RESUMEN
Las hormonas son sustancias secretadas por células
especializadas, localizadas en glándulas de secreción interna o glándulas
endocrinas (carentes de conductos), o también por células epiteliales e
intersticiales cuyo fin es la de afectar la función de otras células. También
hay hormonas que actúan sobre la misma célula que las sintetiza (autocrinas).
Hay algunas hormonas animales y hormonas vegetales como las auxinas, ácido
abscísico, citoquinina, giberelina y el etileno.
Son transportadas por vía sanguínea o por el
espacio intersticial, solas (biodisponibles) o asociadas a ciertas proteínas
(que extienden su vida media al protegerlas de la degradación) y hacen su
efecto en determinados órganos o tejidos diana (o blanco) a distancia de donde
se sintetizaron, sobre la misma célula que la sintetiza (acción autócrina) o
sobre células contiguas (acción parácrina) interviniendo en la comunicación
celular.
Cada célula es capaz de producir una gran cantidad
de moléculas reguladoras. Las glándulas endocrinas y sus productos hormonales
están especializados en la regulación general del organismo así como también en
la autorregulación de un órgano o tejido. El método que utiliza el organismo
para regular la concentración de hormonas es balance entre la retroalimentación
positiva y negativa, fundamentado en la regulación de su producción,
metabolismo y excreción. También hay hormonas tróficas y no tróficas, según el
blanco sobre el cual actúan.
Las hormonas pueden ser estimuladas o inhibidas
por:
· Otras hormonas.
· Concentración plasmática de iones o nutrientes.
· Neuronas y actividad mental.
· Cambios ambientales, por ejemplo luz,
temperatura, presión atmosférica.
Un grupo especial de hormonas son las hormonas
tróficas que actúan estimulando la producción de nuevas hormonas por parte de
las glándulas endócrinas. Por ejemplo, la TSH producida por la hipófisis
estimula la liberación de hormonas tiroideas además de estimular el crecimiento
de dicha glándula. Recientemente se han descubierto las hormonas del hambre:
ghrelina, orexina y péptido y sus antagonistas como la leptina.
Por otra parte, las enzimas, son moléculas de
naturaleza proteica que catalizan reacciones bioquímicas, siempre que sean
termodinámicamente posibles: Una enzima hace que una reacción química que es
energéticamente posible, pero que transcurre a una velocidad muy baja, sea
cinéticamente favorable, es decir, transcurra a mayor velocidad que sin la
presencia de la enzima. En estas reacciones, las enzimas actúan sobre unas
moléculas denominadas sustratos, las cuales se convierten en moléculas
diferentes denominadas productos. Casi todos los procesos en las células
necesitan enzimas para que ocurran a unas tasas significativas. A las
reacciones mediadas por enzimas se las denomina reacciones enzimáticas.
Debido a que las enzimas son extremadamente
selectivas con sus sustratos y su velocidad crece sólo con algunas reacciones,
el conjunto de enzimas sintetizadas en una célula determina el tipo de
metabolismo génica, que tendrá cada célula. A su vez, esta síntesis depende de
la regulación de la expresó. Las enzimas suelen ser muy específicas tanto del
tipo de reacción que catalizan como del sustrato involucrado en la reacción. La
forma, la carga y las características hidrofílicas/hidrofóbicas de las enzimas
y los sustratos son los responsables de dicha especificidad. Las enzimas
también pueden mostrar un elevado grado de estereoespecificidad,
regioselectividad y quimioselectividad.
Mecanismos de las enzimas:
- Las enzimas pueden actuar de diversas formas, aunque, como se verá a continuación, siempre dando lugar a una disminución del valor de ΔG‡
- Reducción de la energía de activación mediante la creación de un ambiente en el cual el estado de transición es estabilizado (por ejemplo, forzando la forma de un sustrato: la enzima produce un cambio de conformación del sustrato unido el cual pasa a un estado de transición, de modo que ve reducida la cantidad de energía que precisa para completar la transición).
- Reduciendo la energía del estado de transición, sin afectar la forma del sustrato, mediante la creación de un ambiente con una distribución de carga óptima para que se genere dicho estado de transición.
- Proporcionando una ruta alternativa. Por ejemplo, reaccionando temporalmente con el sustrato para formar un complejo intermedio enzima/sustrato (ES), que no sería factible en ausencia de enzima.
- Reduciendo la variación de entropía necesaria para alcanzar el estado de transición (energía de activación) de la reacción mediante la acción de orientar correctamente los sustratos, favoreciendo así que se produzca dicha reacción.
- Incrementando la velocidad de la enzima mediante un aumento de temperatura. El incremento de temperatura facilita la acción de la enzima y permite que se incremente su velocidad de reacción. Sin embargo, si la temperatura se eleva demasiado, la conformación estructural de la enzima puede verse afectada, reduciendo así su velocidad de reacción, y sólo recuperando su actividad óptima cuando la temperatura se reduce. No obstante, algunas enzimas son termolábiles y trabajan mejor a bajas temperaturas.
Cabe destacar que este efecto entrópico implica la
desestabilización del estado basal, y su contribución a la catálisis es
relativamente pequeña.
Dada ya, la importancia de las hormonas y de las
enzimas, se menciona también la importancia de las vitaminas, y su
clasificación.
Las vitaminas son sustancias orgánicas
imprescindibles en los procesos metabólicos que tienen lugar en la nutrición de
los seres vivos. No aportan energía, puesto que no se utilizan como
combustible, pero sin ellas el organismo no es capaz de aprovechar los
elementos constructivos y energéticos suministrados por la alimentación.
Normalmente se utilizan en el interior de las células como precursoras de las
coenzimas, a partir de los cuales se elaboran los miles de enzimas que regulan
las reacciones químicas de las que viven las células.
Las vitaminas deben ser aportadas a través de la
alimentación, puesto que el cuerpo humano no puede sintetizarlas. Una excepción
es la vitamina D, que se puede formar en la piel con la exposición al sol, y
las vitaminas K, B1, B12 y ácido fólico, que se forman en pequeñas cantidades
en la flora intestinal.
Con una dieta equilibrada y abundante en productos
frescos y naturales, dispondremos de todas las vitaminas necesarias y no
necesitaremos ningún aporte adicional en forma de suplementos de farmacia o
herbolario. Un aumento de las necesidades biológicas requiere un incremento de
estas sustancias, como sucede en determinadas etapas de la infancia, el
embarazo, la lactancia y durante la tercera edad. El consumo de tabaco, alcohol
o drogas en general provoca un mayor gasto de algunas vitaminas, por lo que en
estos casos puede ser necesario un aporte suplementario. Debemos tener en
cuenta que la mayor parte de las vitaminas sintéticas no pueden sustituir a las
orgánicas, es decir, a las contenidas en los alimentos o extraídas de productos
naturales (levaduras, germen de trigo, etc.). Aunque las moléculas de las vitaminas
de síntesis tengan los mismos elementos estructurales que las orgánicas, en
muchos casos no tienen la misma configuración espacial, por lo que cambian sus
propiedades.
Son sustancias lábiles, ya que se alteran
fácilmente por cambios de temperatura y pH, y también por almacenamientos
prolongados. Aunque todos los alimentos aportan vitaminas en mayor o menor
cantidad, no hay ningún alimento que las posea todas y menos aún en las
cantidades necesarias para el organismo. Por tanto, hay de buscar una dieta
variada y equilibrada que incluya abundancia de frutas y verduras, por su gran
contenido en vitaminas.
Las deficiencias de vitaminas y los excesos de
algunas de ellas producen enfermedades de mayor o menor gravedad.
