VITAMINAS Y COENZIMAS Blgo. Víctor G. SANCHEZ ARAUJO VITAMINAS Son factores exógenos necesarios para la síntesis de coenzimas, desde el punto de vista químico son un grupo de compuestos orgánicos muy variados con la característica común que no pueden ser sintetizados por el hombre. HORMONAS Son mensajes químicos producidos por células especializadas que han sido activadas por algún estímulo ambiental o fisiológico. COENZIMAS Moléculas de naturaleza orgánica de bajo peso molecular, más estable que la enzima a temperaturas elevadas y que participa junto con la enzima en el proceso catalítico. En algunos casos teniendo afinidad por la enzima parecida a la del sustrato y en este caso se conocen como cosustratos y en otros casos la coenzima puede estar unida covalentemente a la enzima en su sitio activo y participa directamente en la catálisis. VITAMINAS. Clasificación Las vitaminas se clasifican en dos grandes grupos: ❖ Hidrosolubles: afinidad con el agua, vida media corta, en este grupo se ubican las B y la C, son precursores de coenzimas a excepción de la vitamina C. Debido a su solubilidad en agua, los excesos de estas vitaminas se excretan en la orina, de modo que rara vez se acumulan en concentraciones tóxicas. Por la misma razón, su almacenaje es limitado(aparte de cobalamina) y como consecuencia deben recibirse con regularidad. VITAMINAS HIDROSOLUBLES Vitamina Fuentes en la dieta Funciones en el cuerpo Síntomas de deficiencia Vitamina B1 (tiamina) Leche, carne, pan Coenzima en reacciones metabólicas Beriberi (debilidad muscular, cambios en nervios periféricos, edema, insuficiencia cardiaca) Vitamina B2 (riboflavina) Ampliamente distribuida en alimentos Constituyente de coenzimas en el metabolismo energético Labios enrojecidos, grietas en las comisuras de la boca, lesiones oculares Vitamina B3 Niacina Hígado, carne magra, cereales, leguminosas Constituyente de dos coenzimas en el metabolismo energético Pelagra (lesiones cutáneas y gastrointestinales; nerviosismo, desórdenes mentales) Vitamina B6 (piridoxina) Carne, verduras, cereales integrales Coenzima en el metabolismo de aminoácidos Irritabilidad, convulsiones, tics musculares, dermatitis, cálculos renales Ácido pantoténico Leche, carne Constituyente de la coenzima A, participa en el metabolismo energético Fatiga, perturbaciones del sueño, merma de coordinación VITAMINAS HIDROSOLUBLES Vitamina Fuentes en la dieta Funciones en el cuerpo Síntomas de deficiencia Ácido fólico Leguminosas, verduras, trigo integral Coenzima del metabolismo de ácidos nucleicos y aminoácidos Anemia, perturbaciones gastrointestinales, diarrea, retardo del crecimiento, defectos congénitos Vitamina B12 Carne, huevo, lácteos Coenzima en el metabolismo de ácidos nucleicos Anemia perniciosa, desórdenes neurológicos Biotina Leguminosas, verduras, carne Coenzima para la síntesis de grasas, metabolismo de aminoácidos y formación de glucógeno Fatiga, depresión, náuseas, dermatitis, dolor muscular Colina Yema de huevo, hígado, cereales, leguminosas Constituyente de fosfolípidos, precursor del neurotransmisor acetilcolina No se han informado en el ser humano Vitamina C (ácido ascórbico) Cítricos, tomates, pimientos y chiles verdes Mantenimiento de cartílagos, huesos y dentina, síntesis de colágeno Escorbuto (degeneración de la piel, dientes, vasos sanguíneos; hemorragias epiteliales) VITAMINAS. Clasificación ❖ Liposolubles: poca afinidad con el agua, vida media de intermedio a larga, no son precursores de coenzimas. Vitamina Fuentes en la dieta Funciones en el cuerpo Síntomas de deficiencia Vitamina A (retinol) Beta caroteno en verduras verdes, amarillas y rojas. Retinol añadido a lácteos Constituyente del pigmento visual. Mantenimiento de tejidos epiteliales Ceguera nocturna. Ceguera permanente Vitamina D Aceite de hígado de bacalao, huevo, lácteos Promueve el crecimiento y mineralización de los huesos. Aumenta la absorción de calcio Raquitismo (deformaciones óseas) en niños; deterioro esquelético Vitamina E (tocoferol) Semillas, verduras de hoja verde, margarinas, manteca. Antioxidante, evita daños celulares Posiblemente anemia Vitamina K Verduras de hojas verdes. Producto de bacterias intestinales. Importante en la coagulación de la sangre Sangrado, hemorragias internas VITAMINAS HIDROSOLUBLES VITAMINA B1 ó Tiamina ❖ Antineurítica, antiberiberi. ❖ Estructura Química: Pirimidina + Anillo de tiazóico ❖ R.D.: Niños: 0.5 mg/día, Adultos: 1 - 1,5 mg. Según ingesta carbohidratos. ❖ Fuentes: Tejidos animales (Carne vísceras, cereales y leguminosas). cerdo y ❖ Coenzima: Tiamina pirofosfato (TPP) ❖ Deficiencia: Beriberi anorexia, fatiga) (Neuropatía periférica, Vitamina B1 Coenzima Función biológica de TPP: Transferencia de grupos aldehído por descarboxilación oxidativa (piruvato deshidrogenasa y α-cetoglutarato deshidrogenasa) VITAMINA B2 ó Riboflavina ❖ Estructura Química: Ribitol + isoaloxacina. ❖ (Flavina = amarillo). ❖ R.D.: 0,5 mg en niños y 2 mg en adultos. Según ingesta proteínas ❖ Fuentes: Leche, granos, leguminosas, huevo y carne magra. ❖ Coenzima: FMN y FAD. Oxidorreducción. ❖ Deficiencia: Arriboflavinosis (Anemia, queilosis, lengua color magenta, dermatitis seborreica y fotofobia). FAD+ Y FADH2 H H Succinato deshidrogenasa: Succinato + FAD → Fumarato + FADH2 VITAMINA B3 ó Ácido nicotínico Antipelagra. ❖ Estructura Química: Piridina. ❖ R.D.: Niños: 5 - 8 mg. Adultos: 18 - 29 mg. (Cada 60 mg de triptófano generan 1 mg de niacina) ❖ Fuentes: Maíz, vegetales y animales. ❖ Coenzimas: NAD, NADP. Oxidorreducción. ❖ Deficiencias: Pelagra (Diarrea, Demencia, Dermatitis). Enfermedad de Hartnup y síndrome carcinoide maligno. NAD+ Y NADH Función biológica de NAD+ y NADP+: transferencia de e- VITAMINA B5 ó Ácido pantoténico ❖ Estructura Química: Ácido pantoico – β-alanina . ❖ R.D.: Niños 2 - 7 mg. Adultos 4 - 7 mg. ❖ Fuentes: Alimentos origen animal, cereales enteros y legumbres. ❖ Coenzima: CoA, Recambio bajo ácido pantoténico. b-oxidación, lipogénesis y acettilación (ACP). ❖ Deficiencia: Rara. Animales: Hemorragia suprarrenal, acromotriquia, alopecia, dermatitis, anorexia, úlceras duodenales y retardo crecimiento. VITAMINA B6 ó Piridoxina ❖Estructura Química: piridoxina y piridoxamina Pirimidina. Piridoxal, ❖R.D.: Niños: 0.3 – 1 mg. Adultos: 2 mg. Según ingesta proteínas. ❖Fuentes: Hígado, carnes, pescado, aguacates, bananos, vegetales y huevos. ❖Coenzima: PLP. Metabolismo aminoácidos, glucogénesis, HEM nucleótidos y fosfolípidos. ❖Deficiencia: Neuropatía periférica, glositis y anemia sideroblástica. dermatitis, VITAMINA B8 ó Biotina ❖Estructura Química: derivado imidazólico. ❖R.D.: Niños: 10 – 30 mg. Adultos: 100 mg. ❖Fuentes: Bacterias intestinales ❖Coenzima: Biocitina. Carboxilación. ❖Deficiencia: Depresión, dermatitis, mialgias y alucinaciones. Inmunosupresión (Niños) VITAMINA B8 ó Biotina Enzimas que dependen de biotina en animales Vitamina B9 ó Ácido fólico ❖Estructura glutamato. Química: Pterina – PABA – ❖R.D.: Niños 25 mg. Adultos 150 mg. ❖Fuentes: Hojas verdes, hígado, levadura. ❖Coenzima: TH4, producido en células intestinales por folato reductasa, ligada a NADPH+H. ❖La forma activa son poliglutamatos de TH4. Adición de monocarbonados. ❖Deficiencia: Anemia megaloblástica, defectos del tubo neural (Espina bífida). Vitamina B9 ó Ácido fólico Vitamina B12 ó Cobalamina ❖Estructura Química: Anillo corrina. ❖R.D.R: Niños 0.3 -1.5 mg. Adultos 2 mg. ❖Fuentes: Bacterias intestinales. Alimentos origen animal. ❖Factor intrínseco. Haptocorrina. Transcobalamina ❖Coenzima: Meticobalamina. Transmetilación. Cobamida. Isomerización. ❖Deficiencia: Anemia perniciosa (Megaloblastosis y síntomas neurológicos. Glositis) Reacción crítica en la vía de conversión del propionato a un miembro del ciclo del Acido cítrico y por tanto, tiene importancia en el proceso de gluconeogénesis Vitamina B12 ó Cobalamina Vitamina C ó Ácido ascórbico ❖ Estructura Química: Derivado de L–glucosa (Lactona). No producido por primates y cobayos ❖ R.D.R: Niños 15 –30 mg. Adultos 60 –75 mg. ❖ Fuentes: Cítricos, papa, tomate, guayaba. ❖ Funciones: Hidroxilación, oxidorreducción antioxidante. Inmunocompetencia. Antinitrosilación. ❖ Deficiencia: Escorbuto (Hemorragias, cicatrización heridas alterada, artralgias, rosario). anemia, letargia. Funciones de la vitamina C (Ácido ascórbico) VITAMINAS LIPOSOLUBLES Vitaminas liposolubles Vitamina A Vitamina A ❖Trans-retinol: un alcohol isoprenoide ❖Funciones: ✓ Interviene en el mecanismo de la visión ✓ Estimula el desarrollo del sistema nervioso ❖Fuentes: ingesta directa (leche, huevos, hígado) Provitamina A β-caroteno ❖Requerimientos diarios: 1,0 mg ❖Síntomas de carencia: ceguera nocturna, xeroftalmia Vitamina A. Ciclo visual La rodopsina o púrpura retiniana es un pigmento existente en ciertas células de la retina llamadas bastones. Por acción de la luz, la molécula de rodopsina se descompone en una proteina (opsina) y en retinal (aldehído de la vitamina A) y este proceso induce el inicio de una serie de reacciones que estimularán al nervio óptico, comenzando así la transmisión de impulsos nerviosos hacia el cerebro. Durante la noche, es decir, en la oscuridad, es necesario que se regenere de nuevo la rodopsina y, como parte del retinal liberado por la luz se pierde, se precisa nuevo aporte vitamínico para mantener en los bastones la cantidad suficiente de rodopsina. En caso de déficit prolongado de vitamina A se produce una alteración visual denominada hemeralopía o más comunmente "ceguera nocturna". Vitamina A. Ciclo visual Vitamina D ❖ Sus formas más abundantes vitamina D3 o colecalciferol y vitamina D2 o ergocalciferol ❖ Funciones: prohormona que regula el metabolismo del calcio y el fósforo (Cuando cantidades normales de Vit D estan presentes se absorbe el 30% del calcio de la ingesta, en deficiencias de vIt D solo se absorbe el 10%) ❖ Fuentes: se encuentra como provitamina D3 (7 Dehidrocolesterol ó 5,7- colestadien-3b-ol) en la epidermis y dermis de animales superiores sin actividad o como ergosterol o provitamina D2 en hongos ❖ Requerimientos diarios: 5 µg (se sintetizan en piel) ❖ Síntomas de carencia: raquitismo Vitamina E ❖Funciones: ✓ Antioxidante (evita la agresión de peróxidos sobre los ácidos grasos insaturados de membrana) ✓ Previene la peroxidación de ácido grasos in vitro ❖Fuentes: ✓ Germen de trigo, aceite de soja, tejidos adiposos ❖Requerimientos diarios: 10 mg ❖Síntomas de carencia: debilidad muscular, hemólisis (no se alivian con otros antioxidantes) Vitamina K ❖ Funciones: ✓Participa en la carboxilación postraduccional de residuos de ácido glutámico (para dar g-carboxiglutamato) de protrombina para convertirla en trombina que es operativa en la cascada de coagulación. ✓Tambien participa en la carboxilación de otros restos de Glu de proteínas transportadoras y fijadoras de calcio. ❖ Fuentes: Plantas verdes, tomates, algunas bacterias ❖ Requerimientos diarios: 1, 4mg (es sintetizada por la flora intestinal) ❖ Síntomas de carencia: Problemas de coagulación sanguínea