Enzimas-- Vitaminas

ENZIMAS

Son moléculas de naturaleza proteica y estructural que catalizan reacciones químicas, siempre que sean termodinámicamente posibles: una enzima hace que una reacción química que es energéticamente posible

Las enzimas actúan sobre unas moléculas denominadas sustratos, las cuales se convierten en moléculas diferentes denominadas productos. Casi todos los procesos en las células necesitan enzimas para que ocurran a unas tasas significativas. A las reacciones mediadas por enzimas se las denomina reacciones enzimáticas.

Debido a que las enzimas son extremadamente selectivas con sus sustratos y su velocidad crece sólo con algunas reacciones, el conjunto (set) de enzimas sintetizadas en una célula determina el tipo de metabolismo que tendrá cada célula. A su vez, esta síntesis depende de la regulación de la expresión génica.

Las enzimas no alteran el balance energético de las reacciones en que intervienen, ni modifican, por lo tanto, el equilibrio de la reacción, pero consiguen acelerar el proceso incluso millones de veces.

ESTRUCTURA QUIMICA

La estructura química de una enzima activa u Holoenzima esta formada por una parte proteica ( Apoenzima) formada por cadenas polipeptídicas ya que las enzimas son proteínas químicas y una parte o porción no proteica( Coenzima).

Dentro de la Apoenzima la unidad fundamental catalítica es una estructura tridimensional llamada sitio activo donde los aminoácidos realizan las diversas funciones catalíticas( hidrogenación, deshidrigenación, catálisis, síntesis, etc), algunas enzimas requieren para su buen funcionamiento un componente no proteico llamado Coenzima, dentro de el se encuentran las coenzimas como el NAD, FAD, etc y ciertos iones inorgánicos como el Fe, Mg, etc llamados cofactores enzimáticos.

Las enzimas tienen como función primordial la de acelerar la velocidad de una reacción enzimática y adquieren la nomenclatura del sustrato al cual modifican

Las enzimas son generalmente proteínas globulares que pueden presentar tamaños muy variables, desde 62 aminoácidos como en el caso del monómero de la 4-oxalocrotonato tautomerasa, hasta los 2 500 presentes en la sintasa de ácidos grasos

Las actividades de las enzimas vienen determinadas por su estructura tridimensional, la cual viene a su vez determinada por la secuencia de aminoácidos.

Casi todas las enzimas son mucho más grandes que los sustratos sobre los que actúan, y solo una pequeña parte de la enzima (alrededor de 3 a 4 aminoácidos) está directamente involucrada en la catálisis

Las enzimas también pueden contener sitios con la capacidad de unir cofactores, necesarios a veces en el proceso de catálisis, o de unir pequeñas moléculas, como los sustratos o productos (directos o indirectos) de la reacción catalizada

Al igual que las demás proteínas, 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 secuencia de aminoácidos es única y por tanto da lugar a una estructura única, con propiedades únicas. En ocasiones, proteínas individuales pueden unirse a otras proteínas para formar complejos, en lo que se denomina estructura cuaternaria de las proteínas.

ACCIÓN ENZIMATICA

La acción enzimática se caracteriza por la formación de un complejo que representa el estado de transición.

El sustrato se une al enzima a través de numerosas interacciones débiles como son: puentes de hidrógeno, electrostáticas, hidrófobas, etc, en un lugar específico, el centro activo. Este centro es una pequeña porción del enzima, constituido por una serie de aminoácidos que interaccionan con el sustrato.

Con su acción, regulan la velocidad de muchas reacciones químicas implicadas en este proceso. El nombre de enzima, que fue propuesto en 1867 por el fisiólogo alemán Wilhelm Kühne (1837-1900), deriva de la frase griega en zyme, que significa 'en fermento'. En la actualidad los tipos de enzimas identificados son más de 2.000.

COMPLEJO ENZIMA SUSTRATO

Es la estructura que forma de la unión de una enzima con su sustrato (la molécula sobre la que actúa la enzima). Algunas proteínas tienen la capacidad de modificar los ligandos a los cuales son unidos, es decir, actúan como catalizadores moleculares. Su función es acelerar en varios órdenes de magnitud el ajuste del equilibrio químico y la velocidad de reacciones químicas, que sin ellas podrían tardar una eternidad. Estas proteínas son las denominadas enzimas. Para realizar esta aceleración del proceso lo que consigue la enzima es lograr la disminución de la energía de activación de la reacción.

Los lugares de unión acostumbran a estar en unas hendiduras de la superficie de la enzima, formando como un “bolsillo” en el cual entra el sustrato. De esta manera la superficie de interacción entre sustrato y enzima es mayor, y las posibilidades de conferir especificidad a la unión con el sustrato aumenta. La especificidad de la unión es tan alta que la enzima es capaz de distinguir entre sustratos esteroisómeros, por lo tanto decimos que las enzimas presentan esteroespecificidad. La esteroespecificidad puede servir en casos concretos para separar rutas de formación y degradación de productos, que se realizan de forma simultánea. Este hecho se debe a que las enzimas son moléculas asimétricas.

EJEMPLOS

Nicotinamida: La componen dos coenzimas, el nicotín adenín dinucleótido (NAD) y el nicotín adenín dinucleótido fosfato (NADP); su estructura y funciones se describen en el capítulo III. Es la que porta los hidrógenos y sus electrones en muchas reacciones de oxidación, y se utiliza para la síntesis de algunas moléculas o en las transformaciones de energía en ATP. La deficiencia de esta vitamina produce la enfermedad llamada pelagra.

Riboflavina: Esta vitamina es componente de dos coenzimas relacionadas también con el transporte de los electrones en la cadena respiratoria: el flavín adenín mononucleótido y el flavín adenín dinucleótido. También participa en la cadena que transporta hidrógenos y electrones.

Ácido pantoténico: Es parte de la llamada coenzima A, que se muestra más adelante. Participa en el metabolismo de los ácidos grasos, pero muy especialmente en el de los fragmentos de dos átomos de carbono, que constituye la acetil coenzima A.

Tiamina: Esta vitamina participa en reacciones en las que algunos ácidos pierden su carboxilo (grupo-COOH). Las enzimas encargadas del proceso se llaman descarboxilasas.

Piridoxina: Participa en las reacciones de transferencia de grupos amínicos de los aminoácidos, como coenzima de diversas transaminasas, y en otras reacciones.

BIBLIOGRAFÍA

http://www.monografias.com/trabajos12/enzim/enzim.shtml

http://www.tiposde.org/ciencias-naturales/166-tipos-de-enzimas/

http://www.ehowenespanol.com/diferentes-tipos-enzimas-hechos_102437/

https://es.answers.yahoo.com/question/index?qid=20110119083829AApPtmx

https://www.google.com.ec/search?q=enzimas+estructura+quimica&newwindow=1&tbm=isch&tbo=u&source=univ&sa=X&ei=8_idU4iGBJOZyAT4q4GQDg&ved=0CBsQsAQ

http://enzimaszagan.blogspot.com/2011/04/estructura-enzimatica.html

http://es.wikipedia.org/wiki/Enzima

http://es.wikipedia.org/wiki/Complejo_enzima-sustrato

Unidad Educativa Cardenal González Zumárraga

Nombre: Andrea Salazar Z. Fecha: 16-06-2014

Curso: 3ro B.G.U Materia: Química

VITAMINAS

Son compuestos heterogéneos imprescindibles para la vida, que al ingerirlos de forma equilibrada y en dosis esenciales promueven el correcto funcionamiento fisiológico. La mayoría de las vitaminas esenciales no pueden ser sintetizadas (elaboradas) por el organismo, por lo que éste no puede obtenerlas más que a través de la ingesta equilibrada de vitaminas contenidas en los alimentos naturales. Las vitaminas son nutrientes que junto con otros elementos nutricionales actúan como catalizadoras de todos los procesos fisiológicos (directa e indirectamente).

Las vitaminas son precursoras de coenzimas, (aunque no son propiamente enzimas) grupos prostéticos de las enzimas. Esto significa, que la molécula de la vitamina, con un pequeño cambio en su estructura, pasa a ser la molécula activa, sea ésta coenzima o no.

Todas las vitaminas contienen carbono, hidrógeno y oxígeno, pero algunas

contienen nitrógeno y un poco de azufre y cobalto.

CLASIFICACIÓN

Las vitaminas se clasifican de acuerdo con su solubilidad: Las solubles en grasa y las solubles en agua. Las vitaminas liposolubles incluyen las vitaminas A, D, E y K, mientras que las vitaminas solubles en agua incluyen las vitamina C o ácido ascórbico y las vitaminas del complejo B que incluyen tiamina, riboflavina, niacina, piridoxina, cobalamina, ácido pantoténico y fólico y biotina.

VITAMINAS HIDROSOLUBLES

Las vitaminas solubles en agua se deben consumir diariamente, ya que no se almacenan y se excretan en la orina. Las vitaminas hidrosolubles son inestables debido a que se disuelven fácilmente cuando se cocinan los alimentos. Debido a esta naturaleza inestable de las vitaminas, el uso de vitaminas sintéticas a veces se recomienda para asegurar una ingesta adecuada de las vitaminas hidrosolubles. Las deficiencias vitamínicas normalmente surgen en las vitaminas solubles en agua.

En las vitaminas hidrosolubles podemos incluir a las vitaminas C o ácido ascórbico y el complejo B que incluyen tiamina, riboflavina, niacina, piridoxina, cobalamina, ácido pantoténico y fólico, y biotina.

VITAMILAS LIPOSOLUBLES

Las vitaminas solubles en grasa o vitaminas A, D, E y K son solubles en un medio graso. Las vitaminas liposolubles pueden ser almacenadas en el cuerpo. Por lo tanto, no hay necesidad de un consumo diario a diferencia de las materias solubles en agua que no se almacenan. Las vitaminas liposolubles no se disuelven fácilmente cuando se cocinan los alimentos, por lo tanto, son estables.

VITAMINA A

La vitamina A, retinol o antixeroftálmica, es una vitamina liposoluble (es decir que es soluble en cuerpos grasos, aceites y que no se puede liberar en la orina como normalmente lo hacen las vitaminas hidrosolubles) que interviene en la formación y mantenimiento de las células epiteliales, en el crecimiento óseo, el desarrollo, protección y regulación de la piel y de las mucosas.

La vitamina A es un nutriente esencial para el ser humano. Se conoce también como retinol, ya que genera pigmentos necesarios para el funcionamiento de la retina. Desempeña un papel importante en el desarrollo de una buena visión, especialmente ante la luz tenue. También se puede requerir para la reproducción y la lactancia.

Se forma a partir de la provitamina betacaroteno y otras provitaminas en el tracto del intestino grueso. Se almacena en el hígado.

Dentro de las primeras manifestaciones que ocasiona el déficit de vitamina A (Avitaminosis), se encuentran los problemas de la vista, y más concretamente en la visión nocturna. Un déficit prolongado genera una serie de cambios radicales a nivel ocular, entre ellos la xeroftalmia

Debido a que la vitamina A es liposoluble y no se excreta con facilidad, es posible llegar a consumir un exceso a través de la dieta, a diferencia de las vitaminas hidrosolubles, como las del complejo B o la vitamina C.

Algunos de sus efectos tóxicos son la aparición de náuseas, ictericia, irritabilidad, anorexia, la cual no debe ser confundida con anorexia nerviosa(trastorno alimentario), vómitos, visión borrosa, dolor de cabeza, dolor y debilidad muscular y abdominal, somnolencia y estados de alteración mental.

Las podemos encontrar en:

• Frutas de color oscuro.

• Hortalizas de hoja verde.

• Yema del huevo.

• Productos lácteos y leche enriquecidos (queso, yogur, mantequilla y crema de leche).

• Hígado, carne de res y pescado.

COMPLEJO VITAMINICO B

Las fuentes alimenticias de las vitaminas del complejo B son:

Vitamina B1

También llamada tiamina, se encuentra en los cereales de grano entero, pan, carnes rojas, yema de huevo, vegetales de hoja verde, legumbres, maíz dulce, arroz integral, frutas y levadura. La tiamina se absorbe a través de los intestinos.

Vitamina B2

También llamada riboflavina, se encuentra en los productos de grano entero, leche, carne, huevos, queso y los guisantes. La deficiencia deriboflavina puede causar trastornos de la piel, anemia, los ojos sensibles a la luz, y la inflamación del revestimiento de tejido blando alrededor de la boca y la nariz.

Vitamina B3

La vitamina B3, también llamada niacina, se encuentra en alimentos ricos en proteínas. Los alimentos ricos en proteínas más comunes son: carnes, pescado, levadura de cerveza, leche, huevos, legumbres, patatas y cacahuetes.

VITAMINA B5

También llamada Ácido pantoténico, se encuentra en las carnes, las legumbres y los cereales de grano entero.

Vitamina B6

También llamada piridoxina, se puede encontrar en muchos alimentos. Algunos de los alimentos que lo contienen son: hígado, carne, arroz integral, pescado, mantequilla, germen de trigo, cereales integrales, y la soja. La deficiencia de piridoxina es rara, sin embargo, ocurre a menudo en los alcohólicos provocando trastornos de la piel, trastornos del sistema nervioso, confusión, mala coordinación e insomnio.

Vitamina B9

También llamada ácido fólico, se encuentra en muchos alimentos, incluyendo la levadura, el hígado, verduras verdes y cereales integrales. Las mujeres que están embarazadas tienen una mayor necesidad de ácido fólico.

Vitamina B12

La vitamina B12 es necesaria para procesar los carbohidratos, proteínas y grasas y para ayudar a que todas las células de la sangre en nuestros cuerpos. La vitamina B12 se encuentra en el hígado, carne, yema de huevo, el pollo y la leche.

En el Complejo B podemos encontrar varios tipos de vitaminas, cada una con sus respectivos beneficios, esta sería la composición de vitaminas del complejo B:

Vitamina B1 o Tiamina. Beneficiosa para la agilidad mental y para luchar contra la depresión, ya que ayuda a que el cerebro absorba la glucosa que necesita. Beneficiosa para prevenir males de la vista, como el glaucoma.

Vitamina B2 o Rivoflavina. Beneficiosa contra la anemia, ya que ayuda a la producción de glóbulos rojos. Mantiene en buen estado el sistema inmunológico y ayuda a la restauración de los tejidos. Ayuda a mantener las uñas, la piel y el cabello en buen estado.

Vitamina B3 o Niacina. Beneficiosa para el aparato circulatorio. También ayuda a reducir el colesterol malo en la sangre.

Vitamina B5 o Ácido Pantoténico. Beneficiosa para combatir la anemia, porque ayuda a la generación de hierro en el cuerpo. También beneficia a que las grasas se metabolicen y a producir insulina. Si sufres de migrañas y estrés, la vitamina B5 puede ayudarte a superarlas.

Vitamina B6 o Piridoxina. Esta vitamina beneficia la creación de hemoglobina en la sangre y a luchar contra la anemia. Asimismo, ayuda a mantener en buen estado los sistemas inmunológico y nervioso. Si tiene problemas de cálculos renales, esta vitamina le ayudará.

Vitamina B7 o Biotina. El cabello, la piel y las uñas lucirán mejor con una buena dosis de Biotina diaria. Beneficia la metabolización de los carbohidratos, las grasas y las proteínas, así como la glucosa.

Vitamina B9 o Ácido Fólico. Beneficiosa para las personas que sufren de anemia crónica. Su deficiencia se puede observar en personas que tienen problemas de taquicardias, debilitamiento y depresión. Es muy recomendable para las personas que fuman e ingieren alcohol habitualmente, ya que estas sustancias impiden la buena absorción de vitamina B.

Vitamina B12 o Cobalamina. La vitamina B12 es necesaria para evitar los casos de anemia más frecuentes en personas mayores. Asimismo, el cerebro, el corazón y el sistema nervioso la necesitan para un buen funcionamiento.

Colina. Esta vitamina es beneficiosa para personas que sufren de hígado graso, ya que ayuda a que los lípidos y las grasas no se acentúen en el hígado, sino que se metabolicen en el resto del cuerpo. También ayuda al sistema nervioso y a mejorar la memoria.

VITAMINA C

La vitamina C, enantiómero L del ácido ascórbico o antiescorbútica, es un nutriente esencial, en particular para los mamíferos.

La presencia de esta vitamina es requerida para un cierto número de reacciones metabólicas en todos los animales y plantas y es creada internamente por casi todos los organismos, siendo los humanos una notable excepción. Su deficiencia causa escorbuto en humanos, de ahí el nombre deascórbico que se le da al ácido, y es ampliamente usada como aditivo alimentario para prevenir este último.

El farmacóforo de la vitamina C es el ion ascorbato. En organismos vivos, el ascorbato es un antioxidante, pues protege el cuerpo contra la oxidación, y es un cofactor en varias reacciones enzimáticas vitales.

Los usos y requisitos diarios de esta vitamina son origen de debate. Se ha afirmado que las personas que consumen dietas ricas en ácido ascórbico de fuentes naturales, como frutas y vegetales son más saludables y tienen menor mortalidad y menor número de enfermedades crónicas

La podemos encontrar en

• Brócoli.

• Coles de Bruselas.

• Repollo.

• Coliflor.

• Cítricos.

• Patatas.

• Espinaca.

• Fresas.

• Jugo de tomate.

• Tomates.

VITAMINA D

La vitamina D, calciferol o antirraquítica es un heterolípido insaponificable del grupo de los esteroides. Se le llama también vitamina antirraquítica ya que su déficit provoca raquitismo. Es una provitamina soluble en grasas y se puede obtener de dos maneras:

• Mediante la ingestión de alimentos que contengan esta vitamina, por ejemplo: la leche y el huevo.

• Por la transformación del colesterol o del ergosterol (propio de los hongos) por la exposición a los rayos solares UV.

Se estima que 1000 IU diarias es la cantidad de vitamina D suficiente para un individuo sano adulto ya sea hombre o mujer.

La vitamina D es la encargada de regular el paso de calcio (Ca2+) a los huesos. Por ello si la vitamina D falta, este paso no se produce y los huesos empiezan a debilitarse y a curvarse produciéndose malformaciones irreversibles: el raquitismo. Esta enfermedad afecta especialmente a los niños.

La vitamina D representa un papel importante en el mantenimiento de órganos y sistemas a través de múltiples funciones, tales como: la regulación de los niveles de calcio y fósforo en sangre, promoviendo la absorción intestinal de los mismos a partir de los alimentos y la reabsorción de calcio a nivel renal. Con esto contribuye a la formación y mineralización ósea, siendo esencial para el desarrollo del esqueleto. Sin embargo, en dosis muy altas, puede conducir a la resorción ósea.

La encontramos en

• Pescado (graso como el salmón, la caballa, el arenque o la perca emperador).

• Aceites de hígado de pescado (aceite de hígado de bacalao).

• Cereales enriquecidos.

• Productos lácteos y leche enriquecidos (queso, yogur, mantequilla y crema de leche).

VITAMINA K

La vitamina K, también conocida como fitomenadiona o vitamina antihemorrágica, es un compuesto químico derivado de la 2-metil-naftoquinona. Son vitaminas lipofílicas (solubles en lípidos) e hidrofóbicas (insolubles en agua), principalmente requeridas en los procesos de coagulación de la sangre

Pero también sirve para generar glóbulos rojos. La vitamina K2 (menaquinona) es normalmente producida por una bacteria intestinal, y la deficiencia dietaria es extremadamente rara, a excepción que ocurra una lesión intestinal o que la vitamina no sea absorbida.

Fue descubierta en 1935 por el danés Henrik Dam al intentar curar a unos pollos que morían en poco tiempo de una grave enfermedad hemorrágica; es fundamental por tanto para la coagulación.

Se conocen tres formas: natural, filoquinona presente en plantas verdes; menaquinona, que se produce en la flora intestinal; y el compuesto sintético menadiona

La encontramos en

• Repollo.

• Coliflor.

• Cereales.

• Espinacas.

• Hortalizas de hoja verde oscura (brócoli, col de Bruselas, espárrago).

• Verduras de hoja oscura (espinaca, col rizada, hojas de nabo).

• Pescado, hígado, carne de res y huevos.

BIBLIOGRAFÍA

http://www.nlm.nih.gov/medlineplus/spanish/ency/article/002399.htm

http://es.wikipedia.org/wiki/Vitamina_A

http://www.complejob.net/

http://es.wikipedia.org/wiki/Vitamina_C

http://es.wikipedia.org/wiki/Vitamina_D

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