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Secundaria 3º · Ciencias III (Química)
Los alimentos como fuente de energía química · Carbohidratos, proteínas y lípidos

Los tres grupos de nutrientes energéticos

Antes de un partido de la Liga MX, un jugador come pasta o arroz y no unas carnitas con mucha grasa. Y en tu casa, una tortilla "llena" de forma distinta que un puño de nueces. ¿Qué tienen los alimentos para darnos energía y por qué no todos lo hacen igual? Al final de la página responderás la pregunta del jugador.

Los alimentos son mezclas de sustancias

Un alimento no es una sola sustancia: es una mezcla de agua, nutrientes y otras sustancias. Los nutrientes son las sustancias que tu cuerpo toma de los alimentos para construir sus tejidos, funcionar y obtener energía.

Tres grupos aportan la mayor parte de la energía química que usas al caminar, estudiar o jugar futbol:

Los tres grupos de nutrientes energéticos con su aporte por gramo: carbohidratos 4 kcal, proteínas 4 kcal y lípidos 9 kcal. Carbohidratos Proteínas Lípidos tortilla, arroz, pan pollo, huevo, frijoles aguacate, nueces 4 kcal/g 4 kcal/g 9 kcal/g Aporte de energía por cada gramo
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Clasifica los siguientes alimentos de la cocina mexicana según el grupo de nutrientes que aportan principalmente (carbohidratos, proteínas o lípidos): tortilla de maíz,…

Clasifica los siguientes alimentos de la cocina mexicana según el grupo de nutrientes que aportan principalmente (carbohidratos, proteínas o lípidos): tortilla de maíz, frijoles cocidos, aguacate, pechuga de pollo, nueces y arroz. Justifica brevemente cada elección.

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Carbohidratos: el combustible de uso rápido

Los carbohidratos (azúcares y almidones) están formados por carbono, hidrógeno y oxígeno. Se encuentran en la tortilla de maíz, el arroz, el pan, la papa, la avena, la fruta y el azúcar.

El almidón de una tortilla es una cadena larga de moléculas de glucosa. Al digerirlo, el cuerpo lo rompe en glucosa, que viaja por la sangre y se usa en las células para liberar energía. Por eso los carbohidratos son el combustible más rápido de usar, el favorito del cerebro y de los músculos.

Aportan unos 4 kcal por gramo.

Proteínas: construcción y reparación

Las proteínas son cadenas de moléculas llamadas aminoácidos. Además de C, H y O contienen nitrógeno. Las hay en el pollo, el huevo, el pescado, la leche, los frijoles y las lentejas.

Su función principal no es dar energía, sino construir y reparar: músculos, piel, cabello, enzimas y defensas. Pero si faltan otros nutrientes, el cuerpo también las puede usar como fuente de energía: aportan unos 4 kcal por gramo.

Una combinación tradicional de la cocina mexicana, maíz con frijol, aporta aminoácidos que se complementan entre sí. Es un saber de los pueblos de Mesoamérica que la nutrición actual confirma.

Lípidos: la reserva concentrada

Los lípidos (grasas y aceites) están en el aguacate, las nueces, los cacahuates, el aceite, la mantequilla y la carne grasosa. No se disuelven en agua.

Aportan unos 9 kcal por gramo, más del doble que los otros dos grupos. Además, el cuerpo los guarda en el tejido adiposo como reserva de energía, protegen órganos y ayudan a absorber algunas vitaminas.

Esto explica por qué un alimento con muchos lípidos es energético en poco volumen: un aguacate aporta mucho más por cada 100 g que un pepino, que es casi puro agua y fibra, sustancias que casi no dan energía.

Comparación de la energía de 10 gramos de cada nutriente: 40 kcal para carbohidratos y proteínas, 90 kcal para lípidos. 40 kcal 40 kcal 90 kcal Carbohidratos Proteínas Lípidos Energía de 10 g de cada nutriente
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El aguacate y el pepino son ambos alimentos de origen vegetal, pero su aporte energético es muy distinto. Explica, en términos de qué nutriente contiene más cada uno…

El aguacate y el pepino son ambos alimentos de origen vegetal, pero su aporte energético es muy distinto. Explica, en términos de qué nutriente contiene más cada uno (lípidos o agua y fibra), por qué el aguacate aporta mucha más energía por cada 100 g.

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Los carbohidratos aportan unos $4 \text{ kcal}$ por gramo, las proteínas unos $4 \text{ kcal}$ por gramo y los lípidos unos $9 \text{ kcal}$ por gramo. Ordena de menor a…

Los carbohidratos aportan unos $4 \text{ kcal}$ por gramo, las proteínas unos $4 \text{ kcal}$ por gramo y los lípidos unos $9 \text{ kcal}$ por gramo. Ordena de menor a mayor aporte energético estas porciones de 10 g de nutriente puro: 10 g de grasa de la mantequilla, 10 g de proteína del atún y 10 g de azúcar (carbohidrato). Muestra el cálculo de cada una.

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Cómo obtiene el cuerpo la energía

La energía de los alimentos es energía química, guardada en los enlaces de sus moléculas. El proceso general es:

  1. Digestión: el cuerpo rompe las moléculas grandes en pequeñas (almidón → glucosa; proteínas → aminoácidos; grasas → ácidos grasos).

  2. Transporte: la sangre las lleva a las células.

  3. Respiración celular: en las células, la glucosa reacciona con el oxígeno que respiras y libera energía:

$$\text{glucosa} + \text{oxígeno} \rightarrow \text{dióxido de carbono} + \text{agua} + \text{energía}$$

Es una reacción química, parecida a una combustión pero lenta y controlada: la energía se libera poco a poco (parte como calor corporal) y no de golpe como una flama.

La energía se mide en kilocalorías (kcal) o en kilojoules (kJ), con $1\ \text{kcal} = 4.184\ \text{kJ}$. En las etiquetas, la kilocaloría aparece como "Calorías".

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Antes de una carrera, muchos deportistas cenan pasta o arroz en lugar de una comida rica en grasas. Usando lo que sabes sobre los grupos de nutrientes y su función en el…

Antes de una carrera, muchos deportistas cenan pasta o arroz en lugar de una comida rica en grasas. Usando lo que sabes sobre los grupos de nutrientes y su función en el organismo, explica dos razones químicas y biológicas por las que esta elección tiene sentido.

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Vitaminas, minerales y agua

Además de los tres grupos energéticos, el cuerpo necesita otras sustancias que no aportan energía pero son indispensables:

Sustancia Para qué sirve Si falta Ejemplos
Vitaminas Regulan reacciones del cuerpo y defensas Por ejemplo, falta de vitamina C: debilidad y encías sangrantes Naranja, guayaba, chile, jitomate
Minerales Huesos, sangre, nervios Hierro: anemia; calcio: huesos frágiles; yodo: problemas de tiroides Tortilla de maíz nixtamalizado (calcio), frijol (hierro), leche
Agua simple potable Disuelve y transporta sustancias, regula la temperatura Deshidratación, mareos, cansancio Agua purificada o hervida

Que no den energía no significa que no importen: sin ellas, las reacciones que liberan la energía de los otros nutrientes no funcionan bien. Y el agua simple es mejor opción que los refrescos, que aportan azúcar sin otros nutrientes.

Vuelve al principio: el jugador elige pasta o arroz porque sus carbohidratos se convierten rápido en glucosa para los músculos, mientras que una comida grasosa se digiere lentamente y pesa.

Resumen

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