IES CONSELLERIA 1º Grado Superior

Fundamentos biológicos

Metabolismo energético El metabolismo es el conjunto de reacciones bioquímicas y procesos físico-químicos que ocurren en las células y permiten las diversas actividades como crecimiento, reproducción así como el mantenimiento de sus estructuras. Distinguimos dos fases - CATABOLISMO - ANABOLISMO Fuentes de energía Reserva de fosfágenos (disponibles en los puentes cruzados de actina-miosina). Alimentos - Hidratos de carbono (glúcidos, azúcares, carbohidratos….) - Lípidos (grasas...) - Proteínas

Metabolismo de las reservas de fosfágenos • Los fosfágenos de alta energía permiten realizar acciones de alta intensidad durante unos pocos segundos: ATP – PC – ADP – AMP – GTP – UTP ( adenosín trifosfato, fosfocreatina, adenosín monofosfato, guanosín trifosfato, uridín trifosfato)

El ATP es el compuesto que utilizan nuestros músculos para poder contraerse. Su fórmula es C10H16N5O13P3

Reservas de fosfágenos en el organismo • ATP muscular: 5 mmol/gr músculo = 4-5 segundos de actividad ATP ADP + Pi + Energía • PC en músculo: 25 mmol/gr músculo = 20-25 segundos de actividad ADP + PC = ATP + C

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Recuperación de fosfágenos • 2’ = 60% • 5’ = 95% • 8-10’ 100% Conocer estos porcentajes de resíntesis es importante en el entrenamiento deportivo

Hidratos de carbono Pueden ser – Monosacáridos (Triosas – Tetrosas – Pentosas – Hexosas) – Disacáridos : Unión de dos monosacáridos – Polisacáridos: Cadenas largas de monosacáridos MONOSACÁRIDOS

DISACÁRIDOS: Dos monosacáridos unidos por un enlace glucosídico. Al unirse dos monosacáridos se pierde una molécula de agua

Sacarosa

Maltosa

POLISACÁRIDOS: Polímeros formados por la unión de muchos monosacáridos. Funcionan como reservas energéticas tanto en plantas como en animales - Almidón: Polisacárido de reserva de las plantas, formado por la unión de cientos de unidades de glucosa. Cuando las células de las hojas producen azúcares mediante la fotosíntesis, almacenan una parte de ellos como almidón y otra la envían a las raíces y las semillas. - Glucógeno: Se almacena como fuente de energía en el hígado y los músculos de animales, entre ellos los seres humanos - Celulosa: Funciona como elemento estructural en la célula vegetal al formar parte de la pared celular, brindándole sostén y protección. También es importante como materia prima para la fabricación de papel. - Quitina: Es resistente y ligeramente flexible, proporciona soporte a los cuerpos, por lo demás blandos, de los artrópodos (insectos, arañas, etc.) y los hongos.

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La glucosa es el monosacárido que utiliza el músculo esquelético - Glucosa sanguínea - Glucógeno de reserva (glucogenólisis) - Gluconeogénesis hepática (síntesis de glucosa a partir de precursores no glucídicos, como por ejemplo aminoácidos, lactato, piruvato, glicerol….) Su fómula es C6H12O6

Biosíntesis: LAS PLANTAS:

6 CO2 + 6 H20

C6H1206 + 602

Los seres heterótrofos

-toman la glucosa de otros seres vivos -la sintetizan a partir de otros compuestos orgánicos (fructosa o galactosa). -síntesis de glucosa a partir de moléculas no glucídicas (gluconeogénesis). Hay diversas moléculas precursoras, como el lactato, el oxalacetato y el glicerol

UTILIZACIÓN ANAERÓBICA DE LOS GLÚCIDOS

UTILIZACIÓN AERÓBICA DE LOS HIDRATOS DE CARBONO CICLO DE KREBS

38 ATP

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Lípidos Son compuestos solubles en solventes orgánicos y no lo son en agua. • Tienen funciones como – moléculas estructurales de las células – reserva energética – aislantes térmicos Se clasifican en tres grupos: 1. Triglicéridos:(conformados por tres ácidos grasos y glicerol) Se almacenan como gotas en el citoplasma celular y sirven como fuente de energía. En la célula existen tres tipos de triglicéridos tales como los aceites, ceras y grasas. 2. Fosfolípidos: Son similares a los triglicéridos; constituyen el componente principal de las membranas celulares. 3. Esteroides: Forman estructuras de soporte y actúan como hormonas (colesterol) METABOLISMO DE LOS LÍPIDOS

147 ATP Clasificación: • - LÍPIDOS SIMPLES: unión de ácidos grasos y del alcohol glicerina, el representante más importante son los triglicéridos que son de origen vegetal y de gran importancia en el organismo. Los ácidos grasos: son cadenas de carbono con mucho hidrógeno, según tengan más o menos hidrógeno, serán saturados o insaturados. Son “mejores” los insaturados, ya que los saturados se acumulan en los vasos sanguíneos, mientras que los insaturados limpiarían dichos vasos. Los saturados son sólidos a temperatura ambiente y los insaturados son líquidos. • - LÍPIDOS COMPLEJOS: asociaciones de ácidos grasos con otras sustancias, como ejemplo podemos citar a los fosfolípidos, (lípidos con ácido fosfórico), glicolípidos (es la unión de un glúcido y una ceramida; forman parte de la membrana celular) etc.

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Proteinas Las proteínas son macromoléculas formadas por cadenas de aminoácidos. • Los aminoácidos son biomoléculas formadas por C, H, O, N y ocasionalmente S (en el caso de la metionina y la cisterna) Todos los aminoácidos tienen dos grupos funcionales unidos al mismo átomo de carbono: un grupo amino (-NH2) y un grupo carboxilo o ácido (-COOH) Forman cadenas muy largas dando origen a las proteínas, las cuales son biomoléculas de las que dependen la estructura y muchas funciones celulares: – forman la membrana celular, junto con los fosfolípidos – son los catalizadores de las reacciones químicas celulares (enzimas). – Su origen puede ser animal o vegetal, ambos están formados por unos 20 aminoácidos. Las distintas proteínas tienen un distinto porcentaje de aminoácidos. – Los aminoácidos esenciales son necesarios para la vida y no los podemos sintetizar. En el ser humano tenemos 8 aminoácidos esenciales y 9 en los lactantes, por lo tanto hay que consumirlos en la dieta. Si estos aminoácidos esenciales no están presentes al mismo tiempo y en proporciones específicas, los otros aminoácidos, todos o en parte, no pueden utilizarse para construir las proteínas humanas. – Los no esenciales pueden ser sintetizados por el organismo a partir de otras sustancias por lo que no tenemos que consumirlos. – Los aminoácidos esenciales se encuentran en carnes, pescados, huevos y leche, así como en cereales como la soja. Normalmente los vegetales no tienen todos los aminoácidos esenciales, por lo que hay que combinarlos. ESENCIALES NO ESENCIALES Isoleucina Alanina Leucina

Arginina

Lisina

Aspartato

Metionina

Cisteina

Fenilalanina

Cistina

Treonina

Glutamato

Triftófano

Glutamina

Valina

Glicina

Histidina *

Prolina

Tirosina **

Serina Hidroxiprolina

* La histidina no la pueden sintetizar los bebés y como hay gente que no puede sintetizarlo, se la considera esencial. ** La Tirosina suele clasificarse como no esencial ya que se sintetiza a partir de la fenilalanina, aunque algunos autores la consideran esencial.

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Suplementación con proteínas para ganar masa muscular • En sentido estricto no es necesaria la suplementación nutricional de proteínas ya que normalmente una dieta equilibrada nos suministra las necesarias. ¿Para qué tipo de deportes se recomienda? Dispiclinas de fuerza y velocidad, fitness, fisioculturismo.... • La proteína animal está asociada a demasiada grasa; esta es una de las razones por las que en ocasiones se prefiere utilizar proteínas “enlatadas”, bajas en grasas y colesterol. Las proteínas se clasifican con el llamado índice químico, que expresa la proporción de aminoácidos esenciales en referencia a una proteína patrón de referencia (OMS-FAO) • Digestibilidad o biodisponibildad: es la proporción de nitrógeno del alimento que es absorbido, a mayor biodisponibilidad más cantidad de proteína asimilada. Un valor de 100 significa que la totalidad de la proteína es absorbida por el organismo. • Valor Biológico: expresa la riqueza de la proteína en aminoácidos esenciales. Sobre un máximo de 100, el huevo tiene 95, la leche de vaca, el pescado y la carne tienen 75, la soja, el arroz y las legumbres tienen 60

Aminoácidos ramificados: BCAA • ¿Qué son? Los aminoácidos ramificados (Branched-Chain Amino Acids) se refiere a un tipo de aminoácidos. Entre ellos se encuentran la leucina, la isoleucina y la valina. La combinación de estos tres aminoácidos esenciales compone casi la tercera parte de los músculos esqueléticos en el cuerpo humano y desempeñan un papel muy importante en la síntesis de proteínas. • Usos - Se suele ingerir como suplemento dietético (frecuentemente como suplemento de musculación) con el objeto de evitar el denominado “sobreentrenamiento” en los atletas de levantamiento de pesos y de musculación. - El uso como suplemento en deportes anaeróbicos suele hacerse en tomas con protocolos de dos tomas, generalmente media hora antes y después del ejercicio. - Los compuestos comercializados suelen tener un ratio de 2:1:1 (leucina:valina:isoleucina). - Se acoseja tomar los aminoácidos ramificados junto con suplementos de proteína o con carne magra, así como con vitamina B y minerales. • Efectos secundarios - No se han detectado problemas o efectos secundarios en dosis por debajo de los seis gramos diarios. - Consumir grandes cantidades de BCAA durante el ejercicio puede hacer disminuir la absorción de agua en el intestino lo que puede inducir a problemas gastrointestinales.

Prevalencia fuentes de energía

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Importancia de diversas vías metabólicas en diversos ejercicios físicos Actividad

% energia anaeróbica

% energía aeróbica

Clasificación de la actividad

25 m natación 50 m lisos 50 m natación 100 m lisos 100 m natación 200 m lisos 200 m natación 400 m lisos 400 m natación 800 m lisos

95

5

V-F

85

15

V-F

80

20

70

30

60

40

800 m natación 1500 m lisos 1500 m natación 3000 m lisos

40

60

15

85

V-F Resist anaeróbica Resist anaeróbica V-F Resist anaeróbica Resist aeróbica V Resist aeróbica Resist anaeróbica Resistencia aeróbica