Anexo 52Los Alimentos

Los seres vivos están formados principalmente por C carbono, H hidrógeno, O oxígeno y N nitrógeno, y, en menor medida, contienen también S azufre y P fósforo junto con algunos halógenos y metales. De ahí que los compuestos de carbono se conozcan con el nombre de compuestos orgánicos (o de los seres vivos). Pero, cuidado, también hay compuestos de carbono que no forman parte de los seres vivos, como el monóxido de carbono (CO), el bióxido de carbono (CO2) y los carbonatos (CO3

2-).La parte de la Química que estudia los compuestos del carbono es la Química Orgánica o Química del Carbono, pues este elemento es común a todos los compuestos orgánicos. La Química Orgánica es la Química del Carbono. Por compuestos orgánicos entendemos los compuestos del carbono, excepto los óxidos CO y CO2 y los carbonatos que se estudian como compuestos inorgánicos desde siempre. La Química Orgánica no es sólo la química de los compuestos de los seres vivos, son también los compuestos derivados del petróleo, del carbón, y los preparados sintéticamente en el laboratorio. El número de compuestos orgánicos conocidos (varios millones en la actualidad) es muy superior al de compuestos inorgánicos, a pesar de ser tan pocos los elementos que entran en su composición. La razón de este hecho hay que buscarla en la capacidad que presenta el carbono para combinarse fácilmente consigo mismo y con otros elementos mediante enlaces covalentes. Cuando nos alimentamos ingerimos compuestos de carbono, como lípidos (grasas), proteínas, vitaminas y carbohidratos (glúcidos, sácaridos o azucares), pero también ingerimos compuestos sin carbono, como las sales minerales y el agua.Se llama alimentación al acto de proporcionar al cuerpo alimentos e ingerirlos. Es un proceso consciente y voluntario, y por lo tanto está en nuestras manos modificarlo. La calidad de la alimentación depende principalmente de factores económicos y culturales.En ocasiones se asocia o se confunde la alimentación con la nutrición. Se entiende por nutrición el conjunto de procesos fisiológicos por los cuales el organismo recibe, transforma y utiliza las sustancias químicas contenidas en los alimentos. La nutrición es involuntaria e inconsciente, y depende de procesos corporales como la digestión, la absorción y el transporte de los nutrientes de los alimentos e incluso los tejidos.Los alimentos nos proporcionan los nutrientes necesarios para el funcionamiento correcto de nuestro organismo, una nutrición idónea es la que cubre:

• Los requerimientos de energía a través de la ingestión en las proporciones ideales de nutrientes energéticos, como los hidratos de carbono y las grasas. Estos requerimientos energéticos están relacionados con la actividad física y con el gasto energético de cada persona.

• Los requerimientos plásticos o estructurales proporcionados por las proteínas. • Las necesidades de micronutrientes no energéticos como las vitaminas y los

minerales. • La correcta hidratación basada en el consumo de agua. • La ingestión suficiente de fibra dietética.

Los nutrientes se clasifican en: "macronutrientes" (proteínas, lípidos, carbohidratos), aquellos que se encuentran en mayor proporción en los alimentos y que además nuestro organismo necesita en cantidades mayores, y "micronutrientes" (vitaminas y minerales) que se encuentran en concentraciones mucho menores en los alimentos y de los que también el organismo necesita cantidades menores para su funcionamiento.

Los macronutrientes

Son compuestos que el cuerpo precisa en mayor cantidad. Cumplen dos funciones en nuestro organismo: energética (ya que su consumo aporta calorías) y plástica (porque forman estructuras corporales). Son las proteínas, los lípidos (grasas) y los carbohidratos. 

• Carbohidratos, glúcidos, sàcaridos o azucares. • Proteínas• Grasas o Lípidos•

Carbohidratos o glúcidos: Están compuestos por carbono, hidrógeno y oxígeno. Su función principal es aportar energía, pero también se construyen con ellos moléculas que luego forman parte de nuestros órganos. Pueden ser monosacáridos, oligosacáridos o polisacáridos, aunque normalmente se dividen en: almidones o féculas (como las patatas, los cereales y las legumbres), azúcares (presentes en las frutas, leche, miel...) y fibra (presente en verduras, frutos secos, frutas, cereales, legumbres...). Casi todos los carbohidratos que consumimos se transforman en un compuesto llamado glucosa y son absorbidos por el intestino. Después pasan al hígado y se transforman en glucógeno (una sustancia que nos da energía en los momentos que no la tenemos, como por ejemplo entre las comidas). Los carbohidratos deben formar parte del 60% o 65% de nuestra alimentación. Aunque se podría pasar meses sin ellos, se recomienda una cantidad mínima de 100 gramos diarios. El consumo de un gramo de carbohidratos produce 4 calorías.

Proteínas : Son los únicos macronutrientes que poseen nitrógeno (contienen carbono, hidrógeno, nitrógeno y oxígeno). Tienen muchas funciones en las células de nuestro cuerpo: forman parte de algunas estructuras (músculos, tendones, piel,

uñas...), transportan oxígeno y grasas y son la base de los genes (ADN). Las proteínas están formadas por aminoácidos; hay 20 tipos diferentes de aminoácidos, y cada proteína está formada por unos 100 ó 200 aminoácidos. Las proteínas pueden ser de origen vegetal o animal; las animales están en las carnes, pescados, aves, huevos y productos lácteos.

Las vegetales se encuentran en frutos secos, legumbres, champiñones, cereales. Las proteínas son imprescindibles para el mantenimiento de la vida, ya que son la principal fuente de energía que se consume cuando se está en reposo. La Organización Mundial de la Salud (OMS) recomienda un aporte de 0,8 gramos diarios de proteína por kg. corporal de peso. Tienen que estar presentes aproximadamente en un 15% de nuestra alimentación diaria. El consumo de un gramo de proteínas produce 4 calorías.

Grasas o Lípidos : La mayor función de las grasas es aportar energía al organismo, aunque también forman parte de estructuras corporales. Se encuentran en los aceites vegetales (oliva, maíz, girasol...) y en compuestos animales (manteca, tocino...). Se dividen en tres tipos: triglicéridos, fosfolípidos y colesterol. Las grasas son la reserva energética más importante del organismo de los animales, ya que el consumo de un gramo aporta 9 calorías. Deben estar presentes en un 20% de nuestra alimentación diaria.

Los micronutrientes.

El organismo los necesita en menor cantidad. Cumplen sólo la función plástica, formando determinadas estructuras. Son las vitaminas y las sales minerales. Los micronutrientes clásicamente considerados como compuestos esenciales para la vida humana, comprenden 13 vitaminas y unos 16 minerales. Tanto vitaminas como minerales no son sintetizados por el organismo humano (o en algunos casos sí pero en cantidades insuficientes),

por lo tanto depende de la alimentación para obtenerlos, siendo en general una buena fuente para la mayor parte de ellos las frutas y hortalizas. Los micronutrientes son esenciales para el correcto crecimiento y desarrollo del organismo humano, la utilización metabólica de los macronutrientes, el mantenimiento de las adecuadas defensas frente a enfermedades infecciosas, así como de muchas otras funciones metabólicas y fisiológicas.

• Vitaminas : Están formadas por carbono e hidrógeno; a veces, también por oxígeno, azufre y nitrógeno. No aportan energía, pero sin ellas el cuerpo no sería capaz de aprovechar determinados elementos de nuestra alimentación. Hay dos tipos: Las liposolubles (que se disuelven en grasas y aceites), que son la A, E, D y K. Y las hidrosolubles (que se disuelven en agua), que son C y B (B1, B2, B3, B4, B5, B6 y B12).

• Sales minerales : Son componentes inorgánicos de la alimentación (es decir, se encuentran en la naturaleza sin formar parte de los seres vivos). Son necesarias para la elaboración de tejidos, síntesis de hormonas y determinadas reacciones químicas. Se dividen en tres grupos:

• Macroelementos (los que el cuerpo necesita en mayor cantidad, y se miden en gramos): sodio, potasio, calcio, fósforo, magnesio, cloro y azufre.

• Microelementos (se precisan en menor cantidad y se miden en miligramos): hierro, flúor, yodo, manganeso, cobalto, cobre y zinc.

• Oligoelementos (se necesitan en cantidades muy pequeñas, y se miden en microgramos): silicio, níquel, cromo, litio, molibdeno y selenio.

COMPUESTOS ORGÁNICOS COMPUESTOS INORGÁNICOS

1. Contienen carbono, casi siempre hidrógeno y con frecuencia oxígeno, nitrógeno, azufre, halógenos y fósforo.

1. Están constituidos por combinaciones entre los elementos de la tabla periódica.

2. El número de compuestos que contienen carbono es mucho mayor que el de los compuestos que no los contienen.

2. El número de compuestos es mucho menor que el de los compuestos del orgánicos.

3. El enlace más frecuente es el covalente.

3. El enlace más frecuente es el iónico.

4. Presentan la propiedad llamada concatenación; es decir, los átomos de carbono tienen la capacidad de combinarse entre sí por enlaces covalentes formando largas cadenas.

4. No presentan concatenación

5. Presentan isomería; es decir, una fórmula molecular puede referirse a dos o más compuestos. Ejemplo, la fórmula C2H6O puede representar al alcohol etílico o al éter dimetilico.

5. No presentan isomería.

6. La mayoría son combustibles. 6. Por lo general, no arden.7. Se descomponen fácilmente por el calor.

7. Resisten temperaturas elevadas.

8. Son gases, líquidos o sólidos de bajos puntos de fusión.

8. Por lo general, son sólidos de puntos de fusión elevados.

9. Generalmente son solubles en disolventes orgánicos como éter, alcohol, benceno, cloroformo etc.

9. Generalmente son solubles en agua.

10. Pocas soluciones de sus compuestos se ionizan y prácticamente no conducen la corriente eléctrica.

10. En solución, la mayoría se ionizan y conducen la corriente eléctrica.

11. Las reacciones son lentas y rara vez cuantitativas.

11. Reaccionan, casi siempre, rápida y cuantitativamente.

EVALUACIÓN

ANEXO 48

Cuestionario

1. ¿Qué necesitan los organismos para poder efectuar sus funciones?

Agua, alimento (las necesidades básicas del ser humano)

2. ¿De dónde provienen las verduras y las frutas?

Las verduras son hortalizas cuyo color predominante es el verde. Sin embargo el uso popular suele extender su significado a otras partes comestibles de las plantas, como hojas, tallos e inflorescencias. El vocablo verdura no es de carácter científico ni botánico, tratándose de una denominación popular con un significado que varía de una cultura a otra, pudiéndo en ocasiones ser sinónimo de hortalizas o equivalente a vegetales que no lleven el sabor dulce o ácido de las frutas (de allí que se hable de frutas y verduras).

3. ¿De dónde provienen los cereales?

Los cereales (de Ceres, el nombre en latín de la diosa de la agricultura) son gramineas, herbáceas cuyos granos o semillas están en la base de la alimentación humana o del ganado, generalmente molidos en forma de harina.

En la alimentación humana son el trigo, el arroz y luego el maíz los que principalmente se utilizan hoy en día. La cebada se utiliza principalmente en la fabricación de la cerveza para hacer la malta.

4. ¿De dónde provienen la carne, los huevos y la leche?

Los alimentos de origen animal no son esenciales para una dieta adecuada, pero son un complemento útil para la mayoría de las dietas, en especial las de países en desarrollo que dependen sobre todo de un alimento básico rico en carbohidratos, como un cereal o una raíz tuberosa. La carne, el pescado, los huevos, la leche y los productos lácteos, suministran proteína de alto valor biológico, que en general es un buen complemento de los alimentos vegetales con un contenido limitado de aminoácidos. Estos productos son además ricos en otros nutrientes. El hierro suministrado por la carne y el pescado se absorbe con facilidad y mejora la absorción del hierro de los alimentos básicos comunes como arroz, trigo o maíz.

5. ¿Cuáles son los elementos químicos más importantes necesarios para los organismos?

por C carbono, H hidrógeno, O oxígeno y N nitrógeno, y, en menor medida, contienen también S azufre y P fósforo junto con algunos halógenos y metales.

6. ¿En forma de qué compuestos adquieren los organismos sus nutrimentos?

• Macroelementos (los que el cuerpo necesita en mayor cantidad, y se miden en gramos): sodio, potasio, calcio, fósforo, magnesio, cloro y azufre.

• Microelementos (se precisan en menor cantidad y se miden en miligramos): hierro, flúor, yodo, manganeso, cobalto, cobre y zinc.

• Oligoelementos (se necesitan en cantidades muy pequeñas, y se miden en microgramos): silicio, níquel, cromo, litio, molibdeno y selenio.

7. ¿Cuáles nutrimentos falta mencionar y de dónde provienen

La mayor función de las grasas es aportar energía al organismo, aunque también forman parte de estructuras corporales. Se encuentran en los aceites vegetales (oliva, maíz, girasol...) y en compuestos animales (manteca, tocino...). Se dividen en tres tipos: triglicéridos, fosfolípidos y colesterol. Las grasas son la reserva energética más importante del organismo de los animales, ya que el consumo de un gramo aporta 9 calorías. Deben estar presentes en un 20% de nuestra alimentación diaria

• ¿Qué tipo de compuestos son el agua y las sales minerales? Justifica tu respuesta.

Es la sustancia química más abundante en la materia viva. El agua se encuentra en la materia viva en tres formas:

Agua circulante (sangre, savia)

Agua intersticial (entre las células, tejido conjuntivo)

Agua intracelular (citosol e interior de los orgánulos celulares)

La cantidad de agua presente en los seres vivos depende de tres factores:

Especie: los organismos acuáticos contienen un porcentaje muy elevado de agua mientras que las especies que viven en zonas desérticas tienen un porcentaje muy bajo.

Edad del individuo: las estructuras biológicas de los organismos jóvenes presentan una proporción de agua mayor que las de los individuos de más edad.

Tipo de tejido u órgano: dado que las reacciones biológicas se llevan a cabo en un medio acuoso, los tejidos con una gran actividad bioquímica contienen una proporción de agua mayor que los más pasivos.

Estructura química del agua

La molécula de agua está formada por la unión de un átomo de oxígeno y dos de hidrógeno mediante enlaces covalentes (cada átomo de H de una molécula comparte un par de electrones con el átomo de O).

La electronegatividad del O es mayor que la del H por lo que los electrones compartidos se desplazan hacia el átomo de O.

El O posee cuatro electrones más sin compartir, lo que tiene dos consecuencias:

La geometría triangular de la molécula.

La presencia de una carga negativa débil en la zona donde se sitúan los electrones no compartidos.

Esto último junto con la menor electronegatividad de los átomos de H, crea una asimetría eléctrica en la molécula de agua que provoca la aparición de cargas eléctricas parciales opuestas ( ), de manera que la zona de los electrones no compartidos del O es negativa y la zona donde se sitúan los H es positiva. Por eso, la molécula de agua tiene carácter dipolar.

Esta polaridad favorece la interacción entre las moléculas de agua (la zona con carga eléctrica parcial negativa de una de ellas es atraída por la zona con carga parcial positiva de otra), estableciéndose entre ambas un puente de hidrógeno.

Estos puentes de hidrógeno se dan entre el H y átomos electronegativos (O y N). Son enlaces más débiles que los covalentes, se forman y se rompen constantemente (en el agua líquida cada enlace dura 10-11 seg.). Presentan una gran cohesión molecular y una gran estabilidad molecular.

• ¿Qué tipo de compuestos son las grasas, los carbohidratos, las proteínas y las vitaminas? Justifica tu respuesta.

La fuente principal de energía para casi todos los asiáticos, africanos y latinoamericanos son los carbohidratos. Los carbohidratos constituyen en general la mayor porción de su dieta, tanto como el 80 por ciento en algunos casos. Por el contrario, los carbohidratos representan únicamente del 45 al 50 por ciento de la dieta en muchas personas en países industrializados.

Los carbohidratos son compuestos que contienen carbono, hidrógeno y oxígeno en las proporciones 6:12:6. Durante el metabolismo se queman para producir energía, y liberan dióxido de carbono (CO2) y agua (H2O). Los carbohidratos en la dieta humana están sobre todo en forma de almidones y diversos azúcares. Los carbohidratos se pueden dividir en tres grupos:

monosacáridos, ejemplo, glucosa, fructosa, galactosa;

disacáridos, ejemplo, sacarosa (azúcar de mesa), lactosa, maltosa;

polisacáridos, ejemplo, almidón, glicógeno (almidón animal), celulosa.

• ¿Qué tipo de enlace predomina en los compuestos orgánicos?

En los compuestos orgánicos predominan los enlaces COVALENTES ya que se comparten electrones entre los enlaces carbono-carbono, el hidrógeno, el oxígeno y los halógenos.

El enlace covalente puede ser polar si es entre dos o más elementos diferentes como por ejemplo hidrógeno y carbono, y puede ser apolar si se da entre cadenas carbonadas puras, es decir enlaces carbono-carbono.

Se llama polar por que siempre hay una nube electrónica que se condensa hacia un lado del enlace, más polarizada que el otro. En el caso de dos átomos iguales la nube se "reparte" por igual alrededor de quienes lo forman.

El hecho de que sus enlaces sean covalentes les dan sus fabulosas propiedades como compuestos orgánicos.

• ¿Por qué son diferentes las propiedades de los compuestos orgánicos y los inorgánicos?

•¿Escribe las características que poseen los compuestos orgánicosLos compuestos orgánicos persistentes (COP), conocidos internacionalmente por sus siglas en inglés, POPs (Persistent Organic Pollutants), son un conjunto de compuestos orgánicos que, fabricados artificialmente por el hombre aunque existes naturales, los cuales son muy tóxicos, que tiene un tiempo de persistencia en el ambiente muy largo debido a sus características fisicoquímicas. Al ser un compuesto artificial, las bacterias, los procesos fotoquímicos, químicos y demás organismos no pueden descomponerlo y degradarlos fácilmente. Muchos tienen efectos acumulativos, ya que se almacenan en los tejidos grasos fijándose en la cadena alimenticia y pueden tener efecto hormonales