UNIDAD 1
EL AGUA, UNIDAD FUNDAMENTAL
Taller
formativo # 1
1, cual es la importancia del agua para la
bioquimica?
R. la vida no
puede ser sin el agua, el agua contiene electrolitos, sodio, calcio etc. Tiene
cargas positivas y negativas y la vida depende de una composición química del agua.
Los seres humanos estamos compuestos por agua y El agua
es una biomolecula inorgánica. Se trata de la biomolecula más abundante en los
seres vivos.
La bioquimica mide el agua con escalas de PH.
2, Como es la
estructura molecular del agua?
R, el agua es una molécula formada por dos atamos de
hidrógeno y uno de oxígeno, la unión de estos dos elementos que tienen diferente electronegativo proporciona unas
características poco frecuentes.
Estructura
-la molécula de agua forma un ángulo de 104,5%.
-la molécula de agua neutra.
-el agua aun siendo neutra, forma un dipolo, aparece un
diferencial de carga positiva en la región de los hidrógenos y una zona con
diferencial de carga negativa, en la región del oxígeno.
-este dipolo facilita la unión entre las moléculas,
formando puentes de hidrogeno, que unen la parte electro negativa de una con la parte electro positiva de otra.
3, Cuales son las propiedades físicas del agua,
enumérelas y esplique cada una de ellas?
R, 1 elevado calor específico:
Para aumentar la
temperatura del agua un grado centígrado es necesario comunicarle mucha energía
para poder romper los puentes de Hidrógeno que se generan entre las moléculas.
2 elevado calor de vaporización:
El agua absorbe
mucha energía cuando pasa de estado líquido a gaseoso.
3 elevada tensión superficial:
Las moléculas de
agua están muy cohesionadas por acción de los puentes de Hidrógeno. Esto
produce una película de agua en la zona de contacto del agua con el aire. Como
las moléculas de agua están tan juntas el agua es incompresible.
4 capilaridad:
El agua tiene capacidad de ascender por las paredes de un
capilar debido a la elevada cohesión o adhesión molecular.
5 alta constante dieléctrica:
La mayor parte de
las moléculas de agua forman un dipolo, con un diferencial de carga negativo y
un diferencial de carga positivo.
6 bajo grado de ionización:
La mayor parte de
las moléculas de agua no están disociadas. Sólo un reducido número de moléculas
sufre disociación, generando iones positivos (H+) e iones negativos (OH-). En
el agua pura, a 25ºC, sólo una molécula de cada 10.000.000 está disociada, por
lo que la concentración de H+ es de 10-7. Por esto, el pH del agua pura es
igual a 7.
7 la densidad del agua:
En estado líquido, el agua es más densa que en estado
sólido. Por ello, el hielo flota en el agua. Esto es debido a que los puentes
de Hidrógeno formados a temperaturas bajo cero unen a las moléculas de agua
ocupando mayor volumen.
4, Explique como el agua solubiliza compuestos orgánicos
e inorgánicos?
R, compuestos orgánicos=
La mayoría no son
solubles en H2O (solo lo son algunos compuestos que tienen hasta 4 ó 5 átomos
de C). Son solubles en disolventes orgánicos: alcohol, éter, cloroformo,
benceno
Compuestos inorgánicos = Muchos son solubles
en H2O y en disolventes polares, por ejemplo la sal.
5, Como se da el proceso de solvatación?
R, este es un
procesos que consiste en la atracción y agrupación de las moléculas que
conforman un disolvente o también en el caso del soluto, sus iones. Cuando se
disuelven los iones de un disolvente, estos se separan y se rodean de las
moléculas que forman el disolvente. Cuanto mayor es el tamaño del ion, mayor
será el número de moléculas capases de rodear este. Por esta razón se dice que
el ion se encuentra mayor mente solvatado.
6, Explique las propiedades químicas del agua?
R, 1 Reacciona con los óxidos ácidos
Los anhídridos u óxidos ácidos reaccionan con el agua y
forman ácidos oxácidos.
2 Reacciona con
los óxidos básicos
Los óxidos de los metales u óxidos básicos reaccionan con
el agua para formar hidróxidos. Muchos
óxidos no se disuelven en el agua, pero los óxidos de los metales activos se
combinan con gran facilidad.
3 Reacciona con los metales
Algunos metales descomponen el agua en frío y otros lo
hacían a temperatura elevada.
4 Reacciona con los no metales
El agua reacciona con los no metales, sobre todo con los
halógenos, por ej: Haciendo pasar carbón al rojo sobre el agua se descompone y
se forma una mezcla de monóxido de carbono e hidrógeno (gas de agua).
5 Se une en las sales formando hidratos:
El agua forma combinaciones complejas con algunas sales,
denominándose hidratos. En algunos casos los hidratos pierden agua de
cristalización cambiando de aspecto, y se dice que son eflorescentes, como le
sucede al sulfato cúprico, que cuando está hidratado es de color azul, pero por
pérdida de agua se transforma en sulfato cúprico anhidro de color blanco.
7, que significa PH y cuál es su importancia bioquimica?
R, el PH es el
encargado de la medición de cuanto H+ Y OH-
hay en una escala, nosotros estamos cargados de H+ Y HO- .
Nosotros tenemos un PH de 7.4 tenesmos y recibimos PH. H+ Y HO-. Así todo se mantiene en equilibrio
y esta soportado por unas soluciones
denominadas sistemas buffer.
El agua se mide con escalas de PH.
En la bioquimica nos sirve para medir los niveles de
acides y alcalinidad base que tenemos. Y así mantener revisando los sistemas
buffer para que no se presenten daños.
8, Grafique la escala de pH y señale las zonas fuertes y
débiles de los ácidos y los álcalis?
R,
9, Cómo se calcula el pH de soluciones acuosas ácidos y
bases fuertes?
R,
ácidos fuertes
Existen ácidos que en disolución acuosa diluida, están
totalmente disociados, Según la reacción:
HA + H2O A-+ H3O+
Hay que indicar que sólo hay seis ácidos fuertes en
disolución acuosa: HCl,HBr, HI, HClO4, HNO3 y H2SO4 en su primera disociación,
el resto son ácidos débiles.
Ejemplo
Se plantea la relación de concentraciones iniciales (C0)
y finales (Cf) deTodas las especies que participan en la reacción:
HCl + H2O Cl- +
H3O+
C0 (M)
10-5
Cf (M)
10-5 10-5
2) Como la concentración de protones es igual a la
concentración inicial de acido, el pH se calculará:
PH log[H3 O+ ]- log 10- 5= 5
Bases débiles
Existen bases que, en disolución acuosa diluida, están
totalmente disociadas, según la reacción:
B +
H2O BH+ + OH-
Son bases fuertes los hidróxidos de los metales alcalinos
y alcalino-térreos:LiOH, NaOH, KOH, RbOH, CsOH, Mg(OH)2, Ca(OH)2, Sr(OH)2,
Ba(OH)2.
Ejemplo
Cómo calcular el pH de una disolución de NaOH 2 M?
Al ser el hidróxido sódico una base fuerte, en disolución
acuosa, estará totalmente disociado, por ello se va a seguir el mismo procedimiento
que para el caso del ácido fuerte
NaOH
+ H2O Na+ + OH-
POH
=-log [OH- ] =-log(2) =0,30
PH
PH =
14 -POH = 14 - 0,30 = 13,7
10, Calcule se calcula el PH de un solución ácido y una base acuosa débil?
R, ácidos débiles
Los ácidos débiles reaccionan con el agua según el
equilibrio:
HA + H2O A-+ H3O+
Ka = [A- ][H3O+ ]
HA
Es importante resaltar que a este proceso le corresponde
una constante de equilibrio o acidez (Ka). Cuanto mayor sea el valor de Ka, el
ácido será más fuerte, es decir, estará más disociado.
Bases
débiles
Las bases débiles reaccionan con el agua según el
equilibrio:
B +
H2O BH+ + OH
este equilibrio le corresponde una constante de basicidad
Kb =
[BH+ ][OH- ]
Al igual que en el caso de los ácidos débiles, en este
artículo docente se considera despreciable la auto ionización del agua y se
deberán verificar las aproximaciones que se realicen en la resolución.
11, Que significa
Ionización de un ácido y un álcali?
R, Cuando un ácido se mezcla con una base ambas especies
reaccionan en diferentes grados que dependen en gran medida de las
concentraciones y volúmenes del ácido y la base a modo ilustrativo se puede
considerar la reacción de un ácido fuerte que se mezcla con una base débil,
esta última será neutralizada completamente, mientras que permanecerá en
disolución una porción del ácido fuerte, dependiendo de las moles que
reaccionaron con la base. Pueden considerarse 3 alternativas adicionales que
surgen de la mezcla de un ácido con una base:
Se mezcla un ácido Fuerte con una base fuerte: Cuando
esto sucede, la especie que quedará en disolución será la que esté en mayor
cantidad respecto de la otra.
Se mezcla un ácido débil con una base fuerte: La
disolución será básica, ya que será la base la que permanezca en la mezcla.
Se mezcla un ácido débil con una base débil: Si esto
sucede, la acidez de una disolución dependerá de la constante de acidez del
ácido débil y de las concentraciones tanto de la base como del ácido.
12, Que significa pka y pkb?
R, podemos definir que la constante pka es una medida de
la acidez de una sustancia que se obtiene a partir del logaritmo negativo de su
constante de disociación Ka.
Podemos definir
que la constante de pkb es una medida de la basicidad de una sustancia que
obtenemos a partir de un logaritmo negativo de su constante de disociación
básica Kb
13, Como se ioniza un ácido mono, di y try protico?
R, La ionización para
los y try protico son ácidos que en una
solución acuosa donan 3 o más protones de H+ para cada molécula. En estos ácidos
que pueden ser tanto ácidos orgánicos como también lo pueden ser ácidos inorgánicos. En el ácido fosfórico H3
PO4 que es un ejemplo de ácido protico
ya que como podemos observar en la disolución de la molécula dona 3 protones H+
en tres etapas.
Ejemplo
H3PO4 H+
+ H2 PO4_
H2PO4_ H+
+ HPO4_2
HPO4_2 H+
+ HPO4 3_
Por otra parte los ácidos
mono protico son todos aquellos que en una disolución acuosa donan solo
un protón como es el caso del HCL y los ácidos diproticos a los que donde 2 protones como es el caso de el H2SO4.
14, que es una solución buffer reguladora o tapón, y cuál
es su importancia para la vida
R, Las soluciones reguladoras o buffer son capaces de
mantener la acidez o basicidad de un sistema dentro de un intervalo reducido de
pH, por lo cual tienen múltiples aplicaciones, tanto en la industria como en
los laboratorios. Estas soluciones contienen como especies predominantes, un
par ácido / base conjugado en concentraciones apreciables.
Las soluciones buffer son importantes para la vida ya que
tenemos y recibimos PH H+ Y OH- y todo
mantiene en equilibrio y estas están soportadas por soluciones denominadas
sistemas buffer. Los buffer son reguladores o controladores estos resisten pequeñas dosis de ácidos y
beses controlando que el PH se dañe y podamos vivir, sin ellos se
perdería la vida ya que no habría un control de estos.
15, Describa cómo reacciona una solución buffer al añadir ácidos y alcalinos?
R, el buffer resiste pequeñas cantidades o dosis de ácidos y bases pero si estos son en
grandes cantidades se pierde la vida.
Si en la sangre aumentamos en gran cantidad H+, el ácido
disminuye convirtiéndose en un ácido fuerte y el cuerpo humano tiene ciertos
límites de pH que al momento de aumentar
y disminuir se verá afectado severamente
dañándose.
En el caso de las bases pasa algo similar al aumentar y
disminuir una bese alcalina se verá afectados el sistema con daños que pueden
producir la muerte.
Recordemos que los ácidos van de 0 a 7 y las bases de 7 a
14.
16, cual es el pH de la saliva y cómo funcionan los
sistemas amortiguadores de la saliva?
R, en la boca
ternemos un PH neutro, si la saliva es estimulada presenta ph de 7.5 y en
reposo la encontramos en 6.8
El buffer o
sistemas amortiguadores de la saliva resisten cambios agresivos de ph determinado
al agregársele acido o álcali, en la solución en la cual presenta amortiguador,
este sistema está compuesto por acido débil y sal, los cuales serán capaces de
recibir ácidos y bases de la misma proporción sin presentar cambios
significativos en el ph.
CO3H2/ CO3H-
HPO4
2- / H 2PO _ 4
17, Como se calcula teóricamente el PH una solución
buffer dar ejemplos?
H+ HA
Ejemplo
Calcular el pH de una solución buffer que presenta un pka
de 4.75 un ácido h+ de 0.25 y una base de 0.4.
18, Explique la acidosis
y alcalosis metabólica ?
R, recordemos
primero que todo que los cambio de ph afectan las proteínas y por tanto las
enzimas.
Tener
en cuenta para respuestas 18 y 19
Acidosis = un pH normal se considera cuando tenemos
valores de 7.35 y 7. 45 pero cuando este valor baja o es inferior a los
anteriores valores se considera acidosis.
Alcalosis = en
esta tenemos que tener en cuenta que aquí ya aumenta o es superior a estos
valores de pH.
El pH límite compatible con la vida es de 6.8.
Acidosis metabólica= perdida excesiva de hco3 y consecuencia de una producción excesiva o
excreción insuficiente de ácidos.
Causas = diabetes mellitus, insuficiencia renal, diarrea,
Síntomas = respiración rápida y profunda, fatiga, olor a
frutas, somnolencia, y coma si es grave.
Alcalosis metabólica = aumento en la concentración
plasmática de hco3 y incrementación excesiva de ácidos.
Causas = administración
de diuréticos, exceso de aldosterona, ingestión de fármacos.
Síntomas= respiración lenta, hipertonía muscular,
convulsiones, coma si es grave.
19 explicar acidosis y alcalosis respiratoria?
R, Acidosis respiratoria = retención excesiva de co2
comúnmente ocasionada por hipoventilacion.
Causas = fibrosis pulmonar, intoxicación por medicamentos
Síntomas = cefalea, taquicardia, confusión, inquietud
Alcalosis respiratoria= expulsión en excesiva de co2 por
hiperventilación
Causas = esfuerzos, crisis de ansiedad, fiebre, puede
producirse en el embarazo.
Síntomas = respiraciones rápidas, parestesias perdida de
la sensibilidad, angustia, faciculaciones musculares.
20. investigue una patología relacionada con el pH
sanguínea o de la saliva?
R, xerostomía
La xerostomía es la sensación subjetiva de sequedad bucal
debido a la disminución de saliva, provocada por una alteración del
funcionamiento de las glándulas salivales.
La presencia de saliva en la cavidad oral es muy
importante porque gracias a ella se mantienen humectados los tejidos orales,
facilitando el habla, las masticación, la deglución, etc. La saliva también
permite la función de limpieza de la boca, así como la regulación de la
acumulación de bacterias. Un nivel de saliva adecuado puede evitar un
desequilibrio de microorganismos en el ambiente oral que puede dar paso a la
aparición de caries, enfermedades en las encías, halitosis o mal aliento, entre
otras.
La xerostomía se manifiesta en uno de cada cinco adultos,
lo que equivale al 20% de la población de entre 18 y 30 años, y a un 40% en los
mayores de 50 años. Cabe destacar que afecta el doble a mujeres que a hombres.
Según datos estadísticos, la xerostomía cada vez va tomando un mayor
protagonismo en la sociedad. Es una condición que altera la salud general y la
calidad de vida.
Tipos
de xerostomía
La xerostomía reversible se caracteriza por registrar
actividad glandular residual, donde la secreción salival puede ser estimulada o
regulada. Este tipo de efecto xerostomizante es producido por medicamentos,
quimioterapéuticos, hábito tabáquico, etc.
En la xerostomía irreversible, existe daño irreparable a
nivel glandular que impide su funcionamiento. Este cuadro clínico se puede
encontrar en pacientes con diagnóstico de síndrome de Sjögren o pacientes con
cáncer de cabeza y cuello que reciben como tratamiento grandes dosis de
radiación.
Causas
El estrés, la ansiedad y la depresión afectan al sistema
nervioso central y, por ello, se ven afectados órganos y glándulas de todo el
cuerpo, incluidas las salivales.
También la diabetes y otras enfermedades sistémicas
afectan a todo el organismo, alterando el funcionamiento glandular.
La terapia con determinados fármacos como los
antihistamínicos, antihipertensivos, diuréticos; y fármacos oncológicos, tienen
como efectos colaterales la disminución de la saliva e incluso la atrofia de
las glándulas mucosas.
Por otra parte, la ausencia de dientes provoca una
disminución de estímulos en la boca y, a consecuencia de ello, existe una menor
producción de saliva.
Además una dieta desequilibrada con exceso de hidratos de
carbono y déficit de frutas y verduras puede provocar alteración de la
producción de saliva.
También el consumo de tabaco y alcohol puede disminuir
esta secreción salival, ya que inhibe la transmisión de impulsos nerviosos.
Tratamientos
odontológicos
la hora de
planificar el tratamiento, primero habrá que identificar si el proceso que
genera la boca seca es de carácter reversible o irreversible. De esa forma
conoceremos si se puede corregir el factor alterado y si queda actividad
glandular residual que pueda ser recuperada.
Es importante conocer
si la actividad glandular aún puede ser estimulada de forma mecánica, química o
gustativa.
Bibliografía
UNIDAD 2
PROTEÍNAS
TALLER FORMATIVO 2
1 , que es una proteína?
R, tenemos que tener encenta que las proteínas dependen de un mapa genético de nosotros mismo, las proteínas son moléculas formadas por aminoácidos que están unidos por un tipo de enlaces conocidos como enlaces estípticos. El orden y la disposición de los aminoácidos dependen del código genético de cada persona. Todas las proteínas están compuestas por:Carbono, Hidrógeno, Oxígeno,Nitrógeno la mayoría contiene además azufre y fósforo. las proteínas suponen aproximadamente la mitad del peso de los tejidos del organismo, y están presentes en todas las células del cuerpo, además de participar en prácticamente todos los procesos biológicos que se producen, nosotros mismos producimos proteínas.
2, Que es aminoácido y cual es su estructura principal ?
R, Son ácidos carboxilicos que poseen un grupo amino en el carbono alfa y su función en el cuerpo es de dos tipos estructural y funcional, liberando moléculas de agua formando un enlace amida que se denomina enlace peptídico.
3, En que consiste las propiedades ácido -base de un aminoácido ?
R, aminoácido, como su propio nombre indica, no es más es un compuesto químico que presenta un grupo amino, -NH2, y un grupo ácido carboxílico (o también grupo carboxilo o grupo carboxi), -COOH. Son 20 los aminoácidos que forman las proteínas, y sin los que, por tanto, no podríamos vivir; todos estos aminoácidos tan importantes son lo que llamamos α-aminoácidos, lo cual significa que el grupo amino y el grupo carboxilo están unidos a un mismo átomo de carbono.
4, que es un punto isoelectrico y que importancia tiene para la bioquímica ?
R, podemos decir que en una escala de ph en el cual el numero de cargas positivas es igual al numero de cargas negativas y aportan un grupo ionizable a una molécula, y la carga de la molécula debe ser cero.
punto isoelectrico
5, como se forman las proteínas y como se forman los enlaces peptidicos?
R, Las proteínas provienen o dependen de un mapa genético que depende de nosotros mismo para producirlas, Las proteínas son moléculas complejas compuestas de una cadena de aminoácidos. Todas las células del organismo necesitan proteínas para permanecer vivas, pare reparase y para sustituir a las células muertas.
enlaces peptidocos
se forman cuando hay la unión de 2 o mas aminoácidos mediante enlaces que a medida da origen a los peptidos, este enlasa los peptidos en las proteínas.
6, como se clasifican las proteínas de acuerdo a su función y composición?
R, 1 de acuerdo a su composición
2 de acuerdo a sus propiedades físicas y solubles
3 de acuerdo con su función
COMPOSICIÓN
simples - fibrosas - globulares
se clasifican en =
conjugadas
SIMPLES
SIMPLES = las que por hidrólisis forman únicamente alfa aminoácidos
FIBROSAS = consisten como sostén de células y tejidos una de las características de estas es que son insolubles en el agua.
ejemplo la queratina.
globulares = intervienen en variedad de funciones relacionadas con el mantenimiento y funcionamiento de posesos vitales. estas son solubles en el agua.
ejemplo las enzimas .
CONJUGADAS
Son todas aquellas que por hidrolisis producen ademas de alfa aminoacidos grupos de origen no proteico denominado ( prosteticos )
ejemplos
fosfoproteinas
glicoproteinas
7, cual es la diferencia entre proteína y polipeptido?
R, La diferencia es la cantidad de aminoácidos que la conforman.
8, escriba los aminoácidos esenciales y no esenciales estructura química utiliza sus nombres y abreviaturas?
son aquellos que el propio organismo no puede sintetizar por sí mismo. Esto implica que la única fuente de estos aminoácidos en nuestro organismos es a través de la dieta.
esenciales y alimentos donde los encontraremos
Isoleucina (Ile): Pescado. Fenilalanina (phe): Tomate.
Metionina (met): Frutos secos. Treonina (thr): Vegetales de hojas verdes.
Lisina (lys): Legumbres. Triptofano (tpr): Espinaca.
Arginina (arg): Frutas. Histidina (his): Pepino.
Alanina (ala): Soja. Prolina (pro): Huevo
Glicina (gly): Carne magra. Serina (ser): Cereales integrales.
Cisteina (cys): Cereales. Asparagina (asn): Espárragos.
Glutamina (gln): Salmón. Tirosina (tyr): Lácteos.
Aspartico (asp): Maíz. Glutamico (glu): Pollo.
Ornitina (orn): Mariscos. Valina (val): Manzanas.
,
aminoácidos no esenciales
son aquellos que nuestro cuerpo es capaz de fabricar por sí mismo a partir de otras sustancias (los esenciales son aquellos que debemos ingerir necesariamente con la dieta o el aporte externo). Sin embargo, aunque nuestro organismo es capaz de sintetizar todos estos aminoácidos no esenciales, la terapia orto molecular utiliza ciertos nutrientes para compensar carencias oc ayudar al organismo a restaurar o mantener la salud imitando sus propios mecanismos de defensa.
9, cual es la diferencia de un proteína simple y una conjugada?
R, SIMPLES las que por hidrólisis forman únicamente alfa aminoácido.
CONJUGADAS Son todas aquellas que por hidrolisis producen ademas de alfa aminoacidos grupos de origen no proteico denominado ( prosteticos ).
10, Que importancia tiene la forma de una proteína en la bioquímica?
R, La importancia de la forma de la proteína es muy importante por que todo tiene una forma y en la bioquímica es sinónimo de la vida y la forma evolutiva que tienen las proteínas. cuando una proteína tiene un error genético es por que su forma se vio afectada en algún momento y se daño por completo su forma.
11, Describa la estructura primaria,secundaria, terciaria,cuaternaria de una proteína.
R, ESTRUCTURA PRIMARIA = La estructura primaria de una proteína es simplemente el orden de sus aminoácidos. Por convención el orden de escritura es siempre desde el grupo amino-terminal hasta el carbixilo final.
ESTRUCTURA SECUNDARIA = una proteína es la que adopta especialmente. Existen ciertas estructuras repetitivas encontradas en las proteínas que permiten clasificalas en dos tipos: hélice alfa y lámina beta.
ESTRUCTURA TERCIARIA = La estructura terciaria es la estructura plegada y completa en tres dimensiones de la cadena polipeptídica, la hexoquinasa que se usa como icono en esta página es una estructura tridimensional completa.
ESTRUCTURA CUATERNARIA= la mas importante de todas si esta se desnaturaliza no hay vida.solo está presente si hay mas de una cadena polipeptídica. Con varias cadenas polipeptídicas, la estructura cuaternaria representa su interconexión y organización. Esta es la imagen de la hemoglobina, una proteína con cuatro polipéptidos, dos alfa-globinas y dos beta globinas. En rojo se representa al grupo hem (complejo pegado a la proteína que contiene hierro, y sirve para transportar oxígeno).
12, cuales son las fuerzas intra moleculares de la fuerza terciaria?
R , puentes den hidrógeno
enlaces ionico
puentes de di-sulfuro
fuerzas de van der waals
fuerzas de dispercion
13, que significa desnaturalizacion ?
R, Una proteína adopta una estructura en el espacio específica que es esencial para el desarrollo de su función biológica. Esta estructura tridimensional es conocida con el nombre de conformación espacial y se caracteriza por un plegamiento determinado de su estructura. La desnaturalización de las proteínas ocurre cuándo se pierde esta conformación espacial específica.
La desnaturalización de proteínas es consecuencia de algún factor externo como acidez del medio, temperatura, etc. Es importante saber que la desnaturalización de una proteína no afecta a lo que se conoce cómo estructura primaria, esto es, la secuencia de aminoácidos base de la proteína.
14, Describa factores que indiquen la desnatiralizacion?
R,
- Temperatura
- pH
- polaridad del disolvente
- fuerza iónica
El ejemplo más famoso para ilustrar la desnaturalización de proteínas es la cocción del huevo. La clara del huevo está compuesta en gran parte por agua y albúminas, un tipo de proteínas. Al aumentar la temperatura las proteínas de la clara del huevo se desnaturalizan, pierden su solubilidad y la clara del huevo deja ser líquida y transparente y pasa a ser opaca de color blanco y sólida. Otro ejemplo común es la desnaturalización de la caseína de la leche si la leche se vuelve ácida, lo que ocurre de forma natural por la fermentación de bacterias (la leche se corta) pero que también se puede conseguir si añades limón, u otro ácido, a la leche para bajar su pH.
15,realice la clasificación de las proteínas según su función?
R,
PROPONER 2
1, Dada la siguiente estructura (H-Arg-Pro-Pro-Gly-Phe-Ser-OH) mencione cada uno de los aminoácidos que compone la estructura del hexapeptido.
R,
2, Teniendo en cuenta la secuencia de aminoácidos presentada en el ítem dos, plantee la estructura del tetra-peptido (utilice las estructuras de cada aminoácido y Proponga la adición de cada uno; hasta llegar al tetrapeptido propuesto).
R,
3, A partir de la estructura de la leucina encuentre la forma iónica, la forma catiónica y su ion dipolar (utilice reacciones de tipo acido-base).
R,
UNIDAD 3
ENZIMAS CATALIZADORAS DE VIDA.
Saberes conceptuales:: Enzimas, catalisis, características físicas y químicas, clasificación, inhibicio y regulación
ENZIMAS =
CATALISIS =
es el proceso por el cual se aumenta o disminuye la velocidad de una reacción química, debido a la participación de una sustancia llamada catalizador
inhibicion= son moléculas que se unen a enzimas y disminuyen su actividad. Puesto que el bloqueo de una enzima puede matar a un organismo patógeno o corregir un desequilibrio metabólico, muchos medicamentos actúan como inhibidores enzimáticos.
regulación =
En la regulación de la actividad enzimática participan sustancias que actúan como inhibidores, los cuales reducen la velocidad de las reacciones catolizadas.
1, Conceptos.
La siguiente lista presenta nociones de vital importancia para el estudio de las enzimas; desarrolle en cada caso la noción correspondiente.
1 enzima =
| son proteínas que catalizan reacciones químicas en los seres vivos. Los enzimas son catalizadores, es decir, sustancias que, sin consumirse en una reacción, aumentan notablemente su velocidad. No hacen factibles las reacciones imposibles, sino que sólamente aceleran las que espontáneamente podrían producirse. Ello hace posible que en condiciones fisiológicas tengan lugar reacciones que sin catalizador requerirían condiciones extremas de presión, temperatura o pH. |
2, sustrato
R, es una molécula sobre la que actúa una enzima. Las enzimas catalizan reacciones químicas que involucran al sustrato o los sustratos. El sustrato se une al sitio activo de la enzima, y se forma un complejo enzima-sustrato. El sustrato por acción de la enzima es transformado en producto y es liberado del sitio activo, quedando libre para recibir otro sustrato.
3 ENERGÍA ACTIVA =
R, es la energía mínima que necesita un sistema antes de poder iniciar un determinado proceso. La energía de activación suele utilizarse para denominar la energía mínima necesaria para que se produzca una reacción química dada. Para que ocurra una reacción entre dos moléculas, éstas deben colisionar en la orientación correcta y poseer una cantidad de energía mínima.
4, Explique con un gráfico como sucede la catálisis enzimática?
R,
5, COFACTOR = Es la parte no proteica de la enzima.
R, Un cofactor es un componente de tipo no proteico que complementa a una enzima (que es una sustancia proteica). El cofactor tiene que estar presente en cantidades adecuadas para que la enzima pueda actuar, catalizando una reacción bioquímica. Son cofactores las coenzimas y los iones metálicos.
6,cual es la deferencia en los activador y coenzimas ?
R,
7,Qué es el sitio activo en una enzima y cuál es su importancia?
R, La parte de la enzima donde se une el sustrato se llama sitio activo (puesto que allí es donde sucede la “acción” catalítica). Generalmente, el sitio activo será un bolsillo o hendidura en la superficie de la enzima y suele ser una pequeña parte de la molécula total. En una enzima proteica, el sitio activo obtiene sus propiedades, como su forma y capacidad para unir sustratos, de los aminoácidos que lo componen. Estos aminoácidos pueden tener cadenas laterales grandes o pequeñas, ácidas o básicas, hidrofílicas o hidrofóbicas. El conjunto de aminoácidos presentes en el sitio activo, junto con la forma en que se organizan estos aminoácidos tridimensionalmente, crea un entorno especializado en el sitio activo que puede unir —y ejercer efectos catalíticos sobre— uno o unos pocos sustratos. En otras palabras, el sitio activo tiene justo el tamaño adecuado y tiene justo el patrón correcto de cargas para que el sustrato correcto se acomode en su interior.
8,Escriba las diferencias y semejanzas entre la teoría de ajuste inducido y llave candado ?
R,
9,Explique los factores que afectan la velocidad de una reacción catolizada por enzima
R,
si la concentran del sustrato permanece constante y la concentración de la enzima aumenta, la velocidad de reacción también lo hace.
el aumento o disminución de un ph optimo , produce disminución en la actividad catalítica de la encima y una velocidad de reacción inferior.
a medida que aumenta la temperatura, la energía calorífica aumenta la velocidad de reacción para catolizadas por enzima.
10,a continuación encontrara algunos factores que influyen en la actividad enzimática, en cada caso explique detalladamente como funcionan?
R, cambios de concentración de sustrato =La velocidad de una reacción enzimática depende de la concentración de sustrato
- cambios de concentración de enzima=
Algunos enzimas no se sintetizan como tales, sino como proteínas precursoras sin actividad enzimática
- cambios de temperatura=
 En general, los aumentos de temperatura aceleran las reacciones químicas: por cada 10ºC de incremento, la velocidad de reacción se duplica. Las reacciones catalizadas por enzimas siguen esta ley general. Sin embargo, al ser proteínas, a partir de cierta temperatura, se empiezan a desnaturalizar por el calor. |
- cambios de Ph=
 Los enzimas poseen grupos químicos ionizables (carboxilos -COOH; amino -NH2; tiol -SH; imidazol, etc.) en las cadenas laterales de sus aminoácidos. Según el pH del medio, estos grupos pueden tener carga eléctrica positiva, negativa o neutra. Como la conformación de las proteínas depende, en parte, de sus cargas eléctricas, habrá un pH en el cual la conformación será la más adecuada para la actividad catalítica (Figura de la derecha). Este es el llamado pH óptimo. |
- Efecto de los inhibidores=
Ciertas moléculas pueden inhibir la acción catalítica de un enzima: son los inhibidores. Estos inhibidores bien pueden ocupar temporalmente el centro activo por semejanza estructural con el sustrato original (inhibidor competitivo) o bien alteran la conformación espacial del enzima, impidiendo su unión al sustrato (inhibidor no competitivo) (Figuras inferiores).
|
 |  |  | ||||
- Presencia de cofactores = A veces, un enzima requiere para su función la presencia de sustancias no proteicas que colaboran en la catálisis: los cofactores. Los cofactores pueden ser iones inorgánicos como el Fe++, Mg++, Mn++, Zn++ etc.
2 INDICAR
1 ,Que es un Inhibidores enzimáticos?
R,Un inhibidor enzimático es algún compuesto que impide que alguna, o algunas, enzimas catalicen. Este tipo de compuestos son específicos, o sea que pueden inhibir a un grupo de enzimas pero no tener ninguna actividad con otras enzimas.
2, Describir el efecto de los inhibidores competitivos y no competitivos sobre la actividad catalítica de una enzima.
R, La inhibición no competitiva es un tipo de inhibición que reduce la tasa máxima de una reacción química (Vmax) sin cambiar la afinidad aparente de unión del catalizador por el sustrato(KmApp en el caso de una enzima de inhibición, véase cinética de Michaelis-Menten). Un inhibidor competitivo se une siempre a un sitio alostérico de la enzima; sin embargo, no todos los inhibidores alostéricos actúan como inhibidores competitivos.
Los inhibidores enzimáticos son moléculas que se unen a enzimas y disminuyen su actividad. Puesto que el bloqueo de una enzima puede matar a un organismo patógeno o corregir un desequilibrio metabólico, muchos medicamentos actúan como inhibidores enzimáticos.
3,Qué es una enzima alosterica; explique cómo funcionan en relación con los efectores positivos y negativos?
R, consiste en el cambio estructural de una proteína, es decir, sus receptores cambian. Las enzimas alostéricas poseen dos sitios activos, en el primero se unirá un sustrato determinado, mientras en el segundo o también conocido como sitio alostérico se unirá un efector el cual producirá un cambio en la proteína, llevándonos a una regulación de la actividad de esta. Los efectores pueden ser tanto positivos como negativos.
4,Qué es un zimogeno
R, son precursores inactivos de las enzimas. Observe que este concepto es diferente a decir que son “enzimas inactivas”. Una enzima inactiva es una enzima que ha perdido su actividad debido a diferentes factores, como factores fisicos, quimicos o aun metabolicos.
unidad 4
LÍPIDOS Y MEMBRANAS BIOLÓGICAS
1. ¿Cómo se define químicamente un lípido?.
R, los lípidos son moléculas orgánicas formadas por carbono, hidrógeno y oxígeno (CHO), aunque distribuidas de diferente forma. Son insolubles en agua, solubles en alcohol y cloroformo y untuosos al tacto. Se dividen en grasas (sólidas a temperatura ambiente) y en aceites (líquidos a temperatura ambiente). Tanto las grasas como los aceites son triglicéridos, formados por tres moléculas de ácidos grasos y una molécula de glicerol. Algunos ácidos grasos poseen una o más uniones dobles entre los átomos de carbono de la cadena (C=C) denominándose insaturados. Esto hace que las moléculas no puedan compactarse, con lo cual tienden a ser líquidas a temperatura ambiente.
2. ¿Describa las características físicas y químicas de los lípidos?.
R, FISCAS
Carácter anfipático
Son aquellos lípidos que contienen una parte hidrófila, es decir que atrae al agua y otra parte hidrófoba que repele al agua.
Punto de fusión
Esta propiedad depende de la cantidad de carbonos que exista en la cadena hidrocarbonada y del número de enlaces dobles que tenga esa cadena. Mayor será el punto de fusión cuanto más energía sea necesaria para romper los enlaces, es por ello que las grasas saturadas tiene un punto de fusión más alto que las insaturadas.
QUIMICAS
Esterificación
Es una reacción en la cual un ácido graso se une a un alcohol, mediante un enlace covalente. De esta reacción se forma un éster, liberando agua.
Saponificación
Es una reacción en la cual un ácido graso se une a una base dando una sal de ácido graso, liberando una molécula de agua.
Antioxidación
Es una reacción en la cual se oxida un ácido graso insaturado.
3. Realice un mapa conceptual con los siguientes conceptos: ácidos grasos (saturado e insaturado), lipoproteínas, glicolipidos, triglicéridos, fosfoglicéridos, esfingolipidos, esteroides, esteroides , ceras y terpenos
R,
4. Indague el concepto y la función de los siguientes compuestos
lipídicos: Un perfil lipídico, también denominado lipidograma y perfil de riesgo coronario, solicitadas generalmente de manera conjunta, para determinar el estado del metabolismo de los lípidos corporales, comúnmente en suero sanguíneo.
ácidos grasos:los ácidos grasos son ácidos orgánicos monoenoicos, que se encuentran presentes en las grasas, raramente libres, y casi siempre esterificando al glicerol y eventualmente a otros alcoholes. Son generalmente de cadena lineal y tienen un número par de átomos de carbono. La razón de esto es que en el metabolismo de los eucariotas, las cadenas de ácido graso se sintetizan y se degradan mediante la adición o eliminación de unidades de acetato. No obstante, hay excepciones, ya que se encuentran ácidos grasos de número impar de átomos de carbono en la leche y grasa de los rumiantes, procedentes del metabolismo bacteriano del rumen, y también en algunos lípidos de vegetales, que no son utilizados comunmente para la obtención de aceites.
lipoproteínas :Aunque el término lipoproteína podría describir cualquier asociación de lípidos con proteínas, se suele restringir para un grupo concreto de complejos moleculares que se encuentran en el plasma sanguíneo de los mamíferos; las lipoproteínas están formadas por lípidos asociados de forma no covalente con proteínas (apolipoproteínas o apoproteínas), pero también incluyen moléculas antioxidantes liposolubles. Son partículas con un centro apolar —que incluye triacilgliceroles y ésteres de colesterol y un revestimiento anfifílico formado por fosfolípidos, colesterol no esterificado y las apoproteínas.
glicolipidos:Son lípidos que contienen azúcares. En las células animales, los glicolípidos, al igual que la esfingomielina, provienen de la esfingosina. Como en la esfingomielina, el grupo amino de la esfingosina está esterificado con un ácido graso pero el sustituyente del alcohol primario de la esfingosina es ahora una o varias unidades de azúcares. El glicolípido más simple es el cerebrósido, en el que el azúcar es una galactosa o una glucosa. Hay glicolípidos muy complejos como los gangliósidos que tienen una cadena ramificada de hasta siete monosacáridos.
triglicéridos:Los triglicéridos son un tipo de grasa que se encuentra en la sangre. El exceso de este tipo de grasa puede aumentar el riesgo de enfermedad de las arterias coronarias, especialmente en mujeres
fosfoglicérido: son, al igual que los triacilglicéridos, ésteres del glicerol, pero que sólo poseen dos grupos acilo unidos a los átomos de oxígeno de los carbonos 1 y 2 del glicerol, mientras que el tercer hidroxilo está esterificado con el ácido fosfórico, el cuál a su vez se encuentra unido a un resto X de distinta naturaleza, resto que da nombre al FFG .
esfingolipidos :Los esfingolípidos son el segundo gran grupo (por abundancia) de lípidos de membrana.
esteroides:son compuestos orgánicos derivados del núcleo del ciclopentanoperhidrofenantreno o esterano, que se compone de vitaminas y hormonas formando cuatro anillos fusionados, tres con seis átomos y uno con cinco; posee en total 17 átomos de carbono
ceras : Las ceras son ésteres de ácidos grasos de cadena larga, con alcoholes también de cadena larga. En general son sólidas y totalmente insolubles en agua. Todas las funciones que realizan están relacionadas con su impermeabilidad al agua y con su consistencia firme. Así las plumas, el pelo, la piel, las hojas, frutos, están cubiertas de una capa céres protectora. Una de las ceras más conocidas es la que segregan las abejas para confeccionar su panal.
terpenos :son hidrocarburos complejos de forma general CnH2n-4, de la serie del isopreno, el que está formado por dos dobles enlaces y que unidos por cadenas orgánicas forman un grupo de compuestos con características propias y que determinan la variedad de los efectos terapéuticos que se presentan en las plantas que los contienen.
5. Que es una prostaglandinas. Mencione las más importantes en el ser humano.
R, Las prostaglandinas son unas sustancias con funciones similares a las de una hormona que están presentes en muchos tejidos y fluidos del cuerpo (útero, pulmones, semen, riñones, cerebro, etc.). Existen tres tipos de prostangladinas, según su estructura química: PGE1, PGE2 y PGE3.
FUNCIONES:
1) Regular el sistema inmunológico 2) Descenso de la presión arterial; 3) Inhibición de la trombosis; 4) Regeneración celular; 5) Mejorar la transmisión nerviosa; 6) Regulación de los efectos de los estrógenos y de la progesterona
6. Como se biosintetiza el acido araquidonico, precursor de las prostaglandinas.
R, La liberación de ácido araquidónico o de otros ácidos grasos insaturados de 20 átomos de carbono, el icosatrienoico y el ecosapentanoico, de las reservas hísticas, es la primera fase de la síntesis de las prostaglandinas, tromboxanos y leucotrienos. Una vez liberado el ácido araquidónico de las reservas hísticas, se inicia su transformación en prostaciclina, prostaglandinas y tromboxano mediante la ciclación e incorporación de oxígeno molecular, catalizada por la ciclooxigenasa que está presente en la mayoría de las células. Las lipooxigenasas metabolizan también el ácido araquidónico hasta dar diversos productos con el grupo hidroxi-peroxi en posiciones distintas e incrementar así la síntesis de leucotrienos. Los metabolitos del ácido araquidónico, tanto de la vía de la ciclooxigenasa como de la lipooxigenasa, tienen una definida e importante participación en las diversas etapas del proceso inflamatorio. Diversos fármacos contribuyen a mejorar el proceso inflamatorio al inhibir enzimas específicas.
7. Describa la función de:
prostaglandinas:Hasta el momento se han reconocido nueve receptores de prostaglandinas en diferentes tipos de células. Las prostaglandinas se enlazan a una subfamilia de receptores transmembrana de la superficie celular, los receptores acoplados a proteína G.
prostaciclinas :se utiliza como medicamento, también se le llama epoprostenol. La prostaciclina se produce en las células del endotelio por la acción de la enzima prostaciclina sintasa sobre la prostaglandina H2.
tromboxanos : en la agregación plaquetaria, el TXA2 es importante en el cierre de las heridas y hemorragias que permanentemente se producen en nuestro organismo.
lipoxinas :Las principales acciones de las lipoxinas son inhibir el reclutamiento de los leucocitos y componentes celulares de la inflamación, inhibe la quimiotaxis de los neutrofilos y la adherencia al endotelio, se sugiere que son reguladores negativos endógenos de los leucotrienos.
leucotrienos : es la de participar como mediadores de la inflamación. Están involucrados en alergias y asma, entre otras enfermedades inflamatorias.
8. Analiza la estructura química de los Triacil glicéridos (triglicéridos), que partes la componen?
R,Se forma un triglicérido cuando los tres grupos del oxhidrilo (OH) de una única molécula del glicerol reaccionan con el grupo carboxilo (COOH-) de tres ácidos grasos formando bonos de éster.
Los tres ácidos grasos incluidos en la estructura del triglicérido pueden o no pueden estar lo mismo en diversos triglicéridos, tales que hay muchas variaciones posibles. La longitud de los encadenamientos del ácido graso que ocurren en triglicéridos puede variar sino ser lo más común posible 16, 18 y 20 carbones.
9. Realice la estructura de : monogliceridos, diglicerido, triglicérido. ¿cuál es la diferencia estructural entre estos compuestos?
R, monogliceridos
diglicerido Y triglicerido
10. Qué función cumplen en el organismo : fosfatidil inositol, fosfatidil glicerol, cardiolipina
R, fosfatidil inositol :están implicados en el anclaje de proteínas a la membrana plasmática. La fosfatidilcolina es el fosfolípido más abundante en las membranas de las células tanto animales como vegetales donde se encuentra en la cara externa de la membrana.
fosfatidil glicerol : reduce a tensión superficial no alvéolo e facilita o intercambio respiratorio de gases.
cardiolipina :la función en este compartimiento celular es crucial ya que juega un papel muy importante en el desarrollo de la fosforilación oxidativa
11. Qué función cumple el colesterol en los seres humanos.
R,El colesterol se encuentra en cada célula de nuestro cuerpo y sin él nuestro organismo no funcionaría correctamente.
- forma parte de la membrana de cada una de las células del organismo permitiendo o no el paso de sustancias y participando en procesos fisiológicos relacionados con ella.
- Es el componente básico de las sales biliares que tienen como función principal ayudar a la digestión de las grasas, sin ellas se produce un síndrome de malabsorción.
- Es precursor de hormonas importantes como las corticosteroideas: cortisol y aldosterona que entre otras cosas regulan el contenido de agua y de sales en el organismo.
12. Indague la estructura y función de las siguientes Hormonas lipídicas ( progesterona, estradiol, testosterona) describa: cuál es su precursor biológico.
R, progesterona :La progesterona es una hormona sexual que liberan los ovarios y posteriormente la placenta. Durante el ciclo menstrual, su función es acondicionar el endometrio para facilitar la implantación del embrión en este, y durante el embarazo ayuda a que transcurra de manera segura.
También tiene un papel durante el periodo de lactancia, ya que ayuda a preparar las glándulas mamarias aumentando el tamaño de los senos para la segregación de leche. Otras de sus funciones son:
- Incrementar la excreción de sodio y cloro.
- Ejercer un efecto relajante del útero.
- Aumentar las secreciones del cuello uterino.
- Mantener la vascularización de la mucosa uteri
estradiol: El estradiol desempeña un papel fundamental en el desarrollo sexual. Se trata de la forma más importante de la hormona estrógeno. En las mujeres sexualmente maduras se fabrica, sobre todo, en los ovarios y también, aunque en cantidades más reducidas, en las glándulas suprarrenales
testosterona :es una hormona que se produce en los testículos de los hombres. Pertenece al grupo de los andrógenos, también llamados esteroides o esteroides anabólicos. Se trata de la hormona masculina más importante, ya que influye en el mantenimiento de los huesos y músculos, en la producción de espermatozoides y glóbulos blancos, en el mantenimiento del deseo sexual y en el estado de ánimo de los individuos. A medida que se envejece, la producción de testosterona se va haciendo inferior y los niveles de la misma disminuyen de forma progresiva.
13. Que es un acido Ácidos biliares y cuál es su precursor bilógico.
R,Los ácidos biliares poseen como estructura básica un anillo pentanoperhidro fenantreno al que se le suma una cadena de 5 carbonos con un grupo carboxilo terminal. La diferencia de estos ácidos radica en la incorporación en el anillo esteroidal de uno, dos o tres grupos hidroxilo, uno de los cuales puede estar oxidado a cetona.
14. Cuál es la función de los ácidos biliares.
R,Las funciones principales de los ácidos biliares son:
- Absorción y digestión de grasas
Fundamentalmente dos mecanismos regulan su síntesis:
1.- La síntesis de colesterol.2.- La actividad de la enzima 7a hidroxilasa
15. ¿Cuál es la diferencia entre un quilomicrón y un triglicérido?.
R,Los triglicéridos son el principal tipo de grasa transportado por el organismo. Recibe el nombre de su estructura química. Luego de comer, el organismo digiere las grasas de los alimentos y libera triglicéridos a la sangre. Estos son transportados a todo el organismo para dar energía o para ser almacenados como grasa.
Los quilomicrones son lipoproteínas sintetizadas en las células epiteliales del intestino caracterizadas por poseer la más baja densidad (inferior a 0,94) y el mayor diámetro, entre 75 y 1.200 nm. Son grandes partículas esféricas que recogen desde el intestino delgado los triglicéridos, los fosfolípidos y el colesterol ingeridos en la dieta llevándolos hacia los tejidos a través del sistema linfático. Están compuestos en un 90% por triglicéridos, 7% de fosfolípidos, 1% colesterol, y un 2% de proteínas especializadas, llamadas apoproteínas.
16. ¿Cómo podemos definir una membrana celular? ¿Como es su estructura?.
R,es una estructura laminar formada principalmente por lípidos y proteínasque recubre a las células y define sus límites.
17. ¿Cuáles son las características fundamentales de las membranas plasmáticas?.
R,Textura permeable, Modelo de mosaico fluidoSus, principales componentes son lípidos, Actividad metabólica, Permite dar forma a la célula, Es parte de la estructura de la célula, Logra regular el crecimiento celular, Permite la comunicación entre las células
18. Mencione la importancia de las proteínas periféricas e integrales.
R, Las Proteínas integrales atraviesan la membrana y sus funciones más importantes son:
- Servir como canales que permiten el paso de sustancias dentro y fuera de la membrana
- Desplazamiento de sustancias a través de uniones específicas soluto-proteína
- Actividad enzimática empujando sustancias hacia dentro y fuera de la membrana
19. Describa los tipos de transporte de membrana. (pasivo y activo).
R, El transporte pasivo es el intercambio simple de moléculas a través de la membrana plasmática, durante el cual la célula no gasta energía, debido a que va a favor del gradiente de concentración o a favor de gradiente de carga eléctrica, es decir, de un lugar donde hay una gran concentración a uno donde hay menor. El proceso celular pasivo se realiza por difusión. En sí, es el cambio de un medio de mayor concentración (medio hipertónico) a otro de menor concentración (un medio hipotónico).
El transporte activo requiere un gasto de energía para transportar la molécula de un lado al otro de la membrana, pero el transporte activo es el único que puede transportar moléculas contra un gradiente de concentración, el transporte activo esta limitado por el número de proteínas transportadoras presentes. Son de interés dos grandes categorías de transporte activo, primario y secundario.
20. Describa el transporte de membrana basado en el número de moléculas de soluto y en la dirección de flujo.
R,
En biología celular se denomina transporte de membrana biológica al conjunto de mecanismos que regulan el paso de solutos, como iones y pequeñas moléculas, a través de membranas plasmáticas, esto es, bicapas lipídicas que poseen proteínas embebidas en ellas. Dicha propiedad se debe a la selectividad de membrana, una característica de las membranas celulares que las faculta como agentes de separación específica de sustancias de distinta índole química; es decir, la posibilidad de permitir la permeabilidad de ciertas sustancias pero no de otras.1
Los movimientos de casi todos los solutos a través de la membrana están mediados por proteínas transportadoras de membrana, más o menos especializadas en el transporte de moléculas concretas. Puesto que la diversidad y fisiología de las distintas células de un organismo está relacionada en buena medida con su capacidad de captar unos u otros elementos externos, se postula que debe existir un acervo de proteínas transportadoras específico para cada tipo celular y para cada momento fisiológico determinado;1 dicha expresión diferencial se encuentra regulada mediante: la transcripción diferencial de los genes codificantes para esas proteínas y su traducción, es decir, mediante los mecanismos genético-moleculares, pero también a nivel de la biología celular: dichas proteínas pueden requerir de activación mediada por rutas de señalización celular, activación a nivel bioquímico o, incluso, de localización en vesículas del citoplasma.
21. Describa el concepto de las siguientes lipòproteinas (LDL, VLDL, HDL, VHDL.) que función cumplen a nivel celular.
R,
Colesterol bueno (HDL)
Colesterol bueno, High Density Lipoprotein (HDL) o lipoproteína de alta intensidad.
Actúa como desatascador, eliminando el exceso de colesterol. El HDL extrae colesterol de los tejidos periféricos y de las arterias y lo lleva al hígado para degradarse. Los niveles elevados de colesterol HDL no sólo no son malos, también pueden indicar menor riesgo cardiovascular. Por otro lado, los niveles bajos de HDL tampoco son considerados saludables, especialmente si el nivel de colesterol LDL es elevado, debiendo estar en una proporción equilibrada.
Colesterol malo (LDL)
Colesterol malo, Light Density Lipoprotein (LDL) o lipoproteína de baja intensidad.
Transporta las partículas de colesterol por todo el organismo. El colesterol que va transportado desde el hígado a los tejidos se le llama LDL, el exceso de colesterol LDL se acumula en as paredes arteriales y termina endureciendo y estrechando las arterias, fenómeno denominado arterosclerosis.
Para alejar el colesterol malo de tu vida no hay nada mejor que practicar ejercicio físico moderado y regular, acompañado de una dieta mediterránea. De esta manera, en un futuro te asegurarás evitar problemas.
Colesterol VLDL
Very Light Density Lipoprotein (VLDL) o lipoproteína de muy baja intensidad.
Este tipo de lipoproteína lleva asociado el máximo de triglicéridos (otro tipo de grasa asociada a riesgo cardiovascular). Al igual que el LDL, el colesterol VLDL es malo porque también se asocia al estrechamiento de las arterias.
22. Indague que es un perfil lipidico y describa la información que contiene este tipo de análisis químico sanguíneo.
R,El perfil lipídico es uno de los exámenes de laboratorio más requeridos. En general, se solicita para la pesquisa inicial del riesgo de desarrollar una enfermedad cardiovascular producto de una dislipidemia, o sea, un trastorno en el metabolismo de lípidos.
“También es útil para el seguimiento o control del paciente que se encuentra con una dieta o medicamentos para disminuir el colesterol y, a su vez, el riesgo de enfermedad cardiovascular”, explica la doctora Alicia Anderson, jefe del Laboratorio Clínico de Clínica Alemana.
Para realizarlo, el paciente debe estar en ayuno de, al menos, 12 horas. Se hace una punción de vena para obtener una muestra de entre 2 a 5 ml de sangre, la que es enviada al laboratorio clínico donde es analizada en equipos automatizados de química.
¿Qué parámetros mide?
• Triglicéridos
• Colesterol Total
• HDL Colesterol
• LDL Colesterol
• Índice de Colesterol Total/HDL
• VLDL Colesterol Calculado
unidad 5
metabolismo de lipidos
Metabolismo
lípidos
1, a,cómo funciona el metabolismo de los lipidos
b , Como está constituido un fosfolípido
c, degradación y Lipólisis
d, Activación de ácidos grasos
e, Ingreso del ácido graso a la
mitocondria
f, Betaoxidación
g,Balance de ATP lipidos
2, que es glicerol?
3, Como se llama el fosfolípido que contiene glicerol?
4, como es el trasporte de ácidos grasos ?
5, como ocurre los procesos la biosíntesis de ácidos grasos ?
6, como se llega al acetil coenzima en metabolismo de
lípidos?
7, que es quilomicrones ?
8, Los ácidos grasos sintetizados pueden ser
esterificados a triglicéridos, fosfolípidos o ésteres de colesterol.
Desarrollo
1, A,El intestino absorbe los lípidos y son digeridos y
metabolizados antes de ser utilizados por el cuerpo. La mayor parte de los
lípidos son grasas y moléculas complejas que el cuerpo tiene que descomponer
antes de se las pueda utilizar y se
pueda obtener energía de ellas.
B,Los fosfolípidos
están formados por una molécula de glicerol a la que se encuentran unidos 2
ácidos grasos (generalmente uno insaturado) y un grupo fosfato con una molécula
de colina. Estos dos últimos son fuertemente polares, lo que le da un marcado
carácter de compuesto anfipático, con una cabeza polar, hidrosoluble, y una
cola apolar, hidrófoba.
Químicamente, están constituidos por glicerina
esterificada en el carbono 3 con un grupo fosfato (glicerol-3-fosfato), y en
los carbonos 1 y 2 por sendos ácidos grasos. Generalmente, el ácido graso que
esterifica en el C1 es saturado, mientras que el que lo hace en el C2 es
insaturado. El grupo fosfato está unido mediante enlace éster a un sustituyente
polar que puede ser aminoalcohol o polialcohol.
Degradación = Los ácidos grasos se descomponen por oxidación beta. Esto tiene lugar en los mitocondrios y en los peroxisomas para generar acetil-CoA. El proceso es el inverso al de la síntesis de los àcidos grasos: dos fragmentos de carbono se extraen del grupo carboxílico del àcido.Esto ocurre tras la deshidrogenación, hidratación y oxidación para formar in Beta àcidoacetato.
El acetil CoA se convierte en ATP, CO2 y H2O en ciclo de ácido cítrico produciendo 106 ATP de energía. Los ácidos grasos insaturados requieren pasos y enzimas adicionales para su degradación.
C, Lipólisis= Descomposición de los lípidos alimentarios en ácidos grasos durante la digestión.
Activación de ácidos grasos= Como los ácidos grasos no son moléculas muy reactivas, para ser metabolizados se activan mediante la unión de coenzima A que produce la forma activada acil graso-CoA (o acil-CoA). Este proceso está catalizado por acil-CoA sintetasas del retículo endoplásmico o de la membrana mitocondrial externa de las que existen distintas formas con diferencias en su especificidad.
Ingreso del ácido graso a la mitocondria= La ß-oxidación de los ácidos grasos tiene lugar en la matriz mitocondrial, por ello los ácidos grasos activados como acil graso-CoA deben atravesar la membrana mitocondrial interna. Los ácidos grasos de más de diez carbonos necesitan la presencia de carnitina y de un sistema transportador, la translocasa acilcarnitina-carnitina, que lleva a cabo un proceso de antiporte
Betaoxidación = Se denomina beta-oxidación (o también β-oxidación) al proceso catabólico necesario para que los ácidos grasos puedan ser metabolizados completamente en la mitocondria –con el objetivo de producir energía en forma de ATP-. Los ácidos grasos están formados por una gran cadena hidrocarbonada que pueden tener entre 4 y 33 carbonos. Sin embargo, para que puedan ser oxidados en el ciclo de Krebs, necesitan convertirse en moléculas de menor tamaño molecular –esto es, acetil CoA-. Por tanto, la beta-oxidación es un proceso que se encarga de “desestructurar” progresivamente las largas cadenas de carbonos de los ácidos grasos y convertirlas en moléculas más pequeñas. En la figura 1 se puede observar de una manera global y gráfica el proceso que nos ocupa, seguidamente iremos profundizando en cada una de sus reacciones.
Balance de ATP de los lipidos = En relacion a la oxidacion de los acidos grasos de cadena impar, los textos y articulos se limitan a informar que en la ultima vuelta de la Beta-oxidacion de este tipo de acidos grasos, se produce un Propionil CoA y 1 Acetil CoA, y a continuacion generalmente se describe la conversion del Propionil CoA a Succinil CoA, pero sin mencionar especificamente el balance de ATP en estas reacciones.
2, El glicerol es una molécula de tres carbonos similar
al alcohol. Aparece naturalmente en el cuerpo como un componente de la grasa
almacenada; un pequeña cantidad también esta presente en los fluidos corporales
como glicerol libre. Cuando el glicerol es ingerido, es absorbido e incrementa
la concentración (término técnico: osmolaridad o tonicidad) del fluido en la
sangre y en los tejidos. La concentración de estos fluidos se mantiene
constante a través del cuerpo, por lo cual el agua consumida con glicerol no es
excretada hasta que el glicerol extra es o eliminado por los riñones o
degradado por el cuerpo
El glicerol ha sido utilizado para tratar la inflamación
del cerebro (edema cerebral) o de los ojos (glaucoma) (Frank, Nahata y Hilty
1981). Debido a que el glicerol no penetra fácilmente en el cerebro y los ojos,
el incremento en la concentración de glicerol en la sangre luego de la ingesta
de glicerol ayuda a remover el exceso de fluidos desde estos órganos por un
proceso conocido como osmosis. Estas aplicaciones clínicas de la ingesta de
glicerol explican dos de los principales efectos secundarios para los atletas:
los dolores de cabeza y la visión borrosa, como resultado de la reducción de
fluidos en el cerebro y los ojos
3, Los fosfoglicéridos o glicerofosfolípidos son
moléculas lipídicas del grupo de los fosfolípidos. Están compuestos por ácido
fosfatídico, una molécula compleja compuesta por glicerol, en el que se han
esterificado dos ácidos grasos (uno saturado y otro insaturado) y un grupo
fosfato. A su vez, al grupo fosfato se une un alcohol o un aminoalcohol. En los
organismos vivos tiene función estructural puesto que son uno de los principales
componentes de las bicapas de las membranas celulares y subcelulares.
4, La energía disponible en los ácidos grasos necesita
ser distribuida a través del cuerpo desde el sitio de absorción, biosíntesis o
almacenamiento hasta los tejidos que los consumirán. Este transporte esta muy
relacionado con el transporte de otros lípidos, especialmente el colesterol.
Estos procesos de transporte están íntimamente ligados al proceso patológico de
la aterosclerosis, por lo cual son intensamente estudiados.
El cuerpo humano utiliza 3 tipos de
substancias como vehículos de transporte de energía lipídica: (1) quilomicrones
y otras lipoproteínas del plasma en las cuales los triacilglicéridos son
transportados en forma de proteínas que contienen gotas lipídicas. Estas
partículas también contienen otros lípidos; (2) ácidos grasos unidos a la
albúmina de suero y (3) los cuerpos cetónicos, principalmente acetoacetato y
b-hidroxibutirato. Estos tres vehículos se utilizan con proporciones variables para llevar energía por el torrente
sanguíneo vía tres rutas. La primera es
el transporte de los ácidos grasos de la dieta como
quilomicrones, desde el intestino, después de su absorción a través del cuerpo.
El segundo es el transporte de la energía derivada de fuentes lipídicas
procesadas o sintetizadas en el hígado y distribuida al tejido adiposo para su
almacenamiento o a otros tejidos para su utilización; en este caso, se utiliza
a los cuerpos cetónicos y otras lipoproteínas del plasma diferentes a los
quilomicrones. El tercero es el transporte de energía liberada desde el tejido
adiposo a resto del cuerpo en forma de ácidos grasos, los cuales están unidos a
la albúmina sérica.
El transporte de
los ácidos grasos es una función principal de los triacilglicéridos, pero para
ello, deben ser estabilizados en un ambiente acuoso (plasma) con otros lípidos
y proteínas, formando así a las lipoproteínas. Existen dos clases de
lipoproteínas ricas en triacilglicéridos, los quilomicrones y las lipoproteínas
de muy baja densidad (VLDL). Los quilomicrones transportan la grasa de la dieta
desde el intestino delgado, primero vía el sistema linfático y después por el
torrente sanguíneo, hacia otros órganos; mientras que las VLDL llevan
principalmente triacilglicéridos desde el hígado a otros tejidos.
El metabolismo de
las lipoproteínas es de considerable relevancia clínica, pues una alta
velocidad de secreción de VLDL por el hígado, concomitante a una disminución en
su depuración de la circulación, conduce a hipertriacilglicerolemia. Esta condición,
en combinación con una baja concentración circulante de lipoproteínas de alta
densidad (HDL), se considera un factor principal de riesgo para el desarrollo
de aterosclerosis prematura. Las VLDL, sin triacilglicéridos, se transforman en
lipoproteínas de baja densidad (LDL), que aún contienen mucho colesterol que
fue utilizado inicialmente para empacar y estabilizar a las VLDL; si se
aumentan la secreción de VLDL y el flujo de LDL, resultan en
hipercolesterolemia. Una aumento en la concentración de HDL, se considera como
el mejor indicador de alto riesgo de aterosclerosis.
5, Los ácidos grasos son biomoléculas muy importantes
para los seres vivos. Son los principales constituyentes de los triglicéridos
(aceites y grasas, que actúan como reserva energética) y de los fosfolípidos
(que forman el armazón de las membranas celulares). Su biosíntesis es, pues, de
crucial importancia para todos los organismos.
El principal precursor de los ácidos grasos es el
malonil-CoA, una molécula que aporta dos de sus tres átomos de carbono al
esqueleto carbonado del ácido graso en crecimiento. El malonil-CoA proviene, a
su vez, del acetil-CoA. Todas las reacciones de síntesis de ácidos grasos
tienen lugar en el citosol de las células.
En la síntesis de los ácidos grasos interviene un
intermediario que no participa en la degradación (beta-oxidación), el
malonil-CoA. El malonil-CoA se forma a partir de acetil-CoA y de bicarbonato,
reacción que consume ATP y que está catalizada por la acetil-CoA carboxilasa,
enzima que requiere biotina como cofactor.
6, La acetil coenzima A es una molécula intermediaria
clave en el metabolismo que interviene en un gran número de reacciones
bioquímicas. Se forma cuando una molécula de coenzima A acepta un grupo acetil.
es una molécula que se forma a partir de la glucosa que
entra en la mitocondria imprescindible para la síntesis de los ácidos grasos,
el colesterol y la acetilcolina. I nterviene en el catabolismo de la glucosa,
es decir en la glucolisis y su unión a la coenzima A, en la que se ha
incorporado el ácido pantoteico (ver vitaminas)
Se trata de un producto común en las reacciones de
degradación de todas las moléculas orgánicas. Su estructura es un resto
acetilo, que son restos de 2 carbonos que proceden de la degradación de las
moléculas, siempre unido a la CoA, coenzima descubierta por Lipman. Ésta es
considerasa como el transportador universal de grupos acetilo y también de
cadenas más largas. Estos restos se unen a la CoA por medio de un enlace
tioéster.
El grupo acetilo al reaccionar debe estar unido al CoA,
la parte más importante es el grupo sulfhidrilo que es por donde se unen los
restos al acetil-CoA. La formación del enlace es importante porque la ruptura
libera mucha energía. El acetil-CoA procede de cualquier sustancia o molécula
que degrademos para obtener energía.
7, Los quilomicrones, juntamente con otras macromoléculas
lipoprotéicas, son los encargados de movilizar por el organismo los lípidos que
se ingieren en la dieta.Algunas otras lipoproteínas que podrían interesarte son
las LDL y las HDL, lipoproteínas de baja y alta densidad respectivamente. Las
LDL y las HDL también se conocen por asociarse al colesterol y recibir los
apelativos de “colesterol malo” y “colesterol bueno”
8, La mayor parte de las grasas alimentarias se
suministran en forma de triacilglicéridos, que se deben hidrolizar para dar
ácidos grasos y monoacilglicéridos antes de ser absorbidos. En niños y en adultos,
la digestión de las grasas se produce de forma eficaz y casi completa en el
intestino delgado. En los recién nacidos, la secreción pancreática de lipasas
es baja. En los bebés, la digestión de las grasas mejora gracias a las lipasas
segregadas por las glándulas de la lengua (lipasa de la lengua) y una lipasa
presente en la leche materna. El estómago interviene en el proceso de digestión
de las grasas debido a su acción agitadora, que ayuda a crear emulsiones. Las
grasas que entran en el intestino se mezclan con la bilis y posteriormente se
emulsionan. La emulsión es entonces tratada por las lipasas segregadas por el
páncreas. La lipasa pancreática cataliza la hidrólisis de los ácidos grasos de
las posiciones 1 y 3, generando 2-monoacilglicéridos (Tso, 1985). Los
fosfolípidos son hidrolizados por la fosfolipasa A2, y los principales
productos son lisofosfolípidos y ácidos grasos libres (Borgstrom, 1974). Los
ésteres del colesterol son hidrolizados por la hidrolasa de ésteres de
colesterol pancreática
bibliográfica
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