BIOENERGÉTICA DURANTE EL EJERCICIO -1: LAS BIOMOLÉCULAS.

Los seres vivos estamos constituidos por moléculas muy especiales llamadas biomoléculas (“moléculas de la vida”) que en su mayoría (a excepción del agua) son orgánicas y giran en torno al carbono. La singularidad de éste elemento está en que no supera el 0,2 % de la composición química de la corteza terrestre mientras que constituye el 9,5 % de nuestros átomos (¡47,5 veces más!), lo que significa que los seres vivos somos auténticos reservorios de carbono en el planeta.
La totalidad de las biomoléculas orgánicas están formadas por la combinación de átomos de carbono (C), hidrógeno (H), oxígeno (O) y en menor proporción nitrógeno (N) y fósforo (P). El C, H y O juntos constituyen el 99,8 % del total de átomos de un ser vivo.
Hay cuatro grandes grupos de biomoléculas orgánicas: los glúcidos, que están formados por átomos de C, H y O con una proporción doble de H que de C y O (CH2O); los lípidos, formados por los mismos elementos pero en diferentes proporciones; las proteínas, que añaden el N a su composición (CHON) y los nucleótidos que añaden P (CHONP).
Los GLÚCIDOS, que también se conocen como hidratos de carbono o carbohidratos, tienen su expresión más sencilla en los llamados monosacáridos, cuyo número de átomos de carbono les da nombre genérico (por ejemplo, triosas los monosacáridos de tres C o pentosas los de cinco).
Los monosacáridos más importantes son la ribosa (5C), la fructosa (6C) y la glucosa (6C) y desde un punto de vista puramente químico son alcoholes con un grupo aldehído o cetona.
Cualquiera de estos monosacáridos puede unirse a otras moléculas iguales formando largas cadenas denominadas polisacáridos. Así, la glucosa de los vegetales forma dos tipos diferentes de polisacáridos: la celulosa y el almidón. La primera no tiene valor energético, sino que se utiliza con una finalidad estructural formando parte de las hojas y tallos, mientras que el almidón es el principal suministrador de energía de las plantas y nuestra principal fuente de glucosa procedente de cereales y tubérculos como la patata.
En los animales la glucosa forma un polisacárido llamado glucógeno que es un auténtico reservorio de energía y que se almacena principalmente en las células hepáticas y musculares. Cuando la cantidad de glucosa llegada a la célula es mayor que la necesitada para producir energía en ese momento, todo el excedente se agrupa en moléculas de glucógeno por acción de una enzima denominada glucógeno-sintetasa. Cuando se da la situación contraria se procede a la degradación del glucógeno para formar glucosa y de ello se ocupa la glucógeno-fosforilasa.
Todo este mecanismo está regulado por varias hormonas, principalmente la Insulina y el Glucagón, que se producen en el páncreas, y las llamadas “hormonas del estrés” (Adrenalina, Nor-adrenalina y Cortisol) producidas por las glándulas suprarrenales. La Insulina se encarga de retirar de la sangre los excesos de glucosa estimulando su conversión en glucógeno mientras que el glucagón se encarga de lo contrario. Las otras hormonas, que se ponen en funcionamiento en situaciones en las que se necesita energía de forma inmediata para afrontar una situación que tiende a romper el equilibrio (como el ejercicio), estimulan la degradación del glucógeno para formar glucosa, al igual que el glucagón.
Los LÍPIDOS son un grupo heterogéneo de sustancias cuyo constituyente más elemental son los ácidos grasos, formados por cadenas de átomos de carbono con un grupo ácido (-COOH) en su extremo. Los ácidos grasos se unen a un alcohol (glicerol) formando los triglicéridos, que es la forma de almacenarse en el cuerpo humano cuando no son utilizados en la producción de energía. Hasta su almacén en el adipocito, los ácidos grasos ingeridos en la comida circulan por la sangre como ácidos grasos libres unidos a la albúmina o en forma de triglicéridos unidos a proteínas y formando lipoproteínas que se clasifican según su densidad sea alta (HDL = hight density lipoprotein), baja (LDL = low density lipoprotein) o muy baja (VLDL = very low density lipoprotein).
Las PROTEINAS no tienen utilidad energética en condiciones normales, sin embargo esta situación puede variar durante el ejercicio físico intenso. A diferencia de los glúcidos y lípidos, el ser humano no posee medio de almacenar las proteínas, por lo que todas las proteínas presentes son funcionales y su importancia es tal que la estructura de cada una de ellas está codificada en el material genético.
Los constituyentes elementales de las proteínas son los aminoácidos, cuya estructura es una cadena de átomos de carbono con un grupo amino (-NH2) en un extremo y un grupo ácido (-COOH) en el otro. Existen 20 aminoácidos diferentes, de cuyas posibles combinaciones surgen la totalidad de las proteínas.
Los aminoácidos ingeridos en la comida se emplean en la síntesis de proteínas, para lo que necesitan insulina que se encuentra elevada después de las comidas. Los que no se emplean en la síntesis proteica pueden ser oxidados para producir energía o convertidos en glúcidos y grasas. De esta manera, la concentración total de aminoácidos existentes en el organismo (conocida como reserva funcional) se mantiene dentro de unos márgenes muy estrechos.
Los NUCLEÓTIDOS están formados por la unión de una pentosa (monosacárido de cinco átomos de carbono), una base nitrogenada y ácido fosfórico.
Los dos glúcidos que forman los nucleótidos son la ribosa y la desoxiribosa y las bases nitrogenadas con las que pueden combinarse son cinco: adenina (A), guanina (G), citosina (C), timina (T) y uracilo (U), de forma que si combinamos ribosa con A, G, C y U obtenemos el ácido ribonucleico o ARN, mientras que si se combina desoxiribosa con A, G, C y T obtenemos el ácido desoxirribonucleico o ADN, ambos fundamentales en la codificación, almacenamiento y transmisión de la información a nivel celular.
Centraremos nuestra atención en un nucleótido muy particular llamado a jugar un papel trascendental en la producción de energía: el ATP.