1. DETECCIÓN DE BIOMOLÉCULAS EN ALIMENTOS
Recuerda
Las biomoléculas son las moléculas que constituyen los seres vivos.
Las biomoléculas se forman, a su vez, por la combinación de los bioelementos: C, H, N, P...
Todos los seres vivos están constituidos por biomoléculas, que forman sus estructuras y les aportan la energía suficiente para realizar las funciones vitales. Los procesos implicados en la función de nutrición permiten a los seres vivos obtener biomoléculas para poder sintetizar las suyas propias.
Los seres humanos somos seres vivos heterótrofos, puesto que para alimentarnos necesitamos tomar materia orgánica del medio, esto es, alimentarnos de otros seres vivos. De los alimentos que ingerimos obtenemos los nutrientes que serán la base de las biomoléculas que constituyen nuestro organismo.
La mayoría de los alimentos contienen varios nutrientes en diferentes proporciones, aunque ninguno de ellos reúne todos los tipos de nutrientes o biomoléculas. Por esa razón, debemos combinarlos en nuestra alimentación diaria.
Se denomina dieta a la cantidad y al tipo de alimento que una persona consume diariamente.
Las biomoléculas presentes en los seres vivos son de dos tipos: orgánicas (glúcidos, lípidos, proteínas, vitaminas y ácidos nucleicos) e inorgánicas (agua y sales minerales).
¿Qué funciones cumplen las biomoléculas presentes en los alimentos?
1.1. GlúcidosLa función principal de los glúcidos es aportar energía. Se encuentran en muchos alimentos de consumo diario.
Glúcidos sencillos o azúcares
Son sustancias de sabor dulce, cristalinas y solubles en agua.monosácaridos, pueden ser utilizados directamente por nuestras células; por ejemplo, la glucosa o la fructosa que se encuentran en la fruta.
Glúcidos sencillos o azúcares
Otros glúcidos sencillos, los disacáridos, están formados por la unión de dos monosacáridos, y el organismo debe separarlos para poder utilizarlos; por ejemplo, la sacarosa del azúcar que tomamos en casa, formada por la unión de una glucosa y una fructosa.
Glúcidos complejos
Estos glúcidos no son dulces ni cristalinos. Son moléculas formadas por la unión de muchos monosacáridos. Nuestro organismo debe romper o digerir estos glúcidos complejos para obtener energía. De ellos, el más importante en nuestra alimentación es el almidón, biomolécula utilizada como reserva energética por los vegetales, como la patata o los cereales.
Métodos de detección de glúcidos
Para saber si un alimento contiene glúcidos y de qué tipo son se pueden utilizar diferentes métodos de determinación:
¿Qué método de detección se ha utilizado y cuál ha sido el resultado en el tubo de la derecha?
Método Detecta Resultado
Reacción de Benedict Glúcidos
Positivo: precipitado rojo ladrillo.
Reacción de Fehling Glúcidos
Positivo: precipitado rojo ladrillo.
Reacción con lugol Polisacáridos
Positivo: solución violeta.
Reactivo de Tollens Aldehídos o cetonas
Si el glúcido es aldehído se forma un espejo de color plata, y si es cetona, uno amarillento.
1.2. LípidosLos lípidos son un grupo de biomoléculas diversas insolubles en agua. Dentro de ellos destacan las grasas, que son muy energéticas. Las grasas se clasifican en:
Grasas saturadas
Son sólidas a temperatura ambiente y, salvo excepciones, de origen animal.
Grasas insaturadas
Son líquidas a temperatura ambiente y, generalmente, de origen vegetal.
Métodos de detección de lípidos
Método Detecta Resultado
Técnica de Sudán III Grasas
Positivo: solución roja-anaranjada.
Pruebas de solubilidad Lípidos
Positivo: al añadir disolventes orgánicos (éter, cloroformo, etc.) se disuelven las gotas que se forman cuando las grasas están en una solución acuosa.
Prueba de Lieberman Colesterol
La solución inicial es rosa. Al ir añadiendo agentes deshidratantes (ácido sulfúrico o anhídrido acético), si hay colesterol en la muestra, esta vira a un color verde.
1.3. ProteínasLas proteínas son, después del agua, las biomoléculas más numerosas del organismo. Desempeñan funciones biológicas muy diversas. Están formadas por la unión de largas cadenas de otras biomoléculas más sencillas, los aminoácidos. Si estos forman cadenas cortas, se habla de péptidos.
¿Por qué las proteínas son las biomoléculas orgánicas más numerosas?
Existe una gran diversidad de proteínas en los seres vivos, y cada una de ellas desempeña una función biológica específica.
Función estructural
Colágeno
Función digestiva
Enzimas digestivas.
Función transportadora
Hemoglobina.
Función inmununológica
Células defensivas.
Función hormonal
Hormona del crecimiento.
Función contráctil
Actina y miosina.
Alimentos ricos en proteínas.
Esta enorme diversidad se debe a que las combinaciones que pueden establecerse entre los aminoácidos que componen su estructura son muy numerosas.
Para formar las proteínas, las células pueden aprovechar los aminoácidos que proceden de las que contienen los alimentos que consumimos, o bien sintetizarlos por ellas mismas. Sin embargo, nuestras células no pueden sintetizar todos los aminoácidos, de ahí que algunos de ellos debamos incorporarlos necesariamente a través de los alimentos.
Se denominan aminoácidos esenciales aquellos que el ser humano no puede sintetizar y ha de incorporar a través de los alimentos.
Los alimentos más ricos en proteínas son de origen animal: la carne, los huevos, el pescado o la leche. Los de origen vegetal, además de tener menor proporción de proteínas, son deficitarios en algunos aminoácidos.
Métodos de detección de proteínas
Reacción Detecta Resultado
Biuret Proteínas y péptidos, pero no aminoácidos.
Positivo: solución violeta.
Método de Bradford (usa el colorante azul de Comassie)Proteínas.
Positivo: solución azul.
1.4. VitaminasLas vitaminas son compuestos orgánicos fundamentales para el funcionamiento celular, el crecimiento y el desarrollo. Pueden encontrarse en alimentos como las frutas, carnes, pescados, verduras o legumbres.
Se clasifican en dos grupos:
Liposolubles: son las vitaminas A, D, E y K, y se almacenan en el hígado.Hidrosolubles: son solubles en agua, pero no en lípidos. Son la vitamina C y las del grupo B. La B12 puede almacenarse en el hígado, pero el resto no se almacenan en el organismo, por eso deben usarse antes de que sean excretadas en la orina.
Métodos de detección de vitaminas
La mayoría de las vitaminas son sensibles a la luz y se oxidan rápidamente. También pueden ser sensibles al calor. Existen diferentes métodos de detección de las vitaminas en función de su naturaleza química. La vitamina C, por ejemplo, reduce algunos reactivos, como el azul de metileno, al que decoloran.
1.5. Ácidos nucleicosLos ácidos nucleicos, más concretamente el ADN y el ARN, son las biomoléculas que contienen y transportan la información genética del individuo, responsable del funcionamiento de todas sus células.
Estas biomoléculas son una fuente importante de monosacáridos y fosfatos, que pueden utilizarse para sintetizar nuevos ácidos nucleicos, formar los huesos u originar moléculas transportadoras de energía, como el adenosín trifosfato (ATP).
ADN extraído de una muestra de tejido humano.
Abundan en alimentos como los mariscos, las nueces, algunos pescados (sardinas, boquerones, bacalao...) o la soja.
Métodos de detección de ácidos nucleicos
Para extraer los ácidos nucleicos de las células es necesario romper la membrana celular e inactivar las enzimas que degradan estas moléculas, que se encuentran en el citoplasma celular.
Esto se consigue con una solución en la que se añaden tanto detergentes, para romper las membranas celulares, como una alta concentración de sales que inactiven las enzimas.
1.6. Biomoléculas inorgánicas: agua y sales minerales
¿Qué crees que puede ocurrir si no ingerimos suficiente agua?
El agua es la biomolécula más abundante en nuestro organismo. Necesitamos beber unos dos litros y medio al día. Pero no toda el agua que incorporamos a nuestro organismo procede de los líquidos que tomamos. Muchos alimentos, como la fruta y las verduras, contienen gran cantidad de agua.
Principales funciones del agua en el organismo.
Las sales minerales son sustancias inorgánicas presentes, en cantidad variable, en todos los alimentos y bebidas que consumimos.
Desempeñan funciones fundamentales para nuestro organismo: estructural, pues forman los huesos y los dientes, y reguladora del metabolismo, ya que permiten el correcto funcionamiento de órganos y sistemas. Los minerales más necesarios son el magnesio, el potasio, el sodio y el calcio. Los que menos necesitamos, aunque también son imprescindibles, son el hierro, el cinc, el cobre y el yodo.
La diferencia de concentración de sales entre el citoplasma celular y su medio externo regula la entrada o salida de agua de las células mediante la ósmosis, fundamental para la supervivencia de estas.
Ideas claras
Los alimentos que ingerimos en nuestra dieta están formados por distintas biomoléculas: glúcidos, lípidos, proteínas, vitaminas, ácidos nucleicos, agua y sales minerales.
Los métodos que se usan para detectar las biomoléculas presentes en los alimentos dependen de sus características fisicoquímicas.
Métodos de detección de agua y sales minerales
La cantidad de agua presente en un alimento se puede calcular si pesamos el alimento antes y después de ser deshidratado por calor. De esta manera obtendremos el porcentaje de agua presente en él.
Existen diferentes métodos para identificar las sales que componen los alimentos a partir de reacciones de precipitación.
