Qué es la química del cuerpo
Las vías metabólicas del organismo humano forman una amplia red de reacciones más o menos interconectadas que a menudo comparten productos intermedios comunes. Las conversiones químicas que se producen durante las reacciones químicas pueden dividirse según el mecanismo general, compartido por todas las sustancias que se someten a esa reacción concreta. Por ejemplo, las reacciones de descarboxilación implican la separación de una molécula de CO2 del grupo carboxilo y sus sustratos incluyen varios ácidos carboxílicos.
Los alcoholes se caracterizan por la presencia de un grupo funcional OH-. Según el número de estos grupos en la molécula, los alcoholes pueden ser mono, di o polihídricos. Otra división se basa en la naturaleza del átomo de carbono al que se une un grupo OH-: alcoholes primarios (R-CH2-OH), secundarios (R1-CH(OH)-R2) y terciarios (C-R1R2R3(OH)).
El grupo carboxilo es capaz de disociarse, cuyo grado, para un ácido concreto, se expresa mediante la constante de disociación. En general, los ácidos carboxílicos pertenecen a los ácidos débiles, lo que significa que se disocian sólo parcialmente. El anión resultante (con el grupo -COO-) se denomina acetato.
La química del cuerpo humano
Una característica de un organismo vivo es el metabolismo, que es la suma de todas las reacciones químicas que se producen para mantener la salud y la vida de ese organismo. Los procesos de unión que has aprendido hasta ahora son reacciones químicas anabólicas; es decir, forman moléculas más grandes a partir de moléculas o átomos más pequeños. Pero recuerda que el metabolismo puede proceder en otra dirección: en las reacciones químicas catabólicas, los enlaces entre los componentes de las moléculas más grandes se rompen, liberando moléculas o átomos más pequeños. Ambos tipos de reacción implican intercambios no sólo de materia, sino de energía.
Las reacciones químicas requieren una cantidad de energía suficiente para que la materia colisione con la suficiente precisión y fuerza como para que se rompan los antiguos enlaces químicos y se formen otros nuevos. En general, la energía cinética es la forma de energía que impulsa cualquier tipo de materia en movimiento. Imagina que estás construyendo un muro de ladrillos. La energía que se necesita para levantar y colocar un ladrillo encima de otro es energía cinética, la energía que posee la materia debido a su movimiento. Una vez que el muro está colocado, almacena energía potencial. La energía potencial es la energía de posición, es decir, la energía que posee la materia debido a la posición o estructura de sus componentes. Si la pared de ladrillos se derrumba, la energía potencial almacenada se libera como energía cinética al caer los ladrillos.
Ejemplo de energía química en el cuerpo humano
Si pudieras ver todas las reacciones químicas que se producen en tu cuerpo a diario, te quedarías asombrado. Estas reacciones son la base de todo lo que hacemos, desde los alimentos que comemos hasta el mundo que nos rodea. Permítanos guiarle a través de su vida diaria, exponiendo la ciencia que probablemente da por sentada.
La primera parte del día la pasamos despertando y superando el aturdimiento por el descanso que hemos tenido esa noche (lo que se llama inercia del sueño). Una compleja gama de neurotransmisores y equilibrios hormonales intervienen en los ciclos que regulan el sueño y el despertar.
Tu cuerpo tiene un ritmo circadiano que ayuda a gestionar el estado de alerta de tu cuerpo durante el día y te mantiene somnoliento por la noche. Un par de horas antes de la hora de despertarse, activa los procesos fisiológicos necesarios para levantarse de la cama. Por ejemplo, envía un mensaje al cuerpo para que deje de producir la hormona melatonina, que favorece el sueño.
El siguiente punto en tu agenda matutina puede ser preparar el desayuno, ya que empiezas a sentir hambre. Cuando no has comido en un tiempo y tu estómago empieza a quejarse, los científicos dicen que sientes “hambre homeostática” porque tus reservas de energía se están agotando. Una hormona llamada grelina empieza a aumentar hasta que empiezas a comer.
Comentarios
El metabolismo es el conjunto de reacciones químicas que mantienen la vida en los organismos. Hemos visto ejemplos de procesos metabólicos en los metabolitos primarios y secundarios tratados en el capítulo 6. En general, los tres propósitos principales del metabolismo son: (1) la conversión de los alimentos en energía para hacer funcionar los procesos celulares; (2) la conversión de los alimentos/combustibles en bloques de construcción para proteínas, lípidos, ácidos nucleicos y carbohidratos; y (3) la eliminación de los productos de desecho. Estas reacciones catalizadas por enzimas permiten a los organismos crecer y reproducirse, mantener sus estructuras y responder a su entorno. (La palabra metabolismo también puede referirse a la suma de todas las reacciones químicas que se producen en los organismos vivos, incluyendo la digestión y el transporte de sustancias hacia y entre las diferentes células, en cuyo caso el conjunto de reacciones descritas anteriormente dentro de las células se denomina metabolismo intermedio).
Las reacciones metabólicas pueden clasificarse como catabólicas, es decir, la descomposición de compuestos (por ejemplo, la descomposición de las proteínas en aminoácidos durante la digestión), o anabólicas, es decir, la construcción (síntesis) de compuestos (como proteínas, hidratos de carbono, lípidos y ácidos nucleicos). Por lo general, el catabolismo libera energía y el anabolismo la consume.