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hierro hemo y no hemo...

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Universidad de Guayaquil Facultad de Ciencias Naturales Escuela de biología Química l Tema:

EL HIERRO

Autor: Lissette Stefanie Rendón Barzola Tutor: Msc. Shirley Moncayo

Objetivo Estudio descriptivo del hierro, propiedades y características físicoquímico y su importancia biológica.

El Hierro El Hierro (también llamado Fierro, por su derivado del vocablo en latín Ferrum) como elemento químico, es de color gris azulado: Información general         

Nombre: hierro Símbolo: fe número atómico: 26 Valencia: 2,3 Serie química:Metales de transición Grupo: 8 Período: 4 Bloque: d Masa atómica: 55,847 u

Su propiedad más importante es que se magnetiza. El hierro representa el 5 % de peso de la corteza terrestre. Lo encontramos en estado puro muy escasamente en rocas ígneas basálticas, aunque es más abundante hallarlo combinado. La mayor parte proviene de rocas ferruginosas estratificadas sedimentariamente del período Precámbrico, que contiene abundante magnetita, hematita, limonita y siderita.

Fig. 1 El hierro fue descubierto en la prehistoria y era utilizado como adorno y para fabricar armas; el objeto más antiguo, aún existente, es un grupo de cuentas oxidadas encontrado en Egipto, y data del 4000 a.C. El término arqueológico edad del hierro se aplica sólo al periodo en el que se extiende la utilización y el trabajo del hierro. Propiedades: El hierro puro tiene una dureza que oscila entre 4 y 5. Es blando, maleable y dúctil. Se magnetiza fácilmente a temperatura ordinaria; es difícil magnetizarlo en

caliente, y a unos 790º C desaparecen las propiedades magnéticas. Tiene un punto de fusión de unos 1535º C, un punto de ebullición de 2750º C y una densidad relativa de 7,86. Aleaciones hierro-carbono. El acero es una aleación de hierro con una pequeña proporción de carbono, que comunica a aquellas propiedades especiales tales como dureza y elasticidad. En general, también se pueden fabricar aceros con otros componentes como manganeso, níquel o cromo. Se combina con los halógenos (flúor, cloro, bromo, yodo y ástato) y con el azufre, fósforo, carbono y silicio. Desplaza al hidrógeno de la mayoría de los ácidos débiles. Arde con oxígeno formando tetróxido triférrico (óxido ferroso férrico), Fe3O4. Expuesto al aire húmedo, se corroe formando óxido de hierro hidratado, una sustancia pardo-rojiza, escamosa, conocida comúnmente como orín. La formación de orín es un fenómeno electroquímico en el cual las impurezas presentes en el hierro interactúan eléctricamente con el hierro metal. Se establece una pequeña corriente en la que el agua de la atmósfera proporciona una disolución electrolítica. El agua y los electrólitos solubles aceleran la reacción. En este proceso, el hierro metálico se descompone y reacciona con el oxígeno del aire para formar el orín. La reacción es más rápida en aquellos lugares donde se acumula el orín, y la superficie del metal acaba agujereándose.

Fig.2

Fig.3

Importancia biológica del hierro El hierro es uno de los minerales más indispensables para nuestra vida, participa en la producción de hemoglobina, componente principal de los glóbulos rojos; también contribuye a la formación de las proteínas musculares (mioglobina) y a la metabolización de ciertas enzimas del cuerpo. Nuestro organismo posee entre 4 y 5 gramos de hierro, de ellos encontramos entre 2,5 y 3 gramos formando parte de proteínas, el resto se almacena en: Hígado, Bazo y Médula ósea.

Cuando no consumimos la cantidad adecuada de hierro esto se nota en síntomas como: falta de energía, dificultad para respirar, dolor de cabeza, irritabilidad, vértigo, alteración en la conducta y mala regulación térmica. Clasificación del Hierro según su procedencia El hierro se pueden clasificar dos tipos de hierro (hémico y no hémico) dependiendo de su procedencia:  El hémico (fe2+) es de origen animal, y se absorbe en un 20 a 30%.y su principal fuente son:  carnes rojas  Vísceras  Hígado  Pescado

Fig.4 * El no hémico (fe3+) es de origen vegetal, es absorbido entre un 3% y un 8% y se encuentra en:    

Legumbres verduras de hojas verdes salvado de trigo frutos secos

Fig.5

Además de que los productos de origen animal tienen un hierro más asimilable, también hay que mencionar que los alimentos de origen vegetal tienen componentes que disminuyen su absorción del hierro. Estos por ejemplos son la fibra, los oxalatos y otros tipos de anti nutrientes, todas estas sustancias capturan minerales, como el hierro y el calcio e impiden o disminuyen su absorción. La combinación con cualquiera de estos elementos, puede potenciar el efecto del hierro en el organismo: * Vitamina B9. * Complejo B. * Vitamina C. Existe una diferencia entre el metabolismo del niño y del adulto que está dada por la dependencia que tienen los primeros del hierro proveniente de los alimentos. En los adultos, aproximadamente el 95 % del hierro necesario para la síntesis de la hemoglobina proviene de la recirculación del hierro de los hematíes destruidos. En contraste, un niño entre los 4 y 12 meses de edad, utiliza el 30 % del hierro contenido en los alimentos con este fin, y la tasa de reutilización a esta edad es menos significativa. Absorción En un individuo normal, las necesidades diarias de hierro son muy bajas en comparación con el hierro circulante, por lo que sólo se absorbe una pequeña proporción del total ingerido. La absorción depende en primer lugar del tipo de compuesto de hierro presente en la dieta, en dependencia de lo cual van a existir 2 formas diferentes de absorción: la del hierro hemo y la del hierro inorgánico.

Fig.6

Absorción de hierro no hemo El hierro inorgánico por acción del ácido clorhídrico del estómago pasa a su forma reducida, hierro ferroso (Fe2+), que es la forma química soluble capaz de atravesar la membrana de la mucosa intestinal. Algunas sustancias como el ácido ascórbico, ciertos aminoácidos y azúcares pueden formar quelatos de hierro de bajo peso molecular que facilitan la absorción intestinal de este. Aunque el hierro puede absorberse a lo largo de todo el intestino, su absorción es más eficiente en el duodeno y la parte alta del yeyuno. La membrana de la mucosa intestinal tiene la facilidad de atrapar el hierro y permitir su paso al interior de la célula, debido a la existencia de un receptor específico en la membrana del borde en cepillo. La apotransferrina del citosol contribuye a aumentar la velocidad y eficiencia de la absorción de hierro. Absorción de hierro hemo Aunque el hierro hemínico representa una pequeña proporción del hierro total de la dieta, su absorción es mucho mayor (20-30 %) y está menos afectada por los componentes de ésta. No obstante, al igual que la absorción del hierro inorgánico, la absorción del hemo es favorecida por la presencia de carne en la dieta, posiblemente por la contribución de ciertos aminoácidos y péptidos liberados de la digestión a mantener solubles, y por lo tanto, disponibles para la absorción, ambas formas de hierro dietético. Sin embargo, el ácido ascórbico tiene poco efecto sobre la absorción del hemo, producto de la menor disponibilidad de enlaces de coordinación de este tipo de hierro. Entre los inhibidores de la absorción de hierro tenemos la ingesta crónica de alcalinos, fosfatos, fitatos y taninos. La absorción disminuye proporcionalmente con el volumen de té o café consumidos, así se ha determinado que en presencia de té la absorción de este mineral disminuye hasta el 60 % mientras que en la de café la absorción se reduce hasta el 40 %. Por su parte los fitatos (hexafosfatos de inositol) que se localizan en la fibra del arroz, el trigo y el maíz, y la lignina de las paredes de las células vegetales, constituyen potentes inhibidores de la absorción de hierro, debido a la formación de quelatos insolubles. En este sentido, se ha calculado que de 5 a 10 mg de fitatos pueden reducir la absorción del hierro no hemo a la mitad, lo que puede ser evitado por el consumo de pequeñas cantidades de carne y vitamina C que impiden la formación de estos quelatos, lo que provoca un aumento de la absorción aún en presencia de los inhibidores de ésta. El conocimiento de los mecanismos que regulan la absorción de hierro permite determinar el valor nutricional de los alimentos y la forma de mejorar su biodisponibilidad, pero también permite seleccionar apropiadamente los compuestos de hierro mejores y más seguros que respeten el papel regulador de la mucosa intestinal. Transporte El hierro es transportado por la transferrina, que es una glicoproteína, sintetizada en el hígado, que posee 2 dominios homólogos de unión para el hierro férrico (Fe3+).Esta

proteína toma el hierro liberado por los macrófagos producto de la destrucción de los glóbulos rojos o el procedente de la mucosa intestinal, se ocupa de transportarlo y hacerlo disponible a todos los tejidos que lo requieren. Del total de hierro transportado por la transferrina, entre el 70 y el 90 % es captado por las células eritropoyéticas y el resto es captado por los tejidos para la síntesis de citocromos, mioglobina, peroxidasas y otras enzimas y proteínas que lo requieren como cofactor.

Conclusión Como elemento químico, el hierro, de color gris azulado, posee un peso atómico de 55,847 su número atómico es 26, y su símbolo es Fe. Su propiedad más importante es que se magnetiza. El hierro representa el 5 % de peso de la corteza terrestre. Lo encontramos en estado puro muy escasamente en rocas basálticas, aunque es más abundante hallarlo combinado. La mayor parte proviene de rocas ferruginosas estratificadas sedimentariamente del período Precámbrico, que contiene abundante magnetita, hematita, limonita y siderita. En estado puro es muy frágil, pero al recocerse se torna tenaz, duro, dúctil y maleable su aleación más importante es el acero. En Biología, el hierro como oligoelemento, se encuentra en reducidas cantidades en los organismos vivos, participando en la formación de la hemoglobina, y su falta ocasiona anemia. El hierro que se encuentra dentro de los alimentos existe en 2 formas: hemo y no hemo. Los alimentos de origen animal como carne, pescado y aves, proporcionan el hierro hemo que se utiliza con mayor efectividad en nuestro cuerpo (“se absorbe mejor”). El hierro no hemo, que se encuentra en alimentos vegetales como espinacas y legumbres, no se absorbe tan bien. Podemos observar que se encuentra fácilmente en productos que solemos consumir de forma diaria, pero claro, algunos otros alimentos pueden ayudar al cuerpo a absorber mejor el hierro proveniente de los alimentos y otros pueden obstaculizar esta absorción. Esto es esencial conocerlo y tenerlo en cuenta. Lo mejor es evitar el consumo de café o té, alcohol o alimentos/bebidas ricas en calcio al mismo tiempo que comemos alimentos que contienen altos niveles de hierro. Por otro lado, para mejorar la absorción de hierro, es preferible consumirlo junto a una buena fuente de vitamina C. Si existen problemas para conseguir suficiente hierro proveniente de los alimentos, es posible que necesites un suplemento. Esto debe llevarse con sumo cuidado, ya que solo excretamos pocas cantidades de hierro mediante la orina y el resto puede acumularse en tejidos u órganos como el hígado, el baso y la médula ósea. Una intoxicación o “sobredosis” de este suplemento puede ocurrir en caso de ser utilizado durante tiempo prolongado.

Bibliografía  FERRITINA. s.f. https://www.ferritina.org/importancia-hierro-salud/.  botanical-online. «www.botanical-online.com.» s.f. https://www.botanicalonline.com/hierro-fuentes.htm.  Contreras, Ramón. la guia. 8 de junio de 2016. https://biologia.laguia2000.com/bioquimica/el-hierro-en-el-cuerpo-humano.  cueva, luis. doctor cueva. 9 de marzo de 2017. https://doctorcueva.com/mejoresalimentos-ricos-en-hierro/.  Katz, Miguel. Materiales y materias primas. buenos aires, 2011.  MC. Mariela Forrellat Barrios, Dra. Hortensia Gautier du Défaix Gómez y Dra. Norma Fernández Delgado. Metabolismo del hierro. cuba, 11 de enero de 2000.  «slideshare.» 12 de marzo de 2010. https://es.slideshare.net/guest268b5e/el-hierrofue-descubierto-en-la-prehistoria-y-era-utilizado-como-adorno-y-para-fabricar-armas3408130....