Programa del Diploma del Bachillerato Internacional. Biología. Primera evaluación: 2016
Tema 2. Biología molecular
Subtema 2.3 Glúcidos y lípidos
Idea fundamental:
Se emplean compuestos de carbono, hidrógeno y oxígeno para suministrar energía y
almacenarla
T02.3
➢
Glúcidos y lípidos
Naturaleza de las ciencias
Evaluación de afirmaciones: deben evaluarse las afirmaciones acerca
de la salud realizadas con respecto a los lípidos en las dietas. (5.2)
Mentalidad internacional
➢
Comprensión
➢
➢
➢
➢
Los triglicéridos se forman por condensación a partir de tres ácidos
grasos y una molécula de glicerol.
Los ácidos grasos insaturados pueden ser isómeros cis o trans. Los
ácidos grasos pueden ser saturados, monoinsaturados o
poliinsaturados.
Los monómeros de monosacáridos se unen entre sí por
reacciones de condensación para formar disacáridos y polímeros
de polisacáridos.
Aplicaciones
➢
➢
➢
➢
Evaluación de las pruebas y de los métodos usados para obtener
evidencia a favor de las afirmaciones realizadas acerca de los lípidos en
relación con la salud.
Los lípidos son más aptos que los glúcidos para el
almacenamiento de energía a largo plazo en los seres humanos.
Pruebas científicas de los riesgos para la salud que entrañan las
grasas trans y los ácidos grasos saturados.
Estructura y función de la celulosa y del almidón en las plantas y del
glucógeno en los seres humanos.
Habilidades experimentales
➢
➢
Determinación del índice de masa corporal mediante el cálculo o el uso
de un nomograma.
Uso de un software de visualización molecular para comparar celulosa,
almidón y glucógeno.
Se podría debatir la variación en la prevalencia de distintos
problemas de salud en todo el mundo, entre ellos la
obesidad, la deficiencia energética en la dieta, el
kwashiorkor, la anorexia nerviosa y la enfermedad cardíaca
coronaria.
Teoría del conocimiento
➢
Hay puntos de vista contrapuestos respecto a los perjuicios
y beneficios de las grasas en las dietas. ¿Cómo podemos
decidir entre puntos de vista contrapuestos?
1. Glúcidos o carbohidratos
Los monómeros de monosacáridos se unen entre sí por reacciones de
condensación para formar disacáridos y polímeros de polisacáridos.
G
L
Ú
C
I
D
O
S
Los glúcidos, carbohidratos, hidratos de carbono o sacáridos son
biomoléculas que contienen C, H y O en proporción 1:2:1. Su fórmula
empírica es: CH2O
Se clasifican en :
▪ Monosacáridos o azúcares simples. Son las unidades más sencillas de
los glúcidos. Por ejemplo la glucosa, la fructosa o la ribosa.
▪ Disacáridos, azúcares formados por la unión de dos monosacáridos.
Por ejemplo: la maltosa formada por la unión de dos glucosas, o la
lactosa formada por la unión de glucosa con galactosa, o la sacarosa
formada por la unión de una glucosa con una fructosa.
▪ Oligosacáridos, formados por la unión de 3 a 10 monosacáridos.
Presentes en la superficie de la membrana plasmática.
▪ Polisacáridos, macromoléculas formadas por la unión de miles de
monosacáridos. Por ejemplo: el almidón, el glucógeno y la celulosa,
formados por la unión de muchas glucosas.
Función de los glúcidos es:
- Energética: como principal fuente inmediata de energía para las
células (glucosa) y reserva de energía para las células almidón y
glucógeno).
- Estructural: formando estructuras, como componente de las paredes
celulares (celulosa) o de los exoesqueletos de algunos animales
(quitina).
- Otras: como componente de otras biomoléculas (ribosa y
desoxirribosa) y en la comunicación y reconocimiento celular
(oligosacáridos).
http://www.sciencephoto.com/
Monosacáridos
• Fórmula general (CH2O)n donde
n= 3-6
• Azúcares simples, polares,
solubles en agua y sabor dulce.
• Los más importantes son glucosa
y sus isómeros galactosa y
fructosa.
Fórmulas moleculares:
C6H12O6
C6H12O6
Glucosa
Galactosa
C6H12O6
Fructosa
Fórmulas desarrolladas:
Fórmulas estructurales:
Fehling negativo
Fehling positivo
El grupo aldehido de algunos monosacáridos y disacáridos tiene carácter reductor, lo cual se
aprovecha para identificarlos en las prácticas de laboratorio (Prueba de Fehling: el azúcar
reduce a un compuesto que contiene Cu++ de color azul y se forma Cu+ de color rojizo).
Isómeros estructurales: tienen
la misma fórmula molecular
pero distinta fórmula
estructural desarrollada
Isómeros espaciales o estereoisómeros: una
molécula es la imagen en el especular de la
otra (sólo ocurre si un átomo de carbono
está unido a cuatro grupos diferentes –
carbono asimétrico*)
Isómero
estructur
al
Fructosa
Isómero
espacial
Glucosa
Galactosa
En disolución acuosa los
monosacáridos adoptan
formas cíclicas
La glucosa es una hexosa, tiene 6 átomos de carbono. Su fórmula
En disolución acuosa
general es: (CH2O)6 o C6H12O6
6
CH2OH
1
C
5
adopta forma cíclica o
de anillo (el C1 se une
con el C5)
O
H
2
OH
H
3
4
En agua
5
6
C
4
OH
C
OH
3
C
H
H
2
C
OH
Glucosa (C6H12O6)
Representación en cadena lineal
http://www.stolaf.edu/people/giannini/flashanimat
/carbohydrates/glucose.swf
1
H
Es un anillo de
seis lados
PAU
PAU
La fructosa, es una hexosa, con un grupo funcional cetona. En este
caso el enlace interno se produce entre el C2 y el C5.
5
6
2 1
54
1
2
4
3
4
5
6
Fructosa
En agua
H
3
OH
OH 1
CH2OH
2
3
H
Es un anillo de
cinco lados
PAU
En el caso de la ribosa, es una pentosa, hay 5 átomos de carbono. El
enlace se produce entre el C1 y el C4.
5
1 1
44
1
2
3
4
5
Ribosa
3
En agua
H
3
2
2
OH
Es un anillo de
cinco lados
PAU
Isomería espacial
Cuando las pentosas y las hexosas se disuelven en agua y se ciclan, unas forman anillos
de cinco lados (furanosa) y otras de seis (piranosa). En ambos casos aparece un nuevo
carbono asimétrico que antes no existía y que genera dos nuevos isómeros espaciales
denominados α y β.
El isómero α tiene el
grupo −OH del nuevo
C* por debajo del
plano del anillo.
*
En una disolución
*
acuosa se encuentran
en equilibrio las
formas lineares de la
α−D−Glucopiranosa
β−D−Glucopiranosa
D−glucosa y
D−fructosa con las
formas cíclicas α y β.
*
*
Ciclación:
α−D−Fructofuranosa
β−D−Fructofuranosa
http://www.stolaf.edu/people/giannini/flashanimat
/carbohydrates/glucose.swf
PAU
Ciclación y estereoisomería de la D-glucosa
α−Glucosa
O
β−Glucosa
D−Glucosa
Funciones de los monosacáridos:
▪ Función energética. Los monosacáridos son las principales fuentes de energía
(de ATP) en animales y en plantas. En concreto la glucosa es el principal
combustible de la respiración celular. En los animales es transportada por la
sangre para llegar a todos los tejidos. En las plantas es sintetizada en la
fotosíntesis.
▪ Función nutricional. La fructosa es utilizada por las plantas en los frutos que
adoptan sabor dulce y atraen a los animales para que los dispersen, o en el
néctar de las flores para atraer a insectos y otros animales para la polinización.
La galactosa se utiliza en las glándulas mamarias de los mamíferos para formar
lactosa (el azúcar de la leche con el que se nutren las crías).
▪ Función estructural: la ribosa y su derivado la desoxirribosa, forman parte de la
estructura del ARN y del ADN, respectivamente.
Test de glucosa en sangre Fructosa, azúcar de la fruta y del néctar de las flores Lactosa, azúcar de la leche
ADN
La fructosa (o azúcar de la fruta)
es utilizada por las plantas en los
frutos que adoptan sabor dulce y
atraen a los animales para que
los dispersen, o en el néctar de
las flores. Se utiliza como
edulcorante añadido a bebidas y
refrescos; pero su metabolismo
no es igual al de la glucosa ni la
sacarosa; se sospecha que la
fructosa aumenta el riesgo de
obesidad con el consumo de
refrescos azucarados.
http://www.ciberobn.es/
Enlace glucosídico.
Cuando los monosacáridos se combinan, lo hacen por un proceso llamado condensación,
liberándose H2O. El nuevo enlace covalente que se forma entre los dos monosacáridos se
denomina enlace glucosídico.
La unión de monosacáridos para formar disacáridos, oligosacáridos y polisacáridos es un
proceso anabólico catalizado por enzimas que requiere energía en forma de ATP.
Monosacáridos
Condensación
(se desprende agua)
Hidrólisis
(se agrega agua)
Disacáridos
Enlace glucosídico
Condensación
Hidrólisis
Oligo- y polisacáridos
Disacáridos
• Azúcares sencillos, de
sabor muy dulce, polares y
solubles en agua.
• Se forman por
condensación de dos
monosacáridos mediante
un enlace glucosídico.
• Tienen carácter reductor
en la Prueba de Fehling,
excepto la sacarosa.
Las uniones de
moléculas, al igual que
todas las reacciones
químicas en los seres
vivos, están catalizadas
(aceleradas) por
proteínas específicas
denominadas enzimas.
Maltosa = glucosa - glucosa
Lactosa = galactosa - glucosa
Sacarosa = glucosa - fructosa
Imágenes tomadas de :
http://themedicalbiochemistrypage.org/spanish/carbohydrates-sp.html
La unión de los monosacáridos es un ejemplo de reacción de condensación. El
nuevo enlace que se forma se denomina enlace glucosídico (o puente de oxígeno).
glucosa + glucosa
condensación
Maltosa
+ agua
(disacárido)
condensación
se elimina agua
enlace glucosídico (1-4)
El agua es un producto
La unión de los monosacáridos es un ejemplo de reacción de condensación. El
nuevo enlace que se forma se denomina enlace glucosídico (o puente de oxígeno).
condensación
glucosa + glucosa
Maltosa
+ agua
(disacárido)
condensación
se elimina agua
enlace glucosídico (1-4)
El agua es un producto
La reacción inversa (no confundir con reversible) es una reacción denominada
hidrólisis (el enlace glucosídico se rompe al añadirle agua):
hidrólisis
Maltosa
Agua
http://www.biotopics.co.uk/as/disaccharidehydrolysis.html
glucosa
glucosa
Funciones de los disacáridos:
▪ Función nutricional, de transporte y almacén. Proporcionan moléculas
energéticas a la célula, donde se hidrolizan, liberan sus monosacáridos (sobre
todo glucosas) y con la respiración celular se obtiene ATP.
• La lactosa, o azúcar de la leche, proporciona energía a los jóvenes mamíferos
hasta que son destetados.
• La sacarosa, poco reactiva, es transportada en la savia elaborada por los vasos
liberianos (floema) para proporcionar energía a las células de la planta.
• La maltosa es la forma de almacenar glucosa en los granos germinados de la
cebada (malta) que el hombre utiliza para hacer pan, fabricar cerveza, whisky.
La lactosa se encuentra
en la leche de los
mamíferos
La sacarosa (azúcar) se obtiene
de la caña o de la remolacha
La malta son los granos
de cereal que germinan y
se secan antes de que la
planta crezca.
Lactosa
La lactosa es un disacárido producido por las madres lactantes de los
mamíferos.
Formada por la unión de glucosa y galactosa es fácilmente digerida por
el enzima lactasa en el sistema digestivo de los animales jóvenes.
Para digerir la lactosa es necesario
romperla primero (hidrolizarla)
mediante un enzima llamado lactasa,
que producen los bebés en el intestino
delgado en los primeros años de vida; la
madre puede ofrecer a sus crías una
fuente de energía que puede ser
digerida rápidamente después de comer
y utilizada fácilmente en la respiración.
Por una mutación muchas personas
continúan produciendo lactasa toda la
vida; pero otras personas en edad
adulta no la producen y no la pueden
digerir (intolerancia a la lactosa).
Breastfeeding logo from: http://en.wikipedia.org/wiki/File:Breastfeeding-icon-med.svg
La hidrólisis de la sacarosa (y de la lactosa) tiene lugar
en el intestino delgado mediante un enzima
denominado sacarasa que se localiza en las
membranas de las células de la mucosa o pared
intestinal.
Hidrólisis enzimática de la sacarosa
http://goo.gl/nQ2Im
Microvellosidades
Vellosidades
intestinales
Oligosacáridos
• Formados por la unión
de 3-10 monosacáridos.
• Son componentes de
la cara externa de la
membrana plasmática,
aparecen unidos a
lípidos (glucolípidos) o a
proteínas
(glucoproteínas),
formando el glucocáliz.
• Desempeñan un papel
importante en el
reconocimiento celular.
monosacáridos
oligosacárido
proteína
http://es.wikipedia.org/wiki/Membrana_plasm%C3%A1tica
http://es.wikipedia.org/wiki/Glicoprote%C3%ADna
3. Polisacáridos. Estructura y función de la celulosa y del almidón en las plantas y
del glucógeno en los seres humanos.
• Formados por la unión de
grandes cantidades de
monosacáridos
(fundamentalmente
glucosas) en número
indeterminado.
• Son macromoléculas,
insolubles en agua,
formadas por largas cadenas
de miles de glucosas más o
menos ramificadas.
Enlace glucosídico
1-6 (ramificación)
Cadena de glucosas sin ramificar
Enlaces glucosídicos 1-4
Glucógeno
Cadena de glucosas ramificada
Glucógeno (polisacárido
de reserva en células
animales)
Celulosa (polisacárido estructural en
células vegetales)
Grano de
glucógeno
Almidón (polisacárido de reserva
en células vegetales)
La celulosa no tiene ramificaciones.
Fibras de celulosa, en
paralelo, por puentes de H
El algodón es celulosa pura
Granos de almidón de
células de patata
El almidón tiene cadenas
ramificadas y se identifica en el
laboratorio mediante la prueba
de iodo (prueba del lugol)
Polisacáridos (el almidón, el glucógeno o la
celulosa) son polímeros de glucosas.
A menudo son cadenas muy largas de miles o
cientos de miles de glucosas y pueden tener
ramificaciones.
Los enlaces glucosídicos pueden ser 1→ 4 (se
forman cadenas lineales sin ramificaciones) o 1→ 6
(aparecen ramificaciones).
1 4
6
4
6
5
3
Enlace 1→6
1 (ramificación)
2
1
4
1 4
1 4
Enlaces 1→4
(Cadena lineal)
La glucosa es el principal componente de estos polisacáridos:
Glucógeno y
almidón:
Almidón
(α-glucosas)
Glucógeno
(α-glucosas)
Celulosa
β-glucosas)
Funciones de los polisacáridos:
• Reserva energética. El exceso de glucosa se almacena en las células en forma
de polisacáridos.
• En las células animales se forma glucógeno, que se almacena en forma de
gránulos en el citoplasma de las células del hígado y musculares,
funcionando como reserva energética a corto plazo.
• En las células de las plantas se forman grandes granos de almidón, que se
almacenan en el interior de los cloroplastos o en orgánulos específicos
(amiloplastos), en las semillas (arroz) o en tubérculos (patata).
Granos de almidón en el
interior de un cloroplasto
Gránulos de glucógeno
en un hepatocito
Glucógeno
▪
▪
▪
▪
▪
Es un polisacárido que se utiliza para almacenar
glucosa en el hígado. Cuando la cantidad de
glucosa en la sangre es alta, el páncreas libera la
hormona insulina, la cual hace que el hígado
capture glucosa de la sangre y las una entre sí
para formar glucógeno, mediante reacciones de
condensación.
Cuando disminuye la glucosa en la sangre, el
páncreas produce la hormona glucagón que hace
que el glucógeno se hidrolice y libere glucosas a
la sangre.
Las personas diabéticas o no producen insulina
(diabetes tipo I en personas jóvenes) o ésta no
tiene efecto sobre el hígado (diabetes tipo II en
adultos).
El glucógeno es una reserva energética a corto
plazo; el glucógeno se hidroliza en el hígado y la
glucosa se moviliza a través de la sangre
rápidamente, pudiendo ser utilizada en la
respiración aerobia y en la anaerobia, para
producir ATP, en cualquier parte del cuerpo.
El glucógeno se almacena en el hígado y en los
músculos.
glucógeno
Glucosa en sangre
demasiado alta
Glucosa en sangre
demasiado baja
insulina
glucagón
glucosas
Liver from: http://en.wikipedia.org/wiki/File:Leber_Schaf.jpg
•
Función estructural.
Las paredes de las células vegetales se construyen a partir de fibras de
celulosa ordenadas en capas.
Sólo los hongos y
algunos
microorganismos
(presentes en los
aparatos
digestivos de
rumiantes y
termitas) pueden
digerir la celulosa
Organización de las fibras de celulosa en la pared celular
vegetal
El algodón (cápsula fibrosa que
protege a las semillas) es
celulosa pura
Otros polisacáridos y derivados
- Agar o agarosa, extraído de las paredes celulares de las algas rojas.
- Goma arábiga, resina de acacia, utilizada en pegamentos.
- Quitinas, presente en el exoesqueleto de los artrópodos y en las
paredes de los hongos
- Mucopolisacáridos, como el ácido hialurónico que lubrica los tejidos
conjuntivos.
- Mureína, componente estructural de las paredes bacterianas.
Exoesqueletos de
quitina en Artrópodos
Placa de cultivo con
agar
Gelatina de agar
Inyección de ácido
hialurónico para eliminar
arrugas (se extrae de las
cresta de gallo)
Resina de goma arábiga
Resumen de mono-, di- y poli-sacáridos
Glucosa
Glucosa
animales
galactosa
Galactosa
Lactosa
Maltosa
poli-
Glucógeno
Glucosa
plantas
Fructosa
poli-
Los monosacáridos son azúcares pequeños, que se
absorben fácilmente y rápidamente son utilizados
para la respiración
Los disacáridos son rápidamente digeridos en
monosacáridos. La lactosa se encuentra en la leche,
ideal para la alimentación de las crías. La maltosa se
forma por la hidrólisis del almidón en la digestión.
Molécula insoluble que almacena glucosas: el
exceso de azúcares es almacenado en el hígado
gracias a la insulina.
Los monosacáridos son azúcares pequeños, que se
absorben fácilmente. Se liberan rápidamente para la
respiración.
Sacarosa
Solubles pero poco reactiva, por lo que puede ser
transportada por la planta en el floema
Celulosa
Celulosa: grande e insoluble, forma la pared celular
Almidón: Almacén insoluble de energía para la planta
Almidón
4. Visualización de moléculas
Uso de un software de visualización molecular para comparar celulosa, almidón y
glucógeno.
Página de descarga de Jmol:
http://jmol.sourceforge.net/index.es.html
Celulosa
Almidón
Glucógeno
5. Lípidos
Los triglicéridos se forman por condensación a partir de tres ácidos grasos y una
molécula de glicerol.
Grupo heterogéneo de biomoléculas que tienen en
común la propiedad de ser insolubles en el agua; son
hidrófobas, debido a la proliferación de enlaces
apolares —CH. Las grasas animales y los aceites
vegetales son lípidos. Sus principales funciones
biológicas son: reserva energética y aislamiento
térmico (aceites y grasas), estructural (fosfolípidos
de las membranas), y reguladora (vitaminas y
hormonas).
Su componente principal son los ácidos grasos y se
clasifican en dos grupos:
• Lípidos con ácidos grasos: Triglicéridos y
Fosfolípidos
• Lípidos sin ácidos grasos: Terpenos y Esteroides.
http://www.sciencephoto.com/image/370466/thumb
Colesterol
Triglicérido
Fosfolípidos
http://www.freepik.es/vec
tor-gratis/aceite-degirasol_382274.htm
Cómo identificar un ácido graso
Cadena hidrocarbonada
Grupo ácido
o carboxilo
Fórmula general
de un ácido graso
O
Tipos de ácidos grasos
• Saturados: todos lo enlaces C-C son sencillos y la cadena está
extendida.
• Insaturados: uno o más enlaces C=C son dobles y la cadena presenta
uno o más giros.
Grupo carboxilo
Cadena
hidrocarbonada
Ácido graso saturado
(ácido esteárico)
Ácido graso insaturado
(ácido oleico)
Algunos ácidos grasos no pueden ser sintetizados por el organismos humano y han de ser
ingeridos en la dieta, como el ácido linoleico poliinsaturado: es un ácido graso esencial.
Triglicéridos
Los triglicéridos son un grupo de lípidos al que pertenecen los
aceites y las grasas. Se forman por la condensación de una
molécula de glicerol con tres ácidos grasos:
C
C
+
C
Glicerina o
glicerol
3 ácidos grasos saturados
Condensación en triglicéridos: se forman tres enlaces éster. El enlace éster se
produce cuando un grupo ácido –COOH reacciona con un grupo alcohol -COH
enlace éster
enlace éster
enlace éster
enlace éster
http://www.biotopics.co.uk/as/lipidcondensation.html
http://www.biotopics.co.uk/as/lipidhydrolysis.html
Los triglicéridos son utilizados en animales y en plantas como reserva energética. Su energía
puede liberarse mediante respiración celular aeróbica. Como conducen mal el calor se utilizan
también como aislantes térmicos en la piel de animales de regiones polares. Y al ser menos
densos que el agua aumentan la flotabilidad. Las grasas son sólidas a temperatura ambiente
(20°C) y líquidas a la temperatura del cuerpo humano (37°C); los aceites siempre son líquidos.
Gotas de grasa en
un adipocito de la
hipodermis de la
piel.
Célula de semilla con
pequeñas gotas de
aceite vegetal.
El órgano de espermaceti permite al cachalote permanecer sin esfuerzo en las profundidades para
cazar calamares, al solidificarse los más de 3000 kg de aceite que contiene.
Lehninger. Principios de Bioquímica.
Otros lípidos con ácidos grasos
Fosfolípidos: Elementos estructurales de las
membranas celulares
Otros lípidos sin ácidos grasos
Terpenos: componente de muchos pigmentos biológicos como los carotenoides
(colores amarillos, anaranjados y rojizos) y la clorofila (verde).
Esteroides: como el colesterol (componente delas membranas animales), la
testosterona y el estrógeno (hormonas sexuales esteroideas) o las vitaminas A ,
D, E y K.
Esteroide (colesterol)
Clorofila
Funciones de los lípidos
Aislamiento térmico:
Almacén energético:
- Más eficiente que los glúcidos.
- Aceites en plantas y peces.
- Grasas en animales.
La grasa subcutánea aísla
contra la pérdida de calor
en animales.
Flotabilidad:
Flotan al ser menos densos
que el agua.
Protección:
La grasa absorbe los
golpes.
Hormonas:
Hormonas sexuales
Funciones de los
lípidos
Disolvente:
Membrana plasmática:
- Bicapa de fosfolípidos.
- Colesterol.
Algunas vitaminas
(A, D, E, K) son
liposolubles.
Función nerviosa:
Aíslan a las células nerviosas
(mielina).
6. Almacén energético
Los lípidos son más aptos que los glúcidos para el almacenamiento de energía a
largo plazo en los seres humanos.
Tanto los lípidos como los glúcidos tienen ventajas como compuestos que almacenan energía en los
seres vivos. Los glúcidos son normalmente utilizados como reserva de energía a corto plazo, mientras
que los lípidos lo son a lago plazo. Las grasas se almacenan en forma de gotas en células especializadas
del tejido adiposo (adipocitos), bajo la piel y recubriendo algunos órganos (como el hígado). El
glucógeno se almacena en el hígado (hasta 150 g) y en los músculos.
Tejido
adiposo
Adipocito
marrón bajo la
piel rodeado
de capilares
Los adipocitos no se
pueden dividir. Si
tomamos más grasas
los adipocitos se
hacen más grandes.
Ventajas de los lípidos como almacen
energético a largo plazo

Las
moléculas
de grasa contienen más energía por gramo, 37 kJ
-1
-1
g = 9 kcal g , de forma que, para almacenar una misma
cantidad de energía, se requiere la mitad de lípidos que de
glúcidos. Es un importante ahorro de masa y peso corporal.

Las moléculas de
glucógeno
contienen menos energía por
-1
-1
gramo, 17 kJ g = 4 kcal g , por lo que se requiere algo más del
doble de masa para almacenar igual cantidad de energía.

Las grasas son totalmente insolubles y forman grandes gotas,
por lo que su almacenamiento no requiere ningún aporte extra
de agua. Requiere menos masa corporal (en total, seis veces
menos que el glucógeno). Es seis veces más eficiente.

El glucógeno también es insoluble en agua, pero forman
suspensiones coloidales, que se rodean de capas de
hidratación: 1 g de glucógeno requiere 2 g de agua. Requiere
bastante más masa corporal para almacenar la misma
cantidad de energía.
7. Índice de masa corporal
Determinación del índice de masa corporal mediante el cálculo o el uso de un nomograma.
El índice de masa corporal (IMC),
fue desarrollado por el estadístico
belga Adolphe Quetelet y se utiliza
para evaluar el estado nutricional
de una persona, según la
Organización Mundial de la Salud
(OMS).
http://goo.gl/dKMPK9
IMC
Estado
< 18,5
bajo peso
18,5 – 24,9
normal
25,0 – 29,9
sobrepeso
≥ 30,0
obeso
La cantidad de
grasa corporal
se puede
calcular con un
calibre o
adipómetro.
El IMC se calcula mediante la siguiente
fórmula:
masa (kg)
IMC =
[altura (m)]2
Por tanto la unidad de medida del IMC
es kg m-2
▪
▪

En algunas partes del mundo, los suministros de alimentos
son insuficientes o se distribuyen de forma desigual y muchas
personas como consecuencia tienen bajo peso. En otras
partes del mundo una causa más probable de tener bajo peso
es la anorexia nerviosa. Esta es una condición psicológica que
implica inanición voluntaria y la pérdida de masa corporal.
La obesidad es un problema creciente en algunos países. La
ingesta excesiva de alimentos y la falta de ejercicio causan una
acumulación de grasa en el tejido adiposo. La obesidad
aumenta el riesgo de enfermedades como la enfermedad
coronaria y la diabetes tipo 2. Se reduce la esperanza de vida
de manera significativa y está aumentando los costos
generales de la atención de salud.
https://youtu.be/t1Kgbmqv9o8
Masa del cuerpo / kg
El IMC también se puede calcular mediante un
nomograma. El IMC se obtiene al unir con una
recta el peso (en kg) con la altura (en cm) y el valor
aparece en la intersección con la escala central de
los IMC.
¿Cuál será el IMC de esta persona si mide 1,70 m?
¿Cuál será su estado nutricional?
Índice masa corporal
Altura / cm
Masa del cuerpo / kg
El IMC también se puede calcular mediante un
nomograma. El IMC se obtiene al unir con una
recta el peso (en kg) con la altura (en cm) y el valor
aparece en la intersección con la escala central de
los IMC.
Índice masa corporal
¿Cuál será el IMC de esta persona si mide 1,70 m?
¿Cuál será su estado nutricional?
15,6
Altura / cm
8. Ácidos grasos
Los ácidos grasos pueden ser saturados, monoinsaturados o poliinsaturados.
Enlaces simples = grasas saturadas Enlaces dobles = grasas insaturadas
Las grasas animales son sólidas a temperatura
ambiente y líquidos a la temperatura corporal
(los ácidos grasos saturados se empaquetan
mejor y son más estables).
Los aceites vegetales son líquidos a temperatura
ambiente (los ácidos grasos insaturados se
empaquetan peor y son menos estables).
¿Puedes deducir qué
significan los términos monoinsaturado y poli-insaturado?
9. Ácidos grasos insaturados
Los ácidos grasos insaturados
pueden ser isómeros cis o trans.
El doble enlace C=C es rígido. Puede existir en dos
configuraciones isoméricas: cis y trans.
En los seres vivos los ácidos grasos insaturados son
siempre cis. Los ácidos grasos cis tienen una
curvatura en el doble enlace, mientras que en los
trans no. Al estar menos compactados los
triglicéridos que los poseen tienen puntos de fusión
menores (como los saturados) y permanecen
líquidos a temperatura ambiente. Es el caso de los
aceites vegetales y de pescados.
Carbono
omega
Ácido graso trans
Ácido palmítico
▪ Saturado
▪ No esencial
Ácido linoleico
▪ Poliinsaturado
▪ No esencial
▪ Todo cis
▪ Omega 3
Ácido palmitoleico
▪ Monoinsaturado
▪ No esencial
▪ Cis
▪ Omega 7
Ácido graso cis
10. Riesgos para la salud de las grasas.
Pruebas científicas de los riesgos para la salud que entrañan las grasas trans y los
ácidos grasos saturados.
En la industria alimentaria se producen artificialmente ácidos grasos trans hidrogenando los aceites
vegetales y los de pescado (los dobles enlaces se convierten en sencillos), solidificándolos. De este
modo se consigue evitar la ingesta de grasa animal, que contiene colesterol, por un aceite solidificado
sin colesterol. Además las grasas trans aumentan el tiempo de conservación del producto ya que se
oxidan y se enrancian con más dificultad.
Las grasas trans se emplean en la elaboración de margarinas, pastelería industrial, fritos y otros
alimentos procesados.
Se ha hablado mucho sobre los efectos de los diferentes
tipos de grasa sobre la salud humana. La preocupación
principal es la cardiopatía coronaria, cardiopatía
isquémica o enfermedad coronaria. En esta enfermedad
las arterias coronarias se bloquean parcialmente por
depósitos de grasa, lo que lleva a la formación de
coágulos sanguíneos y ataques cardiacos.
http://blogmedicina.com/conceptos-basicos-sobre-aterosclerosis/
Se ha encontrado una correlación positiva entre la ingesta de ácidos grasos saturados y las tasas de
enfermedad coronaria en muchos programas de investigación. Sin embargo, encontrar una correlación no
prueba que las grasas saturadas causen la enfermedad. Podrían ser otros factores correlacionados con el
consumo de grasas saturadas, como por ejemplo la baja cantidad de fibra dietética, lo que en realidad
produzca las enfermedades del corazón.
▪ Hay poblaciones que no encajan en la correlación.
Los masáis de Kenia por ejemplo tienen una dieta
que es rica en carne, grasa, sangre y leche. Por lo
tanto, tienen un consumo alto de grasas saturadas,
pero la enfermedad coronaria es casi desconocida
entre ellos.
▪ Las dietas ricas en aceite de oliva, que contiene
ácidos grasos cis-monoinsaturados, tradicional en
los países del Mediterráneo, las poblaciones de
estos países suelen tener bajas tasas de enfermedad
coronaria y se ha afirmado que esto se debe a la
ingesta de ácidos grasos cis-monoinsaturados. Sin
embargo, los factores genéticos en estas
poblaciones, u otros aspectos de la dieta, como el
uso de los tomates (con posible efecto sobre la
mejora de la circulación sanguínea) en muchos
platos, podría explicar las bajas tasas de cardiopatía
coronaria.
▪ También existe una correlación positiva entre la cantidad de grasas trans consumidas
y las tasas de cardiopatía coronaria. Las grasas trans, por lo tanto, probablemente,
causan las enfermedades del corazón. En los pacientes que habían muerto a causa
de la enfermedad coronaria, se han encontrado depósitos de grasa en las arterias
enfermas que contienen altas concentraciones de grasas trans, lo que aporta más
evidencia de una relación causal.
▪ Actualmente son ya varios países, como Argentina, y algunos estados de Estados
Unidos, como California, en los que se ha empezado a prohibir el uso de grasas trans
en la elaboración de alimentos y restaurantes y que se indique en el etiquetado de
productos.
11. Evaluación de los riesgos para la salud de los alimentos.
Evaluación de las pruebas y de los métodos usados para obtener evidencia a favor de
las afirmaciones realizadas acerca de los lípidos en relación con la salud.
▪ Se hacen muchas afirmaciones sobre las propiedades saludables de los alimentos. En algunos casos, se
dice que el alimento es beneficioso para la salud y en otros casos se dice que es perjudicial. Estas
afirmaciones deben ser evaluadas y muchas veces se demuestra científicamente que son falsas.
▪ Es relativamente fácil de probar los efectos de la dieta sobre la salud en animales de laboratorio. Se
pueden utilizar un gran número de animales genéticamente uniformes con la misma edad, sexo y
estado de salud y se pueden seleccionar y agrupar sometiéndolos a distintas variables en experimentos.
Variables como la temperatura o la cantidad de ejercicio, se pueden controlar para que no influyan en
los resultados. Las dietas pueden ser diseñadas de modo que sólo uno de los factores de la dieta varíe y
ver su efecto sobre la salud del animal.
http://goo.gl/Oh78YI
11. Evaluación de los riesgos para la salud de los alimentos.
Evaluación de las pruebas y de los métodos usados para obtener evidencia a favor de
las afirmaciones realizadas acerca de los lípidos en relación con la salud.
▪ Los resultados de los experimentos con animales son a menudo
interesantes, pero no nos dicen si se podemos extrapolarlos
con certeza a los seres humanos. Sería muy difícil llevar a cabo
experimentos controlados similares con seres humanos. Puede
ser que sea posible seleccionar grupos emparejados de sujetos
experimentales en términos de edad, sexo y salud, pero a
menos que se utilicen gemelos idénticos siempre serán
genéticamente diferentes. También sería casi imposible de
controlar otras variables como el ejercicio y pocos humanos
estarían dispuestos a comer una dieta muy estricta y
controlada por un período suficientemente largo.
▪ .
Estudios epidemiologicos
Esto supone encontrar grupo grande de personas, medir su
ingesta de alimentos y evaluar después su salud durante un
período de años
. Se pueden utilizar procedimientos para averiguar si los
factores en una dieta están asociados con un aumento de la
frecuencia de una enfermedad en particular. Pero el análisis
tendría que eliminar los efectos de otros factores que
pudieran estar causando la enfermedad
Uso de voluntarios en experimentos
Durante la Segunda Guerra Mundial, se realizaron experimentos
utilizando los objetores de conciencia al servicio militar como
voluntarios. Los experimentos se llevaron a cabo tanto en
Inglaterra como en los EE.UU. Los voluntarios estaban dispuestos
a sacrificar su salud para ayudar a ampliar el conocimiento
médico. En un ensayo sobre la vitamina C participaron en
Inglaterra 20 voluntarios. Durante seis semanas se les dio a todos
una dieta que contenía 70 mg de vitamina C. En los siguientes
ocho meses, tres voluntarios se mantuvieron con la dieta de70 mg,
a siete se les redujo la dieta a 10 mg y a otros diez no se les dio
nada de vitamina C. Estos diez voluntarios desarrollaron escorbuto
(la vitamina C es necesaria para la síntesis de colágeno por lo que
¿
su▪ ausencia
produce debilitamiento general de mucosas, piel,
huesos con frecuentes hemorragias). Se les practicaban cortes de
tres centímetros se hicieron en la piel de los muslos, y luego se
cosían con cinco puntos de sutura. Estas heridas no llegaban a
sanar. También sangraban por los folículos pilosos y por las encías.
Algunos de los voluntarios desarrollaron problemas cardíacos más
serios. Los grupos que recibieron 10 mg o 70 mg de vitamina C les
fue sin embargo bien y no desarrollaron escorbuto.
▪ Preguntas
▪ Es éticamente aceptable que los médicos o científicos
realicen experimentos con voluntarios, cuando existe riesgo
de dañar la salud de los voluntarios?
▪ A veces a las personas se les paga por participar en
experimentos médicos, como en los ensayos de
medicamentos. ¿Sería más aceptable que el uso de
voluntarios no remunerados?
▪ ¿Es mejor usar animales para experimentos o debemos
poner las mismas objeciones éticas que con los seres
humanos?
▪ ¿Es aceptable matar animales para que un experimento se
pueda hacer?
12. Nutricionismo frente a alimentación tradicional
Hay puntos de vista contrapuestos respecto a los perjuicios y beneficios de las grasas
en las dietas. ¿Cómo podemos decidir entre puntos de vista contrapuestos?
Thomas Kuhn, en su libro “La Estructura de las Revoluciones Científicas” adoptó la palabra "paradigma"
para referirse al conjunto de teorías que dominan el mundo científico y social durante una época o
periodo determinado de tiempo.
El nutricionismo es un paradigma que presupone que son los nutrientes científicamente identificados en
los alimentos los que determinan si una comida es sana o no. Es un enfoque reduccionista: el valor de la
dieta lo determina la suma de los nutrientes individuales presentes en los alimentos. Palabras como
"carbohidratos", "vitaminas" y "grasas poliinsaturadas” han entrado en el léxico cotidiano para identificar
nutrientes "sanos". Algunos argumentan que esto sintoniza a los consumidores con los intereses
comerciales de los fabricantes de alimentos.
Un paradigma alternativo es el de la comida
tradicional que defiende la cocina local o
regional desde un punto de vista integral
para determinar la "salubridad ecológica" de
los alimentos y la conservación de la cultura
y el medio ambiente.
El marketing comercial pone en el mercado
cada año miles de nuevos productos que
intentan guiar los gustos occidentales
imponiéndose en detrimento de la
alimentación tradicional.