CUERPO HUMANO Y SALUD: NUTRICIÓN | EJERCICIOS

¿POR QUÉ ES NECESARIO ALIMENTARSE?

1. Describe brevemente cada uno de los macronutrientes que aportan energía a nuestro cuerpo:

2. Nombra 10 recomendaciones o hábitos que debemos seguir para llevar una vida saludable:

1) ____________________________________________________________________________________________________

2) ____________________________________________________________________________________________________

3) ____________________________________________________________________________________________________

4) ____________________________________________________________________________________________________

5) ____________________________________________________________________________________________________

6) ____________________________________________________________________________________________________

7) ____________________________________________________________________________________________________

8) ____________________________________________________________________________________________________

9) ____________________________________________________________________________________________________

10) ___________________________________________________________________________________________________

3. Describe brevemente cómo debe ser el tipo de alimentación en cada una de las siguientes etapas de la vida:

Recién nacidos:

______________________________________________________________________________________________________

Niños:

______________________________________________________________________________________________________

Adolescentes:

______________________________________________________________________________________________________

Adultos:

______________________________________________________________________________________________________

4. Escribe en la tabla el nombre de cada sistema y explica brevemente la función de cada sistema involucrado en la nutrición.

Sistema	Nombre y función

SISTEMA DIGESTIVO

1. Responde las siguientes preguntas

¿Qué es un órgano?

______________________________________________________________________________________________________

¿Cuáles son las tres partes del intestino y qué función cumple cada una?

______________________________________________________________________________________________________

¿En qué consisten la cirrosis y la pancreatitis?

______________________________________________________________________________________________________

¿Cuál es la función del hígado?

______________________________________________________________________________________________________

¿Cuál es la función del páncreas?

______________________________________________________________________________________________________

2. Coloca en los recuadros las partes del sistema digestivo y las partes del estómago.

3. Completa el siguiente recuadro. Indica las cinco partes de la boca y sus cuatro funciones principales.

Partes de la boca

Funciones

NUTRICIÓN SALUDABLE

1. Coloca en las etiquetas verdes de cada imagen una (S) si el alimento es simple y una (C) si es compuesto.

2. Une el alimento de cada imagen con el grupo de alimentos al que pertenece. En la tercera columna, describe la función de cada grupo.

Alimento	Grupo	Función
	Grupo 1
	Grupo 2
	Grupo 3
	Grupo 4
	Grupo 5
	Grupo 6
	Grupo 7

3. Menciona dos alimentos que pertenezcan a cada nivel de la pirámide nutricional.

¿POR QUÉ RESPIRAMOS?

1. Responde las siguientes preguntas.

¿Cuáles son los inconvenientes que le pueden ocurrir a nuestro cuerpo por la falta de oxígeno?

______________________________________________________________________________________________________

¿Qué es el asma y cuáles son sus características?

______________________________________________________________________________________________________

¿Qué es la bronquitis y cuáles son sus características?

______________________________________________________________________________________________________

¿Cómo se lleva a cabo el proceso de respiración celular?

______________________________________________________________________________________________________

¿Cómo se produce un bostezo?

______________________________________________________________________________________________________

2. Escribe las partes de la célula.

SISTEMA RESPIRATORIO

1. Completa el siguiente esquema con las partes del sistema respiratorio.

2. Escribe los nombres de los elementos que intervienen en el intercambio gaseoso cuando respiramos.

SISTEMA CIRCULATORIO: CÓMO SE DISTRIBUYEN LOS NUTRIENTES EN EL CUERPO

1. Escribe en los recuadros las partes del corazón.

2. Completa los recuadros con los nombres de las arterias y las venas principales.

Cuerpo humano y salud: alimentos | EJERCICIOS

ALIMENTOS COMO FUENTE DE ENERGÍA Y MATERIA

1. Completa el siguiente esquema.

2. Coloca el nombre del nutriente que corresponde a cada descripción.

_______________________: se encuentran en los frutos secos, los cereales, las pastas, el pan, el arroz y la miel, entre otros. Este tipo de alimentos aporta las calorías necesarias para la realización de las actividades diarias como caminar, estudiar y trabajar.
_______________________: aportan gran cantidad de calorías y contribuyen en el transporte y aprovechamiento de las vitaminas.
_______________________: ayuda a mantener la temperatura corporal, transporta los nutrientes a todas las células del organismo y participa en la eliminación de los desechos.
_______________________: contribuyen al crecimiento mediante la formación y reparación de órganos y tejidos como los músculos, el cabello, la piel y las uñas.
_______________________: son necesarias para la visión, el crecimiento y el mantenimiento de los tejidos, también ayudan a proteger el organismo de infecciones y virus.
_______________________: tienen diferentes funciones, en forma general, contribuyen a la regulación del metabolismo e intervienen en importantes procesos fisiológicos.

3. Define los siguientes términos.

Nutrientes:

______________________________________________________________________________________________________

Caloría:

______________________________________________________________________________________________________

Alimentación:

______________________________________________________________________________________________________

Metabolismo:

______________________________________________________________________________________________________

Excreción:

______________________________________________________________________________________________________

grupos de alimentos

1. Indica cuáles de las siguientes afirmaciones son verdaderas (V) y cuáles son falsas (F). Justifica tu respuesta en los casos falsos.

Los alimentos energéticos son aquellos que aportan la energía fundamental para realizar las diferentes actividades cotidianas. ( )

______________________________________________________________________________________________________

Los alimentos reguladores son aquellos que aportan las sustancias necesarias para la formación y el mantenimiento de la estructura del cuerpo humano. ( )

______________________________________________________________________________________________________

En función de su origen los alimentos se clasifican en tres grupos: de origen animal, vegetal y mineral. ( )

______________________________________________________________________________________________________

Por lo general, las legumbres contienen grasas saturadas que en exceso pueden ser perjudiciales para la salud. ( )

______________________________________________________________________________________________________

La leche esta constituida por agua, proteínas y lípidos (3 – 6 %), además tiene vitaminas y minerales como calcio, potasio y vitamina A, entre otras. ( )

______________________________________________________________________________________________________

2. Completa la rueda de los alimentos.

CARBOHIDRATOS, LÍPIDOS, PROTEÍNAS, VITAMINAS, AGUA Y MINERALES

1. Elabora un esquema sobre la clasificación de los alimentos según su composición.

2. Completa el siguiente cuadro.

Nutrientes	¿Qué son?	Funciones
Carbohidratos		Proporcionan energía al organismo, es decir, son fuente de energía.
Proteínas
Lípidos	Son biomoléculas formadas por átomos de carbono, hidrógeno y oxigeno principalmente, aunque pueden contener fósforo y nitrógeno en su estructura.
Vitaminas
Minerales

3. Nombra tres alimentos ricos en carbohidratos, proteínas y lípidos.

Carbohidratos	Proteínas	Lípidos
______________________ ______________________ ______________________	______________________ ______________________ ______________________	______________________ ______________________ ______________________

ENFERMEDADES ASOCIADAS a la nutrición

1. ¿Cuáles son las diferencias entre la anorexia y la bulimia?

Anorexia

Bulimia

2. Responde las siguientes preguntas.

¿Qué es la anemia?

______________________________________________________________________________________________________

¿Cuál es la causa de la diabetes?

______________________________________________________________________________________________________

¿Qué es la hiperglucemia?

______________________________________________________________________________________________________

¿Qué es la celiaquía?

______________________________________________________________________________________________________

¿Cuáles son los síntomas del colón irritable?

______________________________________________________________________________________________________

ESTABLECIMIENTO DE DIETAS

1. Elabora un resumen sobre los aspectos que deben tenerse en cuenta para una dieta saludable.

______________________________________________________________________________________________________

2. Nombra cinco alimentos que afectan nuestra salud.

__________________________________________________
__________________________________________________
__________________________________________________
__________________________________________________
__________________________________________________

3. Elabora un menú balanceado.

Desayuno

Almuerzo

Merienda

Cena

Procariotas: dominio Archaea, reino Archaebacteria

Las arqueobacterias son casi tan antiguas como nuestro planeta. Surgieron cuando la Tierra se encontraba en su etapa naciente y las condiciones eran extremas. Hasta la fecha, estos organismos viven en condiciones tales en las que otros no podrían sobrevivir.

ORIGEN DEL REINO

Las arqueobacterias son un tipo de organismo unicelular tan diferente de otras formas de vida modernas que han desafiado la manera en que los científicos clasifican la vida.

El término *achaio* es una palabra griega que significa “antiguo”.

Los estudios genéticos y bioquímicos recientes en bacterias mostraron que una clase de procariotas era muy diferente de las bacterias actuales e incluso de todas las demás formas de vida modernas.

Se presume que estas células únicas son descendientes de un linaje muy antiguo de bacterias que evolucionaron alrededor de fuentes de aguas profundas ricas en azufre.

Nuevo árbol de la vida

El análisis genético y bioquímico ha llevado a un nuevo árbol filogenético de la vida, que hace uso del concepto de dominios para describir las divisiones de la vida que son más grandes y más generales que la del reino.

CARACTERÍSTICAS GENERALES

VER INFOGRAFÍA

Las arqueobacterias tienen una estructura más similar a los eucariotas que a las bacterias. Hay varias características de este reino que ayudan a distinguirlas de las eubacterias.

Las arqueobacterias no tienen peptidoglicano en sus paredes celulares.
La pared celular está compuesta de glicoproteínas y polisacáridos.
Las arqueobacterias tienen un solo cromosoma redondo, como las bacterias, pero su transcripción genética es similar a la que ocurre en los núcleos de las células eucariotas.

¿Sabías qué?

La transcripción de genes en las arqueobacterias ha llevado a algunos científicos a proponer que las eucariotas descienden directamente de las arqueobacterias.

Las envolturas de la pared celular tienen una alta resistencia a los antibióticos debido a la diferencia en la composición de la pared celular.
Las proteínas ribosómicas en eucariotas y arqueas también son similares entre sí.
Solo las arqueobacterias son capaces de realizar la metanogénesis.

CLASIFICACIONES DENTRO DEL REINO ARCHAEBACTERIA

Hay tres tipos de arqueobacterias que se clasifican en función de su relación filogenética:

1. Crenarchaeota (Termoacidófilos)

Grupo de organismos extremadamente tolerantes al calor. Tienen proteínas especiales que funcionan a temperaturas tan altas como 100 °C y además sobreviven en ambientes muy ácidos.

Se han descubierto muchas especies que viven en aguas termales y alrededor de los respiraderos de aguas profundas.

2. Euryarchaeota (halófilos y metanógenos)

Los halófilos pueden sobrevivir en 10 veces la concentración de sal presente en el mar y los metanógenos reducen el CO₂ para producir metano. Sin metanógenos, el ciclo del carbono de la Tierra se vería afectado.

Importancia ecológica

Euryarchaeota es la única forma de vida que puede realizar la respiración celular mediante el uso del carbono como su aceptor de electrones. Esto le da un nicho ecológico importante porque la descomposición del carbono en metano es el paso final en la descomposición de la mayoría de las formas de vida.

Las arqueobacterias metanogénicas se pueden encontrar en marismas y humedales, donde son responsables del llamado gas de pantano que da el olor característico a estos lugares. También en los estómagos de los rumiantes, como las vacas, donde descomponen los azúcares que se encuentran en el pasto.

3. Korarchaeota

Es el linaje más antiguo de las arqueobacterias y el tercero descubierto.

Se hallan en escasas cantidades y específicamente en ambientes hidrotermales. Se descubrieron gracias a un muestro filogenético realizado en el estanque Obsidiana de Yellowstone en Estados Unidos. Hoy en día, ya se pueden cultivar en laboratorios.

Los Korarchaeota son raros en la naturaleza tal vez porque otras formas de vida más nuevas están mejor adaptadas para sobrevivir en ciertos ambientes.

IMPORTANCIA BIOLÓGICA

Su capacidad para tolerar condiciones extremas ayuda a los investigadores a aprender sobre las condiciones climáticas, el medioambiente y su supervivencia en la tierra primitiva.
Los metanógenos pueden crecer en fermentadores de biogás y descomponer el estiércol de vaca en gas metano como subproducto. Por lo tanto, se utilizan para la producción de gas doméstico para cocinar.

¿Sabías qué?

Las arqueobacterias constituyen hasta el 20 % de todas las células microbianas en el océano.

Organismos como Methanobacterium ruminantium están presentes en el sistema digestivo de los animales rumiantes con la finalidad de ayudarles a digerir la celulosa.
Las arqueobacterias tienen un papel importante en muchos ciclos químicos, como el ciclo del carbono, el ciclo del nitrógeno y el ciclo del azufre.

UTILIDAD INDUSTRIAL

Debido a su naturaleza extremófila, las arqueobacterias han demostrado ser de gran ayuda en el campo de la biotecnología, especialmente en la producción de enzimas que trabajan a temperaturas muy altas y de algunos antibióticos.

Visión hacia el futuro

Las características del reino de las arqueobacterias demuestran que la vida puede existir en cualquier lugar, bajo cualquier condición. La existencia de estos extremófilos nos da esperanza de que tal vez en un futuro cercano se logre descubrir vida en los otros planetas.

RECURSOS PARA DOCENTES

Artículo “Los seres vivos unicelulares”

Este recurso le permitirá obtener más información acerca de un gran grupo de seres vivos de tamaño considerablemente pequeño, con material genético y conformación simple que solo pueden ser observados bajo un microscopio.

VER

Vídeo “Reino Monera”

Este video le permitirá conocer las características del grupo de microorganismos pertenecientes a este reino.

VER

Infografía “Bacterias”

Con este recurso podrá dar a conocer la información sobre estos organismos unicelulares procariotas que no son visibles a simple vista y que abundan en la naturaleza.

VER

CAPÍTULO 6 / TEMA 3

Célula animal vs. célula vegetal

De los dos tipos de célula que existen, la más desarrollada es la eucariota. Por otra parte, este tipo de células se pueden clasificar en dos tipos según sus características propias: célula vegetal y célula animal.

¿QUÉ ORGANELOS TIENEN EN COMÚN LAS CÉLULAS ANIMALES Y VEGETALES?

Las células animales y las células vegetales comparten varias de sus características particulares. Los organelos que presentes en ambos tipos de células son:

Membrana plasmática

Núcleo

Retículo endoplasmático

Aparato de Golgi

Mitocondrias

Vacuolas

Membrana plasmática: es la capa limitante más externa de la célula. Es semipermeable y está formada por proteínas y lípidos.

Núcleo: el sello distintivo de toda célula eucariota, sin importar si es animal o vegetal, es la presencia de un núcleo definido que controla varias funciones de la célula, como la síntesis de proteínas.

¿De qué tamaño es el núcleo celular?

En las células animales el núcleo celular puede ocupar aproximadamente el 10 % del volumen total de la célula, en células vegetales puede ocupar hasta cuatro veces más.

Citoplasma: es una estructura viscosa en la que ocurren todas las reacciones químicas que permiten mantener la vida de la célula. Además, allí se encuentran todos los orgánulos, el núcleo y la membrana.

Retículo endoplasmático: es un organelo celular membranoso que consiste en canales que ocupan gran parte del citoplasma y comunican este último con el núcleo celular. Pueden ser de dos tipos: lisos o rugosos.

Aparato de Golgi: son una serie de sacos membranosos aplanados cuya función es empaquetar y ordenar las proteínas fabricadas en el retículo endoplasmático rugoso. Recibe este nombre porque fue identificado por el médico italiano Camilo Golgi.

Mitocondrias: son organelos de forma elíptica que pueden ser considerados los generadores de energía de la célula, ya que convierten el oxígeno y los nutrientes en adenosin trifosfato (ATP).

Vacuolas: se encuentran en todas las células vegetales y en la mayoría de las células animales. Las vacuolas son sacos llenos de líquido presentes en el citoplasma de las células, que no tienen forma o tamaño definido, y su función principal es el almacenamiento.

¿Sabías qué?

El término “vacuola” tiene su origen en el latín “vacuum”, que significa “vacío”.

A pesar de que se encuentran en ambos tipos de célula, las vacuolas funcionan de manera diferente. En las células vegetales, las vacuolas son grandes y completamente desarrolladas. Sin embargo, en las células animales existen varias pequeñas vacuolas.

¿Quién descubrió las vacuolas?

El término vacuola fue utilizado por primera vez por el biólogo, médico, naturalista y zoólogo francés Félix Dujardin en el siglo XVIII.

¿QUÉ ORGANELOS DIFIEREN ENTRE CÉLULAS ANIMALES Y VEGETALES?

Lisosomas: son pequeños organelos de forma esférica encargados de llevar a cabo la digestión celular. Contienen enzimas digestivas que permiten degradar organelos en exceso, partículas de alimentos, virus o bacterias.

Pared celular: es una capa externa que rodea ciertas células (como las vegetales). La pared celular proporciona resistencia y soporte estructural a la célula. Los materiales que componen la pared celular difieren según el tipo de organismo, como por ejemplo la quitina en los hongos.

Ver infografía

Cloroplastos: son organelos presentes únicamente en las células vegetales, están formados por dos membranas, una externa y una interna de mayor tamaño que las mitocondrias. Los cloroplastos en su interior poseen el pigmento fotosintético clorofila.

Centriolos: grupo de túbulos presentes en las células animales y ausentes en las vegetales. Participan directamente en los procesos de mitosis y meiosis.

Ver infografía

Lisosomas

Cloroplastos

Pared celular

Centriolos

¿CÓMO ES LA ESTRUCTURA DE LA PARED CELULAR?

Lamela media: esta capa externa de la pared celular contiene polisacáridos llamados pectinas. Las pectinas participan en la adhesión celular y ayudan a que las paredes celulares de las células adyacentes se unan entre sí.

Pared celular primaria: proporciona fuerza y estabilidad a la célula, está compuesta de microfibrillas de celulosa e interviene en el crecimiento celular.

Pared celular secundaria: una vez que la pared celular primaria ha dejado de dividirse y crecer, puede espesarse para formar una pared celular secundaria. Esta capa rígida fortalece y sostiene la célula. Además de celulosa y hemicelulosa, algunas paredes celulares secundarias contienen lignina. No todas las células vegetales poseen pared celular secundaria.

Todas las células tienen membrana plasmática, pero generalmente sólo las plantas, los hongos, las algas, la mayoría de las bacterias y las arqueas tienen células con paredes celulares.

¿Por qué las hojas de los libros se ponen amarillas?

El papel está hecho de fibras de origen vegetal que, aunque contienen principalmente celulosa blanca, también presentan cierta cantidad de lignina. La lignina, al exponerse al aire y la luz, produce un cambio en el color del papel debido a un proceso de oxidación.

SURGIMIENTO DE LOS ORGANELOS Y TEORÍA ENDOSIMBIÓTICA

El origen de los eucariotas parece haber incluido la endosimbiosis, una condición en la que diferentes organismos viven juntos, uno dentro del otro. La clave del éxito de las células eucariotas han sido dos organelos poderosos: la mitocondria y el cloroplasto.

La teoría endosimbiótica propone que estos organelos fueron una vez células procariotas que vivían dentro de células huéspedes. Es probable que estos procariotas hayan sido parásitos o comida para la célula huésped más grande.

Cualquiera fuera la causa, estos procariotas pronto pudieron haberse convertido en prisioneros voluntariosos que proporcionaron nutrientes cruciales o energía. Los procariotas, a su vez, habrían recibido protección y un ambiente estable para vivir.

Por otro lado, los demás organelos de la célula pudieron haberse originado por autogénesis, la cual postula que ciertos organelos surgieron como invaginaciones de la membrana plasmática, se desprendieron y tomaron funciones independientes dentro de la célula.

RECURSOS PARA DOCENTES

Artículo “Célula animal y vegetal”

En este artículo encontrarás las diferencias entre las células animales y vegetales.

VER

Infografía “Célula vegetal”

Esta infografía muestra las características y organelos principales de la célula vegetal.

VER

Infografía “La célula”

Está infografía explica los organelos que posee toda célula animal.

VER

CAPÍTULO 7 / REVISIÓN

DIVERSIDAD Y CLASIFICACIÓN DE LOS SERES VIVOS | ¿qué aprendimos?

Clasificación de los seres vivos

La clasificación de los seres vivos comenzó como un sistema jerárquico que dividió a todos los organismos conocidos en plantas y animales. Este modelo fue reemplazado en el siglo XVIII por Carlos Linneo, quien realizó una división en reinos y los estructuró en cinco niveles: clase, orden, género, especie y variedad. Luego se empleó el sistema de clasificación binomial para nombrar a los organismos, pero fue Robert H. Whittaker quien postuló una clasificación de cinco reinos llamados Monera, Protista, Fungi, Plantae y Animalia. El sistema de cinco reinos no está en uso en la actualidad, en cambio, lo que ahora se emplea es un sistema de seis reinos: Animalia, Plantae, Fungi, Protista, Monera y Archaea.

La complejidad de la estructura celular fue uno de los criterios que Whittaker tuvo en cuenta para la clasificación.

Procariotas: dominio Bacteria, reino Monera

Las bacterias son los organismos procarióticos más simples, y presentan características como: ausencia de membrana nuclear, cromosoma único y circular, carencia de organelos celulares y reproducción por formación de esporas o fisión binaria. Inicialmente, las bacterias fueron consideradas animales, plantas y hongos. Se clasifican de varias maneras, pero la más importante consta de dos grupos principales: Archaebacteria y Eubacteria. Las primeras son organismos que viven en condiciones extremas y carecen de pared celular; las segundas son las llamadas bacterias verdaderas. Su rasgo característico es la presencia de pared celular rígida.

La bacteria que naturalmente forma parte de la flora intestinal es muy importante para una digestión adecuada.

Procariotas: dominio Archaea, reino Archaebacteria

Las arqueobacterias surgieron cuando la Tierra se encontraba en sus primeros años de existencia y las condiciones reinantes eran extremas. Tienen una estructura más parecida a la de los eucariotas que a la de las bacterias. Tienen un solo cromosoma redondo, como las bacterias, pero su transcripción genética es similar a la que ocurre en los núcleos de las células eucariotas. Hay tres tipos principales: Crenarchaeota, que son organismos extremadamente tolerantes al calor y a ambientes muy ácidos; Euryarchaeota, que son organismos que pueden sobrevivir ambientes con 10 veces la concentración de sal del mar y que reducen el CO_2; y Korarchaeota, que es el linaje más antiguo pero menos comprendido, y que presenta genes diferentes a los de los grupos anteriores.

Organismos como *Methanobacterium ruminantium* están presentes en el sistema digestivo de los animales rumiantes y ayudan a la digestión de la celulosa.

Eucariotas: dominio Eukarya, reino Protista o Protoctista

El término protista fue introducido por Ernst Haeckel. Este reino forma un vínculo entre otros reinos de plantas, animales y hongos. Son generalmente organismos eucariotas simples, unicelulares, aunque algunos son coloniales y otros multicelulares. Principalmente son de naturaleza acuática y realizan el movimiento mediante flagelos o cilios. Algunos protistas son semejantes a los animales y se conocen como protozoos; otros, son similares a plantas, y tienen clorofila. Entre estos últimos se encuentran las algas verdes, rojas, pardas, doradas y fuego. Por último, los protistas con aspecto de hongos son unicelulares, saprófitos y viven en suelo húmedo, plantas y árboles en descomposición.

Por su condición de parásitos, algunos protistas pueden causar muchas enfermedades en plantas, en animales e incluso en el hombre.

Eucariotas: dominio Eukarya, reino Fungi

El Reino Fungi incluye un grupo diverso de seres que no pueden ser catalogados como animales ni como plantas. Se caracterizan por ser heterótrofos y descomponer la materia orgánica. Poseen una pared celular rígida y pueden ser unicelulares o pluricelulares. Los hongos pluricelulares presentan estructuras filamentosas llamadas hifas y viven en lugares húmedos y sombríos. Este reino contiene cinco filos principales: Chytridiomycota, Zygomycota, Ascomycota, Basidiomycota y Glomeromycota.

Los hongos producen naturalmente antibióticos que permiten inhibir el crecimiento de bacterias.

Eucariotas: dominio Eukarya, reino Animalia

El Reino Animalia está compuesto por todos los animales, vivos o extintos, del planeta. Son eucariotas, ya que el ADN se encuentra dentro del núcleo celular. No tienen paredes celulares. Son multicelulares, heterótrofos y tienen la capacidad de moverse y responder a su entorno. Todos los animales se pueden dividir en los grupos vertebrados e invertebrados. Además, cada reino se divide en categorías más pequeñas llamadas phylum (filo): Porifera, Coelenterata, Plathelminthes, Nematoda, Annelida, Arthropoda, Mollusca, Echinodermata, Protochordata y Vertebrata.

Los animales extintos también forman parte del reino Animalia.

Eucariotas: dominio Eukarya, reino Plantae

Este reino incluye a los diferentes tipos de plantas que se encuentran en el planeta. Cada grupo tiene características especiales y únicas, como la presencia de pared celular, nutrición autótrofa, clorofila, ausencia de sistema locomotor y reproducción sexual o asexual. Se clasifican en Briophyta, las cuales carecen de un sistema vascular y se desarrollan en dos fases, gametofito y esporofito; y Cormophyta, que es un grupo de plantas vasculares que tienen raíz, tallo y hojas. Éstas, a su vez se dividen en Pteridophyta y Spermatophyta. Además, éstas últimas se clasifican en gimnospermas y angiospermas.

La fotosíntesis de las plantas proporciona oxígeno a la atmósfera de nuestro planeta.

Proteínas, carbohidratos y lípidos

Los carbohidratos, los lípidos y las proteínas constituyen los tres macronutrientes. Sus requerimientos dietéticos son altos en relación con los micronutrientes. Las macromoléculas biológicas son orgánicas, lo que significa que contienen carbono y además, pueden contener hidrógeno, oxígeno, nitrógeno y elementos menores adicionales.

	Proteínas	Carbohidratos	Lípidos
Monómero	Aminoácidos	Monosacárido	Glicerol y ácido graso.
Formado por	20 aminoácidos.	Átomos de carbono, hidrógeno y oxígeno.	Cadenas de carbono e hidrógeno principalmente.
Tipos	Simples y conjugadas.	Simples y complejos.	Grasas, fosfolípidos y colesterol.
Digestión	Rápida.	Lenta.	Muy lenta.
¿Dónde se digieren?	Intestino.	Intestino.	Intestino.
Solubles en agua	Algunas.	Todas.	Ninguna.
Almacenamiento de energía	A largo plazo.	A corto plazo.	A largo plazo.
Funciones	Componentes básicos de la vida, almacenamiento de energía, movimiento muscular, soporte estructural, defensa y medio de transporte celular.	Almacenamiento de energía, soporte estructural y ayudan a la comunicación entre células.	Almacenamiento de energía, protección y como mensajeros químicos.
Alimentos que lo contienen	Mariscos, carnes magras, aves de corral, huevos, frijoles y guisantes, productos de soya, nueces y semillas sin sal.	Frutas, granos, lácteos, harinas refinadas y bebidas gaseosas, entre otros.	Lácteos, carnes, aves, mariscos, huevos, semillas, nueces, aguacates y cocos.
Ejemplos	Enzimas y algunas hormonas.	Glucosa, fructosa, almidón, glucógeno y celulosa.	Aceites y colesterol.
Estructura

Los biolementos y las biomoléculas

De los aproximadamente 100 elementos químicos que existen en la naturaleza, unos 70 se encuentran en los seres vivos y de estos nada más que 27 se presentan con abundancia. Aquellos elementos químicos que forman el cuerpo de los seres vivos o pueden encontrarse en su interior se los denominan bioelementos. En los seres vivos estos bioelementos se combinan y forman biomoléculas, es decir, compuestos que integran el cuerpo.

La materia está formada por átomos y los seres vivos, como materia que somos, también estamos constituidos por átomos llamados bioelementos o elementos biogénicos. Sólo un número relativamente reducido de los elementos que se encuentran en la naturaleza entran a formar parte de la materia viva.

¿Por qué es importante estudiar los bioelementos?
Porque el desarrollo de la vida se sustenta en esos elementos y, en consecuencia, su estudio adquiere relevancia.

Atendiendo a su abundancia se pueden clasificar en:

a) Bioelementos primarios: son cuatro; carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno. Representan el 95% de la masa de los seres vivos, esto significa que casi todo nuestro cuerpo está formado por estos cuatro elementos.

Una de las características principales de estos elementos es que pueden constituir enlaces químicos covalentes entre los átomos y, por tanto, generar enlaces estables. ¿Qué significa esto? Los enlaces covalentes son las fuerzas que mantienen unidos entre sí a los átomos no metálicos. Así, cuando dos átomos de no metal se aproximan, ambos intentarán arrebatar del otro electrones para completar su capa de valencia con ocho electrones. Como ninguno tiene tendencia a soltar electrones, los compartirán y así se formará el enlace covalente.

Estos elementos, además, se disuelven en agua, por lo que pueden reaccionar entre sí con mayor facilidad, generando las reacciones químicas necesarias para la vida.

Estos cuatro elementos abundan en las capas más externas de la Tierra, es decir, en la atmósfera, hidrosfera y litosfera. De este modo tienen contacto fácil con los seres vivos los cuales necesitan de estos elementos para desarrollarse.

El calcio es vital durante las etapas de crecimiento para una correcta formación del esqueleto.

b) Bioelementos secundarios: son siete; calcio, fósforo, cloro, potasio, azufre, sodio y magnesio. Representan cerca del 4% de la masa de los organismos vivos. Se pueden localizar en diferentes lugares, por ejemplo; el calcio, forma parte de los huesos e interviene en diversos procesos fisiológicos como la contracción muscular, la transmisión del impulso nervioso, etc; el magnesio, se encuentra en la clorofila de las plantas y actúa en la fotosíntesis; el sodio, es abundante en el medio extracelular y es necesario para la conducción nerviosa y la contracción muscular.

c) Oligoelementos: también se denominan elementos traza debido a que intervienen en cantidades muy pequeñas. Cumplen una función esencial en los seres vivos; los principales son: hierro, cobre, zinc, silicio, yodo, manganeso y flúor.

Uno de los más importantes es el hierro, forma parte de la hemoglobina de la sangre y es necesario para transportar el oxígeno a las células. En tanto, otros biolementos de este grupo cumplen otras funciones; el manganeso, participa en la síntesis de la clorofila y en la división celular, también se encarga de producir energía y brindarle protección a las células; el flúor, forma parte del esmalte dental; el zinc, colabora en el funcionamiento del sistema inmunitario.

El flúor se encuentra en el esmalte de los dientes y también en los huesos.

Los bioelementos se combinan entre sí para formar biomoléculas, es decir, compuestos que integran el cuerpo de los seres vivos.

Combinación de bioelementos = biomoléculas

Las biomoléculas son las moléculas constituyentes de los seres vivos, existen gracias a la combinación de los biolementos. Su importancia radica en que son fundamentales para el nacimiento, desarrollo y funcionamiento de cada una de las células que forman los tejidos, órganos y aparatos del cuerpo. Podemos diferenciar dos grupos de biomoléculas:

BIOMOLÉCULAS INORGÁNICAS

Son las que no están formadas por cadenas de carbono. Las principales biomoléculas inorgánicas son: el agua y las sales minerales.

La biomolécula más abundante es el agua y llega a representar más del 70% del peso de un organismo. En las medusas, puede alcanzar el 98% de su volumen. Hay ciertas estructuras, como el líquido interno de animales o plantas, embriones o tejidos conjuntivos, que están constituidas por un alto porcentaje de agua; mientras que otras estructuras como las semillas, huesos y pelo presentan poca cantidad de este elemento.

Desde el punto de vista biológico, el agua cumple con las siguientes funciones:

• Es un disolvente universal.
• Provee a nuestro organismo de minerales esenciales tales como manganeso, magnesio, cobalto y cobre.
• Transporta sustancias en nuestro cuerpo. Es el medio por el que se comunican las células de nuestros órganos y por el que se transporta el oxígeno y los nutrientes a nuestros tejidos. Además sirve como medio para eliminar de nuestro cuerpo los residuos y productos de deshecho del metabolismo celular.
• Sirve de amortiguación. Actúa como lubricante entre estructuras que friccionan y evita el rozamiento. Por ejemplo: liquido amniótico (agua que rodea el embrión).
• Es termorreguladora: cuando la temperatura exterior es muy elevada podemos regular nuestra temperatura por medio del sudor.

Las sales minerales también son imprescindibles para la vida, generalmente no superan el 1% de la masa de los seres vivos, algunas de estas sales son: cloruros, carbonatos y fosfatos de calcio, sodio, potasio, hierro. Aparecen en los seres vivos de distinta forma:

• Precipitada: se le llama precipitación al sólido que se produce en una disolución por efecto de difusión o de una reacción química o bioquímica.
• Disuelta: Las sustancias minerales al disolverse en el medio interno acuoso dan lugar a cargas positivas (cationes) o negativas (aniones). Los mismos se encargan de mantener en forma constante el grado de salinidad dentro del organismo y ayudan a mantener el grado de acidez (pH), lo que es imprescindible para el correcto desarrollo de las reacciones metabólicas celulares.
• Asociadas a otras moléculas: suelen encontrarse asociadas a proteínas, como las fosfoproteínas, lípidos, fosfolípidos, etc.

Si bien las sales minerales no aportan energía, realizan importantes funciones a nivel celular y de organismo:

• Son necesarias en la formación de algunas biomoléculas como la hemoglobina y la clorofila.
• Son constituyentes de tejidos y órganos como huesos, dientes y cartílagos.
• Son activadores de enzimas.
• Contribuyen a mantener el equilibrio ácido-básico y el osmótico del organismo.

Cuando ingerimos ciertos alimentos incorporamos las sales minerales necesarias en la estructura y funcionamiento de nuestro organismo. De este modo, obtenemos beneficios en nuestra salud y calidad de vida. ¿Cuáles son los alimentos que aportan sales minerales?

ALIMENTOS	ELEMENTOS
Leche y sus derivados, leguminosas, frutos secos.	Calcio
Carnes, pescado, leche y sus derivados, legumbres.	Fósforo
Carnes, hígado, leguminosas, frutos secos.	Hierro
Pescado.	Flúor
Pescado y sal yodada.	Yodo
Carnes, pescado, huevos, cereales integrales, leguminosas.	Zinc
Carnes, verduras, leguminosas, frutas, leche y sus derivados.	Magnesio

BIOMOLÉCULAS ORGÁNICAS

Están formadas por cadenas de carbono. Generalmente se encuentran en los seres vivos, es por eso que se los llama compuestos orgánicos.

La gran variedad de compuestos orgánicos que contienen los seres vivos no se clasifican desde un punto de vista químico, sino a partir de criterios muy simples, tales como su solubilidad o no en agua, u otros.

Se clasifican en: glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos.

Los glúcidos también son conocidos con el nombre de hidratos de carbono. Constituyen la fuente de energía primaria que utilizan los seres vivos para realizar sus funciones vitales.

Los lípidos están compuestos por carbono e hidrógeno, y en menor medida por oxígeno. Son insolubles en agua, pero solubles en benceno, éter, cloroformo y otros solventes orgánicos. Cumplen básicamente dos funciones: forman el esqueleto de las membranas celulares y sirven de almacén de energía de los animales.

Las proteínas están compuestas por cadenas lineales de aminoácidos, éstas últimas son las unidades básicas de las proteínas.

Son el tipo de biomolécula más abundante en las células y cumplen diversas funciones dependiendo del tipo de proteína del que estemos hablando:
• Favorecen las reacciones químicas que ocurren en los seres vivos. Por ejemplo: enzima pepsina.
• Constituyen estructuras fundamentales. Por ejemplo: colágeno, queratina.
• Intervienen en la coagulación de la sangre. Por ejemplo: trombina.
• Permiten la contracción muscular. Por ejemplo: actina, miosina.
• Intervienen en la respuesta inmune. Por ejemplo: anticuerpos (inmunoglobulinas).
• Constituyen hormonas. Por ejemplo: insulina, glucagón.

Los ácidos nucleicos son el ADN (ácido desoxirribonucleico) y ARN (ácido ribonucleico). Cumplen un rol importante; contener, de manera codificada, las instrucciones necesarias para el desarrollo y funcionamiento de la célula. Tienen la capacidad de replicarse, transmitiendo así dichas instrucciones a las células hijas que heredan la información.

MAPA CONCEPTUAL

¿Cuál es la diferencia entre los bioelementos y las biomoléculas?
Los bioelementos son elementos químicos de la materia viva mientras que las biomoléculas son moléculas que se componen a partir de los bioelementos.

Biomoléculas: lípidos

Los lípidos son un grupo diverso de compuestos orgánicos que incluye a las grasas, los aceites, las hormonas y ciertos componentes de las membranas, se agrupan porque tienen como característica común su insolubilidad en el agua.

¿Qué son los lípidos?

Los lípidos, llamados incorrectamente grasas, son un conjunto de biomoléculas orgánicas formadas por carbono e hidrógeno, aunque también es posible encontrar en porcentajes más bajos, oxígeno, fosforo nitrógeno o azufre.

Son compuestos caracterizados por ser insolubles en agua y solubles en compuestos orgánicos como el alcohol o el éter. Además, tienen como funciones reservar energía y servir como componentes básicos de los sistemas estructurales de muchos seres vivos.

Clasificación de los lípidos

Los lípidos se clasifican en dos grandes grupos de acuerdo a un criterio principal, la reacción de saponificación, que no es más que la formación de jabón a partir de la reacción química entre ciertos lípidos y el hidróxido de sodio o cualquier otro medio alcalino.

En base a esto los lípidos pueden ser saponificables y no saponificables o insaponificables.

Lípidos saponificables

Son aquellos que contienen largas cadenas de ácidos grasos unidos a un grupo alcohol a través de un enlace éster. En ellos los ácidos grasos pueden ser separados mediante reacciones de saponificación.

Dentro de los lípidos saponificables se pueden distinguir los siguientes:

Ácidos grasos: son moléculas formadas por un grupo carboxilo unido a largas cadenas de carbono e hidrógeno. No se encuentran en estado libre y provienen usualmente de los fosfolípidos y los triglicéridos. Son de vital importancia porque a partir de ellos se generan moléculas de ATP.

Pueden ser de tipo saturado o insaturado. Los ácidos grasos saturados se caracterizan por estar unidos entre sí mediante enlaces simples, se deben consumir con moderación porque su exceso produce hipercolesterolemia.

¿Sabías qué...?

La arteriosclerosis es una enfermedad que se produce cuando la grasa y el colesterol, junto con otras sustancias, se acumulan en las arterias y forman una especie de placa, esto trae como consecuencia que el espacio para que la sangre oxigenada circule sea mucho menor.

Los alimentos de origen animal, como lácteos, huevos o la carne roja son ricos en ácidos grasos saturados.

Por otro lado, los ácidos grasos insaturados poseen enlaces dobles en su estructura y se encargan de disminuir el colesterol malo de nuestro cuerpo.

Los frutos secos, como las almendras o las nueces son alimentos ricos en ácidos grasos insaturados.

Acilglicéridos: son moléculas orgánicas de tipo éster que poseen ácidos grasos y glicerol (glicerina). Son abundantes en el tejido adiposo de los animales, en las frutas y en las semillas. Tienen como función principal, reservar energía.

Existen de tres tipos, monoacilglicéridos, diacilglicéridos y triacilglicéridos, estos últimos, también llamados triglicéridos, son los más importantes, suministran energía al cuerpo y sirven como fuente de reserva a largo plazo, sin embargo, consumirlos en exceso puede provocar la enfermedad de las arterias coronarias.

Céridos: son esteres producidos por la reacción química entre ácidos grasos y alcoholes de alto peso molecular. Su función es de tipo estructural, protege ciertas partes del cuerpo de los animales y las plantas.

Fosfolípidos: son lípidos formados por ácidos grasos, una base nitrogenada, un grupo fosfato y glicerol o esfingosina. Juegan un papel muy importante porque forman la bicapa lipídica de la membrana plasmática e intervienen en la regulación de la entrada y salida de sustancias en la célula.

Bicapa lipídica formada por fosfolípidos.

Glucolípidos: son lípidos unidos a carbohidratos, forman parte de la bicapa lipídica de la membrana plasmática y tienen como función participar en el reconocimiento celular y actuar como receptores antigénicos.

Lípidos no saponificables o insaponificables

Son aquellos lípidos que carecen de enlaces de tipo éster, están formados por ácidos grasos que no pueden ser separados mediante reacciones de saponificación. Se distinguen los siguientes:

Terpenos: son compuestos orgánicos formados por la unión de varias unidades de un compuesto denominado isopreno.

Los terpenos abundan en las plantas, en ellas son los encargados de dar las características organolépticas de aroma y sabor.

Esteroides: son lípidos derivados de los terpenos, poseen en su estructura una molécula de estreano. Dentro de sus funciones están regular los niveles de sal, formar parte de la estructura de la membrana plasmática, participar en la secreción de la bilis y, en el caso de las hormonas esteroideas, estimular la función de otras células.

El estrógeno es la hormona esteroidea sexual femenina.

Prostaglandinas: son lípidos formados a partir del ácido araquidónico, reciben ese nombre porque fueron descubiertas en la glándula prostática.

Cumplen diversas funciones en el cuerpo, entre ellas están promover el sueño fisiológico y el estado de vigilia, intervenir en la producción de mucosa intestinal, participar en la contracción de la musculatura del útero y producir respuestas inmunes.

Colesterol

Es un tipo de lípido que se encuentra en todos los rincones de nuestro cuerpo, se fabrica en el hígado y se libera al torrente sanguíneo. Dentro de sus funciones están, ser parte estructural de las células y participar en la fabricación de hormonas y de la bilis.

Lípidos en la dieta

El consumo de lípidos es necesario para llevar una vida sana, se recomienda un consumo diario de entre el 20-30 %; de los cuales, 10 % deben corresponder a grasas saturadas, 5 % a grasas insaturadas y 5 % a grasas poliinsaturadas.

El omega-3 y el omega-6 son ácidos grasos que no deben faltar en nuestra dieta, ya que el cuerpo no es capaz de sintetizarlos y su ausencia trae como consecuencia daños en la salud.

Sin embargo, su exceso, principalmente el de ácidos grasos saturados, está relacionado con el riesgo de padecer enfermedades como la hipercolesterolemia, los infartos, las embolias y la arteriosclerosis.