BANDERAZU 3 0 (1) - Isabella Reyes

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Esta obra no tiene ánimo de lucro alguno, se hizo solamente con el fin de facilitar el
estudio de la asignatura. Por lo tanto no viola los artículos 270 y 271 del código penal
colombiano. De ninguna manera compromete a la universidad ni a los docentes del
área, de manera legal. Todas las referencias bibliográficas se encuentran en el
encabezado. Agradecimiento a los autores, investigadores de la literatura teórica que
se encargan de enriquecer el conocimiento científico.
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A LOS AUTORES INVESTIGADORES:
En la labor del estudiante se le hace necesario crear estrategias para apropiarse del
conocimiento, demostrándolo en la versatilidad de la expresión oral, escrita, en la capacidad
de crear esquemas mentales, únicos e incomparables con otros pares. Día a día los
investigadores enriquecen el saber de la ciencia, que brinda a los aprendices mayor cantidad
de material para el estudio. ‘BANDERAZU, bioquímica’ es un cuaderno de apuntes electrónico,
en el cual los responsables (Andres J. Salcedo y Christian D. Calonge), se encargaron de
recopilar diferentes partes de la literatura científica respecto a la bioquímica, para poder
facilitar el estudio de esa asignatura. El crédito es 100% para los autores de los diferentes
textos, artículos científicos, y expresiones de conocimientos utilizados para hacer este
cuaderno de apuntes. Por esta razón esas personas merecen todo el reconocimiento:
 Robert K. Murray, David A. Bender, Kathleen M. Botham, Peter J. Kennelly, Victor W.
Rodwell, Anthony Weil por la edición 28 del libro HARPER BIOQUÍMICA ILUSTRADA.
A LAS CASAS EDITORIALES:
Que se encargan de publicar y difundir por el mundo el conocimiento científico, colocando todo
su empeño en la edición de las obras para lograr el mejor entendimiento de la ciencia. Todos
los reconocimientos
 Editorial Manuel Moderno.
 Editorial Elselvier.
 Editorial McGraw Hill.
 Editorial Médica Panamericana.
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A LOS DOCENTES DE LA ASIGNATURA DE BIOQUÍMICA:
El programa de medicina Universidad Libre – Seccional Barranquilla, cuenta con una de las
mejores plantas de talento humano del país, y los docentes de la asignatura, no son una
excepción a esto, con altos reconocimientos, estudios, investigaciones a nivel nacional e
internacional se merecen el más alto de los reconocimiento, sin contar el hecho, de que son
ellos los que tienen la más complicada de todas labores en la educación: incitar a los estudiante
la amor y pasión por el conocimiento.
 Dr. Ismael Lizarazú Diazgranados
 Dr. Libardo Banderas Narváez
 Dr. Franklin Torres
 Dra. Evelyn Mendoza
 Dra. Alejandra Zambrano
A LOS ESTUDIANTES DEL SEGUNDO SEMESTRE DE MEDICINA, EN LA ASIGNATURA DE
BIOQUÍMICA:
A todos en general, que hicieron parte directa o indirectamente en la elaboración de este
cuaderno de apuntes, en espacial a aquellos que crearon esos esquemas mentales
organizativos, necesarios para el entendimiento, muchas gracias:
A los principales responsables de la tercera edición:
 Andres Julian Salcedo Pacheco
 Christian Daniel Calonge Solano
A los colaboradores en el inicio del proyecto en las ediciones pasadas:
 Luis Jorge Vergara
 Michelle Sánchez
 Ana Isabel Tafur
 Luis Eduardo Soto
 Nicanor Beleño
 Lucy Morales
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PRÓLOGO Y AGRADECIMIENTO DE LOS AUTORES DE LA TERCERA EDICIÓN
Esto es algo que todos nosotros hacemos como estudiantes, no es algo nuevo o sorprendente,
es simplemente una manera por la cual nosotros en las ansias de conocimiento creamos estas
estructuras mentales para facilitarnos el aprendizaje. Cuando inicié esto, con la primera
edición en el 2016, nunca pensé que tendría tanta acogida, que los estudiantes le tuvieran
tanto cariño y mucho menos nunca me esperé lo agradecido que estarían conmigo. Esto fue
un motor, me sentí entonces en la responsabilidad de revisar esa primera edición hecha con
los meros conocimientos y fundamentos que tenía en el momento, los cuales sin duda tenían
errores, por esa razón, junto a Luis Jorge Vergara, compañero de mi semestre, decidí sacar
una segunda edición del texto, que en realidad, fue buena pero no lo suficiente. Y en el devenir
del tiempo, la asignatura también sufrió modificaciones, y por lo tanto este libro también debía
entonces actualizarse. Pero para esta tercera vez, la revisión sería mucho más rigurosa, seria
actualizada, con visiones hacia el futuro y las necesidades de nosotros los estudiantes, y para
lograr esto quien más que Christian Calonge, un compañero, también estudiante de nuestra
universidad, genio en las moléculas, y entusiasmado para emprender la labor de sacar la
tercera y última edición de este libro. Es por eso mis agradecimientos a él, por prestar de su
tiempo y esfuerzo para este proyecto. A los que colaboraron en las ediciones pasadas, a los
profesores de la asignatura, que el día de hoy son muchos más de los cuales nosotros nos
instruimos cuando tuvimos la oportunidad de hacer el curso de bioquímica. Agradecimientos
a la Universidad Libre, por ser cuna del conocimiento emprendedor, y cuando me refiero a
emprendedor no lo hago haciendo referencia a una empresa, sino a ese pensamiento de
grandeza y que tiene el estudiante unilibrista por excelencia. Finalmente agradezco a ustedes
estudiantes que han decidido adquirir este libro, este texto, que no es más que un depósito de
confianza que pusieron a dos pelados (los autores de la edición) para llevar a cabo y buen
término esta asignatura tan esencial y maravillosa, para la medicina como lo es la bioquímica.
Andres Julian Salcedo Pacheco.
Tomo este espacio para resaltar la participación de Andrés Salcedo, estudiante de séptimo
semestre de la facultad de medicina por hacer posible las anteriores ediciones del BANDERAZU
y tomarme en cuenta, así mismo hacerme participe de esta. Agradecer al Doctor Ismael
Lizarazu quien ha sido el autor intelectual y principal orientador en nuestro proceso de
formación, siendo importante su papel como guía informativa para la creación de este libro. A
mi profesor de secundaria de Biología y Química Boris Anichiarico quien desde sexto grado
sembró la semilla de amor por la ciencia e investigación y me brindó conocimientos claves para
comprender la complejidad de esta área.
Christian Daniel Calonge Solano.
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Tabla de contenido
ENZIMAS ........................................................................................................................................................................................................... 3
1. GENERALIDADES DE LAS ENZIMAS.................................................................................................................................................... 3
2. CLASIFICACIÓN ENZIMÁTICA .............................................................................................................................................................. 5
3. CINÉTICA ENZIMÁTICA...................................................................................................................................................................... 11
4. INHIBICIÓN ENZIMÁTICA................................................................................................................................................................... 14
5. REGULACIÓN COVALENTE DE LA ACTIVIDAD ENZIMÁTICA .............................................................................................................. 19
6. ENZIMAS EN: EL DIAGNÓSTICO CLÍNICO, FÁRMACOS, EL LABORATORIO. ....................................................................................... 22
VITAMINAS ...................................................................................................................................................................................................... 29
1. HIDROSOLUBLES.............................................................................................................................................................................. 29
1.1 Vitamina B1 Tiamina ................................................................................................................................................................30
1.2 Vitamina B2 Riboflavina ............................................................................................................................................................ 33
1.3 Vitamina B3 Niacina o Ácido nicotínico...................................................................................................................................... 35
1.4 Vitamina B5 Ácido pantoténico.................................................................................................................................................. 39
1.5 Vitamina B6 Fosfato de piridoxal ............................................................................................................................................... 40
1.6 Vitamina B8 Biotina .................................................................................................................................................................. 43
1.7 Vitamina B9 Ácido fólico............................................................................................................................................................ 44
1.8 Vitamina B12 Cianocobalamina ................................................................................................................................................. 46
1.9 Vitamina C Ácido ascórbico ...................................................................................................................................................... 47
2. LIPOSOLUBLES ................................................................................................................................................................................. 49
2.1 Vitamina A.................................................................................................................................................................................... 50
2.2 Vitamina D............................................................................................................................................................................... 52
2.3 Vitamina E............................................................................................................................................................................... 53
2.4 Vitamina K ............................................................................................................................................................................... 53
DIGESTIÓN ...................................................................................................................................................................................................... 57
1. DIGESTIÓN Y ABSORCIÓN DE CARBOHIDRATOS .............................................................................................................................. 57
2. DIGESTIÓN Y ABSORCIÓN DE LÍPIDOS ............................................................................................................................................. 60
3. DIGESTIÓN Y ABSORCIÓN DE LAS PROTEÍNAS................................................................................................................................. 62
ANTROPOMETRIA ............................................................................................................................................................................................ 67
MACRONUTRIENTES ................................................................................................................................................................................... 67
MEDIDAS ANTROPOMÉTRICAS.................................................................................................................................................................... 68
METABOLISMO DE LOS GLÚCIDOS ................................................................................................................................................................. 75
1. GLICÓLISIS ....................................................................................................................................................................................... 76
2. GLUCONEOGÉNESIS......................................................................................................................................................................... 82
3. GLUCOGENOLISIS Y GLUCOGENOGENESIS...................................................................................................................................... 88
4. VIA DE LAS PENTOSAS FOSFATOS.................................................................................................................................................... 92
5. METABOLISMO DE FRUCTOSA Y GALACTOSA. ................................................................................................................................. 95
6. ALTERACIONES DEL METOBOLISMO DEL GLUCÓGENO. GLUOGENOSIS O TESAUROSIS ................................................................ 99
CORRELACIÓN BÁSICO – CLÍNICA DEL METABOLISMO DE LA GLUCOSA...................................................................................................... 103
1. METABOLISMO DE LOS CARBOHIDRATOS Y SUS INTERRELACIONES. ........................................................................................... 103
2. METABOLISMO INTERMEDIARIO .................................................................................................................................................... 103
3. DIABETES MELLITUS ...................................................................................................................................................................... 106
METABOLISMO DE LÍPIDOS .......................................................................................................................................................................... 113
1. METABOLISMO DE LIPOPROTEÍNAS PLASMÁTICAS ........................................................................................................................ 113
12
2. ESTEATOSIS HEPÁTICA Y METABOLISMO DEL ETANOL. ................................................................................................................ 122
3. OXIDACIÓN DE ÁCIDOS GRASOS.................................................................................................................................................... 124
4. CETOGENESIS ................................................................................................................................................................................ 128
5. SÍNTESIS DE ÁCIDOS GRASOS........................................................................................................................................................ 132
6. SINTESIS DE ACILGLICEROLES Y FOSFOLÍPIDOS........................................................................................................................... 138
7. SINTESIS DE COLESTEROL............................................................................................................................................................. 141
8. ESTEROIDOGÉNESIS SUPRARRENAL.............................................................................................................................................. 145
9. ESTEROIDOGÉNESIS GONADAL...................................................................................................................................................... 151
ASPECTOS GENERALES DE LAS DISLIPIDEMIAS Y SU TRATAMIENTO........................................................................................................... 155
1. TRASTORNOS DE LAS LIPOPROTEÍNAS ........................................................................................................................................... 155
2. HIPERTRIACILGLICERIDEMIAS PRIMARIAS .....................................................................................................................................157
3. HIPERCOLESTEROLEMIAS PRIMARIAS ........................................................................................................................................... 159
4. HIPERLIPIDEMIA Y ATEROSCLEROSIS ............................................................................................................................................ 160
5. TRATAMIENTO DE PACIENTES CON DISLIPIDEMIA: ........................................................................................................................ 161
6. FARMACOLOGIA PARA EL TRATAMIENTO DE LAS DISLIPIDEMIAS.................................................................................................. 162
METABOLISMO DE LOS AMINOÁCIDOS ......................................................................................................................................................... 165
1. REACCIONES EN EL CATABOLISMO DE AMINOÁCIDOS .................................................................................................................. 165
2. TRANSPORTE DEL IÓN AMONIO, HACIA EL HÍGADO. ...................................................................................................................... 168
3. CICLO DE LA UREA. ........................................................................................................................................................................ 169
4. METABOLISMO DE LOS AMINOÁCIDOS .......................................................................................................................................... 172
5. PROTEINAS PLASMÁTICAS .............................................................................................................................................................. 184
INTEGRACIÓN METABÓLICA.......................................................................................................................................................................... 189
1. CICLO DE KREBS. ........................................................................................................................................................................... 189
2. CADENA RESPIRATORIA.................................................................................................................................................................. 193
3. FOSFORILACIÓN OXIDATIVA........................................................................................................................................................... 196
4. INTEGRACIÓN DEL METABOLISMO EN EL AYUNO, REALIMENTACION Y TRAUMATISMO................................................................ 201
METABOLISMO DEL HEM .............................................................................................................................................................................. 215
1. BIOSÍNTESIS DEL HEMO................................................................................................................................................................. 215
2. HEMOGLOBINA ............................................................................................................................................................................... 218
3. MUTACIÓNES DE LA HEMOGLOBINA .............................................................................................................................................. 221
4. TALASEMIAS ................................................................................................................................................................................... 222
5. PERSISTENCIA HEDERITARIA A LA HEMOGLOBINA FETAL. ............................................................................................................ 222
6. CATABOLISMO DEL HEMO.............................................................................................................................................................. 223
METABOLISMO DE LAS BASES NITROGENADAS ........................................................................................................................................... 225
1. BIOSINTESIS DE PURINAS .............................................................................................................................................................. 225
2. BIOSINTESIS DE PIRMIDINAS ......................................................................................................................................................... 229
3. CATABOLIA DE PURINAS................................................................................................................................................................. 231
4. CATABOLIA DE PIRIMIDINAS........................................................................................................................................................... 232
1
2
3
Las enzimas fueron descritas por primera vez a finales del siglo XVIII, en estudios sobre la digestión de la carne por
secreciones del estómago; la investigación continuó durante el siglo XIX con el examen de la conversión del almidón
en azúcar por la saliva y diversos extractos vegetales. Hacia 1850 cuando Pasteur concluyó que la fermentación del
azúcar a alcohol por acción de la levadura estaba catalizada por “fermentos”, diciendo que tales fermentos son
inseparables de la estructura viva de la levadura. Eduard Buchner en 1897 descubrió que los extractos de levadura
pueden fermentar azúcar a alcohol demostrando que las moléculas que intervienen en la fermentación pueden
seguir funcionando incluso separadas de la estructura celular viva. En este punto Frederick kühne dio el nombre de
enzimas a las moléculas detectadas por Buchner.
1. GENERALIDADES DE LAS ENZIMAS
La enzima es un catalizador biológico, acelera la aproximación de una reacción a su equilibrio sin cambiar
la posición del mismo. Las enzimas al igual que otras proteínas tienen masas moleculares que van desde
unos 12.000 hasta un millón. Algunas no requieren para su actividad más grupos químicos que sus residuos
de aminoácidos. Otras requieren un componente químico llamado cofactor.
A muchas enzimas se les ha agregado el sufijo “-asa” al nombre de su sustrato o a una palabra que describe
su actividad, por ejemplo: Ureasa que cataliza la hidrólisis de la urea o DNA Polimerasa que cataliza la
polimerización de nucleótidos en la síntesis del ADN.
1.1 PROPIEDADES
 Son 103 a 107 más rápidas que las reacciones correspondientes no catalizadas (Algunos: 106
a 1012)
 La mayoría son proteínas
 Se clasifican según su reacción catalizada
 La reacción ocurre en condiciones compatibles con los sistemas biológicos (P, T, pH)
 Presentan especificidad de substrato
 Tienen especificidad de reacción:
 No Subproductos.
 Potencialmente regulables.
1.2 CARACTERISITCAS DEL SITIO ACTIVO
 El sitio activo tiene un ambiente hidrofóbico
 Los aminoácidos polares forman los centros catalíticos
UNIVERSIDAD LIBRE SECCIONAL BARRANQUILLA
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD
PROGRAMA DE MEDICINA
ENZIMAS
IDENTIFICACIÓN
RESPONSABLE: ANDRES JULIAN SALCEDO CREACIÓN: AGOSTO DE 2016
EDITOR: CHRISTIAN DANIEL CALONGE S. ULTIMA EDICIÓN: DICIEMBRE DE 2018
DOCENTE: Dr. ISMAEL LIZARAZU SEMESTRE: II ASIGNATURA: BIOQUÍMICA
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 Fuerzas usadas: van der Waals, electrostáticas, puentes de hidrógeno, interacciones
hidrofóbicas.
1.3 ACCESORIOS NECESARIOS EN ALGUNAS ENZIMAS
 Muchas enzimas requieren de cofactores para su actividad (Rx de oxido-reduccion y
transferencia de grupos)
 Apoenzima (inactivo) + cofactor→Holoenzima
o Cofactores: Un cofactor es un componente no proteico, termoestable y de
baja masa molecular, necesario para la acción de una enzima.
Metaloenzimas (Fe3+, Cu2+, Zn2+, Mn2+, Co3+)
Enzimas activadas por metal (Na+, K+, Mg2+, Ca2+)
o Coenzimas: Las coenzimas son cofactores orgánicos no proteicos,
termoestables, que unidos a una apoenzima constituyen la holoenzima o
forma catalíticamenteactiva de la enzima.
Grupos Prostéticos: si la coenzima asociada a la apoenzima es de una unión muy
fuerte, muy estrecha.
Coenzimas: si es de naturaleza laxa, únicamente cuando vaya a ocurrir la reacción
química es que van a estar estrechas.
EJEMPLO DE IONES INORGANICOS QUE ACTUAN COMO COFACTORES ENZIMÁTICOS
Iones Enzimas
Cu2+ Citocromo oxiadasa
Fe2+ o Fe3+ Citocromo oxidasa, catalasa, peroxidasa
K+ Piruvato quinasa
Mg2+ Hexoquinasa, glucosa 6-fosfatasa, Piruvato quinasa
Mn2+ Arginasa, ribonucleotido reductasa
Mo DInitrogenasa
Ni2+ Ureasa
Se Glutatión peroxiadasa
Zn2+ Carbónico anhidrasa, alcohol deshidrogenasa, carboxipeptidasas A y
B
1.4 MECANISMOS DE CATALISIS
 Catálisis Ácido-Base (pH afecta la Rx)
o Transferencia o captura de protones
o Uno de los más utilizados
o Cadenas laterales iónicas de aminoácidos (D, E, H, C, Y, K)
o Reacciones:
Hidrólisis de péptidos y ésteres
Reacciones de grupos fosfatos
Tautomerizaciones
Adición a grupos carbonilos
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 Catálisis Covalente (Estadios nucleofílicos y electrofílicos)
o Formación transitoria de un enlace covalente entre enzima y sustrato
o Cadenas laterales de aminoácidos
Grupo imidazol de la histidina, grupo tiol de la cisteína, función carboxilo del Asp, y
grupo hidroxilo de Ser
o Coenzimas
Pirofosfato de tiamina y fosfato de piridoxal
o Usado durante la transferencia de grupos
o 20% de las enzimas lo usa.
 Catálisis usando iones metálicos
o Cerca de 1/3 de las enzimas requieren metales.
o Se unen a los sustratos para orientarlos de manera apropiada.
o Median reacciones de oxidación-reducción.
o Estabilizan electrostáticamente.
o Protegen cargas negativas.
 Mecanismos de Catálisis.
o Catálisis Electrostáticas.
La unión del sustrato generalmente excluye agua del sitio activo de la enzima.
Ayudan a estabilizar los estados de transición de las reacciones catalizadas.
o Catálisis a través de efectos de proximidad y de orientación.
o Catálisis debida a unión del estado de transición.
1.5 REGULACIÓN
 Disponibilidad de sustrato y cofactores
 Compartimentalización enzimática
 Asociaciones multienzimáticas
 Regulación por producto (Feedback)
 Regulación por interacción de subunidades (alostérico)
 Regulación covalente
2. CLASIFICACIÓN ENZIMÁTICA
La “International Union of Biochemistry and Molecular Biology (IUBMB)” se dedicó a clasificar las enzimas
en clases, subclases y subsubclases. Dándoles a las enzimas un nombre, el cual tiene un código numérico
que las identifican internacionalmente.
1. OXIDOREDUCTASAS
1.1 DESHIDROGENASAS
Enzimas encargadas de quitarle hidrógenos al sustrato. Con la presencia de un aceptor de
hidrógenos que deriva ya sea del ácido nicotínico –Vitamina B3– (NAD) o de la riboflavina – Vitamina
B2– (FAD).
Alcohol deshidrogenasa: Le quita hidrógenos al alcohol.
En este ejemplo la enzima oxida al etanol para
convertirlo en un aldehído. Y es reducido el NAD
porque se necesita de un aceptor de hidrógeno
C
H
OR
H
H + CR
O
H NADH H+ +NAD
6
.Lactato deshidrogenasa:
La sustancia que acepta hidrógenos se reduce
La sustancia que pierde hidrógeno se oxida
En este caso, el piruvato acepta hidrógenos del NADH H+ y se reduce a
L-Lactato. Gracias a la enzima LDH (Lactato deshidrogenasa)
Succinato deshidrogenasa:
En este caso, el succinato cede hidrógenos al FAD y se oxida a fumarato.
APLICACIÓN: BETA OXIDACIÓN
a. Se utiliza Acil-CoA deshidrogenasa para deshidrogenar al Acil-CoA en los
hidrógenos β y α, utilizando como aceptor de hidrógenos al FAD pues es
un sustrato que está altamente reducido, es decir no hay presencia de
oxígeno. Se produce el Trans*- α, β enoil CoA.
b. Se utiliza Trans- α, β enoil CoA hidratasa, para agregar los elementos del
agua rompiendo el enlace doble y de esta manera formar β Hidroxi Acil
CoA.
c. Se utiliza β OH Acil CoA deshidrogenesa, para deshidrogenar al β Hidroxi
Acil CoA con la ayuda del aceptor de hidrógeno NAD pues está
parcialmente oxidado. De esta manera se forma β ceto Acil CoA, ya que se
forma un enlace de tipo carbonilo de tipo cetona.
d. El cárbono β al iniciar el proceso estaba altamente reducido, ahora ese
mismo está altamente oxidado, por esta razón, este proceso se llama
“Beta oxidación”
1.2 OXIDASAS
Enzimas en las que el par de hidrógenos es directamente transferido a la molécula de oxígeno (O2),
formando peróxido de hidrógeno. A excepción de la enzima citocromo oxidasa que en lugar de
producir peróxido de hidrógeno (H2O2), produce agua, debido a que el aceptor de hidrógenos NO
es la molécula de oxígeno sino, un átomo de oxígeno.
β-D-Glucosa δ-Gluconolactona
HOCH
HCOH
HOCH
HCOH
HC
CH2OH
O
C
HCOH
HOCH
HCOH
HC
CH2OH
O
O
O2+ + H2O2
UTILIZACIÓN DE LOS COFACTORES
NAD/
NADH+H
Se utiliza cuando
el sustrato está
parcialmente
oxidado o hay
presencia de
Oxígeno
FAD/FADH Se utiliza cuando
el sustrato está
altamente
reducido, NO hay
presencia de
Oxígeno.
Esto es un concepto
importan simo cuando
se hable de la
integración metabólica,
cadena respiratoria, es
decir, LA PRODUCCIÓN
DE ENERGÍA POR PARTE
DE LA MITOCONDRIA,
¡LA RAZÓN POR LA
CUAL LOS SERES VIVOS
RESPIRAN!
7
1.3 OXIGENASAS
Enzimas que incorporan átomos de hidrógenos al sustrato.
Existen dos tipos de oxigenasas, las oxigenadas verdaderas o dioxigenasas, que se encargan de
incorporar al sustrato dos átomos de oxígenos directamente al sustrato. Y las monoxigenasas, o
de función mixta, que de los dos átomos de la molécula de oxígeno, incorporan solamente uno, y
el otro es reducido a agua, gracias a un dador de hidrógeno, que en este caso es el NADPH H+.
Catecol dioxigenasa
Catecol cis, cis – Muconic acid
1.4 PEROXIDASAS
Enzimas que trabajan conjuntamente con las oxidasas, pues se encargan de descomponer el
peróxido de hidrógeno. Utilizando como cofactor al NADH+H+.
1.5 CATALASAS
Enzimas únicas en que dos moléculas de H2O2 sirven como donantes y aceptores. La función
de la catalasa es detoxificar el H2O2 que se genera en la célula.
2. TRANSFERAS
Enzimas que se encargan de transferir grupos funcionales
2.1 TRANSCETOLASAS Y TRANSALDOLASAS
Enzimas que se diferencia en la cantidad de átomos de carbono a transferir, donde siempre es
desde una cetosa hacia una aldosa.
En este caso la Transaldolasa, transfiere unidades de tres átomos
de carbono de la cetosa a la aldosa. Para formar Fructosa-6-P y
Eritrosa 4-P.
En este caso la Transcetolasa transfiere unidades de dos
átomos de carbono de la cetosa a una aldosa. Para formar
Fructosa-6-P y Eritrosa 4-P.
OH
OH C
C O
O
OH
OH
O2+
NADH H H2O2 2H2O+ + +NAD
H
C
C
H OH
C
O
C
HO H
C
H OH
H2C
O P
O
OH
OH
CH OH
OHH
C
C
H O
H2C
H OH
O P
O
OH
OH
H
C
C
H OH
C
O
HO H
C
C
H OH
H2C
H OH
O P
O
OH
OH
C
C
H OH
H2C
O P
O
OH
OH
CH O
OHH+ +
Sedoheptulosa-7-P Gliceraldehido-3-P Fructosa-6-P Eritrosa-4-P
Transaldolasa
Pirofosfato de tiamina participa en estas reacciones
H
C
C
H OH
C
O
HO H
C
H2C
O P
O
OH
OH
OHH
C
C
H O
H2C
H OH
O P
O
OH
OH
H
C
C
H OH
C
O
HO H
C
C
H OH
H2C
H OH
O P
O
OH
OH
C
C
H OH
H2C
O P
O
OH
OH
CH O
OHH
+ +
Xilulosa-5-P Gliceraldehido-3-PFructosa-6-PEritrosa-4-P
Transcetolasa
Pirofosfato de tiamina participa en estas reacciones
8
2.2 Enzimas con SAME (Sulfo adenosin metionina) como dador universal de grupos metil.
2.3 QUINASAS o FOSFOTRANFERASASA
Enzimas que transfiere grupos fosfato.
PO3H2.
En este caso utilizando el ATP como cofactor se ha transferido
un grupo fosfato a la glucosa para formar Glucosa 6-P. Gracias
a la Glucosa 6-P transferasa. Y el ATP es transformado en ADP.
2.4 AMINOTRANSFERAS O TRANSAMINASAS
Transfieren de manera reversible grupos
amino desde un alfa aminoácido hacia un alfa
cetoácido. Utilizando como coenzima a la vitamina B6 o Fosfato de piridoxal.
3. HIDROLASAS
Enzimas encargadas de romper enlaces con la presencia del agua, es decir, realizar hidrólisis. La reacción
general involucra la ruptura hidrolítica de los enlaces C─O, C─N, O─P y C─S. Puede considerarse unaclase especial de transferasa en donde el grupo donante se transfiere a los elementos del agua. Las
peptidasas, se podrian considerar hidrolasas pues rompen enlaces peptídicos. Glutaminasa, Glucosa 6-
Fosfatasa, Fosfolipasas.
O
H
HO
H
HO
H
OOHH
H
OH
O
H
H
HO
H
OH
OHH
H
OH
H2O
O
H
HO
H
HO
H
OH
OHH
H
OH
O
H
HO
H
HO
H
OH
OHH
H
OH
+
Maltasa
Maltosa
-D-Glucosa
O
CH2O
H
HO
H
H
OH
OH
H OH
H
PO3H2
O
CH2OH
H
HO
H
H
OH
OH
H OH
H
P
OH
HO OH
OH2O
Glucosa-6-fosfatasa
+
N
HC
N
C
C
C
NH2
N
N
CH
H
O
OH
H
OH
H
H
H2C O P
O
OH
O O P
O
OH
O O P
O
OH
OH
O
CH2OH
H
HO
H
H
OH
OH
H OH
H
N
HC
N
C
C
C
NH2
N
N
CH
H
O
OH
H
OH
H
H
H2C O P
O
OH
O O P
O
OH
OH
O
CH2O
H
HO
H
H
OH
OH
H OH
H
PO3H2
+
+
Glucosa 6-P
transferasa
ATP Glucosa
Glucosa 6-PADP
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4. LIASAS
Enzimas que adicionan o eliminan elementos del agua, amonio o dióxido de carbono a los sustratos, lo
cual conlleva a la eliminación de doble enlaces en los productos. Hay que tener en cuenta:
 La presencia de los dobles enlaces.
 No hay ruptura cuando la molécula de H2O se incorpora.
 Durante la reacción de condensación de dos sustratos para formar un producto no se utiliza
ATP.
4.1 DESCARBOXILASAS
Enzimas que eliminan los elementos del CO2.
En este caso es eliminado el CO2 del L-
Glutamato formando γ-aminobutirico.
Gracias a la enzima L-Glutamato
descarboxilasa.
4.2 DESHIDRATASA
En este caso es eliminado los
elementos del agua, formándose un
doble enlace gracias a la Citrato
deshidrogenasa.
4.3 SINTASA
En este caso, la enzima condensa dos sustratos con la
utilización de energía, que en este caso no proviene
del ATP sino de un compuesto macroérgico, como por
ejemplo SCoA.
H2N CH C
CH2
O
CH2
OH
L-Glutamato
decarboxilasa
NH3
CH2
CH2
C
OH
O
CO2
L-Glutamato
-aminobutirato
C
OH
O
H2C COOH
CHO
C
COOH
COOH
H2C COOH
C
C
COOH
COOHH
H
H
H2O
Citrato deshidratasa
H3C C
O
H2
C C
O
SCoA
H2
C C
OH
H2
C C
O
SCoA
CH3
HOOC
H3C C
O
SCoAH2O
H SCoA
+
-Hidroxi -metil glutaril CoA
sintasa
10
5. ISOMERASAS
Enzimas que catalizan isomerizaciones de varios tipos, para esto hay que chequear el movimiento
intermolecular de un átomo de hidrógeno. Particulares en cada subclase de la coenzima.
5.1 ISOMERASAS
Las isomerasas involucran la movilización
intramolecular de un átomo de hidrógeno para así
cambiar la localización de un doble enlace. La
isomerización metabólica más prevalente es la
interconversión aldosa-cetosa.
5.2 RACEMASA
Las racemasas catalizan el cambio en la
posición estereoquímica de un átomo de
hidrógeno que se encuentra en el único
centro quiral de una molécula. De esta
manera, se invierte el centro quiral.
5.3 EPIMERASAS
Las epimerasas catalizan el cambio en la
posición estereoquímica de un átomo de
hidrógeno en una molécula que tiene más de
un centro quiral.
5.4 MUTASA
Las mutasas catalizan la transferencia de un grupo funcional de
una posición a otra en la MISMA molécula.
6. LIGASA
Enzimas que catalizan reacciones en los que los dos sustratos se unen para formar un producto. En
dicha reacción se gasta un enlace de alta energía del ATP. Hay que tener en cuenta que el grupo fosfato
no se incorpora al producto.
QUIRAL
Es un carbono que
está unido a
cuatro
sustituyentes
distintos. O
asimétrico.
EPÍMERO
Son isómeros
que difieren en
la configuración
de un carbono
asimétrico o
quiral.
P
O-
O
O
O-H2C
C O
CC
C
H
O
H OH
P
O
O
O-
O-H2C
Fosfotriosa
isomerasa
Dihidroxiacetona fosfatoGliceraldehido 3-fosfato
H H
OH
C O
C HHO
CH OH
P
O
O
O-
O-H2C
Epimerasa
D-Xilulosa 5-fosfato
CH2OH
C O
C OHH
CH OH
P
O
O
O-
O-H2C
CH2OH
D-Ribulosa 5-fosfato
C
C
OH
O
H OH
Racemasa
Acido D-lactico
CH3
C
C
OH
O
HO
CH3
H
Acido L-lactico
HO C
O
H
C C
C
O
CoAS
H
H
H
HO C
O
H
C C
H
H
H
C
O
SCoA
L-Metil malonil CoA
mutasa
Succinil-CoA
L-Metil malonil-CoA
11
6.1 SINTETASA
Las sintetasas catalizan la reacción de unión de dos
moléculas. Para que tal reacción se de, es necesario el
gasto de un enlace de alta energía del ATP.
6.2 CARBOXILASA
Las carboxilasas catalizan la incorporación de un carboxilo, el
cual deriva del CO2 y fue fijado previamente por la biotina.
3. CINÉTICA ENZIMÁTICA
Parte de la enzimología que se encarga la velocidad de la reacción, entendiéndose la velocidad como la
rapidez con la cual una enzima realiza su labor catalítica.
= [ ] → ( ó )
= + →
 Habrá estado de equilibrio cuando la velocidad de formación del complejo ES sea igual a la
velocidad de descomposición.
o 1ersupuesto: Supuesto del estado estacionario (Concentración de enzima sustrato es la
misma o constante)
o 2dosupuesto: La está completamente saturada por el sustrato.
o 3ersupuesto: Sí la enzima está completamente saturada, la velocidad que se alcanza es la
misma.
ó = [ ][ ] ó = [ ] + [ ] = [ ]( + )= [ ][ ] = [ ]( + )⟹ [ ][ ] = [ ] +[ ][ ] = [ ] ∙[ ] = [ ] − [ ][ ]([ ] − [ ]) = [ ] ∙[ ] ⟹ [ ] − [ ] = [ ] ∙ [ ][ ] ⟹ [ ][ ] − 1 = [ ] [ ][ ] = [ ] + 1 = + [ ][ ][ ] = [ ] ≫ = [ ] ≫ [ ] = /[ ] ≠ [ ] ≫ = [ ] ≫ [ ] = /: [ ][ ] = = ⟹ = + [ ][ ]= [ ][ ]
HC
CH3
COOH
D-Metil malonil-CoA
C O
SCoA
CH2
CH3
C O
SCoA
CO2 H2O+
Biotina
ATP ADP + Pi
Propionil-CoA
H2N CH C
CH2
O
CH2
OH
H2O
H2N CH C
CH2
O
CH2
OH
Glutamina
sintetasa
N
H
H H
C
NH2
OC
OH
O
Mg-ATP Mg-ADP + Pi
k3
k2
12
3.1 La Km es un parámetro de actividad enzimática.
 Es inversamente propocional con la actividad de la enzima.
o Valor de Km grande quiere decir, baja actividad.
o Valor de Km pequeño quiere decir, alta activiad.
3.2 Determinación cuantitativa de la cinética enzimática.
 La reacción global
 Procedimiento analítico para determinar el S que desaparece o el P que aparece.
 Sí el E requiere Cofactores (iónes o coenzimas)
 La dependencia de la actividad enzimática con la [S] o se la Km del S.
 El pH óptimo.
 Un intervalo de temperatura en la que la E es estable y muestra actividad elevada.
3.3 Cuando:
 Vo= Vmax Todos los sitios activos están ocupados y no hay moléculas de E libre.
 KM= [S] Sí... ½ Vmax
 KM representa la cantidad de sustrato necesaria para fijarse a la mitad de la E disponible y producir
la mitad de la Vmax
 KM representa la concentración del sustrato en una célula
3.4 Comparación de la cinética enzimática de la glucoquinasa y hexoquinasa
La enzima que fosforila a la glucosa y la convierte en Glucosa-6-P utilizando al ATP como dador de
fosfato es una Hexoquinasa o su isoenzima Glucoquinasa, las cuales tienen constantes cinética (Km)
diferentes.
 La Km de la Hexoquinasa es relativamente bajo, aproximadamente 0.05mM, eso quiere decir que
con una concentración de sustrato de 0.05mM, glucosa y ATP se alcanza la mitad de la velocidad
máxima. Se encuentra en muchos tejidos de la economía corporal.
 La Km de la Glucoquinasa es de aproximadamente de 10mM. Tiene distribución hepática y
pancreática.
o Glucoquinasa en el hígado: Cuando el individuo se alimenta, consume hidratos de carbono,
entonces estos son digeridos y convertidos en glucosa, la cual se irá a absorber en el
intestino. El ser humano consume altas cantidades de glucosa que alcanza la circulación
mensentérica y esplénica, que concluyen en la vena porta para llevar los nutrientes al
hígado. Entonces cuando las concentraciones de glucosa son altas, en el hígado, que
predomina la glucoquinasa con una Km alta es decir en el momento que las
concentraciones de glucosa alcancen los 10mM, alcanzará la mitad de la velocidad
máxima. Una vez la glucosa es fosforilada a Glucosa-6-P no puede abandonar el tejido
hepático; contribuyendo con la normalización de la glicemia, por tener un Km.
o Glucoquinasa en el páncreas: Funciona como un sensor, diciéndole al páncreas que secrete
insulina para normalizar la glicemia. Este proceso es necesario para evitar la hiperglicemia
postprandial.
13
Entonces después de horas de haber ingerido un alimento, se produce una baja en los nivelesde
glicemia en la sangre; a pesar de esto los tejidos dependientes a Hexoquinasa no sufren, gracias a tener
un Km bajo. Es decir necesitan pequeñas concentraciones enzima-sustrato para alcanzar la velocidad
máxima.
APLICACIÓN: HIPERURICEMIA
El ácido úrico es el resultado del catabolismo de las bases púricas o purínicas
(adenina, guanina, hipoxantina, xantina). Pueden existir estados de
hiperuricemia que es el aumento de ácido úrico en la sangre. Estos estados
puedes ser resultado bien sea porque, patológicamente se incrementa la
producción de ácido úrico (Sobreproducción de urato) o también por defecto
en la excreción de ácido úrico (Daño renal).
El ácido úrico tiene una hidrosolubilidad parcial, lo cual hace que el ácido úrico
que está en exceso tiende a precipitarse en articulaciones distales, es decir
inferiores, lo que desencadena un proceso inflamatorio agudo en la
articulación o GOTA. No siempre cuando hay hiperuricemia se produce GOTA.
Pero todo paciente que tiene GOTA, tiene hiperuricemia.
Se encuentra una familia que está aquejada de hiperuricemia y GOTA. Un
médico quería encontrar la causa de esto.
El principal factor de producción de ácido úrico es la concentración de
Fosforibosil pirofosfato PRPP, haciendo que cuando aumente el PRPP se
produzca un incremento en los niveles de ácido úrico.
El médico toma un miembro de la familia con GOTA y toma un paciente normal
o control. Y los hace colectar orina para medir la cantidad de urato y da como
resultado que el paciente con GOTA, presenta altos niveles de ácido úrico,
concluyendo que la hiperuricemia no es debido a una falla renal pues se está
excretando el urato como debe ser. Dejando como alternativa la alta
producción de PRPP como responsable.
Se descarta que el incremento de urato es por el aumento de la síntesis
enzimática, y por el Km de la enzima. Pero se encuentra que la Vmax de la enzima
14
ha sido aumentada. Esto quiere decir que la Km y la Vmax son independientes en
casos donde la K3 es mayor.
4. INHIBICIÓN ENZIMÁTICA
Es un mecanismo que permite regular la actividad enzimática tanto naturalmente como artificialmente.
Hay que tener en cuenta que la mayoría de los fármacos que se utiliza en la terapéutica van a fundamentar
su mecanismo de acción en principios de inhibición enzimática; interfieren en la catálisis haciéndola lenta
o deteniendo la reacción enzimática. Por ejemplo, la aspirina (acetilsalicilato) inhibe la enzima que cataliza
el primer paso de la síntesis de prostaglandinas, compuestos que intervienen en muchos procesos, algunos
de los cuales producen dolor.
 Inhibidor: Efector que hace disminuir la actividad enzimática, a través de interacciones con el
centro activo u otros centros específicos (alostéricos).
Esta definición excluye todos aquellos agentes que inactivan a la enzima a través de
desnaturalización de la molécula enzimática.
De esta forma, habrá dos tipos de inhibidores:
I. Isostéricos: ejercen su acción sobre el centro activo.
II. Alostéricos: ejercen su acción sobre otra parte de la molécula, causando un cambio
conformacional con repercusión negativa en la actividad enzimática.
4.1 Inhibición reversible
Cuando la molécula inhibitoria se une con el centro activo, modificando la enzima, para que esté
siempre inhibida. Para distinguirlo de los irreversibles, se someten a diálisis y si no se separan enzima
e inhibidor, este es permanente. + = ⇒ + =
 Inhibición Competitiva: El inhibidor se fija al centro activo de la enzima libre impidiendo la fijación
del sustrato. Depende del cociente entre la concentración del sustrato sobre la concentración del
inhibidor. Esto quiere decir que se puede romper este proceso inhibitorio, aumentando la
concentración de sustrato en el medio pues habrá más probabilidad de que el sustrato ocupe el
centro de la enzima, con respecto al inhibidor.
15
1/s
-0.3 -0.2 -0.1 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
1/v
0.00
0.01
0.02
0.03
0.04
0.05
0.06
0.07
Características:
o Las fijaciones de sustrato e inhibidor son mutuamente exclusivas.
o A muy altas concentraciones de substrato desaparece la inhibición.
o Por lo general, el inhibidor competitivo es un análogo químico del substrato. (Se parecen)
o El inhibidor es tan específico como el substrato.
Por lo tanto:
o El efecto cinético del inhibidor es el aumento aparente de la Km, que aparece multiplicada
por el factor (1 + i/Ki). Es decir se tiene en cuenta una Km aparente.
o La Vmax no aparece modificada; para concentraciones muy altas del sustrato, v = Vmax, igual
que en ausencia de inhibidor
o Cuanto más pequeño sea el valor de Ki mayor será la potencia del inhibidor competitivo.
 No competitiva: El inhibidor se fija a la enzima
independientemente de que lo haga o no el substrato; el
inhibidor, por tanto, no impide la fijación del substrato a la
enzima, pero sí impide la acción catalítica. En este tipo de
inhibición resulta modificada la Vmax y mientras la Km se
mantiene igual.
 Anticompetitiva: El inhibidor se fija únicamente al complejo enzima-substrato una vez formado,
impidiendo la acción catalítica. Ambas constantes cinéticas van a estar modificadas Km y Vmax.
o Los inhibidores irreversibles reaccionan con un grupo
químico de la enzima, modificándola covalentemente.
o Su acción no se describe por una constante de equilibrio
Ki, sino por una constante de velocidad ki.
o A diferencia de la inhibición reversible, el efecto de los
inhibidores irreversibles depende del tiempo de
actuación del inhibidor.
o Los inhibidores irreversibles son, por lo general,
altamente tóxicos.
APLICACIÓN: TRATAMIENTO DE GOTA
En un paciente con GOTA, lo primero que hay que hacer es detener la
inflamación con AINES (Antiinflamatorios de tipo no esteroideo).
La injuria tisular desencadena un proceso inflamatorio, la cual se necesita que
las células generen mediadores de respuesta inflamatorias como las
interleuquinas, las citoquinas proinflamatorias y los eicosanoides
proinflamatorias, estos eicosanoides derivaran de un ácido graso de la serie,
Omega 6, en este caso es el ácido graso araquidónico. Estos inhiben la COX1 y
la COX2, de manera reversible.
16
Luego lo que sigue en el tratamiento es bajar los niveles de ácido úrico para
evitar la inflamación. En el proceso de formación de ácido úrico participa la
Xantina oxidasa. Entonces se utiliza un inhibidor de esta enzima en este caso
es el Alopurinol.
Si la causa fuese una falla renal, se le suministra Uricosúricos que aumentan la
excreción renal del urato.
APLICACIÓN: TRATAMIENTO ONCOLÓGICO
Se creó un análogo de la base nitrogenada, timina, el cual es el Bromo-5-fluor-
uracilo. Que es un inhibidor irreversible de la Timidilato sintasa, el cual
transformaba el uracilo en timina, para que se pudiera sintetizar ADN.
Entonces si se inhibe esta enzima, no se podrá producir timina y por lo tanto
no se sintetiza el ADN. Impidiendo la proliferación celular descontrolada.
 Inhibidores Irreversibles
Estos se unen de manera covalente destruyendo así un grupo funcional de la enzima que es esencial
para su actividad o formar una asociación no covalente muy estable. Los inhibidores irreversibles
son también muy útiles para estudiar muchos mecanismos de reacción.
o Reactivos de grupos –SH: Agente alquilante, por ejemplo el yodo acetato.
o Organofosforados:
APLICACIÓN: MALATIÓN
Existe un neurotransmisor que se llama acetil colina el cual es un ester
conformado por amino alcohol y el acetato. Este neurotransmisor es
degradado por la acetilcolinaesterasa en la hendidura sináptica.
En el caso de insecticidas organofosforados se van a unir covalentemente al
centro catalítico de la aceticolinaesterasa. Debido a que es un análogo de la
Acetil colina, y es inhibida la enzima, resultando acumulación del sustrato.
Las manifestaciones patológicas, son propios del incremento y sostenimiento
de función parasimpática, ya sea sialorrea (Aumento de salivación),
Bronconstricción, Paro cardiaco, Disnea, Constractura muscular. Todo esto
debido al exceso de acetilcolina en el botón posináptico.
Parainhibir esto se utiliza atropina para bloquear los receptores muscarínicos
de la acetilcolina. O un antihismaníco que tiene efectos anticolinérgicos.
o Ligando de metales.
APLICACIÓN: INTOXICACIÓN POR CIANURO
Se fija con gran afinidad a la sexta posición de coordinación del Fe hemínico,
impidiendo toda modificación posterior. Por ello actúa sobre sistemas de Fe+
hemínico con la sexta posición de coordinación libre, como la Citocromo
oxidasa, de lo que deriva su elevadísima toxicidad.
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El cianuro inicialmente se une de manera laxa al Fe de la Citocromo oxidasa,
para transformarla de su forma ferrosa, oxidarla y llevarla a su forma férrica,
formando un enlace covalente.
La Citocromo oxidasa es un sistema enzimático, clave para el proceso de
“Cadena Transportadora de electrones o Cadena respiratoria” responsable de
la respiración celular. Entonces cuando el Cianuro inhibe a esta enzima,
bloquea este proceso biológico de respiración. Por esta razón la persona se
muere casi instantáneamente.
Frente a esta intoxicación se le suministra inicialmente nitritos, buscando
elevar los niveles de hemoglobina, oxidando los átomos de Fe+ de la forma
ferrosa a la forma férrica, formando metahemoglobina, la cual reacciona con
la Citocromo oxidasa envenenada por Cianuro y hace que este último se
desplace hacia ella, formando un compuesto atóxico llamado
Cianometohemoglobina, dejando libre la enzima.
El exceso libre de Cianuro en el organismo se hace reaccionar con Tiosulfato
de sodio, para que las Sulfotransferasas o Rodanasas, enzimas presentes en
mitocondrias hepáticas y renales, produzcan Tiosanato, el cual es un
compuesto atóxico de eliminación renal.La reacción puede ser revertida por
la Tiosanato oxidasa y esto es lo que hace que el paciente intoxicado por
Cianuro presente una reintoxicación en unos próximos días.
Es posible también utilizar vitamina B12 gracias al anillo de porfirina, que
colabora a la desintoxicación uniéndose al cianuro.
Esta intoxicación se puede dar por el consumo de Yuca salvaje, Mandioca,
Almendras amargas, Semillas de frambuesa, albaricoque, durazno. Debido a
que en estos alimentos hay Amigdalina, el cual es un glucósido, que al
metabolizarse, se hidroliza, liberando Cianuro.
En los pacientes que tienen crisis hipertensivas se utiliza Nitroprusiato de
sodio, que es el mismo Nitrocianuro de sodio, que al metabolizarse se liberan
mínimas cantidades de Cianuro que cuando reaccionan con los Tioles de la
membrana celular de los eritrocitos se convierte en Tiosanato que ya se sabe
que es un compuesto atóxico de eliminación renal. Por esta razón, el paciente
con crisis hipertensiva no se intoxica.
o Metales pesados
4.2 Análogos del estado de transición
 El inhibidor no es estrictamente análogo del sustrato, sino del Estado de Transición de la
reacción.
 La afinidad de las enzimas por los AET es enorme, del orden nM o pM, con lo que la fijación es
tan fuerte que puede considerarse irreversible.
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APLICACIÓN: QUIMIOTERAPIA
La síntesis de la pirimidinas parte de glutamina, CO2 y ATP con la participación
de la Carbamoil sintetasa 2 produce un compuesto que se llama Carbamoil
fosfato, el cual cuando reacciona con el aspartato, con la participación de la
Aspartato transcarbamoilasa produce Carbamoil aspartato y a partir de este
último se llega a la síntesis del primer nucleótido pirimidinico, el cual es,
Uridina monofosfato, a partir de ese se produce UDP y este se convierte en
UTP, y este reaccionando con la glutamina, produce CTP.
El PALA es un análogo del estado de transición de la reacción catalizada por la
Aspartato transcarbamoilasa para hacer una unión irreversible con el fin de
inhibir la replicación de la célula y así detener el crecimiento tumoral.
APLICACIÓN: TRATAMIENTO DE HIPERTENSIÓN ARTERIAL
Entre el tratamiento de la hipertensión están los IECAS (Inhibidores de la
enzima convertidora o conversora), uno de estos es el Captopril.
Existe una estructura a nivel renal que se llama el sistema Yuxtaglomerular
renal, el cual responde a los cambios de presión arterial. La caída de la
concentración de sodio en el líquido macular, llevan a que este sistema
secreten Renina, el cual es una enzima, que produce angiotensina 1
(decapeptido), a partir del angiotensinógeno circulante.
La angiotensina 1 es un sustrato de la ECA, la cual elimina los dos últimos
aminoácidos del grupo carboxilo, dejando un octapéptido, el cual es
angiotensina 2, que es un fuerte vasoconstrictor. Haciendo que la resistencia
periférica total (RPT) aumente; la angiotensina 2, participa en la síntesis de la
aldosterona, la cual participa en la reabsorción tubular de sodio y agua,
llevando al incremento en el volumen sanguíneo que conduzca a la subida de
la presión arterial.
Para evitar esto se creó el inhibidor de la angiotensina 2, que es un análogo de
transición de la reacción catalizada por la ECA. Haciendo que baje la presión
arterial.
4.3 Sustratos suicidas
Son moléculas que le sirven de sustrato a la enzima, y esta lo modifica, el producto modificado se une
covalentemente al centro activo de la enzima, inhibiéndola reversiblemente. Son compuestos
relativamente poco reactivos hasta que se unen al sitio activo de una enzima específica. Ese inactivador
pasa los primeros pasos de una reacción enzimática normal, pero después se convierte en un
19
compuesto muy reactivo que se combina irreversiblemente con la enzima en lugar de ser transformado
en el producto normal.
APLIACIÓN: ANTIBIÓTICOS BACTERICIDAS
Los antibióticos bacteriostáticos inhiben el crecimiento bacteriano y los
bacteriolíticos producen lisis bacteriana, como las Penicilinas y las
Cefalosporinas, inhibiendo la síntesis de la pared bacteriana, que contiene
Peptidoglucano, que se forma con una reacción de transpectidación gracias a
la enzima Glicopéptido transpeptidasa. En este caso la Penicilina inhibe ésta
enzima mencionada.
Pero las bacterias desarrollaron las β-Lactamasa las cuales rompen el enlace
peptídico del anillo de tiasodil de las penicilinas, dando origen al ácido
peniciloico que es inactivo.
Luego se adicionó el Ácido clabulánico, a las Penicilinas, el cual es un sustrato
suicida de la β-Lactamasa. Para que la Penicilina pueda actuar libremente y sin
impedimento.
APLICACIÓN: ANTIDEPRESIVOS
Para tratar la depresión se diseñaron los antipsicóticos o antidepresivos como
la Pargirina, la cual funciona como un sustrato suicida de las Monoamino
oxidasa (MAO). Las catecolaminas (Dopamina, Noradrenalina y Adrenalina,
Serotonina) y las indolaminas, son degradadas por las MAO, y por esto se
desarrollaron inhibidores de las MAO para evitar la degradación de estas
hormonas. Aumentando los niveles centrales y disminuyendo el cuadro
depresivo.
5. REGULACIÓN COVALENTE DE LA ACTIVIDAD ENZIMÁTICA
La adición de un grupo químico a la enzima, mediante un enlace covalente va a inducir en ella un cambio
conformacional, que puede llevar a la activación de la enzima o su desactivación. El grupo que se le adiciona
a la enzima por lo general son grupos fosfatos.
Se analizará la regulación de la Glucógeno sintasa, enzima indispensable en la Glucógenogénesis (Formación
de glucógeno) y la regulación covalente de la Glucogeno fosforilasa de la Glucogenolisis (Degradación de
glucógeno). Estos dos procesos son vías metabólicas que comprometen el metabolismo de los
carbohidratos.
Las células α del Islote de Langerhans del Páncreas producen Glucagón, las β producen Insulina, las δ
productoras somastotatina, las F producen polipéptido pancreático que inhibe las secreciones exocrinas
del páncreas y las células G producen la hormona gastrina que estimula la producción de HCl por las células
parietales del estómago.
La hipoglucemia es el principal estímulo para que las células del Páncreas produzcan, Glucagón.
1. El glucagón llega al receptor acoplado a proteínas G del hepatocito.
2. El GDP se cambia a GTP y la subunidad α de la proteína G, pierde su afinidad y se dirige al efector de
Adenilato ciclasa.
20
3. La adenilato ciclasa con la ayudadel ATP, libera segundos mensajeros de tipo AMPc.
4. Se activa una Protein Quinasa dependiente de AMPc. Disociándose en las unidades catalíticas y
unidades reguladoras.
5. Se activa el sistema de Fosforilasa Quinasa.
Esta enzima, está constituida por distintos tipos de subunidades α, β, γ, δ, y de cada una hay cuatro
tipos. La Proteín quinasa activada modifica covalentemente fosforilando a residuos de Serina presentes
en las subunidades α y β de la Fosforilasa Quinasa, induciendo un cambio conformacional que lleva a
la activación parcial, debido a que las subunidades δ, son de tipo reguladora, necesita la fijación de Ca+.
Entonces para conseguir el 100% de la activación necesita que las subunidades α y β se fosforilen y la
subunidad δ se una al calcio.
6. Se activa la Glucogenofosforilasa es la enzima reguladora de la Glucogenolisis.
Se sabe que en la posición 14 de un dímero de la enzima hay un residuo de Serina, la cual es fosforilada
modificándola covalentemente cuando se activa la Glucogenofosforilasa.
7. Se activa la Glucogenolisis, llevando a la liberación de glucosa en el torrente sanguíneo.
Las Fosfoproteín fosfatasa (FPF) inactivan el sistema Glucogenolisis.
8. El inhibidor de FPF pasa de la forma no fosforilada a la forma con fosfato por acción de la Proteín
Quinasa. Cuando el inhibidor está fosforilado va a estar ejerciendo el efecto inhibitorio de la FPF. Y es
el mismo FPF el que desfosforila al inhibidor de FPF.
Gracias a que cuando la Proteín Quinasa fosforila a la Fosforilasa Quinasa lo hace sobre residuos de
Serina, en cambio cuando ella fosforila al Inhibidor de la FPF, lo hace sobre los residuos de treonina.
Dejando libre los residuos de serina para que sea inhibido por la FPF. ¡Qué locura! En caso de
emergencia hable inmediatamente al autor de este libro.
La enzima que regula la Glucogenogenesis es la Glucógeno sintasa, la cual es un tetrámero libre α4, que
tiene múltiples residuos de Serina susceptibles a modificación covalente
9. La Glucogeno sintasa pasa a la forma inactiva con la acción de los segundos mensajeros de AMPc para
inhibir la glucógenogénesis.
10. Es el sistema FPF el encargado de desfosforilar y al mismo tiempo activar el sistema de Glucogeno
sintasa.
11. La insulina llega al receptor de Tirosin Quinasa.
12. Se activan los sustratos para el recepto insulínico (SRI), disparando cascadas de quinasa.
13. Se activan la Fosfodiesterasa, hidrolizando el AMPc, conviertiendolo en 5’ AMPc, cayendo los niveles
de AMPc, desactivando el sistema de Glucogenolisis.
14. Se activan los sistemas FPF. Activando la Glucogenogenesis
21
Cuando en el hígado se elevan los niveles de Glucosa-6P se convierte en el efector alostérico de la
Glucogeno sintasa.
Glucógeno sintasa
22
6. ENZIMAS EN: EL DIAGNÓSTICO CLÍNICO, FÁRMACOS, EL LABORATORIO.
6.1 ENZIMAS EN EL DIAGNÓSTICO CLÍNICO
PRINCIPALES ENZIMAS SÉRICAS USADAS EN EL DIAGNOSTICO CLÍNICO
Enzima sérica Principal uso diagnóstico
Aspartato aminotrasnferasa (AST o GOT) Infarto de miocardio
Alanina aminotransferasa (ALT o GPT) Hepatitis viral
Amilasa Pancreatitis aguda
Ceruloplasmina Degeneración hepatoventricular (Enfermedad
de Wilson)
Creatina cinasa Transtornos musculares e infarto de miocardio
γ-GLutamil transferasa Diversas enfermedades hepáticas
Isoenzima 5 de la lactato deshidrogenasa Enfermedades hepáticas
Lipasa Pancreatitis aguda
Fosfatasa ácida Carcinoma metastático de la próstata
Fosfatasa alcalina (Isoenzimas) Diverson trastornos óseos, enfermedades
hepáticas obstructivas
Para la determinación de la actividad enzimática en el diagnóstico clínico se requiere que la enzima:
 Esté presente en sangre, orina o fluidos disponible
 Fácil de analizar y tener un método automatizado.
 Las diferencias entre las actividades enzimáticas entre la condición normal y la enfermedad
debe ser significativa.
 La enzima debe ser estable para poder ser almacenada por tiempo.
Se clasifican las enzimas según el sitio o lugar en el cual la enzima actúa:
 Enzimas plasmáticas funcionales o específicas del plasma. Es decir los sustratos naturales se
encuentran en el plasma. Como los factores de la coagulación sanguínea, la lipasa lipoprotéica,
LDL (Lipoproteína de muy baja densidad), HDL (Lipoproteína de alta densidad), Lecitin
Colesterol Acil Transferasa (LCAT) encargada de la esterificación plasmática del colesterol.
 Enzimas plasmáticas no funcionales o no específicas del plasma. Las cuales pueden ser de
secreción y constituías de los tejidos o propias del metabolismo. Como las enzimas secretadas
por el páncreas para la digestión.
Las transaminasas son enzimas constitutivas de los tejidos (deben encontrarse al interior de las
células, NO DEBEN ENCONTRARSE EN EL PLASMA), sin embargo, en el suero se pueden medir ligera
actividad de ALT y AST, debido al proceso de natural de apoptosis celular. Pero existen razones por
las cuales enzimas constitutivas de los tejidos, aumenten su actividad en el plasma.
o Incremento patológico de la permeabilidad de membrana por procesos inflamatorios.
o Muerte y destrucción celular, necrosis, muerte de tejidos.
o Inducción enzimática.
o Proliferación celular.
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6.1.1 Fosfatasa alcalina
Hidroliza con baja especificidad fosfomonoésteres, a un pH alto (de ahí el nombre). No se
conoce con certeza cuál es su función metabólica. Es producida por muchos tejidos, por eso
cuando se mide la Fosfatasa alcalina se está midiendo la totalidad de las insoenzimas de
Fosfatasa alcalina. La actividad de esta enzima se ve aumentada en las personas jóvenes y
niños debido a que está en proceso de crecimiento y en las mujeres embarazadas gracias a la
placenta como productor de la enzima.
Si el paciente tiene un problema muscular o hepático se le tiene en cuenta con las isoenzimas
4 y 5, pero si tiene un problema cardiaco, se le tiene en cuenta LDH 1 y2.
La fosfatasa alcalina presenta varias isoenzimas
o Ósea
o Hepática
o Intestinal
o Placentaria
Las más importantes son las dos primeras. Se pueden distinguir por su termoestabilidad,
siendo la ósea más termolábil.
Ósea: Propia del tejido óseo en crecimiento y de enfermedades que cursan con
neoformación ósea.
Hepática: Propia de las células del árbol biliar: se eleva en las colestasis (obstrucciones
biliares) asociada a partículas de elevado peso molecular.
6.1.2 5-Nucleotidasa
APLICACIÓN: COLÉDOCO LITIASIS
Un paciente presenta litiasis biliar, y uno de esos cálculos salió de la vesícula y
se incrustó en el colédoco. El hígado drena al intestino por la vía biliar γ
Glutamin transferasa, Fosfatasa alcalina y 5-nucleotidasa. Pero en este caso sí
la vía está obstruida por un cálculo, la bilis es devuelta hacia los sinusoides
hepáticos y alcanzando la circulación sistémica. Por eso la persona que sufre
de esto, presenta ictericia, hipocolia (Color claro de las heces), coluria (Color
oscuro de la orina), prurito (Le produce comezón la piel, al salir al Sol).
La ictericia se debe a la bilirrubina conjugada que alcanza el tejido conjuntivo
de la piel, la hipocolia es gracias a que la bilis por acción de la flora bacteriana
se produce uribilinogeno, y a partir de este se produce urubilina y
estercobilina, responsables del color de las heces, y si nunca la bilis alcanza el
intestino, se rompe el proceso y pierden su color. La coluria se debe a que la
bilurribina conjugada se filtra en los glomérulos renales, colorando
fuertemente la orina. Y por último las sales de bilurribinas que no alcanzan el
intesitno, y llega el tejido conectivo de la piel produce el prurito.
En este caso, el diagnóstico diferencial lo hace la enzima 5-nucleotidasa,
porque el hueso no presenta esta enzima, por eso, encontraremos aumentada
tanto la enzima anteriormente mencionada y la Fosfatasa alcalina.
El tiempo de protrombina también se hace necesario para verificar la
obstrucción de canales biliares. Usted como lector inquieto se preguntará
¿Qué carajos es el tiempo de protrombina?... Búsquelo.
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APLICACIÓN: INFARTO AL MIACARDIO
El 80% de los infartos al miocardio, se debea la arteromatosis coronoria.
Un paciente de 50 años, se despertó con un dolor opresivo que se le refiere al
cuello, la mandíbula, el hombro y el brazo izquierdo, que le duró
aproximadamente 40 minutos. El paciente está diaforético, pálido, e
hipotenso. Cosas que apuntan a un infarto, por eso se le practica un
eletrocardiograma. También se le envía un examen enzimático propio de la
fase aguda del miocardio como la CK2 o CKM, las troponinas T e I, que
aumentan durante esta fase. Pero la CK tiene un incoveniente, debido a que
disminuyen su actividad al tercer día, mientras que las troponinas mantienen
su nivel anormal hasta los diez días.
Si yo encuentro un cociente Mioglobina/Anhidrasa carbonica-3 aumentado
me dice que el proceso patológico se debe a un problema del musculo
cardiaco. ¿Por qué? Pregúntele a Lizarazu.
6.1.3 La Lactato deshidrogenas LDH, son útiles a la fase tardía del miocardio; pero se utilizan más
para evaluar la magnitud del daño tisular.
Si el paciente tiene un problema muscular o hepático se le tiene en cuenta las isoenzimas 4 y
5, pero si tiene un problema cardiaco, se le tiene en cuenta LDH 1 y2.
6.1.4 Fosfatasa ácida es exclusiva de la próstata.
6.1.5 Alcohol deshidrogenasa es casi exclusiva del hígado, debido a que se han encontrado actividad
de esta enzima en la mucosa gástrica en los varones.
6.1.6 AST y ALT
La Alanin aminotransferasa (ALT) se encuentra altamente concentrada en el citosol del
hepatocito y pobremente concentrada en la matriz mitocondrial. Mientras que la Aspartato
aminotranfersa, (AST) se encuentra altamente concentrada mitocondrialmente que
citoplasmáticamente.
En los casos de hepatitis, como consecuencia del cambio de permeabilidad del hepatocito, el
aumento lo llevará la ALT. Y en el casos de necrosis tisular hepática o cirrosis, el aumento lo
llevará AST debido a que se encuentra mitocondrialmente.
Cociente de Ritis: AST/ALT. Es importarte porque da la magnitud del daño tisular hepático.
o Inferior a 1: ALT más alta que AST, que se traduce como hepatitis viral aguda y
persistente, hepatitis toxica, hígado graso leve, mononucleosis infecciosa, ictericia
resiente, colestasis, hepatitis colestásica.
o Cercano a 1: ALT y AST casi iguales, que apuntaría a una forma colestásica de la hepatits
viral, hepatitis crónica agresiva, ictericia obstructiva antigua, entre otros.
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o Mayor a 1: AST más alta que ALT, se traduce como forma necrotizante de la hepatitis
viral, cirrosis descompensada, cirrosis.
6.1.7 γ-Glutamiltransferasa
Es necesario para procesos de intoxicación alcohólica.
6.1.8 COCIENTES
 Cociente CPK/GOT:
o Inferior a 9: Lesión del miocardio, especialmente infarto cardiaco
o Superior a 9: Lesión de la musculatura esquelética, especialmente shock
o Superior a 50: Hepatitits viral aguda, incluida la forma de curso colestásico
Hepatitis tóxico-alcoholica aguda
o 20- 50 Brotes agudos en las hepatitis crónicas, Hepatosis colestásica
o Inferior a 20: Ictericia obstructiva, Hígado metastásico, Cirrosis biliares.
 Cociente Gamma GT/GOT
o Inferior a 1: Hepatitis viral aguda, Hepatitis persistente crónica, Lesiones
hepáticoas tóxicas
o 1-3: Hepatitis crónico-agresiva, Cirrosis posheptíticas y criptógenas, Hepatitis
tóxico- alcohólica aguda y otras lesiones hepáticas tóxicas
o 3-6: Cirrosis alcohólica, Ictericia obstructiva reciente
o Superior a 6: Hepatitis tóxico- alcohólica crónica, Ictericia obstructiva antigua,
Cirrosis biliares, Higado metásico, Carcinoma hepático
6.2 ENZIMAS COMO REACTIVOS EN EL LABORATORIO
Se utilizan conjuntamente con las enzimas al diagnóstico clínico, pues funcionan a partir de reacciones
acopladas para ayudar con la medición fotométrica, es decir de concentración de la ya mencionada en
el organismo. Como la medición de Glucosa, medición de GOT/GPT.
 Medición de Glicemia. A Banderas le gusta esto.− + ↔ − 6 − +− 6 − + ↔ − − − 6 −− + + ↔ − ó ++ ↔ +− + ↔ − − − + +
6.3 ENZIMAS PARA USO TERAPEUTICO
 Tratamiento de insuficiencia pancreática: Se trata suministrándole al paciente enzimas
digestivas.
 Remoción de un tejido necrosal: Se trata con colagenasa.
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 Terapia trombolítica: Se pueden utilizar enzimas
como la Estreptoquinasa, Uroquinasa (Activador
tisular del plasmilógeno)
 Tratamiento de leucemia adulta: Asparaginasa ya que
se pudo demostrar que el tumor leucémico depende
de la actividad plasmática de la Asparagina, entonces
se buscó una enzima hidrolasa que pueda degradar la
Asparagina.
 Activación de pro-drogas. Existen fármacos que son suministrados a los pacientes de manera
inactiva como los zimógenos, para que el fármaco se active de manera predeterminada las
células indicadas.
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Para mantener un buen estado de salud, se recomienda disminuir el consumo de sustancias pro oxidantes y mejorar
el consumo de alimentos antioxidantes.
Vita, significa vida, Amin, se refiere a un compuesto de contiene nitrógeno.
Las vitaminas son compuestos orgánicos esenciales que actúan como catalizadores o coenzimas en reacciones
químicas para mantener las funciones metabólicas normales, el crecimiento y la reparación de tejidos. Las vitaminas
no proporcionan energía y su ingesta debe ser en pequeñas cantidades para garantizar un metabolismo normal.
No son sintetizadas por el organismo. La deficiencia da por resultado una enfermedad específica, que sólo se cura
o previene al restituir la vitamina a la dieta. Empero, la vitamina D, que se forma en la piel a partir del 7-
dehidrocolesterol en el momento de la exposición a la luz solar, y la niacina, que puede formarse a partir del
aminoácido esencial triptófano, no satisfacen estrictamente esta definición.
Las vitaminas se pueden dividir de acuerdo con su forma de absorción en el organismo en: hidrosolubles, como las
vitaminas del complejo B y la vitamina C; y liposolubles, son las vitaminas A, vitamina K, vitamina E, vitamina
1. HIDROSOLUBLES
Las hidrosolubles se disuelven en agua. Esta característica hace que el consumo diario sea más estricto, ya
que el lavado y la cocción de los alimentos produce la pérdida de las vitaminas, siendo inferior la cantidad
consumida de lo que popularmente se cree.
Por lo general son inofensivas gracias a la capacidad de eliminar el exceso de vitaminas en forma de
desechos. En algunos casos, pueden tener efectos negativos, como que las dosis elevadas de vitamina C
pueden aumentar el riesgo de formar cálculos renales de oxalato. La vitamina B6 (piridoxina), incluso en
dosis moderadas podría provocar daños en el Sistema nervioso.
 Digestión y absorción de vitaminas hidrosolubles.
La digestión ocurre en el intestino delgado (Principalmente duodeno). En dosis fisiológicas es
esencialmente activa y Na+ dependiente (saturable). En dosis farmacológicas son absorbidas
pasivamente (no saturables). El transporte pasivo puede ser útil cuando el transporte activo es
limitado debido a enfermedad. La absorción de la vitamina B12 (Cianocobalamina) requiere una
proteína de transporte especifico, el factor intrínseco.
 Transporte
Se transportan en la sangre en forma libre, unidas a albúmina, eritrocitos y leucocitos, excepto la
Cobalamina, la cual utiliza la Transcobalamina. Vitaminas del Complejo B
B1 = Tiamina
B2= Riboflavina
B3= Niacina
B5= Ácido pantoténico
UNIVERSIDAD LIBRE SECCIONAL BARRANQUILLA
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD
PROGRAMA DE MEDICINA
VITAMINAS
IDENTIFICACIÓN
RESPONSABLE: ANDRES JULIAN SALCEDO CREACIÓN: SEPTIEMBRE DE 2016
EDITOR: LUIS JORGE VERGARA EDICIÓN: ENERO DE 2018
DOCENTE: Dr. ISMAEL LIZARAZU SEMESTRE: II ASIGNATURA: BIOQUÍMICA
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B6= Fosfato de piridoxal
B8= Biotina
B9= Ácido fólico
B12= Cianocobalamina
Vitamina C
 Almacenamiento
Los principales tejidos de almacenamiento son el hígado, el riñón, el cerebro, el musculo, excepto
la Cobalamina, la cual se almacena básicamente en el hígado. La capacidad de reserva está entre
días y meses, excepto para Cobalamina, cuya deficiencia ocurre después de 2 – 4 años.
 Excreción
La mayoría de vitaminas hidrosolubles se eliminan por medio de excreciónrenal. Hay que aclarar
que el ácido fólico (B9) es algo distinto ya que además de la vía urinaria, se excreta por vía fecal. A
través de la orina, se excretan entre 1- 10 microgramos diarios en forma de metabolitos. Un
incremento en la ingesta de folato conlleva un incremento proporcional de la excreción urinaria.
En las heces aparecen folatos de la dieta no absorbidos, de la secreción biliar y de la síntesis por las
bacterias intestinales. Parte de los folatos secretados en la bilis son de nuevo reabsorbidos,
estableciéndose un ciclo enterohepático. El folato se excreta también por leche materna. El ácido
fólico es eliminado en hemodiálisis.
1.1 Vitamina B1 Tiamina
Estructura Química: Pirimidina + Anillo de tiazóico
R.D.R: Niños: 0.5 mg/día, Adultos: 1 - 1,5 mg. Según ingesta carbohidratos y etanol.
Fuentes:
 Productos integrales, enriquecidos y fortificados como el pan, los cereales, el arroz, la pasta y la
harina.
 Germen de trigo.
 Carne de res y carne de cerdo.
 Trucha y atún de aleta azul.
 Huevos.
 Legumbres y arvejas (guisantes).
 Nueces y semillas.
 Los productos lácteos, las frutas y las verduras en pequeñas cantidades no contienen mucha
tiamina. Pero cuando usted consume grandes cantidades de ellos, se convierten en una fuente
importante de esta vitamina.
Coenzima: TPP. Descarboxilación y transcetolación.
Deficiencia: Beriberi (Neuropatía periférica, anorexia, fatiga), Encefalopatía Wernicke – Korsakow
(Alcoholismo).
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La Tiamina, la encontramos en alimentos tanto de origen vegetal como de origen animal, es termolábil, eso
quiere decir que es sensibles a la destrucción por el exceso de calor, y su requerimiento dependerá de la
ingesta de carbohidratos y alcohol etílico o etanol.
Después que la tiamina es liberada de la digestión del alimento, tiene que ser fosforilada, gracias a la enzima
Tiamina pirofosfotransferasa, para dar origen al:
PIROFOSFATO DE TIAMINA, la cual es una de las formas enzimáticamente activa de la Tiamina, esta participa
en la conducción nerviosa; fosforila y, de esta manera, activa, un canal de cloruro en la membrana del nervio.
DIFOSFATO DE TIAMINA (otra forma enzimáticamente activa) es la coenzima para tres complejos de múltiples
enzimas que catalizan reacciones de descarboxilación oxidativa:
1. Piruvato deshidrogenasa en el metabolismo de carbohidratos
2. α-cetoglutarato deshidrogenasa en el ciclo del ácido cítrico.
3. La cetoácido de cadena ramificada deshidrogenasa que participa en el metabolismo de la leucina,
isoleucina y valina.
4. Trancetolasa, en la vía de las pentosas fosfato.
En cada caso, el difosfato de tiamina proporciona un carbono reactivo en la parte triazol que forma un
carbanión, que luego se agrega al grupo carbonilo, por ejemplo, piruvato. El compuesto añadido a
continuación se descarboxila, con lo que se elimina CO2 . El difosfato de tiamina también es la coenzima para
la transcetolasa, en la vía de la pentosa fosfato.
Es un ejemplo la Descarboxilación oxidativa del piruvato, catalizada por el complejo multienzimatico del
Piruvato deshidrogenasa y lleva su nombre porque en las reacciones de Descarboxilación oxidativa, prima
la deshidrogenación frente a la descarboxilación.
El piruvato es un α-Cetoácido. Este complejo está compuesto por tres enzimas (Piruvato deshidrogenasa,
Dihidrolipoil transacetilasa, Dihidrolipoil deshidrogenasa) y 5 coenzimas (TPP, el FAD, el ácido lipoico, la
Coenzima A, el FAD y el NAD), que está incluida el Pirofosfato de Tiamina.
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El Difosfato de Tiamina servirá como acarreador de Aldehído activadas, cuando el piruvato descarboxila
oxidativamente, el grupo carboxilo se transforma en CO2 y el piruvato se transforma en Acetil Coa.
Debido a que el piruvato proviene de la glucosa, esté complejo está comprometiendo el metabolismo de
la glucosa, como la glicolisis.
Deficiencia de B1 (tiamina)
En general, la deficiencia de tiamina está asociada a enfermedad del sistema nervioso y del corazón.
A esta deficiencia están asociados 3 síndromes:
1. Beriberi: La deficiencia de vitamina B1 está asociada a la patología del BeriBeri, dicho nombre proviene
del cingalés “beri” que significa «no puedo», destacando con dicho término la fatiga intensa y la lentitud
que muestran los enfermos afectados por estas deficiencias. La enfermedad afecta principalmente los
sistemas nervioso y cardiovascular existen diferentes tipos de beriberi:
 Húmedo (Cardiovascular): Afecta principalmente al corazón pudiendo ser fatal si no se trata a
tiempo. Se caracteriza por fallos cardíacos y debilidad en las paredes de los capilares, lo cual
causa edematización en los tejidos periféricos. Provoca además vasodilatación, taquicardia y
disnea paroxística nocturna y de esfuerzo.
 Seco (Neural): Esta forma es consecuencia del daño neuronal y puede provocar parálisis parcial
debido al daño de las fibras nerviosas, así como insensibilidad. Se denomina también neuritis
endémica pudiendo presentar: nistagmo, vómitos, pérdida del tono muscular, parestesias,
dolor y confusión mental.
 Beriberi infantil: por lo general, se presenta entre los dos y los seis meses de edad en niños con
madres insuficientes de tiamina. En la forma aguda, el bebé desarrolla disnea y cianosis y
pronto fallece por paro cardíaco.
Pero en general el beriberi presenta neuropatía periférica, anorexia, fatiga, ataxia progresiva,
Paraplejia, hiperestesia.
2. Encefalopatía Wernicke – Korsakow →
La deficiencia en pacientes alcohólicos presenta Encefalopatía Wernicke – Korsakow, que presenta
neuropatía periférica como perdida de la memoria.
El síndrome de Wernicke-Korsakoff (SWK) es una enfermedad neurológica. La encefalopatía de
Wernicke y la psicosis de Korsakoff son, respectivamente, la fase aguda y la fase crónica de esta misma
enfermedad.
La tiamina desempeña un papel importante en el metabolismo de la glucosa para producir energía
destinada al cerebro. La carencia de tiamina, por tanto, provoca un pobre suministro de energía al
cerebro, en particular al hipotálamo (que regula la temperatura corporal, el crecimiento y el apetito, y
que interviene en las respuestas emocionales; también controla las funciones hipofisarias, incluidos el
metabolismo y la secreción de hormonas) y a los cuerpos mamilares (donde las vías neurales conectan
distintas partes del cerebro que intervienen en las funciones de la memoria). Por lo general esta
enfermedad se asocia al alcoholismo crónico, pero también puede asociarse a la desnutrición o a otros
trastornos que provoquen deficiencias nutricionales.
(estos son los otros 2 síndromes,
generalmente se toman como uno solo)
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3. Antitiaminas
En algunos alimentos y microorganismos existen ciertos factores antitiamina (FAT) que pueden
interferir con la actividad biológica de la vitamina B1. Estos factores pueden ser termolábiles o
termoestables. Entre las termolábiles se incluyen las tiaminasas I y II; la primera se encuentra en las
vísceras de ciertos peces de agua dulce, en crustáceos, mariscos y en algunos microorganismos (Bacillus
tiaminolitycus y Clostridium tiaminolyticum); esta enzima produce una alteración en la molécula de
tiamina, que se desplaza sobre su grupo metileno por una reacción de intercambio de base. La tiaminasa
II, que se encuentra en otros microorganismos (B. aneuroliticus) y en levaduras, cataliza directamente
la hidrólisis de la tiamina.
Los FAT termoestables se encuentran en ciertos vegetales y poseen la estructura de Orto-
dihidroxifenoles; entre ellos pueden citarse el ácido cafeico (3-5 di-OH-cinámico), el catecol, el ácido
clorogénico, el ácido tánico; todos ellos manifiestan actividad antitiamínica tanto in vitro como in vivo,
por formación de aductos. El té y el café, por su contenido en esos compuestos, poseen un importante
efecto antitiamínico en el hombre. Existen una serie de compuestos de síntesis con estructura similar
a la tiamina, que poseen también actividad antivitamínica; entre ellos, la oxitiamina y la piritiamina,
aunque esta última no inhibe la actividad transcetolásica.
Para