, aunque tienen casi nulo papel energético o material, la clave de su participación está en el buen funcionamiento de los sistemas catalíticos e informativos celulares.

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INGESTIÓN Y TRANSFORMACIONES POSTERIORES DE LOS ALIMENTOS

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INGESTIÓN Y TRANSFORMACIONES POSTERIORES DE LOS ALIMENTOS

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No todas las biomoléculas pueden ser absorbidas directamente por las células de la mucosa intestinal. Por esta razón, los componentes poliméricos de la dieta necesitan ser descompuestos en compuestos más simples para que puedan ser transportados a través de los enterocitos.

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Las proteínas se deben transformar en aminoácidos, compuestos que son absorbibles por el intestino. Las proteínas que no se pueden degradar aparecen en las heces.

Los carbohidratos se deben transformar en monosacáridos antes de poder ser absorbidos. Los alimentos de origen vegetal (celulosa, hemicelulosa, pectinas, etc.) "fibra vegeta" no pueden ser degradados y se excretan en las heces.

La insolubilidad de los lípidos en disoluciones acuosas, necesitan secreción biliar, de carácter anfipático, para la degradación y la posterior absorción intestinal de la fracción lipídica de los alimentos digeridos.

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Comienza en el estómago con la pepsina, una enzima ácida que descompone las proteínas en péptidos y algunos aminoácidos. En el duodeno, la tripsina, quimotripsina y elastasa, junto con otras enzimas, descomponen los péptidos en aminoácidos libres y péptidos más pequeños. La enteropeptidasa activa las enzimas zimogénicas del páncreas, permitiendo la formación de enzimas activas. Finalmente, las enzimas en las membranas de los enterocitos duodenales completan la descomposición de los péptidos en aminoácidos libres para su absorción.

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Comienza en la boca con la acción de la α-amilasa salival, que degrada parcialmente el almidón y el glucógeno en moléculas más pequeñas. En el estómago, la actividad digestiva es mínima debido al pH ácido. La verdadera digestión ocurre en el duodeno, donde la α-amilasa pancreática continúa la descomposición de los polisacáridos en oligosacáridos como maltosa, maltotriosa y dextrina límite. La hidrólisis final a monosacáridos la realizan diversas enzimas en la membrana luminal del enterocito, incluyendo glucan 1,4-α-glucosidasa, oligo-1,6-glicosidasa, α-glucosidasa, sacarosa α-glucosidasa y lactasa.

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Los ácidos nucleicos presentes en los alimentos se degradan en el duodeno. Estos se descomponen por la acción de nucleasas pancreáticas en nucleótidos, que luego son convertidos en desoxinucleósidos y nucleósidos por fosfatasas pancreáticas. Finalmente, las nucleosidasas pancreáticas los descomponen en bases nitrogenadas y pentosas.

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La digestión de los lípidos en el intestino delgado requiere emulsión previa para aumentar la interacción entre los lípidos y las enzimas hidrolíticas. Las sales biliares en la bilis emulsionan los lípidos, facilitando su digestión por la lipasa pancreática. Esta enzima descompone los triacilgliceroles en diacilgliceroles, 2-monoacilgliceroles y ácidos grasos. Los productos de la digestión se unen a la bilis formando micelas que son más accesibles para la acción enzimática. Otras esterasas pancreáticas degradan fosfolípidos y ésteres de colesterol en lisofosfolípidos, ácidos grasos y colesterol, permitiendo su absorción.

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Una biomolécula es mejor absorbida cuando menor sea su tamaño y más hidro fóbica sea su estructura, por lo que los lípidos son más fácilmente absorbidos, mientras que los hidratos de carbono y y los aminoácidos son más difíciles de absorber

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-Las enzimas digestivas y las células intestinales se degradan constantemente, renovándose diariamente.

-La celíaca y la intolerancia a la lactosa afectan la digestión debido a la atrofia celular y falta de enzimas específicas.

-Alteraciones en la función pancreática llegan a causar problemas digestivos graves, como pancreatitis aguda,

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-Es fundamental para la vida, aerobia por su captación, almacenamiento y transporte de oxígeno

-Un adulto de 70 kg posee entre 3.7, y 3.9 g.

-Se suele perder mediante mecanismos marginales, como la descamación de la piel o la pérdida de cabello

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Ocurre cuando no llega al organismo el suficiente hierro para compensar las pérdidas, su tratamiento se corrige suministrando dietas más ricas en hierro.

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Aparece cuando falla el sistema de control de la absorción y se absorbe mucho más metal del necesario.

El tratamiento se hace mediante fármacos capaces de quelar el hierro, lo que evita su absorción, o sometiendo a los pacientes a sangrías frecuentes y controladas.

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Lozano J., Galindo J., García J., Martínez J., Peñafiel R., Solano F. (2005). "BIOQUÍMICA Y BIOLOGÍA MOLECULAR para ciencias de la salud". Ed. McGraw-Hill Interamericana. Impreso México.