INTRODUCCIÓN
En este ensayo se presenta la información adecuada de los que son las moléculas orgánicas, las que principalmente componen a los seres vivos, dichas moléculas son; las enzimas, vitaminas, hormonas, y los ácidos nucleicos; se hablará y explicará todo lo referente a los conceptos mencionados.
Este trabajo está compuesto por los procesos que permiten explicar y comprender la definición, composición, clasificación, características, entre otras, de las moléculas orgánicas, anteriormente situadas.
También se intenta presentar la importancia que éstas tienen en la vida del ser humano, como lo es en la dieta y nutrición, y aún más en el desarrollo adecuado del cuerpo humano, ya que el hombre en su vida diaria tiene presente las enzimas, los ácidos nucleícos (ADN y ARN), las hormonas y las vitaminas.
La primera mencionada, entre otras más actividades, ayudan a regular los funcionamientos de las células, las enzimas están compuestas esencialmente de proteínas, que son polímeros de aminoácidos. Las enzimas pueden unir grupos prostéticos que participan en las reacciones enzimáticas. Los ácidos nucleícos, forman parte del ser humano desde que es fecundado puesto que transportan los genes hereditarios de los padres y viven con ellos hasta la muerte, por consiguiente lo trasmiten a sus hijos. Las hormonas son sustancias segregadas por las células glandulares endocrinas, que se difunden por el medio interno e inciden sobre otras células, produciendo cambios metabólicos, el sistema endocrino es el encargado de segregar las mismas, Éstas circulan por la sangre, libres o con proteínas transportadoras, dirigiéndose hacia diversas células para regular sus funciones. Las vitaminas son cada uno de los compuestos orgánicos necesarios para el funcionamiento fisiológico de un organismo y que, al no poder ser sintetizados por él mismo, han de estar presentes en la dieta.
Se debe tener en cuenta que la finalidad principal trabajo no pretende dar una verdad única de lo antes señalado, sino tan solo es una manera de interpretación que invite al lector al entendimiento y comprensión del mismo.
Por último este ensayo trata de dar al receptor amplia acotación de los temas situados en los párrafos arriba señalados, ya que a continuación se darán a conocer a fondo.
ENSAYO DE MOLÉCULAS ORGÁNICAS EN LOS SERES VIVOS (ENZÍMAS, VITAMINAS, HORMONAS Y ÁCIDOS NULEÍCOS).
El hombre requiere de una dieta de varias moléculas orgánicas complejas y de varios minerales inorgánicos. La comida proporciona el crecimiento celular y de los tejidos, el desarrollo, el mantenimiento y la recuperación, además de satisfacer los requerimientos de energía.
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 nulceicos y hormonas, así como su función en el organismo de los seres vivos. 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.
La bioquímica ha basado gran parte de su historia en la investigación de las enzimas. La palabra “enzima” tiene un significado que se refiere a “en la levadura” cuyo término se empleo aproximadamente en el año 1877, no obstante años atrás ya se habían realizado ciertos experimentos en los cuales se sospechaba que intervenían catalizadores biológicos, éstos encargados de la fermentación.
Entre los primeros científicos que reconocieron que la fermentación es catalizada por enzimas, se encuentran J.J Berzelius, quien durante el año 1835 ya tenía un ejemplo de lo que era una enzima, tal es el caso de la diastasa de la malta y señalaba que la hidrólisis del almidón se cataliza por la diastasa con más eficacia que por el ácido sulfúrico. Luis Pasteur en el año 1860 postuló que las enzimas y la fermentación se hallaban ligadas con la estructura y la vida de las células de las levaduras. Es así como se comprueba que desde años atrás ya se tomaba en cuenta el término enzima, y con el paso de los años se adentraba más a éste.
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. 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 sacarosa, que realiza la hidrólisis de la sacarosa desdoblándola en glucosa y fructosa. De grupo, actuando sobre determinados enlaces químicos, como por ejemplo, las péptidas, que rompen los enlaces peptídicos. Estereoquímica, consiste en la capacidad que tienen las enzimas de actuar sólo sobre una de las configuraciones de los isómeros ópticos.
Todas las enzimas son proteínas. En algunos casos son proteínas en sentido estricto también conocidas como holoproteínas, pero la mayoría de ellas son proteidos en los que existe una fracción proteica que constituye la apoenzimas y un grupo prostético llamado coenzima. El conjunto de apoenzima y coenzima se le llama holoenzima, y ésta es la enzima funcional. Otras características de las enzimas es que están compuestas esencialmente de polipéptidicos, que son polímeros de aminoácidos, y pueden unir grupos prostéticos tales como iones metálicos que participan en las reaccione enzimáticas; al igual que tienen estructuras definidas.
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 reacciones de transferencia de radicales, las de óxido-reducción y las de formación de enlaces covalentes requieren de la presencia de coenzimas; entre las principales coenzimas se encuentran las transportadoras de hidrógeno: NAD : Nicotin Adenin dinucleótido NADP: Nicotin Adenin dinucleótido fosfato FAD: Flavinadenin-dinucleótido Acido lipóico y ubiquinona, y transportadoras de otros radicales distintos al hidrógeno son: ATP: Adenosin trifosfato GTP: Guanosin triposfato UTP: Uridin trifosfato CTP: Citidin trifosfato CoA: Coenzima A Biotina y Colabamina.
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.
Otra molécula importante son 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. Los síntomas del “beriberi” son parálisis de los músculos de las piernas, trastornos digestivos, anormalidades cardiacas y degeneración nerviosa.
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.
Vitamina B3 la deficiencia de niacina produce pelagra también conocido como el mal de la rosa. Entre los síntomas se encuentran las tres D: dermatitis, diarrea y demencia. A veces se incluye la muerte. Se encuentra muy extendida principalmente en las viseras (riñón, hígado), levaduras y cereales. La niacina se considera una vitamina porque lo extenso de la síntesis a partir del triptófano es insuficiente para prevenir la pelagra.
Vitamina B5 ésta se forma a partir de ácido pantoíco y β-alanina. La forma de coenzima del Pantotenato es la coenzima A, que es la de la acilación. El grupo reactivo en la coenzima A es el grupo tiol. El prefijo de ácido pantoténico se refiere a su amplia distribución en la naturaleza.
Vitamina B6 o Piridoxina. La carencia de vitamina B6 se pone de manifiesto por síntomas parecidos a los de la seborrea. En cuanto al metabolismo se producen perturbaciones en la degradación del triptófano.
Vitamina B12 o Cobalamina. Llamada también factor antipernicioso porque su falta produce anemia perniciosa, consistente en la disminución del número de eritrocitos.
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. La carencia de vitamina A provoca una enfermedad conocida como xeroftalmia, cuyos síntomas son sequedad de la conjuntiva acompañada de infección y tendencia a la ceguera. Esta vitamina se encuentra en los aceites de hígado de pescado, en las verduras amarillas (zanahoria, nabo etc.), en las hojas verdes, mantequilla ,queso. Esta vitamina se almacena en el hígado.
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.
Vitamina Q ubiquinona se encuentra relativamente en cantidades elevadas en las mitocondrias, e interviene en los procesos oxidación-reducción que tienen lugar en la cadena respiratoria.
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. 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.
Los ácidos nucleicos 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 nucleicos. Estos ácidos son de dos tipos: acido desoxirribonucleico (ADN) y ácido ribonucleico (RNA). Ambos tienen una participación directa en el control de las actividades celulares; por ejemplo, controlan la síntesis de proteínas y d enzimas, determinan los caracteres hereditarios, entre otras.
E. Chargraff, en el año 1950, publicó datos obtenidos en sus estudios obtenidos sobre el ADN, con los que llegó a la conclusión de que, a pesar de que existían variaciones de composición (se refiere a las bases nitrogenadas) muy amplias entre los ADN de distintas procedencias. A esto se le llamó años antes regla de Chargaff.
La molécula de ADN está formada por dos cadenas polinucleótidas que forman una especia de escalera de mano en la que las barras laterales son cadenas de fosfatos y desoxirribosa y los peldaños son paredes de bases nitrogenadas. Las bases nitrogenadas se unen siguiendo una secuencia determinada: adenina con timina y citosina con gunina. La molécula de ADN tiene la capacidad de duplicarse y transcribirse.
El ADN se encuentra en el núcleo asociado con proteínas del tipo de las histonas y otras no histónicas, formando parte de los cromosomas. El ADN es el portador de la información genética, esto desde el punto funcional. Ácido ribonucleíco, su composición química difiere de la del ADN en que la pentosa es siempre la ribosa y en que nunca existe timina, en cuyo lugar se encuentra el uracilo.
Estructuralmente, el ARN está formado por una sola cadena polinucleótida.El ARN se encuentra en el citoplasma y en algunos orgánulos celulares (mitocondrias, plastos, etc.) especialmente en los ribosomas, que lo contienen en gran cantidad. También existe dentro del núcleo, sobre todo en los nucléolos, que presentan una elevada concentración de dicho ácido. Las funciones del ARN pueden resumirse diciendo que consisten en poner en práctica la información genética contenida en el ADN. Este es un proceso largo y comlejo que exige varios tipos de ARN: ARN mensajero (ARNm) ARN ribosómico (ARNr) ARN transferente (ARNt). el ARN mensajero está formado por cadenas sencillas de ácido ribonucleico de longitud variable. El ARNr es el menos conocido. Suele ser de elevado peso molecular y se cree que posee fragmentos complementarios que le permiten establecer regiones de estructura helicoidal.
El ARNT está representado por moléculas relativamente pequeñas que contienen unos ochenta nucleótidos. Existen diversos tipos de ARNT pero todos ellos tienen propiedades y estructuras semejantes. En cuanto a ésta, presentan regiones de bases complementarias que permiten la formación de cuatro fragmentos de estructura helicoideal separadas por zonas de cadenas sencillas que confieren a la molécula una configuración característica, conocida como forma de trébol, detallando a cada una de las moléculas orgánicas en los seres vivos se concluye este ensayo.
CONCLUSIÓN
En la realización de este ensayo se demostró la gran importancia que tienen las moléculas orgánicas en la vida diaria de los seres vivos, ya que gracias a ellas, cada uno de los cuerpos humanos se mantiene activo y con energía, pero principalmente los ayudan a la regulación del mismo.
Las vitaminas, las hormonas, los ácidos nucleícos y las enzimas forman el extenso grupo que en esta ocasión se investigó, aquí se mencionaron, las características, funciones, clasificación, composición química, y la función en el organismo que cada una de éstas desempeñan.
Así pues, en este trabajo se dedujo que, una característica fundamental de la materia viva es la demanda y utilización constante de energía, la cual es empleada en la realización de actividades comunes a todas las células. Los organismos realizan actividades gracias a una serie de reacciones químicas que producen cambios energéticos.
Como se vio, una enzima es una molécula proteica que interviene en todas las reacciones de degradación o de síntesis que se dan en la célula. Las enzimas son de acción específica ya que actúan exclusivamente catalizando un tipo de reacción química. Es un biocatalizador porque acelera la velocidad de las reacciones químicas, actúan en pequeñas cantidades y permanece inalterada después de la reacción donde participa. Ejemplo, las oxidasas solo actúan catalizando reacciones de oxidación.
Las enzimas presentan las siguientes características, son: Muy específicas para las reacciones que catalizan, Proteínas, por lo tanto, responden a todas las características de las mismas, Biológicas. Las vitaminas se dividen en dos grandes grupos, las hidrosolubles y las liposolubles; dentro de las hidrosolubles se mostró que, Este grupo está conformado por las vitaminas B, la vitamina C y otros compuestos anteriormente considerados vitaminas como son el ácido fólico, pantoténico, y la biotina. Mientras que las liposolubles Son las que se disuelven en grasas y aceites. Se almacenan en el hígado y en los tejidos grasos, debido a que se pueden almacenar en la grasa del cuerpo no es necesario tomarlas todos los días por lo que es posible, tras un consumo suficiente, subsistir una época sin su aporte. Las vitaminas liposolubles, A, D, E y K, se consumen junto con alimentos que contienen grasa.
BIBLIOGRAFÍA
