Bioquímica Parcial 1

¿Qué estudia la bioquímica?

La composición y las transformaciones químicas de los seres vivos.

¿Cuáles son las 3 grandes ramas de la bioquímica?

Bioquímica estructural, metabolismo y biología molecular.

¿Qué estudia la bioquímica estructural?

La composición, conformación, configuración y estructura de las moléculas de la materia viva.

¿Qué estudia el metabolismo?

Las transformaciones, funciones y reacciones químicas de las moléculas, junto con sus mecanismos de regulación.

¿Qué estudia la biología molecular?

Los procesos y estructuras moleculares implicados en el almacenamiento, transmisión y expresión de la información genética.

¿Cuáles son las principales causas de enfermedad mencionadas?

Agentes físicos externos, agentes químicos tóxicos, agentes biológicos y falta de oxígeno.

¿Qué agentes físicos externos pueden causar enfermedad?

Temperatura, presión atmosférica y radiación.

¿Qué agentes químicos pueden causar enfermedad?

Tóxicos y fármacos.

¿Qué agentes biológicos pueden causar enfermedad?

Virus, bacterias y hongos parásitos.

¿Qué permite tener oxígeno del medio externo?

El sistema respiratorio.

¿Qué sistema realiza la respiración sistémica?

El sistema respiratorio.

¿Qué permite la respiración a nivel sistémico?

Permite consumir O₂ del ambiente y eliminar el CO₂ producido como desecho metabólico.

¿Qué alteración respiratoria puede disminuir el aporte de oxígeno al organismo?

Una alteración en la oxigenación respiratoria.

¿Qué alteración circulatoria puede disminuir el aporte de oxígeno?

La disminución del aporte sanguíneo.

¿Qué alteración molecular puede disminuir el transporte de oxígeno?

Alteraciones de la hemoglobina.

¿Cuál es una deficiencia que puede disminuir la capacidad de la hemoglobina para transportar oxígeno?

La deficiencia de hierro.

¿Por qué la deficiencia de hierro afecta el transporte de oxígeno?

Porque el hierro está unido a la hemoglobina y es importante para captar y transportar oxígeno.

¿Qué cambio estructural puede dificultar el transporte de oxígeno por la hemoglobina?

Una mutación que cambia aminoácidos y altera la estructura de la hemoglobina.

¿Qué enfermedad puede producirse por alteración estructural de la hemoglobina?

Anemia falciforme. Los glóbulos rojos adquieren forma de hoz.

¿Qué son los mecanismos enzimáticos de protección?

Mecanismos que protegen contra especies reactivas de oxígeno.

¿Qué son las especies reactivas de oxígeno?

Moléculas altamente reactivas derivadas del oxígeno que pueden dañar células y biomoléculas.

¿Qué función tiene la vitamina E?

Actúa como antioxidante frente a radicales libres.

¿Qué es una oxidación-reducción?

Una reacción donde ocurre transferencia de electrones.

¿Qué ocurre en una reacción de oxidación-reducción?

Siempre ocurre transferencia de electrones.

¿Qué es una oxidación?

Pérdida de electrones.

¿Qué es una reducción?

Ganancia de electrones.

¿Qué son los carbohidratos o glúcidos?

Los carbohidratos o glúcidos son biomoléculas definidas químicamente como polihidroxialdehídos o polihidroxicetonas, es decir, moléculas que poseen varios grupos hidroxilo −OH y un grupo carbonilo, que puede estar en forma de aldehído o de cetona.

¿Cuál es la fórmula global frecuente de muchos carbohidratos?

Muchos carbohidratos responden a la fórmula general (CH₂O)n, aunque no todos cumplen exactamente esta fórmula porque algunos pueden tener grupos sustituyentes con nitrógeno, azufre, fósforo u otros elementos.

¿Qué son los monosacáridos?

Los monosacáridos son los carbohidratos más simples; no pueden hidrolizarse en carbohidratos más pequeños y funcionan como unidades básicas para formar disacáridos, oligosacáridos y polisacáridos.

¿Cómo se clasifican los monosacáridos según su grupo carbonilo?

Los monosacáridos se clasifican en aldosas y cetosas. Las aldosas tienen el grupo carbonilo en forma de aldehído, mientras que las cetosas tienen el grupo carbonilo en forma de cetona.

¿Qué es una aldosa?

Una aldosa es un monosacárido cuyo grupo carbonilo se encuentra en forma de aldehído. Un ejemplo importante es la glucosa, que es una aldohexosa.

¿Qué es una cetosa?

Una cetosa es un monosacárido cuyo grupo carbonilo se encuentra en forma de cetona. Un ejemplo importante es la fructosa, que es una cetohexosa.

¿Por qué los monosacáridos pueden existir como estereoisómeros D y L?

Porque presentan centros quirales, es decir, carbonos unidos a cuatro grupos diferentes. Esto permite que existan formas espaciales distintas llamadas estereoisómeros, principalmente las configuraciones D y L.

¿Qué ocurre con los monosacáridos en solución acuosa?

En solución acuosa, muchos monosacáridos adoptan una forma cíclica debido a una reacción interna entre el grupo carbonilo y un grupo hidroxilo de la misma molécula.

¿Qué es un hemiacetal en carbohidratos?

Un hemiacetal se forma cuando el grupo aldehído de una aldosa reacciona con un grupo hidroxilo de la misma molécula, permitiendo que el monosacárido adopte una estructura cíclica.

¿Qué es un hemicetal en carbohidratos?

Un hemicetal se forma cuando el grupo cetona de una cetosa reacciona con un grupo hidroxilo de la misma molécula, permitiendo la formación de una estructura cíclica.

¿Qué es el carbono anomérico?

El carbono anomérico es el carbono que originalmente pertenecía al grupo carbonilo y que participa en el cierre del ciclo cuando el monosacárido adopta su forma cíclica.

¿Qué son los anómeros alfa y beta?

Los anómeros alfa y beta son dos formas de un monosacárido cíclico que se diferencian por la orientación del grupo −OH unido al carbono anomérico.

¿Qué es el enlace glucosídico?

El enlace glucosídico es el enlace covalente que se forma cuando el grupo −OH del carbono anomérico de un monosacárido se une con un grupo −OH de otro monosacárido.

¿Qué significa que un enlace glucosídico sea β 1→4?

Significa que el carbono anomérico número 1 de un monosacárido en configuración beta se une al carbono número 4 de otro monosacárido mediante un enlace glucosídico.

¿Qué es un disacárido?

Un disacárido es un carbohidrato formado por dos monosacáridos unidos mediante un enlace glucosídico.

¿Cómo está formada la lactosa?

La lactosa es un disacárido formado por galactosa y glucosa unidas mediante un enlace glucosídico Gal β 1→4 Glc.

¿Cómo está formada la sacarosa?

La sacarosa es un disacárido formado por glucosa y fructosa unidas mediante un enlace glucosídico Glc α 1↔2 β Fru.

¿Qué son los oligosacáridos?

Los oligosacáridos son polímeros cortos de monosacáridos que generalmente contienen menos de 9 a 12 unidades de monosacáridos unidas por enlaces glucosídicos.

¿Qué es un polisacárido o glicano?

Un polisacárido o glicano es un polímero formado por más de 12 unidades de monosacáridos unidas por enlaces glucosídicos; generalmente contiene muchas unidades y puede ser lineal o ramificado.

¿Qué característica diferencia a los polisacáridos de otros polímeros biológicos?

A diferencia de otras biomoléculas poliméricas, los polisacáridos pueden presentar ramificaciones, lo que aumenta su complejidad estructural y funcional.

¿Cómo se clasifican los polisacáridos según su composición y forma?

Los polisacáridos pueden clasificarse en homopolisacáridos o heteropolisacáridos, y también pueden ser lineales o ramificados.

¿Qué es un homopolisacárido?

Un homopolisacárido es un polisacárido formado por un solo tipo de monosacárido repetido, como el almidón y el glucógeno, que están formados por unidades de glucosa.

¿Qué es un heteropolisacárido?

Un heteropolisacárido es un polisacárido formado por dos o más tipos diferentes de monosacáridos, como muchos glucosaminoglicanos de la matriz extracelular.

¿Cuáles son los principales polisacáridos con función energética?

Los principales polisacáridos con función energética son el almidón en las plantas y el glucógeno en los animales.

¿Qué es el almidón y dónde se encuentra?

El almidón es un homopolisacárido de glucosa con función energética en plantas. Se almacena en gránulos grandes, principalmente en tubérculos y semillas.

¿Qué es el glucógeno y dónde se almacena?

El glucógeno es un homopolisacárido de glucosa con función energética en animales. Se almacena en gránulos pequeños, sobre todo en el hígado y en el músculo esquelético.

¿Qué enlaces glucosídicos presentan el almidón y el glucógeno?

El almidón y el glucógeno tienen enlaces α 1→4 en los segmentos lineales y enlaces α 1→6 en los puntos de ramificación.

¿Qué diferencia importante existe entre el glucógeno y el almidón?

El glucógeno es mucho más ramificado que el almidón; en el glucógeno hay aproximadamente 8 a 12 unidades de glucosa entre cada punto de ramificación.

¿Qué polisacáridos tienen función estructural?

Algunos polisacáridos estructurales importantes son la celulosa, la quitina, el agar, los peptidoglicanos y los glucosaminoglicanos.

¿Qué es la celulosa y cuál es su función?

La celulosa es un polisacárido estructural formado por glucosas unidas por enlaces β 1→4. Forma parte de la pared celular de las plantas y actúa como fibra dietética.

¿Qué es la quitina y dónde se encuentra?

La quitina es un polisacárido estructural formado por unidades de GlcNAc unidas por enlaces β 1→4. Se encuentra en el exoesqueleto de los artrópodos.

¿Qué es el agar y para qué se utiliza?

El agar está formado por polisacáridos sulfatados de galactosa y se utiliza ampliamente en microbiología como medio sólido para cultivar microorganismos.

¿Qué son los peptidoglicanos?

Los peptidoglicanos son polisacáridos complejos que forman parte de la pared celular bacteriana. Están formados principalmente por unidades de GlcNAc y ácido N-acetilmurámico, unidas a segmentos peptídicos.

¿Por qué los peptidoglicanos son importantes en medicina?

Son importantes porque muchos antibióticos actúan inhibiendo su síntesis, impidiendo que las bacterias formen correctamente su pared celular.

¿Qué son los glucosaminoglicanos o GAGs?

Los glucosaminoglicanos o GAGs son polisacáridos de la matriz extracelular animal. Generalmente son heteropolisacáridos lineales con función estructural y también participan en señalización celular e inmunidad.

¿Cuáles son los componentes principales de la matriz extracelular animal?

La matriz extracelular animal está formada por proteínas fibrosas, como colágeno, elastina, fibronectina y laminina, y por polisacáridos llamados glucosaminoglicanos o GAGs.

¿Por qué los GAGs reciben el nombre de glucosaminoglicanos?

Reciben ese nombre porque contienen hexosaminas en su estructura y, con frecuencia, también residuos de ácido urónico.

¿Por qué muchos GAGs tienen carga neta negativa?

Muchos GAGs poseen grupos −OH sulfatados y residuos ácidos, lo que les confiere carga neta negativa y les permite adoptar conformaciones extendidas.

¿Cuáles son algunos ejemplos de glucosaminoglicanos y sus localizaciones?

La condroitina sulfato se encuentra en cartílagos, tendones, ligamentos y pared de la aorta; el dermatano sulfato en córnea, huesos, pelo y cuernos; el ácido hialurónico en piel, cartílago, líquido sinovial y humor vítreo; y el queratano sulfato en piel, vasos sanguíneos y válvulas cardíacas.

¿Qué característica especial tiene el ácido hialurónico?

El ácido hialurónico es un glucosaminoglicano presente en piel, cartílago, líquido sinovial y humor vítreo del ojo; además, es el único GAG no sulfatado.

¿Qué importancia tiene el heparano sulfato?

El heparano sulfato tiene función estructural y participa en procesos como angiogénesis, coagulación y metástasis tumoral. Tiene estructura similar a la heparina.

¿Qué es la heparina?

La heparina es un anticoagulante natural producido por los mastocitos y liberado al torrente sanguíneo cuando es necesario; también se usa ampliamente en la práctica médica como anticoagulante.

¿Qué son los proteoglicanos?

Los proteoglicanos son moléculas formadas por glucosaminoglicanos unidos covalentemente a una proteína núcleo o core, presentes en la matriz extracelular.

¿Cómo se une un GAG a la proteína núcleo en un proteoglicano?

El GAG se une a la proteína núcleo mediante un tetrasacárido conector, que se une al grupo −OH de un residuo de serina de la proteína.

¿Cuáles son los dos tipos básicos de proteoglicanos?

Los dos tipos básicos son proteoglicanos de membrana, que quedan anclados a la membrana plasmática, y proteoglicanos extracelulares, que son secretados y pueden formar agregados supramoleculares complejos.

¿Qué ejemplo existe de proteoglicano de membrana?

Un ejemplo de proteoglicano de membrana es el sindecano, presente en láminas basales y anclado a la membrana plasmática.

¿Qué ejemplo existe de proteoglicano extracelular?

Un ejemplo de proteoglicano extracelular es el agrecano, que puede formar grandes agregados en el cartílago.

¿Qué debe ocurrir con los carbohidratos de la dieta para que puedan absorberse?

Todos los carbohidratos ingeridos en la dieta deben ser hidrolizados hasta monosacáridos para que puedan ser absorbidos por el organismo.

¿Qué enzimas participan principalmente en la digestión del almidón?

En la digestión del almidón participan principalmente la α-amilasa y las dextrinasas.

¿Qué función tiene la α-amilasa?

La α-amilasa, secretada por las glándulas salivales y el páncreas, hidroliza enlaces α 1→4 de los tramos lineales del almidón y produce oligosacáridos.

¿Qué enlaces no puede romper la α-amilasa?

La α-amilasa no puede romper los enlaces α 1→6 presentes en los puntos de ramificación del almidón o del glucógeno.

¿Qué son las dextrinas y cómo se forman?

Las dextrinas son residuos ramificados que quedan después de que la α-amilasa hidroliza los enlaces α 1→4 de los tramos lineales, pero no puede romper los enlaces α 1→6 de las ramificaciones.

¿Qué función tienen las dextrinasas?

Las dextrinasas hidrolizan los enlaces α 1→6 presentes en los puntos de ramificación, que no pueden ser procesados por la α-amilasa.

¿Qué ocurre en la absorción intestinal de monosacáridos?

Los oligosacáridos resultantes de la acción combinada de estas enzimas son convertidos luego a monosacáridos para que puedan ser absorbidos en el intestino, a través de transportadores ubicados en el borde en cepillo y la membrana basolateral del enterocito.

¿Qué transportadores participan en la absorción intestinal de monosacáridos?

Participan GLUT5, SGLT1 y GLUT2.

¿Dónde se encuentran los transportadores de absorción inicial de monosacáridos?

En el borde en cepillo del enterocito.

¿Qué monosacárido utiliza principalmente GLUT5?

La fructosa.

¿Qué tipo de transportador es GLUT5?

Es un transportador de fructosa.

¿Qué monosacáridos transporta SGLT1?

Glucosa y galactosa.

¿Qué significa que SGLT1 sea sodio-glucosa dependiente?

Significa que transporta glucosa junto con sodio.

¿Qué transportador permite el paso de monosacáridos hacia la sangre?

GLUT2.

¿Qué monosacáridos transporta GLUT2 hacia la sangre?

Glucosa, galactosa y fructosa.

¿Dónde se localiza GLUT2 en el enterocito?

En la membrana basolateral, permitiendo la salida de monosacáridos hacia la sangre.

¿Dónde se encuentra y qué hace GLUT1?

GLUT1 se encuentra en la mayoría de los tejidos. Transporta glucosa desde la sangre hacia las células de los tejidos.

¿Dónde se encuentra y qué hace GLUT2?

GLUT2 se encuentra principalmente en hígado y páncreas. Permite el transporte bidireccional de glucosa: de la sangre a la célula y de la célula a la sangre.

¿Dónde se encuentra y qué hace GLUT3?

GLUT3 se encuentra principalmente en cerebro y placenta. Transporta glucosa desde la sangre hacia las células, especialmente en tejidos con alta demanda energética como el cerebro.

¿Dónde se encuentra y qué hace GLUT4?

GLUT4 se encuentra en músculo esquelético, músculo cardíaco y tejido adiposo. Es dependiente de insulina, por lo que aumenta la entrada de glucosa a las células cuando actúa la insulina.

¿Dónde se encuentra GLUT5 y qué transporta?

GLUT5 se encuentra en la mucosa intestinal y transporta fructosa desde el lumen intestinal hacia el enterocito.

¿Qué pasa en la degradación de una molécula de glucosa?

Se consumen 2 ATP, se producen 4 ATP y se generan 2 NADH + H⁺.

¿Cuál es la ganancia neta de ATP en la glucólisis?

2 ATP netos.

¿Qué significa que la glucólisis produzca 2 NADH + H⁺?

Que durante la oxidación de la glucosa se reducen coenzimas NAD⁺ a NADH.

¿Qué enzima es una reguladora principal de la glucólisis?

La fosfofructoquinasa-1.

¿Qué significa PFK-1?

Fosfofructoquinasa-1.

¿Qué reacción regula principalmente la fosfofructoquinasa-1?

Regula la conversión de fructosa-6-fosfato en fructosa-1,6-bisfosfato.