Bioquímica de los Alimentos (Parte 1)
Summary
TLDRLa clase cubre dos temas importantes: bioquímica y física de los alimentos. En la primera parte, se explica cómo las enzimas, que son proteínas catalizadoras, juegan un papel crucial en las reacciones bioquímicas de los alimentos, tanto en su procesamiento como en su deterioro. Se detallan conceptos clave como aminoácidos esenciales y la función de las enzimas en el metabolismo. La segunda parte aborda la Glucólisis, una vía metabólica fundamental en las células vivas, y su papel en la producción de energía y en procesos como la fermentación bajo condiciones anaeróbicas.
Takeaways
- 🍽️ La clase se divide en dos temas principales: bioquímica de los alimentos y física de los alimentos.
- 🧪 La bioquímica de los alimentos estudia la composición y las reacciones que cambian sus características.
- 🔬 Las reacciones bioquímicas en los alimentos son catalizadas por enzimas y pueden ocurrir durante su procesamiento o deterioro.
- 🍳 Las enzimas son proteínas que actúan como catalizadores, acelerando las reacciones en los alimentos.
- 🧬 Las proteínas están formadas por polímeros de aminoácidos, y hay nueve aminoácidos esenciales que debemos consumir en nuestra dieta.
- ⚡ Las enzimas tienen dos características clave: catalizan reacciones y son específicas para ciertos sustratos.
- 🌿 La Glucólisis es una vía metabólica universal que ocurre en todas las células vivas y degrada la glucosa para producir energía.
- 🏃♂️ La Glucólisis ocurre en el citoplasma celular y termina con la producción de piruvato y energía en forma de ATP.
- 🍞 En condiciones anaeróbicas, el piruvato se utiliza en procesos de fermentación, como la fermentación láctica o alcohólica.
- 💨 En condiciones aeróbicas, el piruvato ingresa en la mitocondria y alimenta el ciclo de Krebs, consumiendo oxígeno y liberando CO2 y agua.
Q & A
¿Qué dos grandes temas se abordan en la clase?
-Los dos grandes temas son la bioquímica de alimentos y la física de los alimentos.
¿Qué estudia la bioquímica de los alimentos según la primera definición presentada?
-Estudia la composición de los alimentos y las reacciones que conducen a cambios en su constitución y características.
¿Qué diferencia la segunda definición de bioquímica de alimentos respecto a la primera?
-La segunda definición es más específica, indicando que estudia las reacciones bioquímicas catalizadas por enzimas durante el procesamiento o deterioro de los alimentos.
¿Qué son las enzimas y qué función tienen?
-Las enzimas son proteínas que actúan como catalizadores biológicos, acelerando la velocidad de las reacciones bioquímicas.
¿Qué significa que un aminoácido sea esencial?
-Significa que el cuerpo no puede sintetizarlo y debe obtenerse a través de la alimentación.
¿Cómo se catalizan las reacciones enzimáticas?
-La enzima interactúa con el sustrato en un sitio activo, tensionando la molécula y generando una transformación química que da como resultado el producto.
¿Qué dos propiedades principales tienen las enzimas?
-Las enzimas tienen poder catalítico (aceleran reacciones) y especificidad (solo actúan sobre sustratos específicos).
¿Dónde ocurren las reacciones bioquímicas catalizadas por enzimas en un ser vivo?
-Ocurren en las células de seres vivos, como animales, plantas, bacterias, hongos y levaduras, y constituyen el metabolismo celular.
¿Qué sucede con las enzimas en los alimentos durante su procesamiento o conservación?
-Las enzimas pueden generar cambios en el alimento, ya sea por procesos bioquímicos durante su elaboración o por el deterioro durante la conservación.
¿Qué es la glucólisis y dónde ocurre?
-La glucólisis es una vía metabólica que ocurre en el citoplasma de las células y degrada glucosa en piruvato, produciendo energía en forma de ATP.
Outlines
🔬 Introducción a la Bioquímica y Física de los Alimentos
La clase se divide en dos grandes temas: la bioquímica de los alimentos y la física de los alimentos. Se introduce la bioquímica como el estudio de la composición de los alimentos y las reacciones catalizadas por enzimas que afectan su constitución. También se explica que estas reacciones ocurren durante el procesamiento o deterioro de los alimentos. Se enfatiza la importancia de las enzimas, que son proteínas y actúan como catalizadores biológicos, acelerando las reacciones en los alimentos.
🧬 Aminoácidos esenciales y su importancia en las proteínas
Se detalla la estructura de las proteínas, compuestas por aminoácidos, y la importancia de los aminoácidos esenciales que los organismos no pueden sintetizar. Estos deben ser consumidos a través de la dieta. Se explica la relación entre la fenilalanina y la tirosina, y cómo una deficiencia de la primera afecta la producción de la segunda. Las proteínas y los aminoácidos son fundamentales en la bioquímica de los alimentos debido a su participación en las reacciones catalizadas por enzimas.
⚡ Glucólisis: proceso universal en las células
La glucólisis es una vía metabólica clave que ocurre en el citoplasma de todas las células vivientes. Se inicia con glucosa y produce piruvato, liberando energía en forma de ATP y NADH reducido. Este proceso es esencial para obtener energía, especialmente en ausencia de oxígeno, cuando ocurre la fermentación. La glucólisis es una de las primeras vías metabólicas que aparecieron en los seres vivos y es fundamental para la vida celular.
🍷 Fermentación y respiración celular
Se explica el proceso de fermentación, que ocurre en condiciones anaeróbicas (sin oxígeno) y da lugar a productos como ácido láctico o alcohol. En presencia de oxígeno, el piruvato se utiliza en la respiración celular, donde entra en el ciclo de Krebs y se produce energía adicional mediante el consumo de oxígeno. Las distintas rutas que sigue el piruvato dependen de la disponibilidad de oxígeno, lo que afecta el tipo de reacción que se lleva a cabo.
Mindmap
Keywords
💡Bioquímica de alimentos
💡Enzimas
💡Aminoácidos esenciales
💡Proteínas
💡Catalizador biológico
💡Sustrato
💡Producto
💡Especificidad enzimática
💡Glucólisis
💡Fermentación
Highlights
La clase se divide en dos grandes temas: bioquímica de alimentos y física de alimentos.
La bioquímica de los alimentos estudia la composición y las reacciones que provocan cambios en los alimentos, especialmente aquellas catalizadas por enzimas.
Las enzimas son proteínas que actúan como catalizadores biológicos, acelerando las reacciones que normalmente serían muy lentas.
Existen nueve aminoácidos esenciales que los humanos no pueden sintetizar, por lo que deben ser consumidos a través de los alimentos.
Las proteínas están compuestas por cadenas de aminoácidos, y su función está determinada por la secuencia y combinación de estos aminoácidos.
El sitio activo de una enzima es el lugar donde se acopla el sustrato para llevar a cabo la reacción química, transformándolo en un producto.
Las enzimas tienen dos propiedades fundamentales: su capacidad catalítica y su especificidad para ciertos sustratos.
Las reacciones bioquímicas catalizadas por enzimas son fundamentales en los procesos de deterioro y conservación de alimentos.
El metabolismo celular incluye vías como la glucólisis, que ocurre en el citoplasma y convierte la glucosa en piruvato.
La glucólisis es una vía metabólica universal presente en todas las células vivas, desde bacterias hasta células animales.
Durante la glucólisis, se produce ATP, que es la principal molécula de energía, junto con NADH reducido.
En condiciones anaeróbicas, el piruvato generado en la glucólisis se deriva hacia procesos de fermentación, como la fermentación láctica y alcohólica.
En presencia de oxígeno, el piruvato entra en la mitocondria para seguir el ciclo de Krebs y la cadena respiratoria, liberando dióxido de carbono y agua.
La fermentación acética involucra una fase anaeróbica y otra aeróbica, donde el alcohol se convierte en ácido acético.
El estudio de las reacciones bioquímicas en los alimentos ayuda a entender tanto el procesamiento intencional como el deterioro involuntario de los productos alimenticios.
Transcripts
como les dije hoy la clase de hoy la
vamos a dividir en dos grandes temas que
son prácticamente dos materias de la
carrera
Así que lo que vamos a ver acá es
realmente una presentación de cada uno
de esos temas
en un segundo que estoy buscando el
puntero
que van a hacer la bioquímica de
alimentos como primer parte y como
segunda parte de la física de los
alimentos te voy a ir compartiendo
algunas definiciones generales algunas
cosas las vamos leyendo y las voy
comentando y otras se lo voy a ir
explicando directamente
en cuanto bioquímica los alimentos les
traje estas dos definiciones
una de ellas dice que es el estudio de
la composición de los alimentos y de las
reacciones que conducen a cambios en su
constitución y sus características
estudia los alimentos como sistemas
químicos y describe los procesos
bioquímicos que ocurren en los alimentos
bueno en cuanto a composición química ya
tuvimos en la clase una clase pasada en
donde la composición básicamente la van
a ver en fundamento de los alimentos
pero en bioquímica se retoma para
recordar algunas cuestiones culturales y
luego se pasa así a las reacciones que
conducen a esos cambios pero no son
reacciones que ocurren espontáneamente
sino que van a ser reacciones del tipo
bioquímico que son reacciones
catalizadas por enzimas
la otra definición que tengo acá dice
estudia las reacciones bioquímicas
catalizadas por enzimas que ocurren los
alimentos ya sea durante el
procesamiento para su elaboración y
aquellas relacionadas a su deterioro o
cambios que sufren durante la
conservación es decir que acá esta
definición ya es un poquito más
específica habla de que vamos a estudiar
reacciones bioquímicas catalizadas por
encima y que esos llevan a cambio en el
alimento Cuándo van a suceder esos
cambios ya sean cuando se procese el
alimento o cuando el alimento se va
deteriorando durante la conservación del
mismo
bueno como estamos hablando de enzimas y
las enzimas son proteínas en esta en
este capítulo es importante entender
bien que es una proteína y que es una
enzima las proteínas como ya le dije un
poco ya lo vieron en otro teórico pero
los repetimos rápidamente acá son
polímeros de aminoácidos Unidos
portídicos y las enzimas es un tipo de
de proteínas O sea que las enzimas son
proteínas que tienen una propiedad
particular que son catalizadores
como se los Marco acá catalizadores
biológicos si tienen la capacidad de
acelerar la velocidad de reacción las
acciones que posiblemente demorarían
muchísimo tiempo en ocurrir
en presencia de una si no ocurren
rápidamente
bueno obviamente las enzimas van a
actuar sobre moléculas orgánicas que son
sintetizadas por los seres vivos y en
este caso particular vamos a hacer
referencia en en la materia que es hace
referencia bioquímica de alimento a las
moléculas orgánicas que van componiendo
los alimentos que derivan digamos
indirectamente de los seres vivos
pasando rápido esta este cuestiones de
las proteínas y ustedes saben que las
proteínas están conformados por veinte
aminoácidos diferentes O sea que las
combinaciones de esos aminoácidos
diferentes que van formando esas largas
cadenas de aminoácidos que son las
proteínas dan los distintos tipos de
proteínas y dentro de su aminoácido hay
nueves que esto se los retomo porque
creo que es importante que ustedes lo
vayan repitiendo desde el principio
desde el principio de su carrera dentro
de las proteínas dentro de aminoácidos
hay nueves que son esenciales Qué
significa que un aminoácido esencial que
los organismos no lo pueden sintetizar
los organismos animales y por lo tanto
nosotros por ejemplo los humanos y por
lo tanto debemos consumirlos junto con
los alimentos porque obviamente nuestro
organismo va a necesitar esos nueve
aminoácidos esenciales no los podemos
sintetizar por lo tanto lo tenemos que
incorporar nuestro organismo a través
del proceso de alimentación
no están en el listadito de los nueve
aminoácidos esenciales
le hizo leucina leucina lisina metionina
fenilalanina tirolina tetocano balín
espirina bueno los otros son los no
esenciales aunque la tirosina que está
acá la veo acá la tirosina deriva de la
fenila lanina es decir que si nosotros
no nos alimentamos correctamente y no
tenemos suficiente cantidad de fenil a
la angina también vamos a tener problema
con la tiroxina porque en el organismo
humano en el organismo animal bueno
organismo en general hay una enzima que
convierte la fenil alanina en tirosina
bueno Están en la fórmula de los
aminoácidos no nos vamos a detener acá
simplemente para que ustedes vean el
nombre la sigla que se utiliza el
símbolo la fórmula general que tiene y
la fórmula química de cada uno de los
aminoácidos fíjense que tiene toda la
fórmula una parte en negro que es común
a todos los aminoácidos es por eso se
llama aminoácidos tiene la función ácido
y una función amino Unido en el carbono
Alfa todo eso es como una a todos los
aminoácidos
y la diferencia siempre está en el r
bueno acá tiene la fórmula de los nueve
aminoácidos esenciales
Bueno vamos metiéndonos Ahora sí a lo
que hace más a la bioquímica que es el
concepto de enzima dijimos que eran
catalizadores biológicos son proteínas
que son catalizadores biológicos y por
lo tanto aceleran la velocidad de
reacción
esa reacción
necesita Por supuesto estar presente la
enzima que la proteína
Ahí está que estaría una proteína en un
polímero de aminoácido que va a tener un
lugar específico que se llama sitio
activo
la molécula que va a ser transformada
que recibe el nombre de sustrato y la
molécula que se obtiene después de la
reacción que es el producto por eso está
acá en forma de ecuación lo que sucede
en presencia de una enzima la enzima
capta el producto y lo transforma en
Perdón capta el sustrato y lo transforma
en producto piense que la enzima es una
molécula grande en comparación al
sustrato tiene el sitio este específico
activo que se llama Ven que hasta
simboliza un sitio activo donde van
interaccionando los aminoácidos de en
las cadenas RS de los aminoácidos que
forman la proteína de la enzima con el
sustrato lo tensiona le decía Incluso se
acomoda alrededor del estrato lo
tensiona y le genera una transformación
química con transformación química
implica que hubo un cambio en la
estructura de la molécula Incluso un
cambio energético en la molécula
y por eso pasó a ser ahora una molécula
distinta que se llama producto las
características que tiene las enzimas
son dos propiedades principales una que
es la que ya mencionamos de
catalizadores del poder catalítico Es
decir de acelerar las reacciones y la
otra es la especificidad y es
especificidad se la da el sitio activo
en este sitio activo solamente reconoce
determinados sustratos que se acoplan de
una manera bastante perfecta a ese sitio
y no es no no actúa con cualquier
sustrato actúa con determinados sustrato
incluso hay enzimas que solo actúan con
un solo tipo de sustrato es decir que
son muy específicas
entonces vayamos entendiendo tenemos las
enzimas esas enzimas catalizan
reacciones bioquímicas normalmente eso
está ocurriendo en un ser vivo ser vivo
en una célula de un ser vivo nosotros
los animales en las plantas en las
bacterias en los hongos en las levaduras
son todas células vivas que tienen un
montón de enzimas que están catalizando
reacciones que esas reacciones que están
catalizando dentro de la célula que lo
que constituye el metabolismo celular y
eso es lo que garantiza la vida de la
célula y la perpetúa la temperatura en
sentido que le permite crecer y
multiplicarse
ahora nosotros pensemos en los alimentos
es muy raro que comamos un ser vivo
entonces tomamos un pedazo de materia
orgánica y lo consumimos Bueno ese
pedazo de materia orgánico de alimento
si por un lado si lo vamos a procesar
pueden generarse cambios y durante el
procesamiento
puede ser que nosotros a propósito
generemos un cambio ser parte del
procesamiento sea la actividad
enzimática lo que no genera el alimento
el producto final o puede ser también
que ovat continúen ocurriendo procesos
bioquímicos por encima es que
permanecen en el alimento todavía activa
o por encima de microorganismos que
están digamos
atacando ese alimento y generando el
deterioro del alimento pues son también
se tienen en cuenta los cambios que van
sufriendo el alimento durante su
conservación
Bueno le vamos a ir presentando algunas
bien metabólicas para poder luego
aplicarla al concepto de los alimentos
esta vía metabólica que se denomina
Glucólisis y una vía que probablemente
muchos de ustedes ya la hayan visto en
el colegio secundario Aunque sea le
hayan mencionado la función que tiene se
la llama también a esta vía la
respiración anaeróbica
y ocurre en el citoplasma de las células
y parte de glucosa parte de glucosa un
monosacárido que termina luego de una
serie de reacciones cada uno de estos
numeritos Y di el nombre de una enzima
que está catalizando una reacción que va
transformando la glucosa en distintas
moléculas en forma secuencial hasta
terminar formando un compuesto una dos
moléculas en realidad de piruvato porque
la glucosa tiene seis carbono
final de la Glucólisis luego de esta
secuencia de reacciones del metabolismo
celular catalizada cada una por
reacciones termina dando dos piruvatos
esa vía que ocurre en el citoplasma y
pasa de glucosa piruvato y una vía
degradativa está degradando la glucosa
para obtener energía es decir que lo
utiliza la célula para grabar la glucosa
y producir energía y esa vía se denomina
Glucólisis en todas las células te toma
una bacteria y necesito plasma están las
enzimas que hacen la Glucólisis toman
una levadura en la levadura en
citoplasma está en la célula que
producen los Glucólisis agarra una
planta saca una célula ven en lo que hay
en el citoplasma de la célula y están
las enzimas que son responsables de la
Glucólisis lo mismo con una célula de
cualquier animal van a encontrar en su
citoplasma están Esta es una vía
universal está en todas las células
digamos vivientes actuales y si
considera que una de las primeras vía
metabólicas que empezaron a ocurrir en
los primeros seres vivos que poblaron
nuestro planeta
Por qué les di la Glucólisis bueno acá
hay una síntesis de lo que dije la
Glucólisis en el citoplasma de la célula
va de glucosa a dos piruvato y Bueno en
ese proceso de estas reacciones se va a
formar energía
esa energía
quede representada en una molécula que
se llama ATP ATP es símbolo a nivel
bioquímico de energía y además se va
formando este compuesto que se llama Nat
reducido Nat hidrógeno significa Nat
reducido que viene de un nato oxidado
que es el natsin el el digamos los
electrones y el hidrógeno entonces tenaz
oxidado pasa nada reducido y es
necesario este nato oxidado para que
pueda ocurrir la Glucólisis si se acaba
el nato oxidado Lamentablemente hay que
romper la Glucólisis entonces por eso es
parte de la Glucólisis es por el ATP y
digamos reducir
oxidado pasarlo a Nat reducido Y si la
Glucólisis en general Y por qué no es
tan interesante la Glucólisis bueno
porque es parte del metabolismo celular
y Porque además se lo utiliza para lo
que es el proceso de fermentación cuando
dentro de la célula no hay oxígeno o hay
escasez de oxígeno ese piruvato se
desvía hacia este recorrido que ustedes
ven hacia la izquierda bendice falta de
oxígeno organismo anaerobio que crecen
sin oxígeno o con insuficiencia de
oxígeno y ese piruvato se deriva estos
procesos de fermentación y en estos
procesos de fermentación tenemos
distintos tipos depende el
microorganismo que sea o el tipo de
célula que sea va a tener un tipo u otro
tipo de fermentación así tenemos la
fermentación láctica la fermentación
alcohólica hay otra fermentaciones Como
la butírica la procónica bueno y la
fermentación acética
la fermentación acética es realizada en
parte digamos por condiciones
anaeróbicas donde
se forma el alcohol pero después viene
el oxígeno y haya interviene otro tipo
de reacciones que la lleva a formar el
acético en cambio este piruvato si
estamos en una célula que normalmente
crece en condiciones aeróbicas es decir
con presencia de aire y oxígeno
seguiríamos este recorrido de la derecha
que es el típico recorrido de la
respiración celular en donde el piruvato
va a ingresar a la
mitocondriacetilcoal alimenta el ciclo
de kreb y vale tener respiratorias se
consume oxígeno se consume oxígeno y se
va liberando dióxido de carbono y agua
sería el proceso normal de respiración
celular en presencia de oxígeno cuando
sacamos el oxígeno al sistema lo que va
a ocurrir son este otro tipo de
reacciones que son las reacciones de
fermentación
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