MOLECULAS ORGANICAS EN LOS SERES VIVOS (ENZIMAS, VITAMINAS, HOTMONAS Y ACIDOS NUCLEICOS
Este ensayo tiene como finalidad de que el alumno tengas otros conocimientos o bien enriquecerlos aun mas, asi como tambien saber la importancia de los elementos esenciales con los que cuenta nuestro organismo y asu el metabolismo de el mismo.
En la naturaleza existen dos tipos de seres: los inorgánicos o sin vida y los orgánicos o vivos. Ejemplos de los primeros son el agua, el suelo y las rocas; de los segundos, los microorganismos, los hongos, las plantas y los animales. Existen aproximadamente seis categorías de nutrientes, los cuales son, el agua, minerales, proteínas, grasa, carbohidratos y vitaminas. En esta ocasión se mencionarán las enzimas, vitaminas, ácidos nulceico y hormonas, así como su función en el organismo de los seres vivos.
Características de los seres vivos
Todos los seres vivos comparten las siguientes características:
· CRECIEMIENTO: las dimensiones de los seres vivos aumentan como consecuencia del crecimiento y reproducción de las células que lo constituyen.
· REPRODUCCION: Es la disposición de los organismos para producir descendencia semejante a ellos; esto garantiza la continuidad de las especies.
· IRRITABILIDAD. Consiste en la capacidad de los organismos de sus órganos o tejidos, para percibir los estímulos del ambiente y responder a ellos.
· MOVIMIENTO: Es la facultad de algunos seres vivos para cambiar por si mismos de posición; en unos el cambio es muy evidente, como en la mayoría de los animales; en otros, como las plantas, es difícil de apreciar.
· METABOLISMO; Es el conjunto de procesos mediante los cuales los seres vivos transforman y aprovechan la materia y energía, contenidas en los alimentos, para realizar sus funciones.
· ORGANIZACIÓN ESTRUCTURAL: Todos los seres vivos están conformados por una o más células. La célula es la unidad mas pequeña que forma los seres vivos. Los organismos unicelulares constan de una sola celula, mientras que los pluricelulares estan constituidos por miles o millones de ellas.
· ADAPTACION: Es la forma como los seres vivos se adecuan a las transformaciones del ambiente mediante el cambio de su organización estructural funcionamiento o conducta; el propósito de este proceso es favorecer la supervivencia del organismo.
Las enzimas son moleculas de naturaleza proteica que catalizan reacciones químicas, siempre que sean termodinámicamente posibles. Una enzima hace que una reacción química que es energéticamente posible pero que trascurre a una velocidad muy baja, sea cinéticamente favorable, e decir, transcurra a mayor velocidad que sin la presencia de la enzima.
Como todos los catalizadores, las enzimas funcionan disminuyendo la energía de activación de una reaccion, de forma que se acelera sustancialmente la tasa de reaccion.
Dentro de las proteínas, existe un grupo de compuestos de gran importancia para el funcionamiento de la célula, llamados enzimas, las cuales tienen la capacidad de modificar la velocidad de las reacciones metabólicas, por lo que se le llaman catalizadores biológicos, esto es debido a que regulan las reacciones vitales y son sintetizadas por el propio organismo en el que van a actuar, por ello se las ha definido como biocatalizadores autógenos de acción específica.
Una enzima es cada una de las macromoléculas de naturaleza proteica que catalizan de forma específica reacciones bioquímicas muy variadas.
Las enzimas se componen de una cadena lineal de aminoácidos que se pliegan durante el proceso de traducción para dar lugar a una estructura terciaria tridimensional de la enzima, susceptible de presentar actividad
Cada una de estas que cataliza una reacción determinada, generalmente cataliza también la reacción reversible, modificando con igual intensidad la velocidad de ambas reacciones; es decir que una enzima no modifica el equilibrio del sistema sino que solo influye sobre la velocidad con que se alcanza este equilibrio. Estas participan tanto en las reacciones de síntesis como en las de degradación que tienen lugar en la célula.
Las enzimas reducen considerablemente la cantidad de energía requerida para que se lleven a cabo las diferentes reacciones en la célula; motivo por el que probablemente controlan todas las reacciones que tiene lugar en ella. La acción de las enzimas es un fenómeno de catálisis, lo que significa que la enzima provoca la reacción química con su simple presencia. Por ello la enzima apenas se gasta, y gastan cantidades pequeñísimas para que se modifiquen grandes cantidades de sustrato. Se le denomina sustrato de una enzima a la sustancia transformada por ella. Su actividad es tal que parece como si la enzima no interviniera en la reacción. No obstante, se ha comprobado que existe siempre una relación física entre la enzima y su sustrato, formando un complejo que, al disociarse, deja libre a la enzima que así puede unirse a otra molécula de sustrato y a una molécula de sustrato modificada, a lo que se le llama producto.
Una característica de las enzimas es la especificidad, la cual consiste en que la enzima actúa solo sobre una determinada sustancia que constituye su sustrato y sólo efectúa sobre él un tipo de transformación. Se pueden considerar la especificidad de acción y especificidad por el sustrato, la primera consiste en que la enzima no realiza más que una de las diversas transformaciones que puede sufrir un sustrato, la segunda puede ser absoluta aquí la enzima actúa sólo sobre una sustancia determinada; por ejemplo, la sacarasa, que realiza la hidrólisis de la sacarosa desdoblándola en glucosa y fructosa.
Las enzimas se pueden clasificar según su estructura, en simples y compuestas. Son simples cuando están formadas sólo por proteínas y son compuestas cuando están formadas por una parte proteica y una prostética. La parte proteica recibe el nombre de apoenzima y es responsable de la especificidad de la enzima, es decir, la enzima se caracteriza por participar exclusivamente en una determinada reacción y sobre un determinado sustrato. Este último es la sustancia sobre la cual se fija la enzima. La parte prostética recibe el nombre de coenzima, es de naturaleza no proteica, de bajo peso molecular y termostable, esto último significa que no es alterada por los cambios de temperatura. La coenzima junto con la apoenzima es necesaria para que se realicen determinadas funciones.
Las funciones que desempeñan las enzimas en el metabolismo son de suma importancia para el ser humano es que armonizan el sistema inmológico, ayudando a los glóbulos blancos a defenderse de los virus y de las bacterias que atacan al sistema, favorecen una buena digestión, al igual que ayudan a disminuir alergias, regulan el peso corporal, entre otras.
En los seres vivos también se encuentran un grupo de compuestos muy sencillos, que el organismo requiere en cantidades muy pequeñas, pero que son necesarios para realizar adecuadamente las diferentes reacciones metabólicas; este grupo de compuestos son las vitaminas. Son sustancias con función reguladora general del organismo. Son componentes esenciales de la alimentación porque pese a que son imprescindibles, el organismo no las puede sintetizar; en ocasiones pueden obtenerse en el organismo a partir de un precursor que por lo general, han de formar parte de la dieta.
Las vitaminas son importantes porque tienen un papel central en el metabolismo.
La falta de determinadas vitaminas suele originar trastornos característicos (enfermedades carenciales) que pueden llegar a ser muy graves. Su descubrimiento se debió precisamente a la comprobación de determinadas enfermedades, como el escorbuto o el raquitismo, se curaban con la administración de alimentos naturales que contenían pequeñas cantidades de vitaminas. Desde entonces, se ha progresado mucho en el estudio de las vitaminas y se sabe que algunas son coenzimas o que son imprescindibles para su síntesis. La participación que tienen las vitaminas en el metabolismo es como coenzimas, ya que son necesarias para activar algunas enzimas; por esta razón la deficiencia o carencia de alguna vitamina provoca grandes alteraciones en el metabolismo.
Las vitaminas se clasifican en dos grandes grupos las hidrosolubles y las liposolubles; las liposolubles son las vitaminas A, D, E, K y Q; las hidrosolubles son las vitaminas B (B1 o Tiamina, B2 Riboflavina, B3 Niacina, B5 Pantotenato, B6 Piridoxina, B12 Cobalamina), la vitamina C o ascorbato, el folato y la biotina.
Las vitaminas hidrosolubles son aquellas que son solubles en agua dentro de ellas se encuentran el complejo vitamínico B, considerado originalmente como una solo vitamina, se han ido separando de él numerosas vitaminas, de las cuales a continuación se describen algunas deficiencias en el organismo
Vitamina B1 Tiamina o aneurina. Su falta produce el “beriberi”, enfermedad típica del extremo oriente que afecta a personas cuya dieta se compone casi exclusivamente de arroz descascarillado
Vitamina B2 o Riboflavina. Forma parte de la coenzima flavinadenindinucleótico (FAD), su falta ocasiona la detención del crecimiento de la dermatitis, es decir, escoriaciones en la piel, resquebrajamiento de los labios, entre otras, si la falta es grave puede producir la muerte.
Una vitamina que no pertenece al complejo vitamínico B es la vitamina C o también conocido como ácido ascórbico es un derivado de azúcar de seis carbonos que reacciones de hidroxilación. La deficiencia del ascorbato es el escorbuto, que en los niños se asocia a esqueleto anormal, al parecer debido a anormalidades de la colágena. En el hombre, el almacenaje normal de vitamina C dura para 3 o 4 meses. Periodos largos sin fruta fresca o sin una fuente de vitamina C.
Las vitaminas liposolubles, son aquellas vitaminas que son solubles en lípidos, dentro de ellas se encuentran;
- Vitamina A o retinol, es un alcohol. Por su composición química está relacionada con los carotenos, a partir de los cuales puede obtenerla el organismo, por esta razón se considera a los carotenos como provitaminas.
· Vitamina D calciferol, químicamente está relacionada con los esteroides, que son las correspondientes vitaminas, a partir de un esteroide puede obtenerla el organismo por la acción de los rayos ultravioleta. Su falta produce raquitismo.
· Vitamina E o tocoferol, su falta produce en los machos, degeneración del epitelio germinal, y en las hembras, tendencia al aborto y resorción del feto. Es más abundante en los tejidos vegetales que en los animales, como la lechuga, alfalfa y hojas verdes entre otras.
· Vitamina K filoquinona o vitamina antihemorrágica. Es necesaria para mantener la concentración adecuada de protrombina sanguínea. La carencia de esta vitamina provoca hemorragias subcutáneas e intramusculares
Todo cuerpo humano se componen de unas sustancias que son segregadas por células especializadas, llamadas hormonas, estas están localizadas en glándulas de segregación interna o glándulas endocrinas, las cuales están carentes de conductos, o también se localizan por células epiteliales e intersticiales con el fin de afectar la función de otras células.
El término hormona fue acuñado en 1905, aunque ya antes se habían descubierto dos funciones hormonales. La primera fundamentalmente del hígado, descubierta por Claude Bernard en 1851. La segunda fue la función de la médula suprarrenal, descubierta por Vulpian en 1856. La primera hormona que se descubrió fue la adrenalina, descrita por el japonés Takamine en 1901. Posteriormente el estadounidense Kendall aisló la tiroxina en 1914. A través de sustancias llamadas hormonas, el sistema endocrino cumple una importante función para la adaptación de nuestro organismo a las diversas alteraciones que se producen en el ambiente externo e interno. La rama de la ciencia médica que se encarga de su estudio es la Endocrinología. Este complejo sistema mantiene el bienestar interno (homeostasis) dentro los límites normales a pesar de las variaciones en la entrada o la salida de sustancias, agua, glucosa, minerales (sodio, potasio, calcio y otros), moléculas ambientales, etc. Además, participa en la regulación de nuestro crecimiento y desarrollo, reproducción, comportamiento y envejecimiento.
Todas sus funciones son realizadas gracias a la capacidad de producir hormonas. Éstas circulan por la sangre, libres o con proteínas transportadoras, dirigiéndose hacia diversas células para regular sus funciones. Puede definirse a las hormonas como agentes químicos producidos por ciertas células o tejidos endocrinos específicos llamados glándulas, que son vertidas en la circulación sanguínea. Actúan a distancia, ocasionando grandes cambios en determinadas células o sistemas, aun cuando operan en pequeñas cantidades.
Aunque la mayoría de las células del cuerpo están en contacto con todas las hormonas circulantes, la respuesta es selectiva. Los tejidos o células donde van a actuar las hormonas, llamados efectoras o blanco, poseen unas proteínas en sus membranas que las hormonas son capaces de identificar, uniéndose a ellas.
Las hormonas pertenecen al grupo de los mensajeros químicos. En ocasiones es difícil clasificar a un mensajero químico como hormona o neurotransmisor. Todos los organismos multicelulares producen hormonas, incluyendo las plantas (fitohormona). Las hormonas más estudiadas en animales (y humanos) son las producidas por las glándulas endócrinas, pero también son producidas por casi todos los órganos humanos y animales.
Estas son transportadas por vía sanguínea o por el espacio intersticial, solas (biodisponibles) o asociadas a ciertas proteínas (que extienden su vida media al protegerlas de la degradación) y hacen su efecto en determinados órganos o tejidos diana (o blanco) a distancia de donde se sintetizaron, sobre la misma célula que la sintetiza (acción autócrina) o sobre células contiguas (acción parácrina) interviniendo en la comunicación celular. Existen hormonas naturales y hormonas sintéticas. Unas y otras se emplean como medicamentos en ciertos trastornos, por lo general, aunque no únicamente, cuando es necesario compensar su falta o aumentar sus niveles si son menores de lo normal.
Entre las funciones que controlan las hormonas se incluyen: Las actividades de órganos completos, el crecimiento y desarrollo, la reproducción, las características sexuales, el uso y almacenamiento de energía, regula los niveles de sangre de lípidos, sal y azúcar.
Dentro de la clasificación de las hormonas se encuentran:
Sistemática.- La hormona se sintetiza y almacena en células específicas asociadas con una glándula endocrina, esta libera a la hormona al torrente sanguíneo hasta que recibe la señal fisiológica adecuada. Paracrina.- La distancia entre las células A y B es pequeña de manera que A sintetiza y secreta la hormona que difunde hasta B. Ejemplo: producción de testosterona por las células intersticiales de Leydig, después difunde en los túbulos seminíferos adyacentes. Autocrina.- Es una variación del sistema paracrino en el que la célula que sintetiza y secreta la hormona también es la célula blanco. Neurotransmisores.
Cuando la señal eléctrica de la neurona es sustituido por un mediador químico, (el neurotransmisor) que es secretado por el axón. El neurotransmisor difunde localmente en la sinapsis hasta el receptor de la célula adyacente.
Como se ha dicho, las hormonas son producidas por las glándulas endocrinas. Las glándulas reproductoras o gónadas son las que intervienen en las diferencias de los sexos: el testículo en el hombre y el ovario en la mujer.
Todas estas hormonas sexuales son reguladas a su vez por otras hormonas producidas en el hipotálamo y la hipófisis.
Los andrógenos son hormonas sexuales masculinas y corresponden a la testosterona, la androsterona y la androstendiona. Los andrógenos son hormonas esteroideas derivados del ciclopentanoperhidrofenantreno, cuya función principal es estimular el desarrollo de los caracteres sexuales masculinos. Todos los andrógenos naturales son derivados esteroides del androstano (un núcleo tetracíclico de hidrocarburo de 19 átomos de carbono).
Los ácidos nucleícos son componentes celulares de elevado peso molecular que están formados por condensación de unidades fundamentales denominadas nucleótidos.
En el interior de la célula se encuentran dos moléculas orgánicas de suma importancia debido a que son las portadoras de la información genética, llamadas ácidos nucleícos.
