Tipos de Nutrientes

Tipos de nutrientes: Fuentes y funciones

A continuación trataremos los distintos nutrientes que encontrarás en la mayoría de las comidas que ingieres y sus funciones.

Proteínas

Las proteínas están formadas por largas cadenas de aminoácidos y son esenciales para la reparación y el mantenimiento de las células corporales. Los aminoácidos se consumen de alimentos como la carne, el pescado, los lácteos, los huevos, los frutos secos y las legumbres, y luego se convierten en proteínas en la síntesis proteica llevada a cabo por moléculas de ARN y ribosomas. Éstos son algunos de los usos de las proteínas en plantas y animales:

• Enzimas: todas las enzimas son proteínas. Estas moléculas aceleran las reacciones bioquímicas ofreciendo una vía diferente para la reacción y disminuyendo la energía de activación. La liberación de energía, la contracción muscular y la digestión dependen de las enzimas.
• Transporte de sangre: la hemoglobina es la proteína que transporta la sangre por el cuerpo.
• Hormonas: muchas hormonas están formadas por proteínas. Las hormonas también se unen a receptores proteicos de células y órganos y transmiten instrucciones.
• Estructura: las proteínas fibrosas como el colágeno y la queratina proporcionan integridad estructural a los huesos, la piel y el pelo.
• Sistema inmunitario: los anticuerpos que atacan a los patógenos extraños están formados por proteínas.
• Fototropismo en las plantas: las proteínas son esenciales en las plantas para responder a los cambios de luz y controlar el fototropismo.

Hidratos de carbono

Los hidratos de carbono son moléculas orgánicas que se encuentran en el pan, la pasta, las verduras feculentas, la avena y los cereales. Suelen dividirse en dos grupos: hidratos de carbono simples (azúcares) e hidratos de carbono complejos (almidón, glucógeno, fibra). Los hidratos de carbono se descomponen en glucosa, que a su vez se descompone durante la glucólisis en piruvato y lactato. Otras reacciones, como el ciclo de Krebs, producen trifosfato de adenosina (la molécula de energía) y dióxido de carbono. Echa un vistazo a nuestro artículo sobre la respiración aeróbica para obtener más información.

- Contenido de StudySmarter (Respiración aeróbica)

Éstos son los usos de los hidratos de carbono en plantas y animales:

• Energía: los hidratos de carbono son una fuente vital de energía y se descomponen en glucosa en la respiración aeróbica. Los hidratos de carbono simples se descomponen rápidamente para liberar energía en poco tiempo, mientras que los hidratos de carbono complejos tardan más en descomponerse y liberan energía más lentamente.
• Almacenamiento: cuando un organismo tiene suficiente glucosa para llevar a cabo procesos bioquímicos, convertirá la glucosa en una molécula de almacenamiento. Esta molécula es el glucógeno en los animales y se almacena en el hígado y los músculos, mientras que las plantas almacenan la glucosa en forma de almidón.
• Digestión: la fibra no se digiere y, en cambio, ayuda a la digestión moviendo los alimentos sin problemas por todo el aparato digestivo.
• Conservación muscular: cuando no se dispone de glucosa, el cuerpo descompone los músculos en aminoácidos y los utiliza como energía. Por tanto, un suministro constante de hidratos de carbono es esencial para evitar estas medidas drásticas.

Lípidos

Los tipos de lípidos incluyen los triglicéridos (tres ácidos grasos y glicerol), los esteroles (como el colesterol) y los fosfolípidos. Estas moléculas se encuentran en aceites, grasas (como la manteca de cerdo y la mantequilla), alimentos procesados, carnes y frutos secos. Cada gramo de grasa contiene 9 calorías, frente a sólo 4 calorías en cada gramo de hidratos de carbono, por lo que la descomposición de las grasas libera mucha energía. Veamos algunos de los usos de las grasas en el organismo:

• Energía: la descomposición de las grasas libera mucha energía, por lo que estas moléculas pueden ser útiles cuando se necesita energía para regular la temperatura corporal o contraer los músculos.
• Vitaminas ADEK: estas vitaminas se denominan "liposolubles". Esto significa que los lípidos deben estar presentes en el intestino delgado cuando estas vitaminas atraviesan el aparato digestivo para que actúen.
• Protección de los órganos: cuando la grasa no se utiliza para obtener energía, a menudo se almacena alrededor de los órganos delicados para protegerlos. Este proceso es esencial para la supervivencia, por lo que, en ausencia de lípidos, los hidratos de carbono se convertirán en grasas.
• Ácidos grasos esenciales: los tres ácidos grasos esenciales (linolénico, araquidónico y linoleico) sólo pueden encontrarse en los lípidos, y son fundamentales para la salud del corazón y la función cerebral.
• Transporte entre células: las bicapas de fosfolípidos rodean las células del cuerpo y controlan qué moléculas entran y salen de la célula. La cabeza fosfatada es hidrófila (amante del agua), por lo que está en el exterior de la membrana, mientras que la cola grasa es hidrófoba, por lo que está en el interior de la bicapa.

Figura 1: diagrama de una bicapa fosfolipídica, vía Wikimedia commons.

Vitaminas

Las vitaminas son nutrientes orgánicos que se distinguen por su solubilidad. Las vitaminas B y C son solubles en agua, mientras que las vitaminas A, D, E y K son solubles en grasa. Éstas son las funciones de cada vitamina

• B1, B2, B3, B4 y B6 ayudan a las reacciones bioquímicas implicadas en el metabolismo

• LaB7 ayuda específicamente con los aminoácidos y los ácidos grasos.

• LaB9 es esencial para el crecimiento, reparación y mantenimiento de las células.

• LaB12 ayuda a la síntesis de glóbulos rojos.

• Lavitamina Ces un antioxidante.

• La vitaminaA mantiene sano el sistema inmunitario.

• Lavitamina D es para unos huesos y dientes sanos.

• La vitaminaE también es antioxidante.

• Lavitamina K ayuda a la coagulación de la sangre.

Minerales

Por otra parte, los minerales son sustancias inorgánicas que se necesitan en cantidades ínfimas. Sin embargo, siguen siendo necesarios para ayudar en diversos procesos bioquímicos:

• El calcio asegura unos dientes y huesos fuertes y ayuda a la contracción muscular y a la coordinación nerviosa.
• Elhierro trabaja en coalición con la hemoglobina para transportar la sangre por el cuerpo.
• El cloruro mantiene la acidez estomacal y equilibra los fluidos.
• Elsodio y el potasio equilibran los líquidos y contribuyen a la contracción muscular y la coordinación nerviosa.
• El magnesio ayuda a la síntesis de proteínas y desempeña pequeñas funciones en la contracción muscular y el sistema nervioso.

Agua

Nuestro cuerpo está formado por aproximadamente un 60% de agua, por lo que es lógico que necesitemos mucha. El agua proporciona el medio acuoso para que se produzcan todas las reacciones químicas. Sin ella, ¡nuestros sistemas orgánicos dejarían de funcionar! Necesitamos unos 2 litros de agua al día.

Nutrientes elementales

Veamos algunos elementos que son grandes componentes de la mayoría de los nutrientes.

Nitrógeno

El nitrógeno circula por los ecosistemas a través de bacterias fijadoras de nitrógeno y de su absorción por los consumidores. El nitrógeno es esencial en plantas y animales por las siguientes razones:

• Clorofila - el nitrógeno es un componente principal de la clorofila, por lo que se necesita mucho nitrógeno para producir la máxima cantidad de pigmento clorofílico para que las plantas puedan hacer la mayor fotosíntesis posible.

• ADN - el nitrógeno está presente en los nucleótidos, que son los componentes básicos del ADN. El ADN es el material genético que proporciona las instrucciones para todos los procesos bioquímicos y la información hereditaria.

• ATP - los monómeros que componen la molécula de transferencia de energía adenosín trifosfato contienen nitrógeno. El ATP es fundamental para controlar la transferencia de energía en los procesos metabólicos.

• Aminoácidos - el nitrógeno constituye una parte importante de los residuos de aminoácidos, que son los componentes básicos en la fabricación de proteínas. Estas proteínas son esenciales para fabricar estructuras protectoras y enzimas útiles.

Fósforo

El fósforo es un elemento extremadamente raro que circula entre las rocas, los suelos, los océanos y los ecosistemas muy lentamente. El fósforo es importante en el organismo por las siguientes razones:

• El fósforo es una molécula importante para la formación de huesos y dientes.

• El fósforo es necesario para construir las moléculas de ADN y ARN , que son moléculas necesarias para almacenar material genético y sintetizar proteínas.

• La liberación de energía requiere fósforo, ya que es un componente del ATP.

• En la construcción de las membranas celulares, el fósforo es esencial para la síntesis de fosfolípidos.

• El fósforo es vital en la contracción muscular, el ritmo de los latidos del corazón y las conexiones nerviosas.

Figura 2: He aquí la ecuación que muestra la descomposición de la molécula energética ATP en ADP (adenosín difosfato) y fosfato inorgánico (y liberación de energía).

El carbono

El carbono forma la columna vertebral estructural de todas las moléculas orgánicas. La capacidad del carbono para formar enlaces covalentes fuertes en la naturaleza lo convierte en una molécula muy singular y útil. He aquí cómo se utiliza el carbono en el cuerpo:

• El carbono es la columna vertebral de las moléculas de glucosa, por lo que es esencial en la respiración aeróbica y la liberación de energía en el organismo.

• El carbono es un componente clave de las proteínas, los lípidos y las grasas.

• Los enlaces simples y dobles carbono-carbono determinan si los ácidos grasos son saturados o insaturados.