Macromoléculas: química e importancia de los carbohidratos, las proteínas y los lípidos
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Una tortilla, un huevo y un aguacate aportan cosas distintas: energía rápida, materiales para construir el cuerpo y reservas de energía. Esas funciones dependen de la estructura química de tres grandes grupos de moléculas: los carbohidratos, las proteínas y los lípidos.
En tu libro: este tema está en las páginas 235 a 240 de Saberes y pensamiento científico. Tercer grado (SEP).
Alimentación, nutrición y metabolismo
- La alimentación es la acción de elegir, preparar e ingerir alimentos.
- La nutrición es el proceso por el que el organismo capta, asimila y transforma los nutrientes.
- El metabolismo es el conjunto de reacciones químicas del cuerpo. Tiene dos partes:
- Catabolismo: degrada moléculas complejas en otras más simples y libera energía.
- Anabolismo: forma moléculas complejas a partir de otras simples y gasta energía.
Los nutrientes se dividen en macronutrientes (se necesitan en grandes cantidades: carbohidratos, proteínas y grasas) y micronutrientes (en cantidades pequeñas: vitaminas y minerales). Los nutrientes esenciales son los que el cuerpo necesita pero no puede fabricar, así que debe obtenerlos de los alimentos.
Carbohidratos
Los carbohidratos (glúcidos o azúcares) están formados por carbono, hidrógeno y oxígeno, con la fórmula general . El más conocido es la glucosa, , que las plantas fabrican en la fotosíntesis:
| Según su estructura | Qué son | Ejemplos |
|---|---|---|
| Monosacáridos | Una sola unidad de azúcar | Glucosa, fructosa, galactosa |
| Disacáridos | Dos monosacáridos unidos | Sacarosa (azúcar de caña: glucosa + fructosa), lactosa (de la leche), maltosa |
| Polisacáridos | Cientos o miles de monosacáridos | Almidón (reserva de las plantas), celulosa (fibra vegetal), glucógeno (reserva en el hígado y los músculos) |
Según la rapidez con que se aprovechan:
- Simples: se digieren rápido y dan energía inmediata (glucosa y fructosa de frutas y miel, lactosa).
- Complejos: se digieren lentamente (almidón de cereales, tubérculos y raíces; celulosa).
Son la principal fuente de energía del cuerpo (4 kcal por gramo). Conviene preferir cereales, frutas, verduras y leguminosas, y reducir los refrescos, dulces, pan dulce y galletas.
Proteínas
Las proteínas son moléculas enormes formadas por cientos o miles de aminoácidos unidos. Son los «ladrillos» del cuerpo:
- Estructurales: forman músculos, piel, órganos y la sangre.
- Enzimas: son catalizadores, es decir, aceleran las reacciones químicas del metabolismo, que sin ellas serían demasiado lentas.
- Transporte: la hemoglobina lleva oxígeno en los glóbulos rojos.
- Defensa y regulación: forman anticuerpos y algunas hormonas, y participan en la coagulación.
El cuerpo usa 20 aminoácidos; puede fabricar la mayoría, pero nueve son esenciales y deben venir de la dieta: valina, leucina, isoleucina, treonina, lisina, metionina, histidina, fenilalanina y triptófano. Fuentes de proteínas: carne, pescado, huevo, leche, cereales y leguminosas (la combinación de maíz y frijol aporta proteína de buena calidad). Aportan 4 kcal por gramo.
Lípidos
Los lípidos o grasas están formados por carbono, hidrógeno y oxígeno (algunos también por fósforo y nitrógeno). Son insolubles en agua y solubles en disolventes orgánicos como el cloroformo.
- Son la reserva de energía: aportan 9 kcal por gramo, más del doble que los carbohidratos y las proteínas.
- Forman las membranas celulares.
- Aíslan del frío y ayudan a regular la temperatura.
- Funcionan como hormonas, pigmentos y mensajeros químicos.
Las grasas suelen ser de origen animal y los aceites, de origen vegetal: semillas oleaginosas (nueces, almendras, pepitas, girasol, soya, canola, cártamo), aguacate y aceitunas.
Las vitaminas liposolubles (página 240)
| Vitamina | Función | Fuentes |
|---|---|---|
| A | Visión, piel, sistema inmunológico | Hígado, aceites de pescado, lácteos, huevo |
| D | Absorción de calcio para los huesos | Se produce en la piel con la luz solar; pescados grasos, huevo, lácteos |
| E | Antioxidante; protege las membranas celulares | Aceites vegetales, frutos secos, verduras de hoja verde, germen de trigo |
| K | Coagulación de la sangre | Espinacas, brócoli, repollo, aceites de soya y oliva |
Las necesidades de energía
Una persona con actividad física poco exigente necesita de 1 500 a 2 000 kcal al día; un deportista de alto rendimiento, de 3 000 a 4 500. Si alguien consume más energía de la que gasta, aumenta de peso; si gasta más de la que consume, lo pierde.
Comprueba lo aprendido
1. ¿Qué macromolécula es la principal fuente de energía del cuerpo?
Los carbohidratos.
2. ¿Qué es un aminoácido esencial?
Uno que el cuerpo no puede fabricar y que debe obtener de los alimentos; hay nueve.
3. ¿Por qué los lípidos son la reserva de energía del cuerpo?
Porque aportan 9 kcal por gramo, más del doble que los carbohidratos o las proteínas, y se almacenan en el tejido adiposo.
Practica con los ejercicios resueltos de esta unidad:
Ejercicios de alimentación, salud y sustentabilidad
Temas relacionados: alimentación y salud y vitaminas, minerales y agua en el curso de Saberes y pensamiento científico 3. Para profundizar, revisa biomoléculas: carbohidratos y lípidos y proteínas, ácidos nucleicos y vitaminas en el curso de biología de preparatoria.
Referencias
- Secretaría de Educación Pública (2024). Colección Nanahuatzin. Saberes y pensamiento científico. Tercer grado. SEP, pp. 235-240.
- Nelson, D. L. y Cox, M. M. (2019). Lehninger. Principios de bioquímica (7.ª ed.). Omega.
- Casanueva, E., Kaufer-Horwitz, M., Pérez-Lizaur, A. B. y Arroyo, P. (2008). Nutriología médica (3.ª ed.). Médica Panamericana.
