Bioquímica Biopolímeros Metabolismo

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INTRODUCCIÓN 
BIOQUÍMICA
Curso: Bioquímica
Bioquímica Biopolímeros. Metabolismo
¿Qué es la vida?
• La Vida es compleja y dinámica. Constituido por C, N, O, H, S, P. Las
biomoléculas (sintetizadas por el organismo, basada en C).
Crecimiento y desarrollo (usan miles de reacciones químicas)
moléculas giran, vibran, chocan se reagrupan en nuevas moléculas.
• La vida es organizada y se sustenta de forma autónoma. Consta de
patrones pequeños (átomos) o grandes (organismo). Sus funciones
dependen de propiedades estructurales y químicas. Biomoléculas
formadas por átomos, las biomoléculas se unen para formar
macromoléculas. Ácidos nucleicos, proteínas, polisacáridos. Las
células están compuestas por diversas biomoléculas y
macromoléculas, ocurren reacciones bioquímicas (metabolismo)
¿Qué es la vida?
• La vida es celular. Las células difieren en estructura y función, todas
tienen membrana que controlan el transporte de sustancias
químicas al interior y exterior de la célula, participan en respuestas
a componentes del ambiente extracelular.
• La vida se fundamenta en la información. La integridad estructural
y procesos metabólicos requieren interacciones de moléculas
dentro de las células y entre ellas. La información genética para
síntesis de proteínas, la información se transfieren durante el
proceso de unión. Insulina a sus receptor por ejemplo.
• La vida se adapta y evoluciona. En la reproducción pueden dar
lugar a mutaciones o cambios en secuencia de ADN. Las mutaciones
pueden ser para reparar la célula, otras son nocivas y pueden
limitar la reproducción de descendientes. Las mutaciones pueden
contribuir para la supervivencia y adaptarse a nuevas circunstancias
Bioquímica
• Estudia las sustancias presentes en los 
organismos vivos y las reacciones químicas en 
las que se basan los procesos vitales. 
• Es una rama de la Química y de la Biología. 
Bioquímica descriptiva: estudia los constituyentes de los seres
vivos, exige identificación, separación y purificación,
determinación de estructuras y propiedades.
Bioquímica dinámica: se ocupa de las reacciones químicas que
acontecen en los sistemas biológicos, estudio del
metabolismo.
Objetivos: Comprensión integral, a nivel molecular, de los
procesos químicos relacionados con las células vivas.
http://www.google.com.pe/url?sa=i&rct=j&q=aines&source=images&cd=&cad=rja&docid=0QeLpZ5bni5b1M&tbnid=np3fNu0twXJs9M:&ved=0CAUQjRw&url=http://escuela.med.puc.cl/publ/boletin/dolor/AnalgesicosNoNarcoticos.html&ei=54sNUYCNFIjq9ASy0YHQBg&bvm=bv.41867550,d.eWU&psig=AFQjCNEB9gzE9UlPz9qVbqFDiVkqf37EIw&ust=1359928516651549
Inhibidores
Sildenafilo
Tadalafilo
Vardenafilo
Importancia de la Bioquímica en las Ciencias de la Salud
Todas las enfermedades (excepto las 
traumáticas), tienen un componente 
molecular.
Los métodos de diagnóstico y las nuevas
terapias han sentado las bases de la
Patología Molecular.
Ejemplos
• Enfermedades somáticas (diabetes, 
cáncer)
• Enfermedades de etiología exógena 
(infecciones, déficits de vitaminas).
• Enfermedades neurológicas 
(esquizofrenia, enfermedades 
neurodegenerativas)
Diagnóstico
• Identificación de microorganismos 
(bacterias y virus) mediante ensayos 
enzimáticos, moleculares e inmunológicos 
(anticuerpos)
• Prevención y diagnóstico de 
malformaciones congénitas por análisis de 
células fetales.
Los elementos químicos de la Vida
Principales Elementos: 
C, H, O, N, P, S 
Iones Esenciales(Electrolitos): 
Na, K, Cl, Ca
Elementos traza: 
Vanadio (V), Cromo (Cr), 
Molibdeno(Mo), Niquel (Ni), 
Boro (B), Aluminio(Al), Silicio 
(Si), Estaño (Sn) Arsénico(As), 
Selenio (Se), Floúr (F), Yodo 
(I).
Elementos Traza comunes: 
Mn, Fe, Co, Cu, Zn
Los Biopolímeros
Biopolímeros
Proteínas Aminoácidos
Polisacáridos Monosacáridos
Ácidos 
Nucleicos
Nucleótidos
Lípidos
Estructuras 
Variadas
DIGESTIÓN
• Proceso de transformación de los nutrientes, previamente
ingeridos, en sustancias más sencillas y fáciles de absorber
• Participan diversas enzimas
• El alimento ingerido se usa para obtener energía, generar y
reparar tejidos
DIGESTIÓN Y ABSORCIÓN DE CARBOHIDRATOS
• Ingesta de CH (Polisacáridos, disacáridos, monosacáridos)
• Enzimas que hidrolizan polisacáridos (ptialina o alfa amilasa
salival, alfa amilasa pancreática)
• Alfa amilasa salival pH óptimo 6,7, en cavidad bucal
• Alfa amilasa pancreática actúa en el intestino delgado
• Ambas hidrolizan enlace glicosídicos alfa 1-4
• El producto de hidrólisis de estas enzimas son: oligosacáridos
maltosa, maltotriosa y dextrinas
• Las oligosacaridasas (dectrinasa, glucoamilasa) hidrolizan a
estos oligosacáridos desdoblando la glucosa de la maltosa y la
maltotriosa
DIGESTIÓN Y ABSORCIÓN DE CARBOHIDRATOS
• Los disacáridos pueden ser hidrolizados directamente en la
superficie de la mucosa intestinal por acción de: maltasa,
lactasa, sacarasa
• Luego de la digestión, la mayor parte de monosacáridos por
absorber son: Glucosa, en menor cantidad fructosa y
galactosa
• El transporte de D-glucosa y D-galactosa se realiza mediante
cotransporte sódico
• La D-fructosa mediante difusión facilitada
• Las pentosas mediante difusión simple
DIGESTIÓN Y ABSORCIÓN DE CARBOHIDRATOS
• El aporte a sangre es mayor de glucosa, además fructosa y
galactosa
• El paso del enterocito a sangre se realiza mediante GLUTs
(glucose transporte)
• Los GLUTs son proteínas transmembranas encargadas del
ingreso de monosacáridos a las células del organismo
• Se han identificado 13 isoformas (GLUT-1 a GLUT-13)
• La GLUT-2 se expresa en el enterocito
• Polisacáridos que no pueden ser hidrolizados por enzimas:
celulosa, hemicelulosa, alfa-glucano, inulina, pectina) forman
la fibra alimentaria
METABOLISMO 
DE CARBOHIDRATOS
CARBOHIDRATOS
• En especial la Glucosa son fuente importante de energía en
especial para el Cerebro, hematíes, médula renal, testículos,
cristalino y córnea del ojo)
• Glucosa normal en sangre: 60 – 110 mg/dL
• La regulación de glucosa es principalmente hormonal,
Insulina, Glucagón, además participan la adrenalina,
glucocorticoides, hormona del crecimiento, hormonas
tiroideas
• La insulina afecta a numerosos órganos y tejidos, regula la
homeostasis de la glucosa, ejerce su función en hígado,
músculo y grasa, principalmente
CARBOHIDRATOS
• El Glucagón, su acción es opuesta a la insulina,
moviliza reservas endógenas en estado de
ayuno o cuando la dieta es hiperproteica
METABOLISMO
Definición;
Conjunto de reacciones químicas 
acopladas entre si, se realizan 
en todas las células de los 
organismos
reacciones químicas:
a) Reguladas por la actividad de 
las diferentes enzimas 
celulares
b) Ocurren en secuencia y no 
aisladamente (el producto de 
una reacción se convierte en el 
sustrato de la siguiente)
METABOLISMO
funciones :
A. Favorecer la obtención de energía
B. Convertir los nutrientes en sustancias
“reconocibles y asimilables” por las células
C. Proporcionar las moléculas que el organismo
requiere para funciones especiales
METABOLISMO 
VIAS METABOLICAS
1. Vías anabólicas :
síntesis de compuestos, son 
endorgonicas
2. Vías catabólicas:
descomposición de moléculas
reacciones oxidativas, vías 
exorgonicas
producen; equivalentes 
reductores, cadena respiratoria 
(ATP)
3. Vías anfibolicas:
actúan como enlaces de vías 
anabólicas y catabólicas
METABOLISMO DE LOS CARBOHIDRATOS
Glicemia:
glucosa en la sangre debe 
mantenerse en un rango 
relativamente constante entre los 
60 y 110 mg/ 100ml.
Vías metabólicas : 
1. Glucólisis (glicólisis)
2. Gluconeogénesis
3. Glucogenogénesis (glucogénesis)
4. Glucogenólisis
5. Vía de las pentosas monofosfato
GLUCOLISIS
Palabras griegas:
Glykys : dulce
Lysis : destrucción
Serie de 10 reacciones 
químicas donde la glucosa 
(hexosa) es degradada a dos 
moléculas de piruvato
(triosa)
Ruta glucolitica resumida;
D- glucosa + 2ADP + 2 Pi + 
2NAD+ →2 piruvato + 2ATP 
+ 2NADH + 2H+ + 2H20
GLUCOLISIS
✓ Citoplasma celular
✓ Única fuente de energía metabólicaen:
a) Eritrocito
b) Cerebro
c) Espermatozoides
d) Medula renal
✓ Vía principal para el metabolismo de la glucosa como parte 
de la fructosa, galactosa, y oros derivados de la dieta
✓ Funciona en condiciones anaeróbicas 
RUTA GLUCOLITICA
Fases:
1. Fase I (preparatoria); 5 reacciones
la glucosa se fosfórila dos veces y 
se fracciona para formar dos 
moléculas de gliceraldehido-3-
fosfato (G-3-P)
Se invierten 2 ATP ( se consumen)
2. Fase II ( retributiva); 5 reacciones
el G-3-P se convierte en piruvato
se producen 
a) 4 moléculas de ATP
b) 2 moléculas de NADH
RUTA GLUCOLITICA
1. Síntesis de glucosa- 6- fosfato
• La glucosa entran a la célula y se 
fosfórila:
A. Impide el transporte de glucosa fuera 
de la célula
B. Aumenta la reactividad del O2 en el 
ester fosfato resultante
Hexoquinasas ( catalizan la fosforilación)
1. Otros tejidos; afinidades elevadas de 
la glucosa con relación a su 
concentración en sangre
2. Hexoquinasa D ( glucocinasa) en el 
hígado; permite el almacenamiento 
de la glucosa como glucógeno
REACCION IRREVERSIBLE
RUTA GLUCOLITICA
2. Conversión de glucosa- 6-
fosfato en fructosa- 6 –fosfato
o La aldosa 6-fosfato se convierte 
en cetosa fructosa-6-fosfato por 
la fosfoglucosa isomerasa (PGI )
o Permite la fosforilación al C-1 de 
la fructosa
o REACCION REVERSIBLE
RUTA GLUCOLITICA
3. Fosforilación de la fructosa-6-
fosfato
• la fosfofructoquinasa-1 (PFK-
1); cataliza la fosforilación de la 
fructosa-6-fosfato
• Se forma ; 
fructosa 1,6 bifosfato
• Inversión de una segunda 
molécula de ATP
• REACCION IRREVERSIBLE
RUTA GLUCOLITICA
4. Escisión aldólica de la 
fructosa -1,6-bifosfato 
por la enzima aldolasa:
• Dos moléculas de tres 
carbonos:
1. Gliceraldehido-3-fosfato 
(G-3-P) (aldehído)
2. Dihidroacetona fosfato 
(DHAP)(cetona)
RUTA GLUCOLITICA
5. Ínter conversión del 
gliceraldehido-3-fosfato(G-3-P) 
y la dihidroacetona fosfato ( 
DHAP)
• La triosa isomerasa cataliza la 
ínter conversión de la DHAP en 
G-3-P
• La molécula original de glucosa 
se convierte en dos moléculas de 
G-3-P
• El G-3-P: 
Potencial bajo de transferencia 
de grupo fosfórilo
candidato para la síntesis de ATP
RUTA GLUCOLITICA
6. Oxidación del gliceraldehido-3-
fosfato
➢ El G-3-P se oxida y se fosfórila
➢ El producto; el glicerato-1,3 
bifosfato
➢ Contiene un enlace de energía 
elevada
➢ La reacción la cataliza la enzima 
gliceraldehido-3-fosfato 
deshidrogenasa
➢ Se forma en esta reacción NADH y 
H+
RUTA GLUCOLITICA
7. Transferencia del grupo fosfórilo
(fosforilación a nivel se sustrato)
✓ Cataliza la fosfoglicerato quinasa:
✓ Transfiere un grupo fosfórilo de 
energía elevada del glicerato-1,3 
bifosfato al ADP
✓ Síntesis endorgonica de ATP
✓ Se producen dos moléculas de 
ATP
RUTA GLUCOLITICA
8. Ínterconversión del 3-
fosfoglicerato y 2 fosfoglicerato
❖ Conversión del glicerato-3-
fosfato en fosfoenolpiruvato ( 
PEP) ;potencial de transferencia 
de grupo elevado
❖ Conversión en dos pasos de un 
compuesto fosforilado en C-3 en 
un compuesto fosforilado en C-2 
( ciclo de adición /eliminación)
❖ Cataliza la enzima ; 
fosfoglicerato mutasa
RUTA GLUCOLITICA
9. Deshidratación del 2-
fosfoglicerato
❑ La enolasa cataliza la 
deshidratación de 
glicerato-2-fosfato para 
formar PEP 
(fosfoenolpiruvato)
❑ PEP; potencial de 
transferencia de grupo 
fosfórilo mayor que el G-
2-P
RUTA GLUCOLITICA
10. Síntesis de piruvato
❖ La piruvato quinasa cataliza la 
transferencia de un grupo 
fosfórilo desde el PEP al ADP
❖ Se forman dos moléculas de ATP 
por cada molécula de glucosa
❖ La conversión del PEP en 
piruvato de forma irreversible
❖ Tautomerizacion ( conversión 
espontánea) de la forma enol del 
piruvato en la forma ceto (mas 
estable)
PIRUVATO EN CONDICIONES AEROBICAS
❑ Destinos:
✓ Un simportador transporta el 
piruvato hacia la mitocondria
✓ Formación por descarboxilacion a 
la acetil-CoA (molécula 
transicional)
✓ Complejo enzimático asociado al 
membrana interna mitocondrial 
(complejo piruvato
deshidrogenasa)
✓ La acetil-CoA; es el sustrato de 
entrada del ciclo del ácido-cítrico 
✓ En este ciclo se produce; CO2, 
NADH, H20
PIRUVATO EN CONDICIONES ANAEROBICAS
❑ Se impide una posterior oxidación 
del piruvato
❑ Fermentación;
conversión del piruvato a un 
compuesto orgánico mas 
reducido y regenerando el NAD 
que se requiere para que 
continué la glicólisis
❑ Células musculares (fermentación 
homo láctica) se transforma el 
piruvato en lactato; continua 
produciendo ATP por periodos 
cortos ( bajo nivel de producción 
de ATP )
RUTA GLUCOLITICA
REGULACION
1. Regulación alosterica
2. Regulación endocrina
RUTA GLUCOLITICA
REGULACION ALOSTERICA
❑ Sitios principales de la 
regulación de la glicólisis 
(tres enzimas) :
1. Hexoquinasa ( y 
glucocinasa)
2. Fosfofructocinasa-1 ( 
PFK-1)
3. Piruvatoquinasa
❑ Reacciones irreversibles
RUTA GLUCOLITICA
❑ Transformaciones químicas de importancia:
1. La degradación del esqueleto de carbono de la glucosa que 
conduce a la formación de piruvato
2. La fosforilación del ADP para formar ATP a partir de 
compuestos fosforilados con un gran contenido energético, 
que se producen en esta vía metabólica (fosforilación a 
partir de sustrato)
3. Transferencia de un hidrogeno ( H+) al NAD+ para formar 
NADH
BALANCE NETO DE LOS PRODUCTOS DE LA GLICOLISIS
¡Muchas gracias!
	Diapositiva 1: INTRODUCCIÓN BIOQUÍMICA
	Diapositiva 2: ¿Qué es la vida?
	Diapositiva 3: ¿Qué es la vida?
	Diapositiva 4: Bioquímica
	Diapositiva 5: Bioquímica descriptiva: estudia los constituyentes de los seres vivos, exige identificación, separación y purificación, determinación de estructuras y propiedades. 
	Diapositiva 6
	Diapositiva 7
	Diapositiva 8
	Diapositiva 9: Importancia de la Bioquímica en las Ciencias de la Salud
	Diapositiva 10: Los elementos químicos de la Vida
	Diapositiva 11: Los Biopolímeros
	Diapositiva 12
	Diapositiva 13: DIGESTIÓN
	Diapositiva 14: DIGESTIÓN Y ABSORCIÓN DE CARBOHIDRATOS
	Diapositiva 15: DIGESTIÓN Y ABSORCIÓN DE CARBOHIDRATOS
	Diapositiva 16: DIGESTIÓN Y ABSORCIÓN DE CARBOHIDRATOS
	Diapositiva 17
	Diapositiva 18
	Diapositiva 19: CARBOHIDRATOS
	Diapositiva 20
	Diapositiva 21: CARBOHIDRATOS
	Diapositiva 22: METABOLISMO
	Diapositiva 23: METABOLISMO
	Diapositiva 24: METABOLISMO VIAS METABOLICAS
	Diapositiva 25: METABOLISMO DE LOS CARBOHIDRATOS
	Diapositiva 26
	Diapositiva 27: GLUCOLISIS
	Diapositiva 28: GLUCOLISIS
	Diapositiva 29: RUTA GLUCOLITICA
	Diapositiva 30: RUTA GLUCOLITICA
	Diapositiva 31: RUTA GLUCOLITICA
	Diapositiva 32: RUTA GLUCOLITICA
	Diapositiva 33: RUTA GLUCOLITICA
	Diapositiva 34: RUTA GLUCOLITICA
	Diapositiva 35: RUTA GLUCOLITICA
	Diapositiva 36: RUTA GLUCOLITICA
	Diapositiva 37: RUTA GLUCOLITICA
	Diapositiva 38: RUTA GLUCOLITICA
	Diapositiva 39: RUTA GLUCOLITICA
	Diapositiva 40: PIRUVATO EN CONDICIONES AEROBICAS
	Diapositiva 41: PIRUVATO EN CONDICIONES ANAEROBICAS 
	Diapositiva 42: RUTA GLUCOLITICA REGULACION
	Diapositiva 43: RUTA GLUCOLITICA REGULACION ALOSTERICA
	Diapositiva 44: RUTA GLUCOLITICA
	Diapositiva 45: BALANCE NETO DE LOS PRODUCTOS DE LA GLICOLISIS
	Diapositiva 46