Resting membrane potential: Voltage-gated Na+ channels are in the resting state and voltage-gated K+ channels are closed.
Stimulus causes depolaritzation to threshold
Absolute refractory period:
a) Voltage-gated Na+ channel activation gates are open
b) Voltatge-gated K+ channels are open; Na+ channels are inactivating
Relative refractory period: voltage-gated K+ channels are still open; Na+ channels are in the resting state.
Resting state:
All voltage-gated Na+ and K+ channels are closed.
Depolarizing phase:
Depolarization to threshold open Na+ channel activation gates. Na+ inflow further depolarizes the membrane, opening more Na+ channel activation gates.
Repolarizing phase:
Na+ channel inactivation gates close and K+ channels open. Outflow of K+ causes repolarization.

Repolarization continues:
K+ outflow restores resting membrane potential. Na+ channel inactivation gates open. Return to resting state when K+ gates close.

Els glúcids són compostos orgànics constituïts per carboni, hidrogen i oxigen; en alguns casos poden tenir a més a més altres elements químics com nitrogen o sofre. S’anomenen també hidrats de carboni perquè alguns responen a la fórmula Cn(H2O)m i sucres per el seu sabor, encara que només els baixos massa molecular ho tenen (a més de: substancies incolores, forma cristal•lina, solubles en aigua i gust dolç).

Classificació
- Monosacàrids (3-8 àtoms de carboni)
- Disacàrids (unió de 2 monosacàrids)
- Oligosacàrids (3-12 monosacàrids, units a proteïnes o lípids)
- Polisacàrids (> 13 monosacàrids)
       Homopolisacàrid (format pel mateix monosacàrid)
       Heteroplisacàrid (format per diferents monosacàrids)
- Gluconoconjugats (monosacàrid + molècula no glucosídica (proteïna o lípid)

Funcions biològiques
- Font d’energia en ATP (GLUCOSA, sacarosa, glicogen i midó)
- Elements estructurals (cel•lulosa, quitina)
- Precursors d’altres biomolècules (aminoàcids i purines). Ex: ribosa (ARN) o desoxiribosa (ADN)

MONOSACÀRIDS

Són la unitat bàsica. Contenen de 3 a 8 àtoms de carboni.

És classifiquen en funció de tres criteris:
a) Número d’àtoms de carboni: trioses, tetroses, pentoses, hexoses, heptoses i octoses
b) Naturalesa química o grup funcional:
cetoses contenen un grup ceto
alsoses contenen un grup aldehid
c) Estereoisomeria: s’escriu com el carboni 1, el carboni que porta la funció aldehid o cetona més pròxim a la funció cetona, a la part superior i a la resta dels carbonis en ordre descendent. Els monosacàrids que tenen el OH de l’últim àtom de carboni asimètric a la dreta pretereixen a la seria D, els de la seria L el tenen a l’esquerra.

Un carboni asimètric és aquell que té els quatre radicals diferents.
Isomeria: dues espècies químiques són isòmers quan tenen la mateixa composició centesimal i pes molecular però difereixen en certes propietats.
Com calcular el número de molècules isòmers pot tenir un monosacàrid?
2n = número isòmers diferents
n= número de carbonis asimètrics

- Isomeria estructural: propietats físiques i químiques molt diferents perquè tenen el grup funcional diferent tautòmers

- Isomeria espacial o estereoisomeria: propietats físiques i químiques semblants, pot ser:
a) Enantiòmers: igual número de carbonis, igual grup funcional i un és la imatge especular de l’altre
b) Epímers: molècules idèntiques però diferent 1 carboni asimètric
c) Diastereoisòmers: igual numero d’àtoms de carboni i grup funcional però diferent posició dels carbonis asimètrics.

Projecció de Fisher: representació d’una molècula 3D en el pla.
La cadena del carboni és la línia vertical. L’àtom de carboni més oxidat a dalt. Rotació de 180º en el pla no canvia la molècula.

Ciclació dels monosacàrids
Escriuré en paper: uneix el grup funcional amb el grup hidroxil del carboni asimètric més allunyat, el grup hidroxil cedeix l’àtom d’hidrogen i comparteixen l’àtom d’oxigen. Inclina el paper 45º i els grups hidroxil o hidrogen que quedin per sota van fora i els que quedin per dalt van a dintre del pirà o furà.

Ciclació de la D-glucosa és molt poc estable i forma furanosa poc freqüent. Un monosacàrid no pot ciclar-se si té forma L, per això, tots els monosacàrids ciclats són D.
El carboni anomèric és produeix quan el carboni asimètric que a la forma lineal participa a la ciclació juntament amb el grup funcional. Un cop esta cliclat ja no és asimètric i és el grup funcional. És produeix el muto rotació: moviment del OH del carboni anomèric, pot ser β si es situa dalt i α situat per sota.
Totes els monosacàrids tenen poder reductor, ja que, el carboni anomèric esta lliure per poder-se obrir la molècula.

DISACÀRIDS

L’enllaç glicosídic és la unió de dos monosacàrids per un grup hemiacetal (grup aldehid) o grup hemicetal (grup cetona) del grup HO amb qualsevol altre HO d’un monosacàrid alliberant una molècula d’aigua (H2O).
Nomenclatura dels disacàrids:

Poden formar enllaços β o α segons la posició del grup OH del carboni anomèric; i quan tenen el carboni anomèric lliure tenen el poder reductor.

POLISACÀRIDS

Unió de tres o més monosacàrids a través d’enllaços glicosídics.

Homopolisacàrids: unió d’un únic monosacàrid
Funció de reserva:
a) Midó: formació en la fotosíntesis i es situa els cloroplast de les cèl•lules vegetals. Gran quantitat a les llavors (cereals) i tubèrculs (patata). Format per molècules de glucosa per enllaços (α1→4) i estructura lineal. L’enzim que degrada el mido és la α-amilasa.
Tipus: Amilasa és de forma lineal, ja que, es compacten les cadenes per ponts d’hidrogen (per ocupar menys espais).
Amilopectina és ramificada, de tant en tant es produeix una ramificació enllaç (α1→6) entre el 8 i 25 residus es ramifica.
Hi haurà un extrem reductor i la resta són no reductors, l’enzim actua pels punts no reductors així és més ràpid.
b) Glicogen: reserva al fetge i petita quantitat als teixits musculars. Té una estructura semblant a la amilopectina però es diferencien pel número de ramificacions, ja que, és molt més freqüent en el glicogen cada 8 o 12 residus es ramifica. Format per Glucosa (α1→4) amb ramificacions (α1→6).
Funció estructural:
a) Cel•lulosa: característic de les cèl•lules vegetals de forma lineal no ramificada. Format per enllaços (β1→4) de glucosa. No tenim enzims per degradar l’enllaç (β1→4) en el nostre organisme. És formen ponts d’hidrogen perquè les formes lineals de la cel•lulosa es posen en paral•lel entre elles; així que doni rigidesa a les plantes.
b) Quitina: esta format pel derivat de la glucosa: N-acetilglucosamina unides per enllaç (β1→4) (glucosa modificada en el carboni 2). No es pot ramificar, ja que l’enllaç no ho permet. Fa d’estructura als exosquelet d’artròpodes. Recordar que no tenim enzim que pugui degradar aquest polisacàrid.

Heteropolisacàrids: unió de diferents monosacàrids
Funció estructural:
a) Peptidoglucà: format per la unió de dos sucres: N-acetilglucosamina unida per enllaç (β1→4) amb N-acetilmuramic. Tenen cadena lineal.
b) Glucosaminoglicans: Unitats repetitives de dos monosacàrids: N-acetilglucosamina / N-acetilgalactosamina o Acido D-glucuronico / Acid L-iduronic. Forma part de la matriu extracel•lular. Funcions: suport (a la cèl•lula), lubricar (en tendons i articulacions) i flexibilitat (a la pell).

Informació en castellà / Información en castellano: glúcidos

L’aigua té conductivitat elèctrica gràcies als ions tenen una part ionitzada, però l’aigua té molt poca conductivitat elèctrica. Tot i així és capaç d’autoionitzar-se: consisteix en la interacció d’una molècula d’aigua H2O amb una altre intercanviant protons i formant dos ions: 2H2O = H3O+(hidroni) i OH- (hidroxil).

La constat d’equilibri de la ionització reversible de l’aigua ens permet conèixer el grau d’ionització de l’aigua a una temperatura determinada; perquè relaciona els productes que s’obtenen en la reacció respecte els productes inicials, amb una formula:


Molaritat de l’aigua: 55,56M.

Com treballar amb aquesta números és més difícil treballarem amb els valors de pH.

És a dir:
a) Neutres: [H+] = [OH-]
b) Àcides: [H+] > [OH-]
c) Bàsiques: [H+] < [OH-]

Àcid és una molècula que en dissolució aquosa es dissocia produint ions hidrogen, H+. Substància capaç de cedir un protó (a una base), al solvent formant H3O+
Base és una substància que en dissolució es dissocia produint ions hiròxil, OH-. Substància capaç de captar un protó (d’un àcid), del solvent format OH-.
Les relacions àcid-base són reaccions de transferència de protons.
Exemples:
a) Àcids: AH + H2O → H3O+ + A CH3COOH (àcid) + H2O (actua com a base) → CO3COO- (actua com a base “base conjugada”) + H3O+
b) Base: B + H2O → BH + OH- NH3 (base) + H2O (actua com a àcid) → NH4+ (actua com a àcid “àcid conjugat") + OH-
És a dir que l’aigua té caràcter amfòter. Caràcter amfòter: molècules que es poden comport com un àcid i com una base en funció de les molècules amb els que interaccionen. Força relativa dels àcids i bases: certs àcids són millors donadors de protons que altres. De la mateixa manera, certes bases són millors acceptadores de protons que altres. Un àcid i una base són forts quan estan molt dissociats en dissolució aquosa pel que mostren una elevada conductivitat elèctrica i dèbils quan estan pocs dissociats en la mateixa dissolució i mostren baixa conductivitat elèctrica.

Relació entre: àcid, base i pH: les relacions d’àcid i bases dèbils en aigua tenen definides les seves constants d’quilibri com en qualsevol altre equilibri.

pka (en àcid) o pkb (en base) és el valor de pH al qual el 50% de l’àcid o la base es troba en dissociat.


pka ↑ àcids dèbils, àcid poc dissociat i menys ions
pka ↓ àcid fort, àcid dissociat i més ions
(contrari dels valors del ka i kb)

Punt d’equilibri pk: s’anomena així a la regió tamponant, els àcid/bases dèbils realitzen aquest fet.

Tampons: solucions que són capaces de mantenir el pH després d’afegir petites quantitats tant d’àcid com de base.


Equació de Henderson-Hasselbalch: una formula per calcular propietats. En una dissolució on la quantitat d’àcid amb la seva base conjugada és igual el pH = pka.

L’aigua
La molècula d’aigua és polar (electronegativitat diferent dels seus àtoms) i inorgànica (la seva estructura bàsica no estarà formada per carbonis).
Per què l’aigua és tant important per la vida? El 75% dels essers vius són aigua. Permet elevada estabilitat química. És líquid en un ampli rang de temperatura (0 – 100ºC). És reactiu bioquímic. Té funció dissolvent. Estabilitza macromolècules. Afavoreix l’absorció dels nutrients. Participa a la respiració.
L’aigua dins dels essers vius es troba de tres formes diferents: intracel•lular, intersticial (entre les cèl•lules) i circulat. Hi ha una continua renovació constantment. Obtenim aigua a traves de la ingesta amb agua o altres líquids i també per reaccions metabòliques però en poca quantitat. I la perdem a traves de: orina, suor, excrements i perdudes insensibles (evaporació pulmonar i difusió per la pell) i també segons la temperatura corporal i l’exercici físic variarà.

Eestructura de l'aigua
La molècula d’aigua està formada per dos àtoms d’hidrogen i un d’oxigen i té una geometria tetraèdrica.

L’àtom del oxigen comparteix un electró amb cada àtom d’hidrogen, és a dir, que a la última hèlix té 8 electrons. I cada hidrogen té dos electrons. Els electrons dels hidrogen estan més pròxims a l’oxigen, ja que, esta carregar parcialment negativament. L’oxigen amb els dos hidrogen estan units per enllaços covalents simples.
Els dos hidrogen està formant un angle de 104,5 º en canvi de 109 º que és el que fan les estructures tetraèdriques. Això permet que tingui les característiques peculiars que té. És a dir, si no tingues aquesta peculiaritat seria gas a temperatura ambient. És produeix perquè els electrons restants de l’oxigen es repelen entre ells i agafen més espai.

Pont d'hidrogen
Afavoreix que l’aigua sigui líquida a temperatura ambient.
Els ponts d’hidrogen entre les molècules d’aigua veïnes són responsables de les propietats físiques i químiques de l’aigua.

Propietats físiques:
- Elevant punt de fusió i ebullició: els ponts d’hidrogen afavoreix que l’aigua sigui líquida a temperatura ambient perquè cada molècula d’aigua esta unida amb quatre molècules d’aigua i s’ha de fer molts força per trencar aquests ponts d’hidrogen. Si els ponts d’hidrogen formen un angle de 180º són els més resistents com més petit sigui menys energia i com a mínim han de formar un angle de 90º.
- Elevat calor de vaporització: calor de vaporització: energia necessària perquè una molècula passi a estat gasos. En el cas de l’aigua és necessita molta energia perquè trenqui els ponts d’hidrogen i la molècula passi a estat gasos.
Evita la deshidratació de l’organisme.
- Elevada calor especifica: calor especifica és la quantitat d’energia que hem d’aplicar perquè 1 gram d’una substancia augmenti 1ºC. En el cas de l’aigua necessita molta energia per això esta elevada.
És necessari 1 cal/gºC o 4,182 J/gºC.
Evita que no hi hagi canvis bruscos de temperatura dins l’organisme.
- Alta tensió superficial: es genera a la superfície entre l’aigua i l’aire. Per trencar-la s’ha de fer molta força, ja que, les molècules de la superfície són atretes per les molècules de l’interior formant ponts d’hidrogen. Aquesta propietat afavoreix la formació de bombolles d’aigua (aigua de pluja sobre les fulles).
- Baixa viscositat: en estat sòlid l’aigua és gel, cada molècula d’aigua unida amb quatre molècules d’aigua amb ponts d’hidrogen lineals de 180º, permet que la molècula sigui menys densa perquè hi ha espais buits d’aire entre les molècules i augmenta el volum perquè estan més separades unes de les altres. En estat líquid els angles entre les molècules són diferents, estan més pròximes unes de les altres per tant menys volum i són més denses que en estat sòlid. S’uneixen amb 3,4 molècules d’aigua, ja que, hi ha vibració constantment i els ponts d’hidrogen es trenquen i es formen constantment. En estat gasos no hi ha ponts d’hidrogen les molècules estan lliures i estan en molta distancia unes de les altres.

- Elevada força de cohesió i adhesió:
a) Adhesió: unió de molècules d’aigua i la superfície per ponts d’hidrogen.
b) Cohesió: unions de l’aigua amb altres molècules o molècules d’aigua amb ponts d’hidrogen.
Fenomen de capil•laritat: l’aigua tendeix a pujar pels capil•lars gràcies a l’adhesió, cohesió i tensió superficial. Puja més o menys segons el diàmetre del capil•lar, é a dir, com més petit és més amunt pujarà.
- Elevada constat dielèctrica: capacitat que té l’aigua per atraure molècules positives i negatives (molècules iòniques). Capes de solvatació: capa d’aigua que s’ha format al voltant d’un element.


Propietats dissolvents
L’aigua actua com a dissolvent.
Classificació dels soluts segons la dissolució amb el dissolvent (aigua): hidrofíliques (components polars no carregats, components iònics i els gasos), hidrofòbiques (compostos lípidics, els gasos apolars – O2 i CO2 – i hidrocarburs) i anfipàtiques (formen micel•les, és a dir, tenen part polar i apolar).
a) Molècules polars (hidrofiliques): són dissoltes per interaccions de ponts d’hidrogen entre la molècula polar i l’aigua. Són molècules amb grups funcionals (poden dissoldre molt bé formant ponts d’hidrogen). Els aminoàcids de les proteïnes que són polars es dissolen amb l’aigua formant ponts d’hidrogen i això determina l’estructura de la proteïna. Les molècules iòniques que és la unió de diferents elements per enllaç iònic (normalment un element metàl•lic amb un que no metàl•lic), i podran dissoldre’s amb l’aigua; exemple: la sal Na+Cl- (estructura cristal•lina).
b) Molècules apolars (hidrofòbiques): s’uneixen entre elles per tenir menys contacte amb la molècula polar (aigua). Exemple: l’oli, dins les gotes d’oli es formen enllaços interaccions hidrofòbiques.
Depenent de la densitat de la molècula es situarà en un pla. S’anomena clatrat quan la molècula hidrofòbica en un medi aquos per aigua tenen la mateixa densitat i la molècula es situa al mig del dissolvent. També pot sura (menys dens que H2O) o precipitar (més dens que H2O).
c) Molècules anfipàtiques: hidratació del grup polar i exclusió del grup no polar. Exemple: fosfolípids, formen estructures especifiques, ja que, la part polar es situa en contacte amb l’aigua i les parts apolars s’allunen d’ella quedant enfrontades les dues cues apolars. De la mateixa manera es formen les micel•les i els lisosomes però en forma esfèrica.

Dissolucions col•loïdals.
Les grans molècules com les proteïnes formen dissolucions col•loïdals, ja que, poden trobar-se en dos estats:
a) Estat sol: predomina la fase dispersant, l’aigua, per exemple sobre la fase dispersa i la solució és més fluida.
b) Estat gel: predomina la fase dispersa, per exemple: la proteïna, sobre la fase dispersant, i la solució és més viscosa.
El pas d’un estat a l’altre es reversible i diversos factors físics i químics poden fer que una solució passi d’un estat a l’altre sense necessitat de variar la concentració de soluts. Aquests factors poden ser: el pH la temperatura o una alteració a la concentració de determinats ions presents al medi. Les solucions col•loïdals poden separar-se per diàlisis per mitja de membranes amb porus només permeten passar les molècules de mida petit i no les partícules col•loïdals.

Osmosi: pas espontani de molècules de dissolvent a través d’una membrana semipermeable que separa dissolució amb menor concentració de solut d’una dissolució amb major concentració.
Pressió osmòtica: pressió que es necessària per parar el flux net de l’aigua a través de la membrana semipermeable.
Com mesurar la pressió osmòtica?
π = M•R•T
π = Pressió osmòtica M = molaritat en la concentració (mols en 1l/dissolvent)
R = constat dels gasos: 0,082 atml/kmd T = temperatura en kelvins (ºC + 273 = K)
I mesurarem amb la formula:
π = i•M•R•T
quan la molècula és dissociada
i = número de molècules que són dissocien
Ex: NaCL (sal) → (no es dissocia) → Na + Cl (2 molècules)
En funció de la concertació de soluts trobem medis hipotònics, isotònics i hipertònics.

Una manera d’estudi a España és amb el Panel de Control Alimentario que té un caràcter quantitatiu, de forma periòdica sobre una mateixa mostra representativa i que requereix col•laboració permanent de les famílies durant tots els dies de l’any.
Utilitzen unes variables i criteris de desglossament en llars.

Terminologia:
Univers: totes les llars de la península i illes balears i canàries.
Unitat mostral: la família

Avaluació crítica d’estadístiques alimentàries
Difícilment les enquestes expressen les enquestes les diferents realitats alimentàries, ja que, permeten una veritable aproximació comparativa entre països o regions d’un mateix país.

Avantatges: poden incloure grans mostres, representatives i estudiar-les i allargar el període d’estudi perquè les enquestes no són molt pesades.

Inconvenients:
a) Imprecisió de les categories: són excessivament genèriques i/o imprecises. No hi ha establert categories, com per exemple els succedanis (aliments substitutius d’alguns aliments reals). Com introduir nous conceptes claus com els productes light, sense alcohol, desnatats, enriquits, etc.
b) Productes vs. Aliments consumits: el producte comprat té unes característiques determinades i poden variar segons la manera de cuinar-lo. És a dir, el valor nutritiu, econòmic i sociocultural dels aliments és molt diferent “crus” o “cuinats”, segons la forma específica com són cuinats, forma de cocció, tipus de greix utilitzat, etc. Els consums alimentaris no poden analitzar-se tenint en compte, únicament, els “productes” consumits. Per tant, la manera de prepara, servir, presentar, oferir els aliments pot ser tant o més reveladora que la pròpia naturalesa dels productes.
c) La “llar” com a unitat d’observació: el fet d’estudiar-ho així, amaga desigualtats o diferències de consum en l’interior de les pròpies famílies. És a dir, amb la magnificació d’aquest tipus d’estadístiques s’està construint una realitat alimentària fictícia.


DISCREPANCIES ENTRE DISCURSOS I PRÀCTIQUES

L’estudi del comportament alimentari, com a conjunt de normes i pràctiques, planteja dos tipus de problemes metodològics:
a) Referent a la naturalesa de les dades sobre les quals treballa l’investigador social
b) Referent a la diversitat de mètodes de recollida d’informació
Tot i intentar minimitzar aquets problemes sempre hi ha problema de decalatge entre actituds i pràctiques.
Tal tenir en compte que en les enquestes la gent tendeix a contestar
a) Practiques reals: menys usual i són les que realment un realitza
b) Practiques declarades: més usuals i són que s’espera d’ell.
Aproximacions:
a) Quantitatives: enquesta i dades secundaries
b) Qualitatives: entrevistes en profunditat, grups de discussió i observació.