Bioquimica Manual

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TEMAl. QUíMICADELCUERPOHUMANO. 61
1.1. Bioelernentos. 61
I.2. Biomoléculas. 61
TEMA 2. ELAGUA V LAS DISOLUCIONES. 61
2.I. Introducbón. : ~ 6 I
2.2. Funcionesdel agua. 61
2.3. Estructura química. 61
2.4. Características físicas. 61
2.5. Propiedades coligativas.... 62
2.6. Fenómenososmóticos. 62
2.7. Medidas de concentración de una disolución. : 63
REGULACiÓN DELpH. 63
3.1. Concepto de ácido-base. 63
3.2. Sistemasamortiguadores o tampón. 63
3.3. Alteraciones del equilibrioácido-base. 64
MEMBRANACELULAR. 64
4. 1. Características. 64
4.2. Modelo del mosaico fluido. ; 64
4.3. Funciones. 65
4.4. Transporte a través de membranas. : 65
,..
TEMAS. PROTEINAS. 66
S.I. Introducción. 66
5.2. Clasificación. .. ... . 66
5.3. Fund61nes. 66
5.4. Estructura. ~ 66
TEMA6. EN.zJMAS. ~ ~ 66
oo."
6.1. Tipos de reacciones. :...:: 67
6.2. Especificidady clasificaciónenzimátic:a. 67
6.3. Factores que afectan a laa.c;tividadenzimática. 67
6.4. Regulaciónde laactividadenzirnática. 67
TEMA7. GLÚCIDOS. 68
7.1.
7.2.
7.3.
Monosacáridos. 68
Disacáridos. : 68
Po lisacáridos. ; 69
TEMA 8. LIPIDOS. 69
8.1. Introducción. : 69
8.2. Funciones. 69
8.3. Clasificación. 69
8.4. Lipoproteínas. 7O
-103-
Pág.59
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-- Indice
MANUAL CTO Enfermería
7
TEMA9. ACIDOSNUCLEICOS. 70
9.1. Introducción. H 70
9.2. Oiferenciasentre AON yARN. 7 I
9.3. ADN 7 I
9.4. ARN. 72
9.5. NucJeótidosen forma libre con capacidadfuncional. 72
TEMA 10. INTRODUCCiÓN AL METABOUSMO. n
10.1. Metabolismode labiosfera. 72
10.2. Concepto de oxidación-reducción. 72
10.3. Ocios energéticos. 72
1004. Introducciónal metabolismo. 72
10.5. Metabolismocelular. 72
TEMA 11. METABOUSMO DE LOS GLÚCIDOS. n
11.I. Catabolisrnode laglucosa. ~ 73
11.2. Glucogenogénesis 73
11.3. Glucogenólisis 73
1104. Transformaciónde glúcidosen lípidos. 73
11.5. Neoglucogénesis(o gluconeogénesis). 73
11.6. Rutade laspentosas. 73
11.6. Regulaciónhormonal. 73
TEMA 12. METABOUSMO DE LOS UPIDOS. 74
12.1. Upálisis. 74
12.2. Cetogénesis 74
12.3. Síntesisde ácidosgrasoso : 74
TEMA 13. METABOUSMO DE LAS PROTEíNAS. 74
13.l. Introducción. 74
13.2. Anabolismoproteico. 74
13.3. Catabolismoproteico. 74
1304. Catabolisrnode lasnucJeoproteínas. 74
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Pá~..60
-104-
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~..J~QUíMICA DELCUERPOHUMANO;~..'...
Bioquímica ..
1.1. Bioelementos.
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Todos los seres vivos tienen en común el estar formados por una serie de
elementos quúnicos. Así pues definimos los elementos biogénicos o
bioelementos como aquellos que forman parte de los seres vivos. De-
pendiendo de la proporción en qué están presentes se les denomina:· Elementos primarios. Constituyen el 99.3%de la masa del
cuerpohumano. Son imprescindiblesparalaformacióndeglúci-
dos.lípidos.proteínas yácidosnucleicos.Estoselementosson:C.
H.OyN.
· Elementos secundarios. Constituyen el 0.7%de la masa del
~uerpo humano. Estos son: S. P.O. Na. K. Ca. Fe y Mg.· Elementos microconstituyentes. Se encuentran en propor-
ciones ínfimas. Presentan variaciones entre los distintos seres vi-
vos. pero cuando están su presencia es imprescindible. Son. entre
otros: l. Mn. Cu. Co. Zn. F. Se.
.' .
Los elementos secundarios y los microconstituyentes son consi-
derados OUGOELEMENTOS. que son elementos imprescindibles.
aunque en pequeñas cantidades.
1.2. Biomoléculas.
. .
los elementos biogénicos se combinan entre sí mediante enlaces for-
mando las biomoléculas o principios inmediatos. Los princi-
pios inmediatos se clasifican en:· Orgánicos: proteínas. glúcidos.lípidos y ácidos nucleicos.· Inorgánicos: agua. sales minernles y gases (NO. COz' Oz).
~T~2;-=-E[ ~CiUA y LAS DISOLUCIONES..
2.1. Introducción.
Elagua constituye aproximadamente el 65-70%del peso del hombre.
Esta biomolécula es la más abundante en el cuerpo humano. Elpor-
centaje de agua en los tejidos varía en función de su actividad metabó-
lica.Así un tejido con mayoractividad tendrá una proporción de agua
mayor que un tejido viejo o con poca actividad.
Ladistribución ~orporal del agua es la siguiente:· Líquido intracelular: 70%.· Líquido extracelular:
. liquido intersticial: 25%.
liquido intravascular (vasos sanguíneos y liníáticos): 7-8%.
Un excesoo un defecTode agua puede desencadenar situaciones
patológicas como son la hiperhidratación y deshidratación res-
pectivamente.
El agu.apresente en el cuerpo humano procede de dos fuentes:
apone exógeno a través de la alimentación yproducto endógeno de las
reacciones metab6licas.
UQUIDO
EXTRACELULAR
lntersticial
LiQUIDO
INTRACELULARlnttavascular
Figura 1. Oistribución del agua corporal
2.2. Funciones del agua.
· Función rermorregu1adora: ayuda a mantener constante la tempe-
ratura del cuerpo.· Esel disolvente universal de la mayoría de sustancias. por lo cual
facilita las reacciones metabólicas.· Esuna sustancia ionizabley puede contribuir al pH del medio.· Es eldispersantede todos los orgánuloscelulares; es el medio celul3l:· Esel vehlculo necesario para el transpone de sustancias a través
de las membranas celulares.
Forma parte de I.os llquidos lubricantes: flujo vaginal. saliva. jugo
gásttico. etc.
.
2.3. Estructura química.
· Su molécula está formada por 2 átomos de hidrógeno unidos cova-
lentementea 1deoxígeno.· Secomporta como un dipolo eléctrico. a pesar de ser una molé-
cula eléctticamente neutra. Es decir. los electrones compartidos por
el oxígenoyel hidrógeno son más atraídos por el átomo de oxígeno.
lo que determina.la aparición de una densidad de carga negativa
para el oxígeno y positiva para el hidrógeno.
Figura2. Forma dipolar de agua.
Como consecuencia. las moléculas de agua se orientan (pero no se
desplazan) si se someten a un campo eléctrico. de manera que el
oxígeno queda orientado hacia el polo positivo (por tener una frac-
ción de carga negativa) yel hidrógeno hacia el polo negativo.· Lasmoléculas de agua tienen una gran afinidad. y se unen
mediante puentes de hidrógeno formando una estructura
tetraédrica (OR 97.4). Los puentes de hidrógeno son enlaces débi-
les. por tanto. fáciles de romper. hecho que da una inestabilidad im-
ponante a las moléculas de agua. que están constantemente unién-
dose y desenlazándose. Por este motivo el agua reabe el nombre de
AGRUPAOÓN OSOlAN"fE.
2.4. Características físicas.
. 1. 1i'ansparencia.
2. Densidad (=masa/volumen): la densidad del agua en estado líqui-
do es superior a la del estado sólido (poreso el hielo Dotaen elagua).
3. Regulación térmica. Elagua es un buen reguIadortérmico. Estose
debe ala siguientespropiedades: .· CALORESPECíFICO:cantidad de energía necesaria para au-
mentar 10 CIa temperatura de 1g de sustancia. El elevado calor
específico del agua permite mantener la temperatura corpornl
estable. independientemente de lasvariaciones externas.· CAWR DEVAPORIZACiÓN:cantidad de energía necesaria
para que 1 g de sustancia pase de estado líquido a gaseoso.
Gracias a que el agua tiene un elevado calor de vaporización se
mantiene mayoritariamente en estado líquido.· CONDUCTIVIDAD TÉRMICA: gracias a su elevada conduc-
-105-
Pág.61
_h___ .- ---
.,...
MANUAL CTO Enfermería ..;.
tividad el agua es capaz de transferir el calor por toda su super-
ficie.
4. Elevada constante dieléctrica:esta propiedad implica que la atrac-
ción entre los cationes y aniones (por ejemplo. NaCI)en el agua es
más pequeña que en otros disolventes menos polares como el eta-
nol. Esto significa que el agua es un buen disolvente de dichas
sustancias. Amayor constante dieléctrica mayor capacidad como
disolvente.
5. Elagua es un importante disolvente de:· Sustanciasiónicas:NaCI.
· Compuestos orgánicos neutros: glúddos. alcoholes simples.· Sustancias antipáticas. Son sustancias formadas por dos porcio-
..n~sdiferenciadas: una polar o hidrofilica(conafinidad por el agua)
y otra apofar o hidrofóbica. Elagua es capaz de establecer puentes
de hidrógeno con la porción polar. quedando la porción apolar ais-
ladaenformadebicapaodemicela. .BICA?1\:¡osfosfoüpidos que forman la membrana celular son
antipáticos. Se organizan formando una doble capa con las
porciones hidrofÓbicas intemamentey las hidrofilicas orien-
tadas hacia el exterior.
MICElA: si echamos unas gotas de ácidos grasas (moléculas
antipáticas) en agua se dispondrán formando estructuras es-
féricas: micelas. De est.1forma la zona hidr6foba queda orien-
tada hacia el interior. sin estar en contacto con el agua.
FOSFOÚPlDO BlCAPA
HzO
Innnnn
uuuuu
~ CABEZA POLAR I
..-JCOLA NO POLAR
MlCELA
Figura'3. Esquema de una biCilpay de una mice/a..
. Por el contrario. el agua no disuelve compuestos que sean total-
mente apoIares (grasas o aceites), ya que no puede formar puentes de
hidrógenoconellos. .
2.5. Propiedades coligativas.
Son propiectp.des que varian en f..mci6n de la cantidad de solutos di-
sueltos en el agua. Las propiedades lisicas antes nombradas varían en
funci6n de las características de los solutos disueltos.
Las propiedades coligativas son:· PRESIÓN DEVAPOR: disminuye al aumentar la cantidad de solu-
te. Lapresión que provoca la vaporizaci6n de moléculas de agua es
menor con la presencia de un soluto.· PUNTO DE EBULUCIÓN:aumenta al aumentar la cantidad de
soluto (ejemplo: si añadimos sal al agua laP de ebullición será su-
perior a la del agua pura..portanto. tardará más en hervir).· PUNTO DE CONGElACIÓN: aumenta al aumentar la cantidad de
so~uto:Lo~soIut!>salJ!Yl~tan la temperatura de congelación (re-
cuerda que la Tade congelación es habitualmente negativa. ysi la
aumentamos será más negativa, por lo que hará faltamás frío para
que se produzca la congelación). Por eso se añade sal a la nieve
cuando interesafundirla. .
Pá~o62
· PRESIÓN OSMÓTICA: aumenta al aumentar la cantidad de soluto
(este concepto se explica ampliamente en el siguiente apanado).
,1
2.6. Fenómenos osmóticos.
la difusi6n es el movimiento espontáneo de partículas de soluropara
distribuirse homogéneamente en toda la superficie de la disolución.
Ladifusión es posible cuando dos disoluciones están separadas por
una membrana permeable (permite el paso de soluto). Elsoluto se
desplaza hacia la disolución más diluida.
Eltérmino 6smosis se refiereal fenómeno por elque dos disolucio-
nes separadas por una membrana semipermeable (que permite
el paso de lasmoléculas de agua pero no delsoluto) tienden a igualar su
concentración. Esel caso de lascélulas. Enellashay un obstáculo en la
difusión de los solutos: las membranas celulares. las cuales actúan
como m~mbranas semipermeables. Debido a que las disoluciones
¡ntra y extracelulares también tienen tendencia a igualar sus concen-
traciones se produce el fenómeno de 6smosis. Laósmosis consiste en
la difusión espontánea de disolvente desde la disolución más diluida a
la más concentrada. es decir. a favor de gradiente de concentración.
MEMBRANA PERMEABLI!
la ósmosis puede generar una diferenciade contenido en agua a los
dos lados de la membrana (ver figura 5). Un aumento de agua en el
interior celular supone un aumento de la presión sobre la membrana:
presi6n osm6tica. Esta es la presión necesaria para mantener una
disolución en equilibrioosmótico. Estapropiedad coligativaesevidente
que depende de la concentración de solutos tanto en el medio intrace-
lularcomo en el extracelulm:
Si tenemos dos disoluciones ssparadas por una membrana semi-
permeable. la disolución más concentrada será la hipert6nica y la
diluida la hipot6nIca. Si su concentración es la misma serán isot6-
nIcas. Para que las células no sufran alteraciones. el medio extracelu-
lardebeserisotónico. o'
t'.o
'.
.~
..
JUMllRANA SEMlPERMEABLE
.....
'..... -.'... . . .... · .--=0.... . ......'.. ....... .. .. .. ... ... .... . . +:--. . .
...
· U....
. . . ..~
I .... ...l.. . ~
. -¡-+-. ..--:--+.. .
..
2m3m 2m
SITUACiÓN INICIAL SITUACiÓN FINAL
. .
Figura5. Osmosis.
Analicemos algunos ejemplos:· Hemat.íe en un medio hipot6nico (agua destilada): el agua en-
tra en elinterior del hematíe produciéndose una hiperhidratación
del mismo y una hem6lisis (rotura de la membrana celular) (CIR
95.11;CIR97.1).
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-106-
· · U.. · . . . . I. . . . . l. .. l.. . ... -+ . --¡+.. .+I_!.... . . . .. l... . 1 .. . -¡-+-... . . 1 · .. +---.. . . +=-- .
m 3m 2m 2m
"
SITUACiÓN INICIAL SITUACiÓN FINAL
Figunz4. Difusión.
.. .
. .. .-
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_......-..------
Bioquímica
· Hematíe en un medio hipertónico: el agua sale del hematíe pro-
duciéndose una deshidratación que puede ocasionarplasmolisis.
2.7. Medidas de concentración de una disolución.-
Una disolución es una mezcla homogénea de partículas de una sus-
tancia en el seno de otta sustancia. La que está en mayor cantidad es
el disolvente y la que está en menor cantidad es el soluto.
Hay distintas formas para expresar la concenttación de una diso-
lución. Para facilitar su estudio las dividiremos en función de sitoman
como referencia el volumen total de la disolución o el peso del disol-
vente:
1. CANTIDADDESOLtITO PORUNIDADDEVOLUMENDEDISO-
LUaÓN.· Molaridad (M): expresa la cantidad de moles de soluto que hay
en 1litro de disolución (moles/l).· Nonnalidad (N):expresa el número de equivalentes/gramo
que hay en 1litro de disolución (CIR93, 100).
2. CANIIDADDESOUITOPORUNIDADDEMASADEDlSOLVENTE.· Molalidad (m): expresa la cantidad de moles de soluto conteni-
dos en 1Kg de disolvente (m =moles/Kg) (CIR 94, 13).
'TEMA 3~" REGULACiÓN DEL PH.-'--
3.1. Concepto de ácido-base.
En las disoluciones acuosas el pH oscila entre Oy 14.
Una disolución acuosa es ácitUzcuando la concentración de m-
drogeniones (H-)supera la de iones mdroxilos (OH').Un ácido es una
sustancia que al ionizarse libera H- aumentando la acidez del medio.
ElHZC03es un ácido.
~C~-HC~-+W
Una disolución acuosa es bású:a cuando la concentración de
OH' supera la de H-. Una base es un sustancia capaz de captar los H-
liberados por un ácido, disminuyendo la acidez del medio. ElNH3es
una base.
En condiciones normales el agua pura está muy poco disociada;
aun así, se considera una sustancia anfótera, ya que puede compor-
tarse como un ácido débil o como una base débil.
3.2. S!stemas amortiguadores o tampón.
Elmantenimiento del pH es esencial para el correcto funcionamiento
del organismo. Rangos depH por debajo de 7 o superiores a7,8pueden
provocar la muerte del individuo. Lossistemas amortiguadores o tam-
pón permiten la adición de ciertas cantidades de H' odeOH' sin alterar
significativamente elpH. Son capaces de ceder H+cuando elpH es bá-
sico y captados cuando es ácido.
Los principales sistemas amortiguadores fisiológicosson:
l. Disoluciones fisiológicas amortiguadoras.
2. Puhnones.
3. Riñones.
3.2.1. Disoluciones fisiológicas amortiguadoras.
l. SISTEMA ÁCIDO CARBÓNICO-BICARBONATO (HzCO/HC03').
Es el principal sistema amortiguador del plasma (CIR94, 4). Su eficacia
es máxima cuando el pH oscila alrededor de 7,4. Actúa en combinación
con la respiración.
-107-
· Cuando el pH del torrente sanguíneo es ácido (la concenttación de
H+es elevada), el bicarbonato presente interviene combinándose
con los protones dando lugar a ácido carbónico. Elácido carbónico
es conducido vía sanguínea hasta la circulación pulmonar, donde
se disocia en COzy Hz0.ElCOzse elimina durante el intercambio
gaseoso (y el pH aumenta).
Elaumento de la presión parcial de COzestimula unos quimiorre- ~
ceptores específicos que desencadenan, por vía nerviosa. una res- ~
puesta de hiperventilación. Lamperventilación permitirá eliminar
. el CO. acumulado.
· Cuando el pH del torrente sanguíneo es básico (laconcenttación
de H+es baja) se dispara un mecanismo de hipo ventilación que
provoca retención de COz.E1COzse combina con el Hz0 formando
ácido carbónico. El ácido carbónico se disocia en bicarbonato y
protones. De esta forma se consigue aumentar la concenttación
sanguínea de protones, y normalizar el pH.
ttc~+~o - ~C~-HC~' +wt pHJ.
2. SISTEMAFOSFATOeHzPO."/HPOt).
Esel principal sistema amortiguador inttacelular. Su eficacia es máxi-
ma cuando el pH oscila entre 6 y 7.
HzPO..~ . HPO.2.+ H+
Dependiendo de siel pH inttacelular sube o baja la reacción fluye
en un sentido u otro.
3. PROTEíNASPLASMÁTICAS.Debido a que las proteínas son mo-
léculas anfóteras se ionizan en función del pH. De esta forma actúan
como ácidos en disoluciones básicas ycomo bases en disoluciones áci-
das. Contribuyen eficazmente al mantenimiento del pH del plasma.
Como ejemplo de proteína plasmática citaremos la hemoglobina.
3.2.2. Pulmones.
Larespuesta del pulmón es muy rápida y eficazen trastornos agudos
del pH. Larespiración actúa en combinación con el sistema ácido car-
bónico/bicarbonato en la regulación del pH.· Cuando el pH sanguíneo es ácido, como se ha explicado anterior-
mente, aparece una respuesta de hiperventilación como mecanis-
mo compensatorio.· Cuando el pH es básico, forzar una mpoventilación tendría efecto
compensatorio.
Lospulmones actúan como mecanismo compensátorio siemp~e
que un trastorno respiratorio no haya sido la causa de la desviación del
pH.. .
3.2.3. Riñones.
Losriñones gracias a sus procesos de ffitraci6n,reabsorción ysecreción
intervienen en el manteniIiüento :delpi.t1Son capaceÚle retener ó'
eliminar H+y bicarbonato según las necesidades del organismo.
Ejemplo:
Cuando el pH es ácido se producen 2 respuestas:· EliminacióndeH+.
Lo hacen principalmente en forma de ion amonioyfosfatod.1básico:
HPO.2-+ H+- HzPO¡ (fosfalocIibásic.o)
NHz + H+- NH.+ (amonio)
E1ión amonio y el fosfato dibásico al eliminarse por lá orina la
acidifican. . '.· Retención de bicarbonato. Evitan la excreción renal o lo sintetizan
de novo para que pueda neutralizar el pH.
~ág.63
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'c,.' o MANUALCT0Enfermeria "~"~"'oo:.'o,
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3.3. Alteraciones del equilibrio ácido-base.
la gasomelJÍaarterial es la pruebadiagnóstica en las alterodones del equi-
librio ácido-base. En eUa podemos analizar los siguientes parámettos:· pH. ElpH normal oscila entre 7.38Y7,42 (según otros autores el
intervalo de normalidad es mayor, entre 7,35-7.45}(CIR99. 44).· PCO,.. E.c;normal entre 35-45 mmHg.· po.. Sus valores normales están en tomo a 100mmHg.· Coñcenrración de bicarbonato. Es normal entre 21-28 mEq/litro.
Existen 2 tipos de bicarbonatos:
Bicarbonato cstándar. es el que tendría el paciente si su PCO,
fuese normal. o -
Bicarbonato actu."1!:es la concentración absoluta de bicarbonato.· EB (exceso de bases). Es normal entre -2 y +2. Este parámetro es un
indiCador metabólico del trastorno del pH. Cuando el EB es nega-
tivopued~serpordos motivos: '
1. Porque el paciente tiene una acidosis de origen metabólico (y
'consume las bases paracompensarla).
2. Porque el paciente tiene una alcalosis de origen X(elque sea)
y esta compensándola metabólicamente (eliminando bicar-
bonato).
Lasalteraciones del pH, acidosis yalcalosis. pueden tener origen
metabólico o respiratorio.
3.3.1. Acidosis metabólica (CIR97. 16:CIR98. 42).
GASOMETRfA. '· pH J..· pco,.1. (compensación).· HCOJ' .1..
ETIOLOGfA.· Acumulación de dcidos: cetoacidosis (puede ser causada por una
excesiva combustión de grasas debido por ejdmplo a Diabetes
Mellilus.ayuno prolongado, etc),acidosis láctica. intoxicación por
salicilatos o metanol. fase terminal de la insuficiencia renal.· Pérdida de bicarbonato: diarreas importantes, alteraciones de la
función renal, drenajes biliares o duodenales.
MECANISMOS DE COMPENSACIÓN.· Pulmonar.
HipervenÍilación.· Renal:
Eliminación de H' (acidificaciónde la orina).
Reabsorción y síntesis de bicarbonato.
3.3.2. Alcalosis metabólica (CIR00, 48).
Gi.sOMETRfA.· pHt.· PCOzt(compensación).· HCOJ:t.
ETIOLOGfA.· Pérdida de clonÍros por vómitos. aspiración nasogásaica.· Ingesta excesiva de antiácidos solubles (bicarbonato).· la hipocloremia y la hipopotasemia favorecen la alca1osis.
MECANISMOS DE COMPENSACIÓN.· Pulmonar.
Hipoventilación.· Renal:
Retención de H'.
Eliminación de HCOJ'.
3.3.3. Acidosis respiratoria.
GASOMETRfA.· pHJ..· PCO,t (causa).· HCO]'t(compensación).
-108-
ETIOLOGfA.· Hipoventilación por depresión respiratoria (secundaria a farma-
cos sedames. ACV).· Enfermedades pulmonarcs que cursan con hipercapnia (EPOC).
,.
, "
MECANISMOS DE COMPENSACiÓN.· Pulmonar.
Respuesta ausente.· Renal:
Reabsorción y síntesis de bicarbonato.
ExcrecióndeH'.
"¡.
'0'
3.3.4. Alcalosis respiratoria.
GASOMIITRfA.· pHt.· pco,.1. (causa).
.' HCO,'.1.(compensación),
\,
l
ETIOLOGfA.· Hiperventilación secundaria a angustia, fiebre. hipoxemia (por
ejemplo porTEP) (CIR 96, 20).
MECANISMOS DE COMPENSACiÓN.· Pulmonar:
Hipoventilación en algunos casos.· Renal:
Excreciónde bicarbonato.
Retención de H'.
Tabla l. Alteraciones del equilibrio ácido-base
TEMA 4. MEMBRANACELULAR.
la membrana celuIaro plasmáticaes una fina capa que enwelve ex.
ternainente toda ~ superficie celular. separándola del entorno.
4.1. Características.
· Están formadas mayoritariamente por lípidos y proteínas. y en
°menorcantidadporglúcidos., , ,· Tienen una gran permeabilidad para sustancias liposolubles. de-
bido a su elevada proporción lipídica. Por esta razón dificultan el
paso de sustancias hidrofilicas.· Tienen muchas funciones. no son simples estructuras destinadas
a proteger la célula.
4.2. 'Modelo del mosaico fluido.
Esun modelo teórico que da fundamento a la estructura de la mem-
brana. Este modelo determina que la membrana está formada por:
Sangre -arteriaf
"
pH
..
PCO:z ',HC03'
Valores
7.35-7.45 35-45 mmHg :!l-28 mEqllnormales
Addosls
.L .L .L
metab6l1ca
. Addosis
resplratorl .L i H
" aguda
Alcalosls i i i ' ometab6lica
.. Alcalosis.:!:1:... . ..'\-t'T
i .!.o-réSplratoria . H
: aguda "...
· Transpone activo de sustancias poco liposolubles o de alto peso
molecular. Esta tarea es realizada por las numerosas proteínas de
membrana.· Difusión pasiva de moléculas liposolubles.· Actividad enzimática. Tanto la membrana celular como la mem-
brana de orgánulos subcelulares presentan en su composición pro-
teica numerosos enzimas que intervienen en muchas rutas meta-
bólicas.· Comunicación intercelular.· Integración de señales. En las membranas encontramos recepto-
res celulares. Estos receptores son capaces de unirse a moléculas
(p.e.hormonas) Ytransmitir así una señal al interior celular.lo que
dará como resultado un cambio metabólico.
0__..._..______
. üpidos: como fosfolípidos,glucolípidosycolesteroL Lamayoña de
estos son antipáticos y se disponen formando una bicapa.
Proteínas. que se clasifican en:
P.lntegrales: atraviesan completamente la membrana.
P.Periféricas:unidas débilmente ala superficiede lamembrana.
Glúcidos: como son poco liposolubles se sitúan. en general. ex-
ternamente. No se encuentran libres sino unidos a lípidos o a pro-
teínas.
.".:.
Figura6. Modelo delmosaicoRuido.
4.3. Funciones.
""")
" )
,..:.')
4.4. Transporte a través de membranas.
Se puede clasificar en:
-°o.
4.4.1. Transporte pasivo.
Está formado por varios modelos de movimientos de partículas a tra-
vés de las membranas. que presentan caracteristicascomunes:· Se producen espontáneamente. o lo que es lo mismo. no consu-
men energía.· No son exclusivos de los seres humanos. también tienen lugar en
sistemas inanimados.· El movimiento de las partículas se realiza a favor de gradiente
de concentración. es decir. desde el punto donde la sustancia
que se intercambia está más concentrada hacia donde lo está
menos.· Son transportes equllibradores, ya que tienden a igualar las
concentraciones del interior! exterior celular.
Encontramos distintos tipos de transpone pasivo:
1. Difusión pasiva: movimiento libre de solutos altamente liposo-
lubles.
2. 6smosis: movimiento del disolvente.
3. Difusión facilitada: es un tipo particular de difusión que pre-
cisa un transportador en la membrana celular, aunque no con-
sume energía. Es utilizado por sustancias como la glucosa y la
Bioquímica
mayoña de los arninoácidos. El transponador suele ser proteico y
específico para cada sustancia. Es un transpone exclusivo de
seres vivos.
FadOres que influyen en la difusión:· liposolubilidad de los solutos. Amayor liposolubilidad mayor di-
fusión.· Tamañotklosporostk la membrana.
· ~~:ñOYpesO mo1eculartklsoluto: son inversamenteproporcio-
G
.· Cargaeléctrica. En las moléculas con carga eléctrica (Nao.Cl',Ko, ..
etc) no sólo hay que tener en cuenta el factor concentración sino
también la diferencia de potencial a través de la membrana.
Un catión tenderá a moverse hacia un potencial negativo. Así
pues. el transpone de un ión es dependiente del gradiente de
concentración y del gradiente eléctrico. El resultado es el gra-
diente electroquím:co.· Viscosidad del disolvente: dificulta la difusión.· Temperatura: a mayor temperatura mayor energía cinética tienen
las partículas y mayor capacidad de difusión.
4.4.2. Transporte activo.
Entre sus características comunes encontramos que:· No se produce espontáneamente. por tanto. consume energía
(ATP) (CIR 97. 2).· Se produce contra gradiente de concentración.· Requiere la presencia dI: un transponador proteico específico
que sea asimétrico (que permita el paso de la sustancia en un
solo sentido).· Tiende a desigualar las concentraciones, es un transponador
acumulador.· Esimprescindible para mantener las concentraciones iónicas in-
tracelulares constantes (Cm 95. 12).· Es exclusivo de seres vivos.
.-
Ejemplos: .
Bomba tk Na"lKo. Esun cOtranspone de tipo antipone (entra
Ko Y sale Nao).
Transpone activo de glucosa al interior de los enterocitos:
la glucosa entra junto con el sodio, (CIR 98. 2). ambos a
favor de gradiente. El transporte es activo porque eI'Nao
que ha entrado saldrá de la célula a través de la bomba de
Nao!K..
ENTEROCITO
(
Glucosa'
Na+
., 1..
Figura7. Transpo~.Jctivo d~glucosa.
Transpone activo de aminoácidos al interior de losenterocitos
durante la absorción intestinal. Losaminoácidos entran a los
enterocitos mediante un mecanismo de antiporte con sodio.
4.4.3. Endocitosis.
Se refiere a la entrada de sustancias de fonna masiva al interior celular
por invaginación de la membrana.
-109-
Pág.6S
.-,
r"
....: .
TEMA 5. PROTEíNAS.
MANUAL CTO Enfermería
-
5.1. Introducción.
Las proteínas son macromoléculas formadas por los elementos
biogénicos C, H, O, N, S YP.Estos elementos agrupados fonnan los
AMINOÁCIDOS(aa), que son los componentes esenciales de las pro-
teínas. Losaa se caracterizan por tener un grupo amino (-NHz)Yun
grupo ácido (-COOH).Existen 20aa diferentes, y fruto de su combina-
ción se constituyen las proteínas. Losaa se unen entre sí, para formar
proteínas. mediante enlaces covalente:s (fuertes) denominados PEP-
Tfmcos. Launión de dos o más aa constituye un P~PTIDO.
5.2. Clasificación.
Lasproteínas pueden clasificarse de muchas formas:
1. Según el número de aa:
Oügppéptidos:< de 30aa.
Polipéptidos:entre30y 100aa.
Prote{nas:>de 100aa.
2. Dependiendo de si contienen, además de aa,lo que se denomina
grupos p~ostéticos (glúcidos,lípidos, metales, etc) que contribu-
yen a la actividad funcional de la proteína:
Holoprote{nas:sólo contienen aa.
Heteroprote{nas:contienen "demás grupos prostéticos.
3. Losaa se clasifican en ESENCIALESy no esenciales dependiendo
de si elorganismo hmnano puede o nosintetizarlos. Losesenciales
son losque no tenemos capacidad para sintetizar y debemos obte-
ner a través de la dieta. Decimos que una dieta tiene un alto valor
biológico, cuando tiene un elevado contenido en aa esenciales
(CIR!)~).:!:!).
5.3. Funciones.
1." Estructural. Fonnan parte de las estructuras biológicas: mem-
branas celulares, carti1agosyhuesos (colágeno), uñas ycabeUo (que-
no.tina).
2. Catalftica. Las enzimas son proteínas que aceleran las reaccio-
nesquímicas.
3. Contráctil. Actina, miosina, tropomiosina.
4. ':'rr.fp.ctora. Anticuerpos (lg), proteínas que intervienen en la
hemostasiasanguínea (librinógeno, plasminógeno, factores de la coa-
gulación, etc)
5. De transporte. De moléculas a través de las membranas celula-
res o poriasangre (albúmina,lipoproteínas, hemoglobina, etc).
Figura 8. Estructvra de la hemoglobina.
6. De reserva. Ferritina (reserva de Fe celular).
Pág.66
7. HonnonaI. Algunas hormonas son de naturaleza proteica (insu-
lina, hormona paratiruidea).
8. Dereceptor. Son proteínas situadas en las membrannscelula-
res que actúan como receptores de hormonas, factores de crecimien-
to, fármacos.
9. Toxina. S~n proteínas sintetizadas por algunas bacterias (Difte-
ria,Tétanos, Vibriocholerae).
r
'",
.r-
5.4. Estructura. ,"
· Primaria. Se refiere a la secuencia (orden y tipos) de aa que Cons-
tituye el esqueleto covalente. Viene detenninada por la informa-
ción genética delADN.· Secundaria. Hace referencia al ordenamiento espacial de los aa
próximos entre sí..Los puentes de hidrógeno son los enlaces que
estabi1i7.anmayonnente esta estructura.
Est:!.estmctura puede ser de dos tipos:
Ldmina plegada fJ.dos o más dominios de la proteÚla se sitúan
formando un zigzagen sentidoparaIeloo antiparaIelo.Parejem-
plo,latibrina. " "
Hélicea.:la cadena se enroDaalrededor de un cilindro imagina-
rio. Por ejemplo la queratina.
.{
(
(
· Terciaria. Hace referencia al ordenamiento espacial de aa aleja-
dos entre sí. Estos plegamientos requieren diferentes tipos de
enlaces (mencionados posteriormente). Existen dos tipos de es-
tructura terciaria:
EstruCturajibrosa. Lasproteínas que adoptan esta estructura
se denominan FIBROSAS.Suelen tener lassiguientes caracte-
rísticas:
Son muy resistentes.
) Soninsolublesen agua.
) Tienen función estructural.
Elcolágenoes una proteínafibrosa.Eslabasedel tejidocon-
juntivo.
EstruCtura globulosa. Las proteínas que adoptan esta estruc-
turase denominan GLOBULOSAS.Suelen tener las siguientes
características:
Son solubles en agua.
) Tienenfuncionesdinámicas:enzimática,detransporte,hor- .
monaI.
Son proteínas globtilosasla mayoría de enzimas, losanticuer-
pos, la albúmina, la hemoglobina.
.....
"
".
· Cuaternaria. Define la relación que presentan las diferentes ca-
denas de una pro~eÚla polimérica (formada por más de una subu-
nidad).
Lasestructuras terciaria y cuaternariason posibles gracias al esta-
blecimiento de diferentes tipos de enlaces: puente de S (enlace cova-
lente), uniones eIectrostáticas, puentes de hidrógeno, etc.
LaDESNATURAllZACIÓNconsiste en la rotura de los enlaces
intennolecuIares de hisproteÚlasque confi~ la estructwasecun-
daria y terciaria. Consecuentemente estas pierden su función. Hay
diferentes causas de desnaturalización: aumento de la temperatura,
variacionesdelpH. etc.
",-
,--r
TEMA6. ENZIMAS.
Las enzimas son proteÚlas que actúan como catalizadores de diversas
reacciones quúnicas, es decir, aceleran las reacciones que tienen lugar
en el organismo. Las enzimas actúan disminuyendo la energía de acti-
vación, que es la energía necesaria para que se produzca una reacción.
La mayoría de enzimas requieren la presencia de otras moléculas
para su actuación, los Uamados cofactores: Podemos diferenciar dos
tiposdecofactores: "
. .
-110-
Bioquímica
· Inorgánicos:Fe", Mn",Zo".
· Orgánicos:procedendevitaminas.AlgunosejemplossonelNAD',
FAD".Estostambién se denominan coenzimas.
6.1. Tipos de reacciones.
Las reacciones bioquímicas se dividen en dos grandes grupos, desde
un punto de vista energético:
1. EXERGóNlCAS.Son reacciones que desprenden energfa.los pro-
ductos (Cy D) son menos energéticos que los substratos (Ay B).
A+ B--'" e + D+ Energía
2. ENDERGÚNICAS.Son reacciones que requieren aporte de ener-
gía para desarrollaISe. En este caso,los productos son más energé-
ticos que los substratos.
A+ B+ Energía--'" e + D
6.2. Especificidady clasificaciónenzimática.
., ,......- .
La especificidad de las enzimas radica en el llamado CENTROAGn-
VO,que es la región de la enzima que se pone en contacto con elsubs-
trato. Laespecificidad varía bastante de unas a otras; algunas son es-
pecíficas para una sola reacción mientras que otras pueden catalizar
varias.
1. Las enzimas se clasifican según el tipo de reacciones que catalizan,
por ejemplo:· Transferasas: catalizan la transferencia de un grupo químico de un
substrato a otro.· ligasas: catalizan la unión de dos substratos.· Transaminasas: catalizanla transferencia de un grupo amínico de
un substratoa otro.
,... 2. También podemos clasificar las enzimas como:· Proenzimas: enzimas sintetizadas en forma inactiva. La forma
activa se consigue por medio de la rotura de algunos enlaces cova-
lentes existentes entre algunos aminoácidos.
r
Ejemplo:
ElPEPSINÚGENOes una proenzima secretada por el estómago,
que en presencia de ácido clorhídrico se activa transformándose
en PEPSINA.Este enzima tiene la función de hidrolizar los pép-
tidos contenidos en el bolo alimenticio.
También los factores de coagu]ación tienen este efecto de activa-
ción en cascada.
. Isoenzimas: son enzimas düerentes (desde el punto de vista
químico. físicoe inmunológico) que catalizan las mismas reaccio-
nes químicas. en distintos tejidos. Catalizanreacciones reversibles
y.por~to.cada isoenzima puede tener mayor o menor afinidad
pare! substrato o por elproducto en funci6n del sentido de la reac-
ción (CIR99.3).
Pueden proceder de un mismo gen y ~ufrir mQditicaciones
posttaducción, o bien proceder de genes distintos.
Son importantes en el diagnóstico clínico de ciertas patologías, ya
que su distribución específica en determinados tejidos permite
diagnosticar el dafio de los mismos cuando estas aparecen en san-
gre. Tal es el caso del LDH (lactato deshidrogenasa) y de la CK
(creatina lcinasa)ampliamente utilizadas en el diagnóstico de in-
farto de miocardio.
6.3. Factores que afectan a la aáMcbd enzimátiea.
1. TEMPERAIURA.Elincremento dela temperatura aumentalamo-
vilidad y energíadnéticadelasmoléculas,portailto, aumenta la veloci-
dad de la reacción. Un aumento excesivo provoca que los enzimas se
desnaturalicen yque laveloddad de la reacción decrezca rápidamente.
- 111 -
2. pH. Cada enzima tiene un pH en el cual lavelocidad de reacción es
máxima. Variaciones en este pH pueden desnaturalizarlos.
3. CONCENTRACÚNDE ENZIMA.Amayor concentración deenzi-
ma mayor velocidad de reacción.
4. CONCENTRACÚN DESUBSTRATO.Amayor concentración de
substrato mayor velocidad de reacción, pero hasta el límite en que las
enzimas están satUradasy la reacción no puede crecer más (Figura 7).
5. INHIBIOÚN ENZIMÁTICA.Puede ser de 2 tipos:
a. Irrevemole: el inh1bidorenzimático bloquea el centro activo de la
enzima alterando su actividadde forma irreversible.Lareacción no i
podrá volver a rea1izazsehasta que se sinteticen nuevas enzimas. <
Velocidad
de
reacción
(Saturaci6n
enzImidca)
~
"..".".
".'"
. I~ón
". "."C:ompetitiva
".'";'
".;'
".'"
".'"
".;' ----------------------.
".'" Inhibidón no
.,,:: competitiva
p.-
.,-"-
'of#"-
Concentración de
sustrato
Figura9. Cin~tia enzimitia e inhibiciónreversible.
b. Reversible:
Competitiva: el inhibidor compite con el substrato para
unirse al centro activo de la enzima. Esto disminuye la afini-
dad de la enzima por elsubstrato. pero no la velocidad máxima
de la reacción. Siaumentamos la concentración de substrato
restituimos la cinétic,anormal de la reacción.
No competitiva: el inhibidor se une a un punto situado fue-
ra del centro activode la enzima, modificando reversiblemen-
te la estructura teIciaria ybloqueando la acción catalftica.Esto
provoca la diminución de la velocidad de la reacción, ya que
disminuye la dotación de enzimas activas.En este caso no dis-
minuye la afinidad entre el enzima y el substrato. Para que se
restituya la cinética normal de la reacción, el inhibidor debe
dejar de actuar.
INHIBIDOR
INH8ICIÓN
COMPETITIVA
INHI8IGÓft
NOCOMPI!n11VA
Figura10. Inhibiciónenzimátial~rsible
6.4. Regulación de la actividad enzimática.
· ENZIMÁsALOSTÉUCAS. Son aquellas que se encuentran en la
etapa limitante de lavelocidad de una ruta metabólica. Esta etapa
suele ser muy poco reversible y tiene el objetivo de evitarla Forma-
ción de un exceso de producto final
Pág.67
MANUAL CTO Eilfermería ..
'-
Estas enzirnaS. a parte de tener un centro activo, tienen lo que se de-
nomina CENTRO AWS1ÉUCo. Acste centro se unen efectores positi-
IIOS(quelaactivan)y efecto~ negacillOs(quela inlúben),~n las
necesidades del organismo de obtener los productos finales.· INHIBICIÓN POR FEEDBACK O POR PRODUcrO. En este caso el
producto final inhibe a la primera enzima de la ruta metabólica.
Tiene el objetivo de limitar la producción de producto final.· SINTESISDEIA ENZIMA.Consiste en aumentar o disminuir la
síntesis de la enzima que cataliza la reacción. De esta manera al
aumentar la concentración de enzima aumentará la velocidad de
la reacción.
TEMA 7 GLÚCIDOS.
. .....-...
Los gllicidos son principios inmediatos formados por C. H y O.Son la
principal fuente de e~ergía utilizada por lascélulas.
7.1. Monosacáridos.
Su función más importante es ser la principal fuente de energía inme-
diata que tiene la célula. También forman parte de otras moléculas
más complejas: ácidos nuc\eicos, ATPyotros nuc\e6tidos. Lossiguien-
tes son losglúcidos más sencillos:· Glucosa.· Galactosa.
.. Fructosa.
7.1.1. Clasificación.· Según su grupo funcional:
Aldosas: tienen un grupo aldehído (grupo COH en el extre-
mo de la cadena).
Cetosas: tienen un grupo cetónico (grupo C=O en el interior
de la cadena).· Según losátomos de carbono que tienen: ttiosas (30, tetrosas (4Q,
pentosas (SC),hexosas (6C).
7.1.2. Propiedades químicas.· El grupo aldelúdo y cetónico hace que sean muy reductores. es de-
cir, que puedan ceder átomos de hidrógeno (en definitiva energía).· ESrEREOISOMERfA (isomería de posición en el espacio). Viene de-
terminada por los carbonos asimétricos. Un carbono asimé-
trieo es aquel que tiene las 4 valencias compartidas con 4 elemen-
tos diferentes. Esto determina que existan moléculas con la mis-
ma fórmula empírica pero con conformación espacial diferente.
Esta tetrosa..
H ~O
C
I
H- C.-OH
I
H- C.-OH
I
CH20H
Figura 11. Ah'asa
· Esuna aldosa porque tiene el grupo aldelúdo COH.· Tiene 2 carbonos asimétricos (los marcados con un asterisco).
Dependiendo de como esta tetrosa distribuya los elementos de
sus carbonos asimétricos se obtiene una molécula u otra. Estas molé-
culas aunque tendrán una confonnación espacial diferente, y por tan-
to serán diferentes entre sí, tendrán la misma fórmula empírica (serán
isómeros entte sO.
Existen diferentes tipos de estereoisomería:
Pág.68.
1. Enantiómeros o isómeros ópticos. Dos moléculas son isó-
meros óPticos cuando presentan las siguientes características:
· Sonimágenesespe<;uJares.Representan sus carbonos asimétri.
cos de forma totalmente opuesta (ejemplo, D y Lgalactosa).· Desvíanlaluzpolarizada.· Cuando el últimoOH está ala derecha decimos que son D.isómeros.· Cuando el último OH está la izquierda decimos que son L-isómeros.· El n° de isómeros ópticos de una molécula es 2 elevado a n, siendo
n el nOde C asimétricos que esta contiene. La tetrosa representada
anteriormente tiene 4 isómeros ópticos (es decir. la misma fónnula
empírica puede tener 4 configuraciones espaciales distintas. en
función de la distribución de los carbonos asimétricos).
2. Diesterois6meros.· No tienen todos losC asimétricos con configuración opuesta. No
son, por tanto, imágenesespeculares.· Los d¡e~teroisómeros se caracterizan porque se diferencian en la
configuración de más de 1carbono asimétrico.· Losdiesteroisómeros que sólo se diferencian en la configuración
de un carbono asimétrico se denominan epúneros.
Los gIúcidos normalmente no se encuentran en la fonna de
estructuralinealrepresentadahasta ahorasinoquefonnan estruc-
turas cíclicas:· Laspentosas forman FURANOSAS(formapentagonal).· Las hexosas forman PlRANOSAS (forma hexagonal)
O~ ,,/H
~C
I
H- C-OH
I
OH-C- H
l.
H-C-OH
I
H-C-OH
I
CH:¡OH
OH
H
H OH
\ '..
Figura 12 Esúudura úÍ1ealy ddiG1 de Id gluCOSd.
7.2. Disacáiidos.
Están formados por la unión de dos monosacáridos mediante un en-
lace gIucosídico (covalente fuerte).
Principales disacáridos:· Sacarosa =Glucosa + Fructosa.
· Lactosa= Glucosa +Galactosa. Lalactosa se encuentra en la leche
delosmamíferos. .· Maltosa =Glucosa + Glucosa. Se encuentra en los vegetales, pero
no libremente, sino formando parte delalmidón.
Lalactosa es degradada poruna enzima dando lugarasus monosacá-
ridos constituyentes. La galactosa mediante dos reacciones metabólicas
darálugaraglucosa. para poderintroducirse en las diferentes rutas meta-
bólicas.
La intolerancia a la lactosa es una alteración intestinal producida
por el déficitge la enzima que rompe la lactosa en los dos monosacári-
dos constituyentes. Como consecuencia la lactosase acumula en la luz
intestinal y atrae gran cantidad de agua, debido a su fuerte.efecto os-
mótico. Por este motivo. provoca un cuadro clínico caracterizado por
distensión abdominal, náuseas y diarrea acuosa.
Lagalactosemia es una enfennedad hereditaria grave consecuencia
de Undéficit enzimático que impide la ttansfomiación de lag3lactosa en
-112-
, Bioquímica, "'. '
glucosa. Provoca un cuadro clínico caracterizado porvónútos, diarrea.
esplenomegalia. ictericia, cataratas y retraso mental. Su tratanúento
consiste en la eliminación dietética de alimentos con galactosa.
7.3. Polisacáridos.
Son polímeros de monosacáridos unidos mediante enlaces
glucosídicos.
Se clasifican en:
1. Homopolisacáridos. Formados por la misma unidad de mono-
sacáridos. Son los más abundantes en la naturaleza.
Tienen dos funciones muyimponantes:· Reserva energética: se acumulan en el citoplasma de cienas
células y el organismo puede utilizarlos cuando los necesite:
GLUCÓGENO.Es la principal reserva gIucfdicahwnana (CIR
93. 98).Se almacena mayoritariamente en las células hepáti-
cas y musculares. Esun polímero de a -glucosa.
)
J
)
)
:i,)
)
,..
Figura 13. Estrudura del gIucógeno.
ALMIDÓN. Es la principal reserva de los vegetales. El hombre
no es capaz de sintetizarlo, pero al ser ingerido en la dieta pue-
de sacar de él provecho energético. ya que es capaz de degra-
darIo.
..
· Función estructural: forman pane de las paredes celularesy
de los tejidos de sostén de plantas y animales:
CELULOSA.No tiene valor energético para el hombre, porque
no tiene la enzima necesaria para su degradación. Tiene la nú-
sión de estimular eltránsito intestinalyfavorecer la evacuación.
QUITINA:forma pane del caparazón de los artrópodos.
2. Heteropolisacáridos: formados por unidades diferentes de
monosacáridos.Algunosejemplosson:ácidohialurónico,heparina
(CIR95.80),condritina.
'
TEMA ' CII-:-;'-. D
"
O
'
s.;~ 1 " ".-- '.-'- _. __.':-... ~~ ~, ...----
8.1. Introducción.
El grupo de los lípidos 10configura un conjunto muy heterogéneo
de macromoléculas que tienen dos características en común:· Son apolares (por tanto insolubles enagua y solubles en disolventes
orgánicos como el éter o el cloroformo) o anfipáticas.· Sonmuypocodcn.50$.
Están formados por C. O. H; también pueden contener N, SYP.
8.2. Funciones. .
1. ESTRUCI1JRAL Son componentes de las membranas celulares y
de las membranas de los orgánulos subcelulares. Principalmente es-
tán constituidas por fosfolípidos y, en menor cantidad. glucolípidos y
colesterol .
2. ENERGÉTICA.Son las moléculas con mayor poder energético, ya
que 1g de lípido genera aproximadamente el doble de calorías que 1
g de gIúcido.Aún así. la combustión de los lípidos es mucho más lenta
que la de los glúcidos, ypor estemotivo son la principal fuente de reser-
Gvaenergética(triglicéridos). ..3. TRANSPORTADORA.Forman panedel principal sistema de trans-
pone de sustancias apolares a través de los fluidos biológicos polares,
en forma de lipoproteínas.
4. BIOaTALlZADORA.Facilitanlas reacciones celulares en losseres
vivos (vitaminas liposolubles yhormonas esteroideas).
8.3. Clasificación.
Sepueden clasificar en tres grupos:
1. Acidosgrasos:· Saturados.· Insaturados.
2. Upidos con ácidos grasas:· SimpleS:
- Triglicéridos. .
-Ceras.· Compuestos:
- Fosfolípidos.
- Glucolípidos.
3. Upidos sin ácidos grasas:· Esteroides (colesterol):
-Hormonas sexuales.
- Hormonas de la corteza adrenal.
- Sales billares.
. Vitamina D.
Vitaminas liposoIubles.· Hormonas liposolubles (prostaglandinas).
.-
"
l. ÁCIDOSGRASOS.Losácidosgrasasson ácidos orgánicos que po-
seen un elevado número de átomos de carbono en su cadena hidro-
carbonada (esta cadena es casisiempreparytiene entre 14y22 carbo-
nos). Los ácidos grasos son moléculas anfipáticas. Tienen una zona
hidrófila (constiTuidapor el grupo-COOH, que es la "cabeza" polar) y
una zona hidrófoba (o cola apolar) debido a la cadena carbonada. Al-
gunos son esenciales para losmamíferos: linoleico y linolénico (am-
bos insaturados).
Zona hi~romica
Zona hidrofóbica
Figl!ra 14. Áddo graso: molécula anfipátiCd.
-113-
Pág.69
.." MANUAL CTO Enfermería ,.,' , , ;' , .',:
Ejemplo:
Estructura del ácido linoleico:
CHJ' (CH~)~-CH=CH - CH~- CH:!CH- (CH~);=COOH
Los ácidos grasos pueden ser de dos tipos:· Saturados.
Todos los enlaces que existen entre los átomos de carbono son
simples(CIR93.94).
Acostumbran a ser sólidos a temperatura ambiente (punto de
fusión elevado).
Lamayo lÍade grasas de origen animal lo son.· Insaturados.
Entre algunos átomos de carbono existen algunos enlaces que
no son simples. pucden ser dobles y triplcs.
Acostumbran a ser líquidos ¡¡temperatura ambiente (punto
de fusión más bajo).
LamayolÍa de gra:"><1Sde origen vegetal lo son.
2. ÚPIDOSCONACIDOSGRASOS.· Triglicéridos: son lípidos muy abundantes. Su principal función
es de reserva energética. También proporcionan aislamiento tér-
mico. Estáncompuestos por 3 ácidos grasosyun alcohol (glicerol).· Ceras: son lípidos con poca importancia funcional para el hom-
bre (constituyen una capa protectora para el pelo y la piel). Están
formados por 1ácido graso y un alcohol.
Fosfolípidos: son de una gran importancia fisiológica por ser
componentes estructurales de las membranas celulares.
Están formados por dos ácidos grasosoun glicerol y un ácido fos-
fórico. Son sustancias antipáticas y.portanto. cuando se encuen-
tran en una solución acuosa forman micelas o bicapas lipídicas.
Glucoüpidos: están formados por una porción lipídica unida
covalentemente a una glucfdica. Son componentes importantes
de las membranas celulares.
3. ÚPIDOSSINACIDOSGRASOS.· Esteroides: el principal es el colesterol. Elcolesterol tiene
muchas funciones:
Formar parte de las membranas celulares.
Formar parte de las lipoproteínas.
Ser precursor de distintas sustancias (CIR96.4):
Hormonas sexuales: TESTOSTERONA.ESTRÓGENOSy
PROGESTERONA
,Horm:mas suprarrenales:ALDOSTERONAyCORTISOL
Sales biliares: son sintetizadas en el hígado yson excreta-
das al intestino en la bilis. Tiene la función de emulsionar
los lipidos ingeridos, para favorecer su absorción.
Vitamma Oo Coleca1ciferol:el paso de colesterola vitamina
Orequiereluzultravioleta. '
B colesterolen elcuerpo humano puede provenir de:
AliIr\entación (huevos. mantequilla. queso. etc)
Síntesis endógena en el hígado a partir de Acetil-CoA
Elcolesterol no circula libremente en sangre. tiene que unirse a
una molécula proteica y formar las lipoproteínas.
· Vitaminas liposelubles: no provienen del colesterol. Necesi-
tan a las sales biliares para ser absorbidas a nivel intestinal. Son
liposolubles las Vitaminas K,A YE.
· Prostaglandinas: esta familia aparece en una gran variedad de
tejidos. Entre sus funciones podemos citar la inducción de las con-
tracciones uterinas y de otros músculos lisos (vasos, etc).
8.4. Lipoproteínas.
colesterol. Laporción proteica la constituyen un grupo de proteínas
llamadas Apo.
Se dividen según su densidad en:· QUlLOMICRONES:son los de menor densidad. Contienerima-
yoritariamente lípidos (triglicéridos), de aquí que sean tan poco
densos.
Losproductos resultantes de la hidrólisis intestinal de los lípidos
son absorbidos por losenterocitos. Enelinterior de estos se combi-
nan con proteínas específicas para formar los quilomicrones. Los
quilomicrones debido a su gran tamaño no pueden pasar al to-
rrentesanguíneo. sino que pasan a la linfa.Através de la linfa lle.
gan a la circulación sornguínea,yde aquí al tejido ¡¡diposoo muscu-
lar.donde las lipasa.,>los hidrolizan para extraer la porción lipídica
yalmacenarla.· LDMBo VLDL(lipoproteínas de muybaja densidad): tam-
bién tienen una elevada cantidad de lípidos (triglicéridos). Estas
lipoproteínas sé sintetizan en el híg3do. Loshepatocitos son ca-
paces de sintetizar triglicéridos a partir de Acetil-CoA.Estas Upo-
proteínas son vertidas al torrente sanguíneo para llegar a los te-
jidos periféricos y someterse al mismo proceso que los quilomi-
crones.· LDB o LDL (lipoproteínas de baja densidad), Cuando se en-
cuentran en exceso depositan el colesterol en las paredes de las
arterias favoreciendo la ateromatosis (acúmulo de grasa). Por este
motivo son populannente conocidas como" colesterol ma1o".· LDAo HDL (lipoproteínas de alta densidad): se dirigen desde
los tejidos periféricos hacia el hígado. Transportan hacia el híga-
do el colesterol acumulado en las paredes de los vasos. Por eso
también son conocidas como "colesterol bueno" (Cm 94.35).
r'
¡-
l. ~
Tabla 2. Lipoproteínas.
TEMA 9. ÁaDOS NUCLElCOS.
9.1. Introducción.
Son poümeros de unas UIÚdadesbásicas denominadas NUCLEÓTI-
DOS.Losnuc1eótidos están formados por tres moléCl1lasdiferentes:· Unapentosa.
Ribosa (ARN).
Desoxirribosa (AON).· Unabasenitrogenada.
Derivadasde lapurina:AdeninayGuanina. .
Derivadasdelapirimidina:Tirnina,UraciloyCitosina.· Ácidofosfórico.
UN ANGEL ES
UN SER PURO
Las BASESPUR/CAS son:
ADENINA y
GUANINA.
--., --".-...-. . . __o .. .oo._.
Son macromoléculas formadas por una porción lipídica y una protei- Figura1S. Basespúricas.
ea. unidas covalentemente. Laporción lipídica está formada mayo-
ritariamente por triglicéridos. y en menor cantidad por fosfoüpidos y Losácidos nuc1eicosdel organismo son elAONy elARN.
Pág.70 '
-114-
Jit:. ...: .....<: . r, DENSIDAD
",
" +
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QM VLDL
I
LDL HDL
+ % LfPIDOS .
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".' ,. Bioquímica
9.2. Diferencias entre ADN y ARN.
~' '~ -''''I..~ r~ ,..t-''':r;r. "':"'~rfr: t~.,,~~ . "V -.- .~ .'1"I.:~~j.\:.~:tr.v:'Tabla 3. Compai-aCión entre ADN '1ARN. ":,'~,;' .o',',.%1 .-4'''01'4..L.._J_.~ '_.1. ,.:.\ o'. '.' 1',-..,.:.., ..1.0__,',.' '\or\ 1;( :t.,.: ..-' ._.,.~ ~~.-,¡;,;-~ ,, ~.._,.._¡._. ...':~ .....
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9.3. ADN.
.1 Está formado por dos cadenas de nucleótidos enrolladas en espiral.
Ambas cadenas son romp1ementariasyantiparaklas.l.ascadenasseunen
mediante puentes de hidrógeno, que se establecen específicarnente
entre bases complementarias (Adenina yTimina, Citosina y Guanina).
-,}::)
) ~
BASE
I 1
"CH o2
H H H
r H
o H
I
HO- p= o
I
~I BASE2"CH O2H H Hr H
O H
I
HO- P= O
I
~
BASE
I 3
'CH O2 .
H H H
r H
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I
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I
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O .
I H
HO- P=O
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I BASEs
"CL2 o
H H H
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o H
I
HO- P= O
I
O
I
Figura 16. Estrudura del ADN (una de lilSdos adenilS).
ElADNlleva la información genética, que tiene que pasar de una
generación a otra (CIR94.5; CIR99,2). Por ello tiene que duplicarse.
Este proceso es denominado repUcación.
La repUcación semiconservativa, según el modelo de Watson
yCrick. es elproceso de duplicación del material genético que tiene lu-
gardurante la división celular.Este modelo postula que elADNse sepa-
ra en sus dos cadenas constituyentes y cada una de estas sirve como
molde para laSÚltesisde una cadena complementaria. Elresultado esla
.obtención de 2 moléculas deADN (formada cada una de dos cadenas).
La información del ADNse expresa en forma de protemas. Elpro.
ceso de expresión genética consta de 2 etapas:· Transcripción: es el paso de ADN a ARNmensajero. Este paso
tiene lugar en el núcleo.
,
-C
-c
-G
A-
-G
-C
T-
A-
G-
G G
-T~
l
G-C-:'
.,' .
~-A,,'
DIIA
-A
-G
-T
DNA
Figura 17. Transcripción.
· Traducción: el ARN mensajero sale del núcleo y da lugar a una
protema.
Asípues el procesa generalde la expresiónde un gen puede es-
quematizarsede lasiguientemanera: .
Figura18 Proceso general de la expresión de un gen.
-115-
.. ADÑ1' ¡AiUf:'-'
"-it.'i< Desoxirribosa Ribosa
)IaSi'fti"'WMIa No tiene uracilo No tiene timina
Larga Cona_...
'.Tipo déínOWéula Doble cadena Cadena sencilla
LoaIi' Núcleo (cromosomas) Núcleo y citoplasma
}' "fe EstabIlidad . M'ayor (2° a la doble hélice) Menor
.. -- ',- ," MANUAL CTO En(ermerfa '::00,
9.4. ARN.
Existen tres tipos de ARN:· Mensajero: este tipo deARN es el encargado de copiar la infonna-
ción genética contenida en elADN.Sirvede molde para la síntesis
de proteínas.· De transferencia: se encuentra en el citoplasma. Es el encargado de
leer la infonnación que Uevael mensajero y colocar los aminoáci-
dos adecuados para fonnar la proteína.· Ribosómico: constituye los ribosomas.
"
9.5. NucJeótidos en forma libre con capacidad
funcional.
· Mensajeros intracelukues: AMPc. GMPc.· Transportadores de energía química de una reacción a otra: ATP
(Cm ~)3.9i). GTR· Coenzim:lS: NAQPH. FADH2.
TEMA 10. INTRODUCCiÓN AL METABOLISMO.
Elmetabolismo es el conjunto de reacciones químicas encadenadas.
ordenadas y sucesivas. destinadas a la creación y mantenimiento de
la vida.
10.1. Metabolismo de la biosfera.
Los seres vivos requieren W1continuo aporte de energía e intercambio
de materia con el medio. Anivel m¡¡croscópico (biosfera) hay tres gran-
des ciclos metabólicos que definen la relación entr-e los seres vivos y el
entorno:
1. CICLOOELCARBONO.Enfunción del modo en que los organis-
mos consiguen el carbono se dividen en:· Autótrofos. A partir-del CO. atmosférico y gracias a la energía
luminosa son capaces de sintetizar moléculas orgánicas carbona-
das. Por ejemplo las bacterias fotosintéticas. vegetales.· Heterótrofos. Su fuente de carbono son las moléculas carbona-
das que los autótrofos han sintetizado. Noson capaces de utilizar
el CO. atmosférico. ni la energía luminosa con este propósito. La
energÍa la obtienen hidro1izando los enlaces de las macromolécu-
las que ingieren. Por ejemplo el hombre.
2. CICLOOELOxfGENO.Enfunción de los requerinúentos de oxíge-
no los organismos se dividen en:· Aerobios. Utilizan el O2atmosférico para realizar las reacciones
oxidativas (exerg6nicas) de las macromolécu1as. Se subdividen en:
Estrieros. En ausencia de Oz no sobreviven.
Facultativos. Pueden vivir en presencia o ausencia de O2,
Anaero~ios. No utilizan el O2en SUSreacciones de oxidación.
3. CICLOOELNITRóGENO.EN. atmosférico escaptado y fijadopor
bacterlas fijadoras yconvertido eñamoníaco (~). Sobre el amonía-
co actúan lasbacterias nitrificantes de la tierra ylo convierten en nitra-
tos. Los nitratos son absorbidos por las plantas y convertidos en ami-
noácidos.
.
10.2. Concepto de oxidación-reducción.
· OXlDAOÓN. Es la pérdida de electrones (hidrógeno) por parte de
una molécula. Seda en reacciones exergónicas. en que W1amolé-
cula rica en energía pierde hidrógenos (electrones). oxidándose y
liberando energía.· REDUCCIÓN.Esla ganancia de electrones que experimenta W1a
molécula. Una moléculaaceptorase hace más energética porque
capta electrones (cedidos por otra) y se reduce. Seda en reacciones
endergónicas. '
Pág.72
10.3. Ciclos energ~ticos.
· CICLO del ATp.ADP. La energía que se libera en las reacciones
exergónicas es captada por el ADPoque se convierte en ATRElATP
es la moneda energética de la economía humana. Se fonna en las
vías catabólicas y es consumido en las anabólicas.· CICLO del NADPH-NAD?". En ciertas situaciones. como el ciclo de
Krebs.la energía es captada por el NAOP'. En estas ocasiones el
NAD?"al captar el hidrógeno se reduce a NADPH(quees más enero
gético). E NADPHentrará en la fosforilación oxidativapara rendir
energía o actuará como coenzima en algtma reacción metabólica.· CICLO de la FOSFOCREATINA. Es un fU!ifatodc energía elevada al
igual que el ATP.Su función es el almacenamiento temporal de
grupos fosfato de alta energía en el músculo. Cuando el ATPse
consume (se convierte en ADI') la fosfocreatina cede su fosfato al
ADPy de'esta fonnase regenera el ATP.Lacreatinaes un produc-
to de la fosfoc;rcatinamuscular. por lo que es un marcador del me-
tabolismo endógcno del músculo.
r
(
ADP~ATP
FOSfOC~
Creatina
Figura19. Ciclo d~ la fosfocreatina.
i'
10.4.Introducción al metabolismo.
-..
Lasmacromoléculas que forman losalimentos (glúcidos.lípidos. pro-
teínas. etc) se transfonnan en otras más sencillas (monosacáridos. áci-
dos grasosoaminoácidos. etc) debido al efecto hidrolítico de las enzi.
mas digestivas. Este proceso es la DIGESTIÓN.Ladigestión tiene el
objetivo de permirir la absorción intestinal de los nutrientes. Una vez
absorbidos los nutrientes pasan al torrente sanguíneo o linfático (esel
caso de las grasas) yson distribuidos por el organismo. Apartir de este
momento ya se puede hablar de METABOUSMO.
~
.(¡
..
'-...
10.5. Metabolismo celular.
Consta de 2 procesos:· CATABOUSMO.Conjunto de reacciones químicas por lascuales
las células degradan las macromoléculas para transfonnarlas en
moléculas más sencillas. Son reacciones exergónicas en que la
energíadesprendidaseacumulaenformadeAIR -,· ANABOUSMO.Comprende los procesos de síntesis a partir de
loscuales lascélulas elaboran compuestos más complejos.SOnre-
acciones endergónicas. consumen energía.
La energía que se obtiene del catabolismo es esencial para el man-
tenimiento de las funciones vitales (bombeo cardíaco. tennorregula-
ción.síntesisdehormonas,etc). , '
Lasvías anabólicas y catab61icas son independientes. Seprodu-
cen en distintos compartimentos.celulares y son reguladas por enzi-
mas düerentes. .-
TEMA 11. METABOLISMO DE LOS (¡LÚCIDOS.
Los monosacáridos después de su absorción intestinal pueden seguir
variasrutas: . ,
1.' Oxid3I"$e para obtener energía.
2. Convettirse englucógeno yalmacenarse en elhígado o en el músculo.
3. Transfonnarse en lípidos. -,
¡-
Los otros monosacáridos obtenidos en la oxidación de los glúcidos
(galactosa. fructosa) han de convertirse en glucosa para poder tener
actividadfisiológica. ',- ,
-116-
Bioquímica
11.1. Catabolismo de la glucosa.
,
Lafinalidad de este proceso es la obtención de energía o la producción
de intennediarios para la síntesis de otras biomoléculas. Sedivide en
3 etapas:
1. GLUCÚUSIS.Denol1Únamos así al proceso de conversión de una
molécula de glucosa en dos de ácido pirúvico (CIR95.81).
,
1 Glucosa -+2 Ácido Pirúvico
Esta reacción tiene lugar en el citoplasma celular y no requiere la
presencia de oxígeno.
Elácido pirúvico obtenido puede seguir dos vías:· Vía aerobia. Es la más habitual. Consiste en la transfonnación
del ácido pirúvico en Acetil-CoA.
'.
2 Ácido pirúvico -+ 2 Acetil-CoA
11.5. Neoglucogénesis (o gluconeogénesis).
Consiste en la súnesis de glucosa a partir de precursores no gIuddicos.
Estos precursores son:· Ácidoláctico.· Aminoácidos (CIR97,3).· Glicerol
Tiene lugar principalmente en el hígado y también en el riñón.
Un ejemplo de neog1ucogénesisestáeneldenominado CidodeCori
4Este es un ciclo en que participan los músculos y el hígado. Elmúsculo ~degrada la glucosa hastalactato para obtener energía. Acontinuación el
lactato es vertido al plasma y captado por el hígado. El hígado es capaz
de convertir ellactato de nuevo en glucosa.
El acetil-CoAes un metabolito muy importante, ya que no sólo es
fruto del metabolismo de los gIúcidos, sino que también los ami-
noácidos. ácidos grasos y glicerina se incorporan al ciclo de Krebs
como acetil-CoA.· Vía anaerobia:
Fermentaci6n ldctica. Tiene lugar en ciertas células del orga-
nismo (fibras musculares principalmente) en situaciones de
hipoxia o anoxia. Es el paso de ácido pirúvico a ácido láctico.
Fermentaci6n alcohólica. Esel paso de ácido pirúvico a etanol.
No se produce en el organismo humano, sino en la industria.
en la elaboración del vino y la cerveza. Figura20. Ciclode Con:
2. CICLODE KREBSo ciclo del ácido cítricoo ciclode losácidos trieM-
boxílicos: es la vía final común para la oxidación de las moléculas com-
bustibles: carbohidratos. arninoácidos y ácidos grasos (CIR99,1).
El acetil-CoA obtenido en la glucólisis se incorpora a una cadena
circular de reacciones. de la que se obtienen algunas moléculas de ATP
:.'muchas moléculas de nucleótidos reducidos. Este ciclo tiene lugar
en la matriz mitocondrial, y es la vía común del metabolismo.
3. FOSFORILAClÓN OXIDATIVA (respiración celular): los átomos de
hidrógeno (liberndos en la gluc6lisisyel ciclo de Krebs Ycaptados porlas
nucle6tidos) entran en la cadena de transporte electrónico y son trans-
feridos de unas moléculas a las otras. El resultado de este proceso es la
obtención de un gran número de moléculasdeATP.C02 y~O (a expen-
sas del O). Este proceso tien~ lugar en las crestas mitocondriales.
Una molécula de glucosa genera 38 moléculas deATP.
11.2. Glucogenogénesis.
También denominada glucogénesis. Esel proceso de síntesis de glu-
cógeno a partir de glucosa. Se da principalmente en el hígado en la
etapa postprandial. a partir de los monosacáridos absorbidos. ElgIu-
c6geno se álmacena en forma de gránulos en el citoplasma de los he-
patocitos. Elmúsculo esquelético. cardíaco ytambién elriñón almace-
nan gluc6genopara su propio uso. Elcerebro carece dealmacenamien-
to de combustible. por lo tanto no puede degradarIo.
Elcerebro cmcondiciones fisiológicas utiliza exclusivamente glu-
cosacomosustratoenergético (CIR96. 5).
11.3. Glucogenólisis.
Es el proceso de obtención de glucosa a partir del glucógeno almace-
nado. Este proceso tiene lugar en el ayuno no demasiado prolongado.
11.4.Transformación de glúcidos en lípidos.
Cuando se ingieren grandes caOtidades de gIúcidos. el excedente que
queda después de oxidarse y transfonnarse en gIucógeno es utilizado
para sintetizartriglicéridos que se almacenan en los adipocitos.
11.6. Ruta de las pentosas.
Esuna ruta alternativa de la glucosa. de gran importancia porque en
ella se fonnan NADPH (fund;unental para la síntesis de ácidos grasos
y esteroides) y ribosa-5-P (implicada en la estructura de los ácidos
nuc1eicos).
e GLUCÓGENV
Glucog€nesis 1 1 Glucogen6lisis
e GLUCOSA-=:>
Glucolisis1 1 Gluconeogénesis
e PlRú1nco-=:>
l ado de Krebs+Fosforilaciónoxidativa
.. . . .
Figura21. . R~~n del inetaJJOlismogluddico.
11.7. Regulación hormonal.
· INSUUNA. Esta honnona (sintetizada en el páncreas por las célu-
las P) es la honnona hipoglucemiante por excelencia. ya que
permite el paso de la glucosa al interior de las células. y estimula la
gIuc6lisis y formación de gluc6geno. De esta fonna disminuyen los
niveles de glucosa en sangre cuando estos son elevados (por ejem-
plo después de la ¡ngesta).· GLUCAGÓN. Esta honnona (sintetizada también en el páncreas
por otro tipo celular, las células a), es hipergIucemiante. Su ac-
ción es antagónica a la insulina. Eleva el nivel de glucosa en san-
gre. Aumenta. por ejemplo. la velocidad de la glucogenólisis hepá-
tica y la de la gIuconeogénesis a partir de aa.
-117-
Pág.73
HÍGADO .:'0: MÚscuLo
CiWCOSA CiLUCOSA
t ¡
PIRUVATO
PIRUVAi"O(Gluconeogénesis)
t ¡
LACTATO LACTATO.,
,': 1. .MANUALCTOfn(ermeria ,¡.,f.;.
Adrenalina. Cortisol y Hormona del Crecimiento son
tambicnhorm0n.ashiperglucemiantes.
:rEMA12. ~ETABOLlSMO DE LOS LípIDOS.
Debido a la elevada complejidad de los lípidossólo trataremos el me-
taboli~:modelos triglicéridos. Lasgrasasse encuentran en la dieta pre-
ferentemente en fonna de triglicéridos. colesterol y fosfolípidos. Du-
rante la digestión los lípidos son emulsionados por las sales biliares y
transfonnados enmicelas. sobre las cuales pueden actuar lasenzimas
del jugo pancreático. Como resultado de laoxidación se obtienen pro-
quc:tQsm.ássencillos. Estos productos Sonabsorbidos porsimpledifu-
sión y ~n el interior de los enterndws dan lugar a los quilomicrones.
l2.1. Upólisis.
Lostriglicéridos son los lípidos de reserva por excelencia. se almace-
nan en los adipocitos. Se movilizan ante los requerimientos energéti-
cos del ayuno. Lostriglicéridos son hidrolizados por las lipasas en sus
constituyentes (glicerol y ácidos grasas). los cuales se degradan por
distintas vías metabólic~ para aportar energía:· Glicerol. Esun alcohol que se degrada hasta acetil-CoA. el cual se
incorpora al ciclo de Krebspara dar energía en forma de ATP.
Ácidos grasosoSe degradan por una vía catabólicaque recibe el
nombre de j3-oxidación. Esta vía tiene lugar en las mitocondrias.
Elresultado es la obtención moléculas de acetil-CoA que pueden
oxidarse por el Ciclo de Krebs dando lugar a un gran número de
moléculas de ATP(muy superior al rendimiento de una molécula
de glucosa). Lacantidad deATPdependerá del n° de C ydel tipo de
enlace (saturado o insaturado) de c:lda ácido graso.
12.2. Cetogénesis.
Las células ante situaciones en que presentan un déficit de hidratos de
carbono. como substratos energéticos, realizan un hipercatabotismo ti-
pídico. Fruto de la degradación de los üpidos se obtiene un gran mime-
ro de moléculas de acetil-CoA. muchas de las cuales entran al ciclo de
Krebs para producir energía. El ex~edente de acetil-CoA que no puede
entrar al ciclo es derivado para la síntesis de cuerpos cetónicos. que
tiene lugar en el hígado. A partir de ellos varios tejidos pueden obtener
energía.Elcerebropuedeutilizarlosenausenciadeglucosa. .
Cuando los o,erpcs cetónicos se acumulan en exceso en la sangre
producen una alteración del pH. una cetoacidosis metabólica.
Lascausasprincipalesdecetogénesisson: .
.. Hipoglucemias secundarias a estados de inanición prolongados.· Hiperglucemias de.los diabéticos por déficit de insulina. En este
caso. aún habiendo gran cantidad de glucosa. no puede ser utili-
zada por las células.
12.3. Síntesis de ácidos grasas.
A excepc.ión de los ácidos grasos esenciales. que deben ser aportados
por la dieta. la célula tiene capacidad para sintetizarlos. La síntesis de
ácidos grasas tiene lugar en el citoplasma celular a partir del acetil-CoA.
que puede ser fruto principalmente de la j3-oxidación o de la gIucótisis.
-La insulina es'una honnona que estimula la gIucólisis (producien-
do acetil-CoA) y secundariamente la lipogénesis. por tanto. es hipo-
gIucemianteylipogénica .
TEMA 13. METABOLISMO DE LAS PROTEíNAS.
13.1. Introducción.
Una dieta deficiente en proteÚlas puede tener repercusiones impor-
tantes para el individuo. ya que los aminoácidos obtenidos de la hi-
drólisis de las proteÚlas son:
Pág.74
. Imprescindibles para la síntesis de proteínas endógenas.
Precursores de ciertas moléculas nitrogenadas como por ejemplo
ácidos nucleicos, aminas (neurotransmisores). etc.
.
Lasproteínas son moléculas de las que podemos obtener energía
en situaciones de inanición muy prolongadas. Aún así. su función no
es la de ser útil como fuente de energía.
Por acción de lasenzimas proteolíticas digestivas. las proteínas ali-
mentarias se hidrolizan y se transforman en los correspondientes
aminoácidos. Estosarninoácidos son absorbidos por transporte activo
y pueden tencr diferentes destinos metabólicos:· Síntesis de proteínas endógenas.
Gluconeogénesis.. Síntesis de compuestos nitrogenados no proteicos (neurotransmi-
sores).· Oxidación. '.
13.2. Anabolismo proteico.
De los 20 aa existentes hay 10 que podemos sintetizar y 10 que obliga-
toriamente debemos obtener de la dieta. Los aa que no podemos sin-
tetizar se denominan aa esenciales. La síntesis de los aa no esenciales
es un proceso complejo. Cada aa tiene su propia vía de síntesis.
13.3. Catabolismo proteico.
La degradación dc las proteínas empieza con la hidrólisis. que condu-
ce a la obtención de los aa correspondientes. En la posterior degrada-
ción de los ami no ácidos debemos diferenciar la degradación de cada
IJna de sus partes constituyentes:. Grupo amino: es altamente tóxico Yopor tanto. debe ser eliminado
del organismo. Se realiza mediante un proceso denominado CI-
CI.O DE [A UREA.que consiste en la síntesis de-urea a partir de
amoní01coyCOzf .l;~fU~.l..
Esteciclo tiene lugar en elhígado. Laurea se elimina por laorina. y
es un marcador del catabolismo proteico. Este proceso consume
ATP.
Cualquier alteración de este ciclo puede provocar un aumento en
los niveles sanguíneos de amoníaco. hecho que reci!:>eel nombre
de hiperamoniemia.. Oxidación del esqueleto carbonada. Todos los aa (aunque por dis-
tintas vías) finalmente producen metabolitos que se incorporari al
ciclo de Krebsy se oxidan completamente.
13.4. Catabolismo de las nudeoproteínas.
LasnucleoproteÚlas procedentes de laaIimentación están formadas
por diferentes elementos estructurales. los cuales se degradan si-
guiendo una vía metabólica específica:. Ácidosnucleicos: se degradan en:
Pentosas: se oxidan por el catabolismo general.
Ácidofosfórico.
Bases nitrogenadas:
Pirinúdínicas: son transfonnadas en urea y se eliminan por
la orina.
Púricas: se transforman en ácido úrico y se eliminan por
la orina. Laspersonas que tienen en sangre un elevado ni-
vel de productos de la degradación de las purinas (matos)
presentan una hiperuricemia.
~ .. Porción proteica: sigue lasposibles víasmetabóticas mencionadas
anterionnente.
-118-