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VOLUMEN III: BIOQUÍMICA GENERAL Y
CLÍNICA
Autoras: María del Carmen Enjo Mallou
Hélade Sotomayor Pérez
Dra. Idalmys Perdomo López
Editora: Dra. Iliana Perdomo López
Manual BIR. VOLUMEN III: BIOQUÍMICA GENERAL
Y CLÍNICA
Autoras: María del Carmen Enjo Mallou Hélade Sotomayor Pérez Dra. Idalmys Perdomo López
© Iliana Perdomo López (editora). Depósito legal: C 611-2012
Reservado todos los derechos. Está prohibido, bajo las sanciones penales y el resarcimiento civil previsto en las leyes, reproducir, registrar o transmitir esta publicación, íntegra o parcialmente por cualquier sistema de recuperación y por cualquier medio, sea mecánico, electrónico, magnético, por fotocopia o por cualquier otro, sin la autorización previa por escrito de la editora.
ÍNDICE
UNIDAD I: BIOQUÍMICA GENERAL
1.- INTRODUCCIÓN. COMPOSICIÓN DE LOS SERES VIVOS 1
2.- GLÚCIDOS 7
2.1- OSAS O MONOSACÁRIDOS 8
2.1.1.- ACTIVIDAD ÓPTICA 9
2.1.2.- ESTRUCTURA CÍCLICA DE LOS MONOSACÁRIDOS 12
2. 1.3.- ISÓMEROS CONFORMACIONALES 14
2. 1.4.- PROPIEDADES GENERALES DE LAS OSAS 15
2. 1.5.- DERIVADOS DE MONOSACÁRIDOS 16
2.2- OLIGOSACÁRIDOS: DISACÁRIDOS 18
2.2.1.-CARACTERÍSTICAS DEL ENLACE GLUCOSÍDICO 19
2.2.2.-TIPOS DE ENLACE GLUCOSÍDICO 19
2.2.3.-OLIGOSACÁRIDOS MÁS IMPORTANTES 20
2.3- POLISACARIDOS 20
2.3.1.- HOMOPOLISACÁRIDOS 20
2.3.2.- HETEROPOLISACÁRIDOS 23
2.4- HETERÓSIDOS 26
2.4.1.- PROTEOGLUCANOS 26
2.4.2.- GLUCOPROTEÍNAS 28
2.4.3.- OTROS HETERÓSIDOS 29
3.- LÍPIDOS 31
3.1- LÍPIDOS SAPONIFICABLES SIMPLES 32
3.1.1.- ÁCIDOS GRASOS 32
3.1.2.-ACILGLICÉRIDOS 37
3.1.3.- CÉRIDOS 39
3.1.4.- ESTÉRIDOS 39
3.2- LÍPIDOS SAPONIFICABLES COMPLEJOS 40
3.2.1.- FOSFOGLICÉRIDOS O GLICEROFOSFOLÍPIDOS 40
3.2.2.-ESFINGOLÍPIDOS 43
3.3- LÍPIDOS INSAPONIFICABLES 46
3.3.1.- TERPENOS 47
3.3.2.- ESTEROIDES 47
4.- AMINOÁCIDOS, PÉPTIDOS Y PROTEINAS 49
4.1- AMINOÁCIDOS 49
4.1.1.- CARÁCTERISTICAS ESTRUCTURALES 49
4.1.2.- ESTEREOQUIMICA DE LOS AMINOACIDOS 49
4.1.3.- CLASIFICACIÓN 49
4.1.4.- PROPIEDADES FISICAS 52
4.1.5.- IONIZACIÓN 52
4.1.6.- REACCIONES DE IDENTIFICACION DE AMINOACIDOS 54
4.2- PÉPTIDOS 54
4.2.1.- EL ENLACE PEPTIDICO 55
4.2.2.- CARACTERISTICAS DEL ENLACE PEPTÍDICO 55
4.2.3.- CARACTERIZACIÓN DE PÉPTIDOS Y PROTEINAS 56
4.2.4.- PÉPTIDOS DE IMPORTANCIA BIOLÓGICA 57
4.3- PROTEÍNAS 57
4.3.1.- CLASIFICACIÓN DE LAS PROTEÍNAS 57
4.3.1.1. ATENDIENDO A SU COMPOSICIÓN 57
4.3.1.2. ATENDIENDO A SU FORMA 58
4.3.1.3. ATENDIENDO A SU SOLUBILIDAD 58
4.3.1.4. ATENDIENDO A SU FUNCION BIOLÓGICA 59
4.3.2.- ESTRUCTURA DE LAS PROTEÍNAS 60
4.3.2.1. ESTRUCTURA PRIMARIA 60
4.3.2.2. ESTRUCTURA SECUNDARIA 60
4.3.2.3. ESTRUCTURA TERCIARIA 64
4.3.2.4. ESTRUCTURA CUATERNARIA 65
4.4- ENZIMAS 77
5.- COMPOSICIÓN, ESTRUCTURA Y FUNCIONES DE LAS BIOMEMBRANAS 91
5.1- LÍPIDOS DE MEMBRANAS 92
5.2- PROTEÍNAS DE MEMBRANAS 98
5.3- TRANSPORTES A TRAVÉS DE LA MEMBRANA 100
6.- INTRODUCCIÓN AL METABOLISMO. 109
7.- GLUCOLISIS 117
8.- FERMENTACIONES 127
9.- DESCARBOXILACIÓN OXIDATIVA DEL PIRUVATO 131
10.- CICLO DE KREBS 135
11.- CADENA DE TRANSPORTE ELECTRÓNICO Y FOSFORILACIÓN OXIDATIVA 141
12.- LANZADERAS 153
13.- GLUCONEOGÉNESIS 155
14.- METABOLISMO DEL GLUCÓGENO 167
15.- OTRAS RUTAS DE OXIDACIÓN DE LA GLUCOSA 183
16.- OXIDACIÓN DE ÁCIDOS GRASOS 193
17.- BIOSÍNTESIS DE LÍPIDOS 207
18.- METABOLISMO DE CUERPOS CETONICOS 223
19.- BIOSÍNTESIS DE COLESTEROL 227
20.- METABOLISMO DE LAS LIPOPROTEÍNAS 233
21.- METABOLISMO DE AMINOÁCIDOS 245
22.- METABOLISMO DE NUCLEÓTIDOS 263
23.- INTEGRACIÓN DEL METABOLISMO 277
UNIDAD II: BIOQUÍMICA CLÍNICA
24.- BIOQUÍMICA CLÍNICA 287
GENERALIDADES DE ANÁLISIS CLÍNICOS 287
SANGRE 291
HECES 302
ORINA 302
LÍQUIDOS ESPECIALES 304
HORMONAS 307
INFARTO AGUDO DEL MIOCARDIO 309
PRINCIPALES REACTANTES DE FASE AGUDA 310
MARCADORES TUMORALES 310
DIAGNÓSTICO DE ENFERMEDADES AUTOINMUNES 311
ANEXOS 313
BIBLIOGRAFÍA 317
Bioquímica InspiracleBIR/2014
11
Fuente: Fig 7-3 (b) (pag 241) del libro “Lehninger. Principios de Bioquímica. Ediciones Omega, Barcelona, 4ª ed., 2006”.
La mayor parte de las osas naturales pertenecen a la serie D
*TIPOS DE ESTEREOISÓMEROS. [p. 198 (2006); 221 (2008)]
ENANTIÓMEROS: se definen como imágenes especulares no superponibles, son las parejas
D y L; así, D-glucosa y L-glucosa son enantiómeros entre sí. La mezcla equimolecular de
compuestos enantiómeros se denomina mezcla racémica.
DIASTEREOISÓMEROS: la configuración de los grupos hidroxilo es diferente en un carbono o
más, aquí se incluyen:
Epímeros, si sólo se diferencian en la configuración del hidroxilo de un C asimétrico, por ejemplo, la
D-Glucosa y la D-Manosa son 2-epímeros, la D-Glucosa y la D-Galactosa son 4-epímeros.
CHO
OHH
HHO
OHH
OHH
CH2OH
D-(+)-glucosa
CHO
HHO
OHH
HHO
HHO
CH2OH
L-(-)-glucosa
CHO
OHH
HHO
OHH
OHH
CH2OH
D-(+)-glucosa
CHO
OHH
HHO
HHO
OHH
CH2OH
D-(-)-galactosa
DiastereoisómerosEnantiómeros
MELVIN MANUEL MORALES AGUILERA
InspiracleBIR/2014 Bioquímica
12
Anómeros: difieren en la configuración entorno al carbono anomérico
Rotámeros o isómeros conformacionales, poseen la misma constitución y configuración, sólo difieren
en los ángulos de torsión.
La presencia de C asimétricos determina la actividad óptica de los monosacáridos y la
aparición de los llamados isómeros ópticos. Si al hacer pasar la luz polarizada a través de
una disolución de un monosacárido la desvían hacia la derecha, se les llama dextrógiro y
se indica con (+); si la desvían hacia la izquierda, se les llama levógiro y se indica con (-).
La pertenencia de un monosacárido a la serie D o L no presupone en modo alguno el
sentido de su poder rotatorio, pues el sentido (derecho o izquierdo) y el valor absoluto de la
actividad óptica de una osa es la resultante algebraica de los efectos propios de cada uno
de los hidroxilos.
Las letras D y L colocadas delante del nombre del monosacárido no son más que un índice
de la serie. El sentido de la desviación de la luz polarizada está indicada por el signo (+), si
desvía la luz polarizada a la derecha y por el signo (-) si la desvía hacia la izquierda, como
ejemplo:
La D (+) glucosa desvía la luz polarizada hacia la derecha
La D (-) fructosa desvía la luz polarizada hacia la izquierda
2.1.2. Estructura cíclica de los monosacáridos.
Los monosacáridos de ≥ 5 átomos de carbono suelen encontrarse en disolución acuosa en
formas de estructuras cíclicas, sólo de este modo pueden explicase un buen nº de
propiedades de estos compuestos.
En el caso de las aldosas la ciclación transcurre mediante la formación de un hemiacetal
MELVIN MANUEL MORALES AGUILERA
Bioquímica InspiracleBIR/2014
27
Fuente: Fig 7-26 (pag 256) y Fig 7-27 (a) (pag 257) del libro “Lehninger. Principios de Bioquímica. Ediciones Omega, Barcelona, 4ª ed., 2006”.
- Estas unidades básicas descritas pueden, a su vez, formar los grandes agregados de
proteoglucanos de la matriz extracelular cuando se enlazan, mediante proteínas de unión, a
moléculas de ácido hialurónico (unión no covalente)
Fuente: Fig 7-29 (pag 259) del libro “Lehninger. Principios de Bioquímica. Ediciones Omega, Barcelona, 4ª ed., 2006”.
MELVIN MANUEL MORALES AGUILERA
Bioquímica InspiracleBIR/2014
31
TEMA 3. LÍPIDOS [p. 217, 218, 250 (2010); 211 (2011)]
Los lípidos son compuestos orgánicos que se definen por su insolubilidad en agua y
solubilidad en disolventes polares (éter, cloroformo, benceno..), no obstante se contemplan
excepciones.
Entre las características más sobresalientes:
- compuestos hidrofóbicos
- no son moléculas poliméricas
- exhiben una mayor variedad estructural
Funciones biológicas
- energética
- estructural
- aislante
- funciones especiales: Por ejemplo, los esteroides, los eicosanoides y algunos
metabolitos de los fosfolípidos funcionan como señales. Actúan como hormonas,
mediadores y segundos mensajeros. Algunos son cofactores de reacciones
enzimáticas (vit. K..). otros se utilizan como anclas para fijar las proteínas a las
membranas.
Clasificación
Lípidos saponificables
- Contienen ácidos grasos
-Tras la hidrólisis alcalina se
obtienen jabones
Simples
(C, H, O)
Ácidos grasos
Acilglicéridos
Céridos
Estéridos
Otros: etólidos y eteroglicéridos
Complejos
Además de (C, H, O)
pueden contener N,
P, S
Fosfoacilglicéridos
Esfingolípidos
Lipoproteínas
Lípidos insaponificables
- No contienen en su
estructura ácidos grasos
- Derivan del isopreno
Terpenoides
Vit. A, E, K
Ubiquinonas
Esteroides
Vit D
Colesterol1
Ácidos biliares
Hormonas esteroideas2
1 Las células procariotas carecen de colesterol, pero éste se encuentra en distintas cantidades en prácticamente
todas las membranas de animales, fundamentalmente mamíferos. 2 Las hormonas esteroídicas incluyen a las hormonas sexuales femeninas (estrógenos, progestágenos),
masculinas (andrógenos) y a los corticoesteroides (glucocorticoides y mineralocorticoides).
MELVIN MANUEL MORALES AGUILERA
Bioquímica InspiracleBIR/2014
37
3.1.2. ACILGLICÉRIDOS
Los glicéridos, o grasas neutras, constituyen el componente esencial, desde el punto de
vista cuantitativo, de los lípidos naturales. Son ésteres de glicerol (trialcohol con tres
posiciones de esterificación) y ácidos grasos.
Nomenclatura
Resulta de la combinación de dos criterios:
- Naturaleza de los ácidos grasos: un glicérido es homogéneo cuando los ácidos
grasos que esterifican el glicerol son del mismo tipo, y es heterogéneo cuando los
ácidos grasos son distintos.
- Nº y posiciones de las esterificaciónes: tendremos mono- di- o tri- acilglicéridos
dependiendo de que se esterifiquen una, dos, o las tres fuciones alcohol en la
molécula de glicerol.
Tabla: Ejemplos de la nomenclatura de los glicéridos (R1, R2, R3: cadenas
carbonadas de ácidos grasos.)
α-monoglicérido
CH2
CHOH
CH2OH
O CO R
α- α ´-diglicérido homogéneo CH2
CHOH
CH2
O CO R
O CO R
α- β diglicérido heterogéneo CH2
CH
CH2OH
O CO R1
O CO R2
triglicérido heterogéneo
CH2
CH
CH2
O CO R1
O CO R2
O CO R3
Fuente: Tabla 6 (pag 309) del libro “Bioquímica Estructural. Editorial AC. España, 1977”
El grupo más importante es el de los triglicéridos (TG)
MELVIN MANUEL MORALES AGUILERA
Bioquímica InspiracleBIR/2014
49
TEMA 4. AMINOÁCIDOS, PÉPTIDOS Y PROTEÍNAS. [p. 196, 197, 198, 199,
201, 215, 228, 232, 236, 237, 238, 242, 244, 245 (2010); 201, 202, 203, 204, 205, 206, 207, 208, 220,
222, 223, 224, 243, 249 (2011); 187, 193, 195, 196, 199, 200, 203, 204, 205, 206, 207, 211, 219, 220,
221, 222 (2012); 116, 117, 118, 119, 120, 121, 124, 125, 127, 134, 142, 143, 235 (2013)]
4.1. AMINOÁCIDOS.
Los α-aminoácidos son las unidades estructurales básicas que se obtienen tras la hidrólisis
ácida de las proteínas. En las proteínas encontramos 20 aminoácidos que denominamos
estándar.
4.1.1 Características estructurales
- Todos los aminoácidos contienen un grupo carboxilo y un grupo amino (la prolina posee su
grupo nitrogenado en forma de amina secundaria) unidos al mismo átomo de carbono, que
denominamos carbono α.
- Difieren unos de otros en sus cadenas laterales, o grupos R, que varían en
estructura, tamaño y carga eléctrica, y que influyen en su solubilidad en agua.
4.1.2 Estereoquímica de los aminoácidos
- En todos los aminoácidos, con excepción de la glicina, el Cα está unido a 4 sustituyentes
diferentes, es un centro quiral, y confiere a los aminoácidos actividad óptica.
- De la misma manera que para las osas, se definen dos series de aminoácidos, en este
caso, en función de la orientación del grupo NH2 que porta el Cα: la serie D (el grupo amino
se dispone igual que en el D-gliceraldehido) y la serie L (como en el L-gliceraldehido).
- Los aminoácidos naturales son de la serie L. los aminoácidos de la serie D se encuentran
en las paredes de las bacterias y en la estructura de ciertos antibióticos peptídicos.
- Algunos aminoácidos poseen un segundo átomo de carbono asimétrico, y por tanto
posibilitan la existencia de 4 estereoisómeros: treonina e isoleucina.
4.1.3 Clasificación. [p. 162; 163 (2003); 76 (2004); 230 (2005); 191 (2006); 217; 249 (2007);
219; 232 [2008); 237; 250 (2009)].
Los aminoácidos se clasifican atendiendo a la naturaleza de su radical, tal y como se indica
en la tabla a continuación:
MELVIN MANUEL MORALES AGUILERA
InspiracleBIR/2014 Bioquímica
56
4.2.3 Caracterización de péptidos y proteínas. [p. 169; 170 (2003); 84 (2004); 201 (2006)]
- Determinación del extremo Nt: método de Sanger (utilíza el 1-fluor-2,4-dinitro-benceno,
seguido de hidrólisis ácida), cloruro de dansilo (similar al anterior, se obtienen aás
dansilados), degradación de Edman (feniltioisocianato, método más utilizado, se libera el
aminoácido terminal, dejando intacta el resto de la cadena)
- Rotura de puentes disulfuro: se usa el 2-mercaptoetanol o el ditíotreitol para una rotura por
reducción reversible y el ácido perfórmico, rompe por oxidación, de forma irreversible
- Hidrólisis ácida: destruye el trp y convierte la gln en glu y la asn en asp
- Bromuro de cianógeno: rompe la cadena polipeptídica a nivel de los enlaces peptídicos en
el lado del carboxilo de los residuos de metionina.
- Rotura enzimática: es muy utilizada por su especificidad, destacan
- exopeptidasas, cortan enlaces terminales, y sirven para determinar los aminoácidos
de las posiciones Ct (carboxipeptidasas: A y B, se sintetizan por células exocrinas
del páncreas)) y Nt (aminopeptidasas)
- endopeptidasas, rompen la cadena en puntos específicos, dependiendo del
aminoácido que reconozcan. Junto con otras proteínas(como la elastasa, trombina,
plasmita, factor X ) forman parte de una familia de enzimas denominada SERÍN-
PROTEASAS, que presentan como residuos invariables del sitio activo ser-his-asp.
Se sintetizan en forma inactiva, y se activan en forma fisiológica. Una prueba
diagnóstica para la identificación de la Ser activa de la serinas proteasas es su
reacción con diisopropilfosfofluoridato (DIPF).
Fuente: Tabla11-2 (pag 178) del libro “Bioquímica y Biología Molecular. Editorial McGraw-Hill Interamericana,
Madrid, 3ª ed., 2006”.
MELVIN MANUEL MORALES AGUILERA
Bioquímica InspiracleBIR/2014
61
Las características más relevantes de este tipo de estructura secundaria:
- El esqueleto polipeptídico se encuentra compactamente enrollado alrededor del eje
longitudinal imaginario de la molécula, esta rotación helicoidal es dextrógira
- Los grupos R de los *L-aminoácidos se disponen hacia el exterior del esqueleto
helicoidal, permitiendo su ubicación y evitando los impedimentos estéricos
- La unidad repetitiva es el giro de hélice, que abarca unos 5,4 Å a lo largo del eje
longitudinal
- Cada giro de hélice incluye 3,6 aminoácidos
*En algún caso excepcional se han encontrado proteínas que contienen fragmentos de hélice alfa
levógira formada por D- aminoácidos.
Experimentos con modelos moleculares han demostrado que una hélice se puede formar tanto con
D- como con L- aminoácidos, pero todos los residuos deben pertenecer a la misma serie.
Fuente: Fig 4-4 (pag 121) del libro “Lehninger. Principios de Bioquímica. Ediciones Omega, Barcelona, 4ª ed., 2006”.
MELVIN MANUEL MORALES AGUILERA
Bioquímica InspiracleBIR/2014
79
Esta expresión puede simplificarse definiendo una nueva constante que agrupe a las
anteriores, la constante de Michaelis ó Km= (k2 + k3)/K1
Si suponemos que la concentración de sustrato es mucho más alta que la de enzima, la
concentración de sustrato libre [ S], será casi igual a la concentración total de sustrato, y la [
E] libre será igual a la concentración total del enzima menos la del complejo [ ES]
[ E] =[ ET] [ ES]
Sustituyendo en la ecuación anterior y reagrupando:
Sustituyendo [ES] en la expresión V = k3 [ ES] obtenemos:
La velocidad máxima se alcanzará cuando el enzima esté saturado con sustrato, es decir,
cuando la concentración de sustrato sea muy superior a la km y, por tanto, [ S] /( [ S] + km)
se aproxima a 1, entonces Vmax=k3 [ ET]
La Vmáx depende de la concentración de enzima
La velocidad de reacción para cada concentración de sustrato vendrá dada por la ecuación
de Michaelis-Menten
A bajas concentraciones de S ([ S]<<km)
(<1/100), la V es directamente proporcional a la concentración de sustrato, la reacción es de
orden 1.
Cuando la [ S]>>>km, V = Vmax, la velocidad se hace independiente de la [ S]
En este caso la reacción es de orden cero.
Para [ S] = km, entonces V = ½ Vmax. La km de una reacción será la concentración de
sustrato para la cual la velocidad de la reacción alcanza la mitad de su velocidad máxima.
[ S]
[ ES] =[ ET] —————
[ S] + Km
[ S]
[ ES] =k3 [ ET] —————
[ S] + Km
[ S]
V = Vmax —————
[ S] + Km
MELVIN MANUEL MORALES AGUILERA
Bioquímica InspiracleBIR/2014
117
TEMA 7. GLUCÓLISIS. [p. 182 (2003); 97 (2004); 213 (2005); 203; 213 (2006); 244
(2007); 229 (2008), 213 (2009); 227, 247 (2010); 225, 226, 241 (2011); 210, 224, 225
(2012); 132 (2013)].
La glucólisis es una ruta catabólica que consiste en la rotura de una molécula de glucosa (6
C) en dos moléculas de piruvato (3C) mediante una secuencia de 10 reacciones catalizadas
enzimáticamente (la mayoria de los enzimas glucolíticos requieren magnesio)
- Localización: todas las reacciones transcurren en el citoplasma
-Todos los intermediarios de la ruta están fosforilados, ya que los grupos fosfato:
1) Impiden que los intermediarios salgan de la célula debido a la carga negativa aportada
por dichos grupos.
2) Juegan un papel esencial en la conservación de la energía
3) Actúan como grupos de reconocimiento necesarios para la correcta adecuación de los
sustratos a los centros activos de los enzimas
- La glucolisis transcurre en dos fases:
1ª.- Fase preparatoria, incluye las primeras 5 reacciones, implica consumo de energía
1) Fosforilación de la glucosa: reacción catalizada por la hexoquinasa,que cataliza la
transferencia de un grupo fosfato desde el ATP a la molécula de glucosa; implica el
consumo de un enlace fosfato de alta energía (proceso inrreversible) [p. 213 (2005)].
El enzima se caracteriza por una baja especificidad para los azúcares y Km baja para la
glucosa (Km = 0,1 mM). Se inhibe por la G-6-P.
*En el hígado de vertebrados existe una HK diferente (HK-D o Glucoquinasa) con una Km
elevada para la glucosa (Km = 10 mM)
2) Isomerización de aldosa a cetosa: catalizada por la fosfoglucosa isomerasa, se forma
un intermediario cis-enediol
3) Fosforilación de la F-6-P: el enzima es la fosfofructoquinasa-1 (PFK1). Esta enzima
cataliza una reacción prácticamente irreversible en condiciones celulares y constituye el
primer paso comprometido en la ruta glucolítica.Realiza una transferencia de un grupo
fosfato desde el ATP a la F6P, para formar F1,6 BP. Esta reacción, similar a la de la
hexoquinasa, es el segundo punto de consumo de energía en la ruta de glucolisis.
Es el principal punto de regulación de la glucolisis.
4) Rotura de la F-1,6-bisP en dos triosas fosfato: una aldolasa (aldolasa A), en este caso,
cataliza una condensación aldólica reversible. Se generan una aldosa (gliceraldehido 3P) y
una cetosa (dihidroxiacetona fosfato).
5) Interconversión de las triosas-P: la Triosa-P isomerasa, convierte rápida y
reversiblemente la dihidroxiacetona P en GHA3P.
MELVIN MANUEL MORALES AGUILERA
InspiracleBIR/2014 Bioquímica
118
Al cabo de estas reacciones obtenemos dos triosas P, y se completa la fase preparatoria de
la glucolisis.
2ª.- Fase de beneficios, se obtiene energía en forma de ATP
6) Oxidación del gliceraldehido-3-P a 1,3- bisfosfoglicerato: catalizado por la
gliceraldehido-3-P-DHasa.
Es la primera de las dos reacciones conservadoras de la energía, mediante la formación de
un acil-P (elevada energía libre de hidrólisis) por oxidación de un aldehido a ácido e
incorporación de Pi. _
El NAD+ se reduce a NADH+ H+ (El NADH debe reoxidarse a NAD+ ya que las cantidades
de NAD+ son limitadas en las células)
Con respecto a la reacción, cabe destacar que el gliceraldehido 3P reacciona con un grupo
sulfhidrilo de una *cisteína esencial del centro activo del enzima, formándose un
intermediario TIOHEMIACETAL
*Inhibición de la Gliceraldehido-3-P-DH: El iodoacetato (agente alquilante) y los compuestos que
contienen Hg son potentes inhibidores porque forman derivados covalentes con el grupo –SH
esencial del centro activo del enzima y lo inactiva.
7) Transferencia de P desde el 1,3-BPG al ADP: esta reacción, catalizada por la
*Fosfoglicerato quinasa es la primera fosforilación a nivel de sustrato, y supone, por tanto el
primer punto de obtención de energía
Es una reacción muy exergónica y actúa impulsando la reacción anterior
*El arseniato impide la síntesis de ATP en la reacción catalizada por la fosfoglicerato
quinasa, pues mimetiza al Pi y consigue engañar al enzima; en este caso se forma 3-P-
glicerato (tras el paso por arseniato-fosfo-glicerato), pero no hay síntesis de ATP (esto tiene
graves repercusiones en condicones de anaerobiosis)
MELVIN MANUEL MORALES AGUILERA
Bioquímica InspiracleBIR/2014
241
Receptores para HDL
Las partículas maduras de HDL interaccionan a nivel celular con un receptor específico,el
SR-BI (Scavenger), presente en muchos tipos celulares.
Cuando la HDL se une al receptor, no es endocitada, sino que el colesterol y los ésteres son
transferidos a las células, a continuación se disocia y vuelve a la circulación.
*En contra a lo que sucedía en el caso de los receptores LDL, los SR no disminuyen cuando
hay exceso de colesterol.
TRANSPORTE DEL COLESTEROL EN LA SANGRE
Como ya se ha visto el origen del colesterol es tanto exógeno (QM), como endógeno
(biosíntesis en las células).
Los niveles normales en la sangre son aprox. 200 mg/dl (aunque presenta un ritmo
circadiano), y se transporta exclusivamente mediante las lipoproteínas.
MELVIN MANUEL MORALES AGUILERA
InspiracleBIR/2014 Bioquímica
242
- Aproximadamente 2/3 del colesterol plasmático se encuentra esterificado (casi
siempre con un ác linoleico procedente de una lecitina), acción mediada por la LCAT
(el enzima se sintetiza en hígado y es activado por la ApoA-I, presente
mayoritariamente en las HDL). Debido a esto, la disminución de ésteres de colesterol
es un indicio de insuficiencia hepática (suele producirse una hipercolesterolemia a
expensas de colesterol no esterificado, por disminuir progresivamente la síntesis de
la LCAT)
- El colesterol también se esterifica en los tejidos, a nivel intracelular, pero en este
caso, la esterificación corre a cargo de la ACAT.
*Detección analítica del colesterol:
- El más utilizado es el método enzimático, que emplea una mezcla de 3 enzimas acopladas
(colesterol esterasa, colesterol oxidasa y una peroxidasa).
- Métodos colorimétricos: el más utilizado Liebermann Burchard
LIPOPROTEÍNAS Y RIESGO DE ATEROSCLEROSIS:
Existe una correlación positiva entre la concentración plasmática de LDL y la aterosclerosis,
y una relación inversa con la concentración del colesterol HDL.
Por tanto, el riesgo de aterogenicidad es directamente proporcional a la concentración de
ApoB en plasma, e inversamente proporcional a la cantidad de ApoA-I.
La tríada lipídica de alto riesgo: ↑TG + ↑ C-total y/ó C-LDL + ↓C-HDL
Las hiperlipoproteinemias o dislipidemias constituyen la alteración metabólica más
importante de todas, tanto por su frecuencia como por sus consecuencias.
Todas son hereditarias autosómicas dominantes, excepto la tipo I que es autosómica
recesiva.
Causas secundarias de hiperlipoproteinemias: diabetes, alcoholismo, obesidad,
hipotiroidismo, pancreatitis, insuficiencia renal, fármacos (diuréticos, propranolol,
anticonceptivos orales).
Asociaciones clínicas en las hiperlipoproteinemias: xantomas (nódulos benignos
subcutáneos, grasos, fibrosos, con frecuencia alrededor de tendones), pancreatitis, riesgo
de enfermedad cardiovascular (excepto en hiper-alfa-lipoproteinemia).
El déficit de LCAT también puede dar lugar al incremento de colesterol libre, triglicéridos y
fosfolípidos en plasma.
MELVIN MANUEL MORALES AGUILERA
Bioquímica InspiracleBIR/2014
243
HIPERLIPOPROTEINEMIAS O DISLIPEMIAS: [p. 239 (2007)]
HIPERLIPOPROTEINEMIAS o DISLIPEMIAS (Fredrickson)
Feno- tipo Lipoproteína TAG y Causa primaria Observaciones
aumentada Colesterol I
(muy raro)
QM
TAG: ↑↑↑ Chol: N ó ↑
↓LPL ó ↓ Apo C2 (menos frecuente)
Hiperquilomicronemia Es la que mejor responde a dieta pobre en grasa.
IIa (10%)
LDL
Chol: ↑↑↑ TAG: N ó ↑
Monogénica: defecto en receptor LDL Poligénica: más frecuente.
Hipercolesterolemia familiar: causa más frecuente de colesterol elevado.
IIb (15%)
LDL/VLDL Chol: ↑↑↑ TAG: ↑↑
Variada: defecto receptor LDL, defecto Apo E, exceso Apo B 100, …
Hipercolesterolemia mixta o combinada familiar
III (<5%)
IDL (β-VLDL)
Chol: ↑↑↑ TAG: ↑↑↑
Exceso de Apo E-II Disbetalipoproteinemia familiar
IV (70%)
VLDL TAG: ↑↑↑ Col: N ó ↑
Desconocido Hipertrigliceridemia familiar La más frecuente de todas.
V (<5%)
VLDL/QM
TAG: ↑↑↑ Chol: ↑
Desconocido Hiperlipidemia mixta
HDL Desconocido Hiper alfa lipoproteinemia
HIPOLIPOPROTEINEMIAS:
Clasificación:
Según el tipo de lipoproteína disminuida se distinguen dos tipos: α-lipoproteinemias y β-
lipoproteinemias. → dentro de cada tipo existen 2 subtipos: A- e Hipo-.
FENOTIPO LIPOPROT. AUSENTE
o ↓
CAUSA PRIMARIA
OBSERVACIONES
A-α-lipoproteinemia (Enf. de Tangier) Hipo- α-lipoproteinemia
HDL
↓ niveles de apoA1
↓ colesterol sérico (pero acúmulo de ésteres de colesterol en tejidos y ↑
TAG.
A-β-lipoproteinemia Hipo-β-lipoproteinemia
LDL y VLDL
↓ síntesis de apoB
Acantocitosis y ↓ colesterol (<50 mg/dL)
↓ colesterol con TAG normales
Causas “secundarias” de hipolipoproteinemias: hipotiroidismo e insuficiencia hepática
(puede cursar con una disminución de los niveles de colesterol).
MELVIN MANUEL MORALES AGUILERA
Bioquímica InspiracleBIR/2014
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GASOMETRÍA:
Obtención de la muestra: podemos extraer sangre total arterial (lo ideal¡¡¡), venosa o capilar
con jeringas o capilares heparinizados (heparina de litio o sódica) y libres de aire. Las
muestras se deben conservar en hielo y ser llevados rápidamente al laboratorio ya que se
producen cambios cada 10 minutos a 4º C.
Valores de referencia y valores críticos. Parámetro unidades intervalo referencia valores críticos pH 7.35 - 7.45 < 7.2 o > 7.5 PCO2 mmHg 35-45 (arterial) < 20 o > 60 41-51 (venosa) PO2 mmHg 80-95 (arterial) < 40 o > 120 35-45 (venosa) HCO3 mmol/L 23-33 < 10 o > 40 Saturación de oxi-Hb % 96 % Exceso de base: cantidad de acido o base necesaria para corregir el pH y llevarlo a 7.4 Acido láctico: debe ser inferior a 20. Es buen indicador de hipoxia tisular. Anión GAP: evalúa los aniones que participan en el mantenimiento de la electroneutralidad. Valor de referencia aproximado 15 mEq/L. Muy útil en casos de acidosis metabólica. Si el anión GAP está aumentado existe un
acumulo de aniones no medibles, ácidos endógenos o exógenos.
MELVIN MANUEL MORALES AGUILERA
InspiracleBIR/2014 Bioquímica
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DETERMINACIONES BIOQUÍMICAS normalmente se determinan en suero o plasma y se
expresan en mg/dL. Tubo de extracción: seco (tapón verde o rojo).
Indicador
VN Método de detección
Modificaciones patológicas
Otras
consideraciones
Proteínas totales 7 g/dL Biuret (Cu2+
/OH) Cociente Alb/Pt: indicador de hepatopatías
Albúmina 5 g/dL Colorimetría (verde bromocresol)
↓ en Malnutrición ↓ en Nefropatía o Hepatopatía
α1- antitripsina 250 Nefelometría ↓ en Enfisema pulmonar ↓ en Cirrosis.
Ceruloplasmina 20 – 55 Nefelometría ↓ en Enfermedad de Wilson.
Transporte de cobre.
α2-macroglobulina ↑ en Síndrome nefrótico.
Efecto compensador en hipoalbuminemia.
Haptoglobina 40 – 200 Nefelometría ↓ en Anemias hemolíticas
Transporte de Hb libre.
Hemopexina ↓ en Anemias hemolíticas
Transporte de hemo libre.
Ferritina 15 – 200 Inmuno - nefelometría
Típicamente ↓ en anemias ferropénicas.
Almacén de hierro.
Transferrina 200 – 400 Inmuno - nefelometría
↑ en anemia ferropénica (pero índice de saturación de transferrina ↓).
Transporte de Fe3+
.
β2-microglobulina 0.7 – 1.8 mg/L Nefelometría Leucemia, SIDA, marcador de transplante renal.
Componente del HLA-1 y receptor de CMV.
PCR < 5 Nefelometría RFA (inespecífico) ↑ en infecciones y otros procesos inflamatorios.
Ácidos grasos libres
10 – 20 mg/L Cromatografía gaseosa
↑ en DM, hipertiroidismo, hepatopatías, ayuno....
Triglicéridos < 150 Enzimático
↑ en hiperlipoproteinemia familiar, alcoholismo, DM.
Tríada lipídica alto riesgo: ↑TAG, ↑LDL, ↓HDL
Colesterol total: HDL LDL
< 200
> 40
< 150
Enzimático ↑ en DM, hipotiroidismo,... Dislipidemias Dislipidemias Dislipidemias
1/3 libre + 2/3 esterificado Riesgo de
enfermedad cardiovascular
Apoproteínas Apo E
> 1 Inmuno-nefelometría
Riesgo de enf. Cardiovascular Apo E2: asociada a hiper lipoproteinemia III. Apo E4: asociada a riesgo de enf. cardiovascular y de Alzheimer.
A1 → típica de HDL B100 → típica de LDL Apo E3: es la normal.
Glucosa 70 - 110 Hexoquinasa (acoplada con
↑ en: DM Pancreatitis
MELVIN MANUEL MORALES AGUILERA
InspiracleBIR/2014 Bioquímica
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PRINCIPALES REACTANTES DE FASE AGUDA.
Son de gran valor en las sospechas de inflamación. Son proteínas generalmente de origen
hepático que se elevan o disminuyen en procesos inflamatorios, infecciosos y en ocasiones
de manera muy temprana.
Velocidad de sedimentación globular (VSG o eritrosedimentación): hace referencia a
la velocidad a la que los eritrocitos se sedimentan en un tubo de sangre no
coagulada. Está muy relacionada con la viscosidad de la sangre, la presencia de
fibrinógeno ya que los hematíes se agregarían en forma de grandes grupos o
conglomerados. Las unidades de medida son: milímetros por hora.
Se considera un reactante de fase aguda positivo, es decir aumenta en procesos
inflamatorios, infecciosos pero es poco específica. Se le da gran valor en la enfermedad de
Takayasu (arteritis en las de mediano calibre).
Proteína C reactiva: se une a polisacáridos de diversos gérmenes o a ciertas
sustancias endógenas. Secundariamente se activa el complemento, se puede elevar
hasta 100 veces en procesos inflamatorios e infecciosos; también se puede elevar en
casos de necrosis, cirugías y neoplasias. Su elevación es muy rápida y a día de hoy
es de los que mas se realiza en los laboratorios de urgencias.
El fibrinógeno, la haptoglobina, la alfa 1 antitripsina aumentan hasta 3 veces su valor
normal.
La ceruloplasmina y factores del complemento aumentan pero discretamente.
Nota: la albúmina y la transferrina se consideran reactantes de fase aguda negativos ya que
disminuyen en los procesos inflamatorios e infecciosos.
MARCADORES TUMORALES
Son las sustancias que reflejan el crecimiento y actividad de un tumor asi como su evolución
y pronóstico.
Antígeno cacinoembrionario (CEA): glucoproteina de 180 kD es un marcador para
muchos tipos de tumores pero generalmente se emplea para neoplasias epiteliales..
su principal aplicaron es el carcinoma colorectal., también ha sido muy utilizado en
el cancer de mama.
Antígeno carbohidrato 15-3 y antigeno carbohidrato 549: son las mucinas
asociadas a cáncer de mama. El CA 15-3 es signo de recidiva tumoral en pacientes
con metástasis.
Antígeno carbohidrato 19-9 (CA 19-9): es un derivado sialico del grupo sanguíneo
Lewis. Se aprecia elevación del mismo en hepatopatias asociadas a colestasis.
Destaca como marcador en el cáncer de páncreas, aunque también es útil en otras
neoplasias de tubo digestivo como las gástricas.
MELVIN MANUEL MORALES AGUILERA
Bioquímica InspiracleBIR/2014
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ANEXOS [p. 251 (2010)]
MELVIN MANUEL MORALES AGUILERA
Bioquímica InspiracleBIR/2014
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BIBLIOGRAFÍA.
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Reverté, S.A. España. 4ª ed., 2004.
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Porter, Justin L. Kaplan, Eds.
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“Biología Molecular de la célula”. Ediciones Omega, 3ª ed., 2002.
MELVIN MANUEL MORALES AGUILERA
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