Biología y Química Esencial: Composición Celular, Minerales, Ácidos-Bases y pH Biológico

Composición corporal

CHON: Proteínas 11 % 17 %; G 9 % 13,8 %; CH 1 % 1,5 %; H2O 40 % 61,6 %; SM 4 % 6,1 %.

Orgánulos celulares

• Mitocondria: oxidación de ácidos grasos, aminoácidos, ácido pirúvico; crestas y fosforilación oxidativa.
• Microsomas: peroxisomas, glioxisomas, hidrogenosomas.
• Retículo endoplasmático (RE): rugoso (síntesis de proteínas) y liso (síntesis de colesterol y sustancias lipídicas).
• Ribosomas.
• Aparato de Golgi: secreción, producción de componentes de la pared celular y modificación de la fracción glucocálica.
• Lisosomas: digestión intracelular.

Lisosomas y fagocitosis

Leucocitos (fagocitos): fagocitan bacterias patógenas.

Macrófagos: eliminan partículas en los alvéolos pulmonares.

Cloroplastos y fotosíntesis

Los cloroplastos contienen clorofila (verde). Ecuación: CO₂ + H₂O + luz → HC + O₂.

Cromoplastos

• Clorofilas (verdes)
• Carotenos (α, β, γ)
• Flavonas (α, azules, rojas)

Leucoplastos

• Amiloplastos: almacenan hidratos de carbono.
• Proteoplastos: almacenan proteínas.
• Oleoplastos: almacenan lípidos.

Células especializadas

Células hepáticas y cartilaginosas (2 años); osteoclastos (6–10 núcleos); plasmodio; fibra estriada.

Valores de referencia

• Glóbulos sanguíneos: 85 %
• Hígado: 60–70 %
• Riñón: 85 %
• Sangre: 83 %
• Músculo: 70–75 %
• Huesos: 20–40 %
• Dentina: 10 %
• Embrión: 95 %
• Feto: 90 %
• Recién nacido: 80 %
• Adulto: 60–65 %
• Anciano: < 60 %

Macroelementos

Calcio (Ca)

Plasma: 8,5–10,5 mg/dl. Esqueleto: 98 %. Niños: 4–6,5 mg/dl; adultos: 3–5 mg/dl. Requerimiento: 800 mg/día.

Fósforo (P)

600–900 g en el organismo; 85 % en materia orgánica (huesos y dientes).

Magnesio (Mg)

25 g; principalmente en tejidos blandos. Requerimiento: 300–350 mg/día. Fuentes: vegetales, cereales, frutas, legumbres.

Hierro (Fe)

Total: 4 g; 2,5 g en hemoglobina. Valores: hombres 14–32 µmol/l; mujeres 18–45 µmol/l. Requerimientos: hombres 10–12 mg; mujeres 15–18 mg; niños 13–15 mg. Fuentes: hígado, carne roja, pescado, yema de huevo.

Distribución del hierro

Hemoglobina 5 mg; hemoglobina complementaria 10 mg; cerebro 2,5 mg; hígado 8 mg; linfa 7 mg; receptores 0,4 mg; enzimas 4 mg; células 0,1 mg.

Oligoelementos

Flúor (F)

Exceso: fluorosis dental y ósea. Requerimiento: 1 mg.

Yodo (I)

Fuentes: pescado, crustáceos, cefalópodos. Necesario para la síntesis de tiroxina en la glándula tiroides.

Zinc (Zn)

Total: 2 g; lesiones cutáneas si hay déficit (< 5 mg). Requerimiento: 10–15 mg/día. Fuentes: carne, cereales, legumbres.

Cobre (Cu)

50 % en estómago e intestino. Plasma: 10–22 µmol/l. Enfermedad de Menkes: retraso mental y pelo frágil. Enfermedad de Wilson: depósito de cobre en hígado, riñones y cerebro.

Otros

• Cobalto: forma parte de la vitamina B12.
• Contaminantes: cadmio, litio, arsénico, vanadio. Intoxicación: plomo, magnesio, cadmio.
• Selenio: defiende al organismo de la oxidación. Fuentes: vísceras, carnes, cereales, mariscos.

Ácidos y bases

Teorías

• Lavoisier: el oxígeno forma ácidos.
• Davy: el hidrógeno forma ácidos.
• Arrhenius: ácido es un compuesto que libera iones H⁺; base es un compuesto que libera iones OH^- (ej. NH₃).
• Brønsted-Lowry: ácido es toda sustancia capaz de donar protones; base, la que los acepta.
• Lewis: ácido es la sustancia capaz de ceder un par de electrones; base, la capaz de aceptar dos electrones.

Fuerza de ácidos y bases

Ácidos y bases fuertes se ionizan totalmente en solución; débiles, parcialmente.

pH de fluidos biológicos

• Pseudo-sangre: 7,35–7,45
• Jugo gástrico: 1–2
• Jugo pancreático: 7–8
• Saliva: 6,8
• Sudor: 4,5–7,5
• Lágrima: 7,4
• Bilis: 7,4–8
• Orina: 4,5–7,5
• Adulto: 7
• Ácido láctico: 3
• Jugo intestinal: 2,4
• Jugo nasal: 3,5
• Jugo abdominal: 10
• Leche materna: 10,6

pH de otras sustancias

• Ácido tartárico: 1,2–2,8
• Ácido nítrico: 3,1–4,4
• Ácido acético: 6–7,6
• Ácido carbónico: 7,2–8,8
• Fluido de la superficie (fósforo): 8,3–10