Primer Parcial - 2017

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TEMA A 
 
Pregunta 1 (20 puntos) 
a) (10 puntos) En solución acuosa, el compuesto A se transforma en el compuesto B como 
indica la reacción. El gráfico muestra como varían las concentraciones de A y B a medida que 
transcurre el tiempo desde la disolución de una cierta cantidad de A (a 25 ºC). ¿Cuál es la 
expresión de la constante de equilibrio de la reacción y el valor aproximado de la misma a 25 
ºC? Si al sistema en equilibrio se le agregan 10 g de B ¿qué efecto causará este reactivo sobre la 
concentración de A? ¿Y sobre la constante de equilibrio? Justifique 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
RTA: Keq = [B]/[A]. Del gráfico se observa que en el equilibrio [A] = 1 M y [B] = 0,4 M, por 
lo tanto Keq es 0,4. Si se agrega B, la reacción se desplaza hacia la izquierda, por lo tanto 
aumentará la concentración de A. La constante de equilibrio no se modifica, el sistema 
evoluciona y, aún cuando las concentraciones de productos y reactivos varíen, la Keq se 
mantendrá constante, siempre y cuando no varíe la temperatura. 
 
 
b) (10 puntos) Los resultados de los análisis de sangre arterial de un hombre que ingresa en la 
guardia de un hospital son: pCO2= 75 mm Hg; [HCO3
-
]= 30 mM. Calcule el pH de la muestra 
de sangre e indique el estado ácido base del paciente. Datos: pKa del ácido carbónico = 6,1; 
[CO2] (en mM) = 0,03 pCO2 (en mm Hg) 
 
RTA: 
 
pH menor que 7,4: Acidemia 
 
Pregunta 2 (40 puntos) 
a) (15 puntos) Por un error involuntario, en un turno de trabajos prácticos se utilizó una 
preparación de la enzima ureasa contaminada con un inhibidor competitivo. Represente en un 
mismo gráfico la velocidad inicial (Vi) en función de la concentración de sustrato [S] para la 
preparación de ureasa contaminada con el inhibidor competitivo y la preparación de ureasa sin 
contaminar. 
 
 
RTA: Vi 
 
 
 
 
 
b) (10 puntos) Indique en cada caso: ¿Cuál sería el diagnóstico más probable si las siguientes 
actividades enzimáticas se encuentran elevadas en el plasma de un paciente?: i) amilasa y lipasa 
ii) transaminasas GPT y GOT. 
RTA: i) pancreatitis aguda; ii) hepatitis (y otras enfermedades asociadas a daño hepático). 
 
c) (15 puntos) Dada la siguiente reacción, catalizada por la enzima aldolasa: 
 
D-fructosa-1,6-bisfosfato <==> dihidroxiacetona fosfato + D-gliceraldehído-3-fosfato 
 
 
c) (15 puntos) Dada la siguiente reacción, catalizada por la enzima aldolasa: 
 
D-fructosa-1,6-bisfosfato <==> dihidroxiacetona fosfato + D-gliceraldehído-3-fosfato 
 
i) Calcule el valor de la ΔG’real, a 37°C, cuando las concentraciones son: 
[D-fructosa-1,6-bisfosfato] = 125 mM; [dihidroxiacetona fosfato] = 2,5 mM; [D-gliceraldehído-
3-fosfato]=3 mM 
Datos: ΔG°’ = +5,73 kcal/mol; R = 1,987 cal/K mol; t° = 37 °C ; ln x = 2,303 log x 
ii) En las condiciones del punto anterior, ¿la reacción ocurre de manera espontánea? Justifique. 
 
RTA: i) Para el cálculo se utiliza la siguiente ecuación: 
 
 = 5730 cal/mol + 1,987 cal/K mol. 310 K. ln 0.00006 
 = -258 cal/mol 
Es decir, utilizando los datos proporcionados en las unidades adecuadas, la temperatura en 
grados Kelvin (t+273) y las concentraciones de reactivos y productos en Molar, el resultado 
final es: 
ΔG’real= -258 cal/mol 
 
ii) La reacción será espontánea en el sentido en que está escrita, es exergónica en ese sentido. 
Todas las reacciones proceden espontáneamente en el sentido en que son exergónicas. 
 
 
Pregunta 3 (40 puntos) 
a) (20 puntos) i) Con respecto al mecanismo de acción del cortisol, mencione los eventos 
moleculares que ocurren luego de su unión al receptor específico. ii) Describa el Dominio 
carboxilo terminal del receptor de una hormona esteroide. 
b) (20 puntos) i) ¿Cuál es el principal neurotransmisor involucrado en el accidente cerebro 
vascular? ii) Mencione qué receptores para el neurotransmisor se encuentran activados en esta 
situación, iii) ¿Qué iones ingresan a las neuronas luego de la activación de estos receptores? 
¿Qué efectos producen estos iones en las neuronas de la zona de penumbra? 
RTA: a) i) Los eventos son: (1) Separación de las HSP (Heat Shock Proteins) del receptor, (2) 
Dimerización de dos complejos de cortisol-receptor, (3) Entrada al núcleo de los dímeros, (4) 
Interacción con el ADN en secuencias llamadas HRE (Hormone Response Element), (5) 
Activación/Inhibición de la transcripción de genes específicos. 
 
a) ii) En el extremo carboxilo terminal es donde se produce la asociación con el ligando. 
También es la zona donde se unen las proteínas de shock térmico (HSPs) y donde se produce la 
dimerización del complejo hormona-receptor. También pueden poner: Incluye el dominio de 
transactivación (AF2). 
 
RTA: b) i) Glutamato, ii) Activa los receptores AMPA, kainato y NMDA, iii) Ingresan sodio 
por kainato, AMPA y NMDA, y calcio por NMDA. El ingreso de sodio produce el ingreso de 
cloruro y agua, con subsiguiente edema, lisis, y apoptosis. El ingreso de calcio estimula lipasas, 
proteasas, nucleasas, la generación de niveles tóxicos de oxido nítrico y de radicales libres. 
 
 
TEMA B 
 
Pregunta 1 (20 puntos) 
 
a) (10 puntos) En solución acuosa, el compuesto A se transforma en el compuesto B como 
indica la reacción. El gráfico muestra como varían las concentraciones de A y B a medida que 
transcurre el tiempo a partir de la disolución completa de una cierta cantidad de A (a 25 ºC). 
¿Cuál es la expresión de la constante de equilibrio de la reacción y el valor aproximado de la 
misma a 25 º C? b) ¿La Keq se alterará si se agregan 20 g del compuesto B al sistema en 
equilibrio? ¿Y la concentración de A? Justifique. 
 
 
 
 
 
 
RTA: a) Keq=[B]/[A]. Del gráfico se observa que en el equilibrio [A] = 0,6 M y [B] = 0,8 M, 
por lo tanto Keq es 1,33 M. b) Si se agrega B, la reacción se desplaza hacia la izquierda, por lo 
tanto la concentración de A aumentará. Ante el agregado de B el sistema evoluciona a un nuevo 
estado de equilibrio y si bien ahora las concentraciones de A y B son distintas, la Keq no se 
modifica (siempre y cuando no varíe la temperatura) 
[B]C
o
n
ce
n
tr
ac
ió
n
[M
]
0,2
0,4
0,6
0,8
1,2
1,0
1,4 [A]
2 4 6 8 10
Tiempo (horas)
Variaciones de las concentraciones 
de A y B en función del tiempo, a 25º C
b) (10 puntos) Los resultados de los análisis de sangre arterial de un niño que ingresa a la 
guardia de un hospital son: pCO2=50 mm Hg; [HCO3
-
]=40 mM. Calcule el pH de la muestra de 
sangre e indique el estado ácido base del paciente. Datos: pKa del ácido carbónico = 6,1; [CO2] 
(en mM) = 0,03 pCO2 (en mm Hg) 
 
RTA: 
 
pH es mayor a 7,4: Alcalemia 
Pregunta 2 (40 puntos) 
 
a) (15 puntos) Por un error involuntario, en un turno de trabajos prácticos se utilizó una 
preparación de la enzima ureasa contaminada con un inhibidor NO competitivo. Represente en 
un mismo gráfico la velocidad inicial (Vi) en función de la concentración de sustrato [S] para la 
preparación de ureasa contaminada con el inhibidor y la preparación de ureasa sin contaminar. 
 
RTA: 
 
 Vi 
 
 
 
 
 b) (10 puntos) Indique en cada caso: ¿Cuál sería el diagnóstico más probable si las siguientes 
actividades enzimáticas se encuentran elevadas en el plasma de un paciente?: i) LDH1 y CK-
MB ii) fosfatasa ácida 
RTA: i) infarto miocardio, ii) carcinoma de próstata 
 
c) (15 puntos) Dada la siguiente reacción, catalizada por la enzima aldolasa: 
 
D-fructosa-1,6-bisfosfato <==> dihidroxiacetona fosfato + D-gliceraldehído-3-fosfato 
 
i) Calcule el valor de la energía libre (ΔG’real), a 37°C, cuando las concentraciones son: 
[D-fructosa-1,6-bisfosfato] = 12 mM; [dihidroxiacetona fosfato] = 25 mM; [D-gliceraldehído-3-
fosfato] = 35 mM 
Datos: ΔG°’ = +5,71 kcal/mol;R = 1,987 cal/K mol; ln x = 2,303 log x; t° = 37 °C; ln x = 
2,303 log x 
ii) En las condiciones del punto anterior, ¿la reacción ocurre de manera espontánea? Justifique. 
 
 
 
 
 
RTA: i) Para el cálculo se utiliza la siguiente ecuación: 
 
 = 5710 cal/mol + 1,987 cal/K mol. 310 K. ln 0,0729 
 = +4097 cal/mol 
Es decir, utilizando los datos proporcionados en las unidades adecuadas, la temperatura en 
grados Kelvin (t + 273) y las concentraciones de reactivos y productos en Molar, el resultado 
final es: 
ΔG’real = +4097 cal/mol 
 
 
ii) No será espontánea en el sentido en que está escrita. Todas las reacciones proceden 
espontáneamente en el sentido en que son exergónicas. 
 
Pregunta 3 (40 puntos) 
a) (20 puntos) i) Un paciente presenta una mutación puntual en el gen del receptor de Vitamina 
D que ocasiona un cambio de un aminoácido en la zona de dedos de Zinc. Teniendo en cuenta el 
mecanismo de acción de la vitamina D, explique las posibles consecuencias de dicha anomalía. 
ii) Explique el mecanismo de acción del cortisol y del glucagon. 
 
b) (20 puntos) ¿Qué molécula se deposita en el cerebro en forma de placas en la enfermedad de 
Alzheimer? Describa su formación y procesamiento. 
 
 
RTA: 
 
a) i) El cambio de un aminoácido en la zona de los “dedos de Zinc” del receptor (dominio de 
unión al ADN) podría impedir la unión del receptor al HRE (Hormone Response Element), por 
lo tanto no habría modificación de la transcripción y la vitamina D no ejercería su respuesta 
biológica. Esto generaría el síndrome de resistencia a la Vitamina D, que produce raquitismo. 
 
ii) El cortisol (hormona de naturaleza lipídica; esteroide) difunde a través de la membrana y sus 
receptores específicos son citoplasmáticos, pueden translocar al núcleo, y actúan como factores 
de transcripción modificando la transcripción de genes específicos (mecanismo genómico, 
respuesta lenta). El glucagon, una proteína, no puede atravesar la membrana, y presenta 
receptores específicos en la membrana, que al activarse actúan vía proteína G y AMPc como 
segundo mensajero. Activa mecanismos de fosfo-desfosforilación de enzimas del metabolismo 
(respuesta rápida) o de factores de transcripción (mecanismo lento). 
 
b) Beta amiloide. El beta amiloide un péptido que en su forma más común contiene 42 
aminoácidos. Se forma a partir de una proteína llamada APP (proteína precursora del amiloide) 
por corte proteolítico por las enzimas beta-secretasa y gamma-secretasa. El segmento que 
contiene el beta amiloide está en la porción intramembrana del APP, liberándose luego de la 
acción de estas proteasas. 
 
 
 
 
 
TEMA C 
 
Pregunta 1 (20 puntos) 
a) (10 puntos) Nombre y señale los grupos funcionales limitados por los círculos punteados en 
los compuestos A y B. ¿Qué grupo funcional caracteriza al producto de la reacción entre el 
compuesto A y un ácido carboxílico? Compare las estructuras de A y B ¿cuál de los dos 
compuestos será más soluble en agua? Justifique. 
 
 
 
RTA: a) Los grupos funcionales son: En A, amina y éster; en B, ácido carboxílico y alcohol. 
(Deben señalar cada uno). 
 
 
 
 
 
 
 
A reacciona con un ácido y genera una amida. El compuesto B es más soluble que A porque 
tiene más grupos capaces de formar uniones puente de hidrógeno y por lo tanto, solubilizarse 
en agua. 
 
b) (10 puntos) La Ka de un ácido AH es 10
-4
 M. Plantee la ecuación de disociación de AH y 
calcule cuál será el pH de una solución de este ácido sabiendo que en el equilibrio las 
concentraciones son: [A
-
] = 10
 -3 
M y [AH] = 10
-3 
M. 
 
RTA: Ka= [A-] x [H] / [AH], pH 4 
 
Pregunta 2 (40 puntos) 
 
a) (15 puntos) i) Represente en un mismo gráfico 1/Velocidad inicial (1/Vi) en función de la 
concentración de 1/[Sustrato] para una preparación de ureasa contaminada con un inhibidor No 
competitivo y una preparación de ureasa sin contaminar. ii) Con respecto al trabajo práctico 
donde se determinaron los parámetros cinéticos de la ureasa indique: ¿Cómo determinó la 
velocidad inicial (Vi) para cada concentración de sustrato? 
amina 
éster 
alcohol 
Ácido 
carboxílico 
 
RTA: i) ii) 
 
 
 
 
 
 
 
 
ii) Se determina la cantidad de producto (P) que se va formando en intervalos sucesivos, luego 
de agregar sustrato y enzima e incubando a temperatura adecuada. Se representa en un gráfico la 
cantidad de producto formado (P) en función del tiempo (t). La velocidad inicial de la reacción 
se mide por la pendiente de la tangente a esta curva a tiempo cero. (A tiempos cortos se observa 
una recta, pero luego la formación de producto no es lineal con el tiempo debido a que se van 
modificando las condiciones en las que se realiza la reacción, como cambios en el pH, aparición 
de subproductos, etc.). 
 
b) (10 puntos) Indique qué actividades enzimáticas esperaría encontrar elevados en el plasma 
de un paciente con: i) infarto de miocardio, dentro de las 12 primeras horas después de la 
aparición del dolor; ii) pancreatitis aguda, entre las 36-48 horas después de la aparición del 
dolor 
 
RTA: i) enzimas LDH1 y CK-MB, ii) las enzimas Amilasa y Lipasa 
 
c) (15 puntos) Dadas las siguientes reacciones y sus respectivas ΔG°’: 
X + Y <==> W + Z ΔG°’ = -1,55 kcal/mol 
Y + R <==> Z + T ΔG°’ = +2,82 kcal/mol 
i) Calcule el valor de la ΔG°’ para la siguiente reacción: 
 R + W <==> X + T 
ii) Indique en qué sentido ocurre la reacción, cuando las concentraciones de sustratos y 
productos sean 1M, a 1 atmósfera de presión, pH 7 y temperatura 25° C (o 298 K). 
 
RTA: i) 
 W + Z <==> X + Y ΔG°’ = +1,55 kcal/mol 
 Y + R <==> Z + T ΔG°’ = +2,82 kcal/mol 
 --------------------------------------- 
 R + W <==> X + T ΔG°’ = +4,37 kcal/mol 
 
ii) La reacción ocurre en el sentido contrario a cómo está escrita. 
 
Pregunta 3 (40 puntos) 
 
a) (20 puntos) i) ¿Qué enzimas participan en el control de los niveles intracelulares del AMPc? 
Mencione los correspondientes sustratos y productos. ii) Indique cómo se produce la activación 
de la proteína quinasa C (PKC). 
 
b) (20 puntos) La pepsina es una enzima secretada por células que recubren el estómago, donde 
actúa en la digestión de las proteínas ingeridas. El punto isoeléctrico (pI) de esta proteína es 
aproximadamente 1. 
i) ¿Qué grupos funcionales predominan en la pepsina para conferirle este valor de pI? ¿En qué 
aminoácidos están presentes estos grupos? ii) Si el pH en el estómago es aproximadamente 1,5 y 
en el duodeno aproximadamente 7, prediga la carga eléctrica que tendrá la pepsina en cada uno 
de estos compartimentos. Justifique. 
 
RTA: 
a) i) Adenilil ciclasa (AC) y fosfodiesterasa de AMPc (PDE). 
AC. Sustrato: ATP. Productos: AMPc y PPi. 
PDE. Sustrato: AMPc (y H2O). Producto AMP 
 
a) ii) La proteína quinasa C es una quinasa monomérica con un dominio catalítico (C) y otro 
regulatorio (R). La forma inactiva se encuentra libre en el citosol y en una conformación que 
permite que el dominio R este enfrentado con el dominio C. El dominio R contiene una 
secuencia pseudo-sustrato que ocupa el sitio de unión al sustrato presente en el dominio C. Esto 
evita que PKC pueda fosforilar a su proteína sustrato. Cuando un agonista dispara la hidrolisis 
de fosfoinosítidos, se libera IP3 y DAG (que queda en la membrana). El DAG y el calcio 
(liberado por acción del IP3 sobre el RE) se unen al dominio regulatorio de PKC y ésta adopta 
la forma extendida. En esta conformación el pseudo sustrato deja libre al sitio de unión al 
sustrato. Ahora el sitio de unión al sustrato de la quinasa puede ser ocupado por la proteína 
sustrato, el cual será subsecuentemente fosforilado. (Sepuede responder también con un buen 
esquema). No es necesario que se indique el origen del DAG y el Ca 
 
RTA: b) i) Para tener pI tan bajo, debe ser importante la presencia de grupos funcionales ácidos 
con pKa bajo como carboxilato. Este grupo funcional está presente en la cadena lateral R de los 
aminoácidos aspártico y glutámico y el α-carboxilo del aminoácido carboxilo terminal. ii) Tanto 
en estómago como en duodeno, la pepsina tendrá carga negativa porque el pH del medio es 
mayor que el pI, los grupos carboxilo se encuentran ionizados, cargados negativamente. 
 
 
TEMA D 
 
Pregunta 1 (20 puntos) 
 
a) (10 puntos) Nombre y señale los grupos funcionales limitados por los círculos punteados en 
los compuestos A y B. ¿Qué grupo funcional caracteriza al producto de la reacción entre el 
compuesto B y un ácido carboxílico? Comparando las estructuras de A y B ¿cuál de los dos 
compuestos tendrá mayor solubilidad en agua? Justifique. 
 
 
RTA: 
a) Los grupos funcionales son: En A: amina y alcohol, en B: alcohol. (Deben señalar cada 
uno). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Si B reacciona con un ácido genera un éster. El compuesto A es más soluble que B porque tiene 
más grupos capaces de formar uniones puente de hidrógeno y grupos con carga eléctrica, y por 
lo tanto, de solubilizarse en agua. 
 
b) (10 puntos) La estructura que se muestra corresponde al ácido pirúvico. Plantee la ecuación 
de disociación de este ácido. Indique cómo se modifica la concentración del ácido cuando a 1 
litro de solución 1,5 M del mismo se agrega 1 litro de NaOH 1N. Justifique. Dato: pKa 2,55 
 
 
RTA: 
 
 
 
Cuando se agrega una base, la concentración del ácido disiminuye porque los iones hidroxilo 
liberados por la base se combinarán con los protones y el equilibrio se desplazará a la derecha, 
disminuyendo la concentración del ácido. 
 
Pregunta 2 (40 puntos) 
 
a) (15 puntos) i) Represente en un mismo gráfico 1/Velocidad inicial (1/Vi) en función de la 
concentración de 1/[sustrato] para una preparación de ureasa contaminada con un inhibidor 
competitivo y la preparación de ureasa sin contaminar. ii) Con respecto al trabajo práctico 
donde se determinaron los parámetros cinéticos de la ureasa indique: ¿Cómo determinó la 
velocidad inicial (Vi) para cada concentración de sustrato? 
 
 
 
RTA: a) i) ii) ii) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
amina 
alcohol 
alcohol 
 
ii) Se determina la cantidad de producto (P) que se va formando en intervalos sucesivos, luego 
de agregar sustrato (S) y enzima (E) e incubando a temperatura adecuada, y se representa en un 
gráfico la cantidad de (P) en función del tiempo (t). La V inicial de la reacción se mide por la 
pendiente de la tangente a esta curva a t cero. (A tiempos cortos se observa una recta, pero luego 
la formación de P no es lineal con en el t debido a que se van modificando las condiciones, 
como cambios en el pH, aparición de subproductos, etc.). 
 
b) (10 puntos) Indique qué actividades enzimáticas esperaría encontrar elevados en el plasma 
de un paciente con: i) carcinoma de próstata, ii) lesión de las vías biliares 
 
RTA: i) La fosfatasa ácida. ii) Las enzimas que indican lesión de las vías biliares son la 
fosfatasa alcalina, la 5`Nucleotidasa y la Gamma-Glutamiltranspeptidasa (pueden incluir alguna 
hepática como GPT y GOT, ya que podría asociarse también con daño hepático). 
 
c) (15 puntos) Dadas las siguientes reacciones y sus respectivas ΔG°’: 
 A + B <==> C + D ΔG°’ = -3,42 kcal/mol 
 E + B <==> D + F ΔG°’ = -2,53 kcal/mol 
i) Calcule el valor de la ΔG°’ para la siguiente reacción: 
 F + A <==> C + E 
ii) Indique en qué sentido ocurre la reacción, cuando las concentraciones de sustratos y 
productos sean 1M, a 1 atmósfera de presión, pH 7 y 25° C (o 298 K) de temperatura 
 
RTA: c) i) ΔG°’ = -0,89 kcal/mol 
 
 A + B <==> C + D ΔG°’ = -3,42 kcal/mol 
 D + F <==> E + B ΔG°’ = 2,53 kcal/mol 
----------------------------------------------------------------------- 
 F + A <==> C + E ΔG°’ = -0,89 kcal/mol 
 
ii) La reacción ocurre en el sentido que está escrita. 
 
 
Pregunta 3 (40 puntos) 
 
a) (20 puntos) i) Indique cómo se produce la activación de una proteína G heterotrimérica. ii) 
¿Qué enzimas participan en el control de los niveles intracelulares del AMPc? Mencione los 
correspondientes sustratos y productos 
 
b) (20 puntos) Las histonas son proteínas que se encuentran en el núcleo de células eucariotas, 
fuertemente ligadas al ADN. El punto isoeléctrico (pI) de las histonas está entre 10-11. 
i) ¿Qué grupos funcionales predominan en las histonas para conferirle este valor de pI? ¿En qué 
aminoácidos están presentes estos grupos? 
ii) Si el pH fisiológico es aproximadamente 7,4, prediga la carga que tendrán las histonas 
nucleares. Justifique. ¿De qué manera contribuyen estos residuos a la unión fuerte de las 
histonas con el ADN? 
 
RTA: a) i) La proteína G en su forma inactiva tiene una estructura heterotrimérica y GDP unido 
a la subunidad alfa. La unión de un ligando a un receptor tipo 7TMS activa el intercambio de 
GDP por GTP y la disociación de la subunidad alfa del dímero beta-gamma. La subunidad alfa-
GTP activa al sistema efector correspondiente para generar los 2dos mensajeros. (Por la 
actividad de GTPasa, la subunidad alfa-GTP se transforma en alfa-GDP, y ésta se asocia con el 
dímero beta-gamma retornando así al estado basal. Se puede responder también con un buen 
esquema.) 
a) ii) Adenilil ciclasa (AC) y fosfodiesterasa de AMPc (PDE). 
AC. Sustrato: ATP. Productos: AMPc y PPi. 
PDE. Sustrato: AMPc (y H2O). Producto AMP 
 
b) i) Para tener pI tan alto, debe ser importante la presencia de grupos funcionales básicos con 
pKa alto como amino y guanidino. Estos grupos funcionales están presentes en la cadena lateral 
R de los aminoácidos lisina y arginina y en el α-amino del aminoácido amino terminal. NO 
puede ser la histidina, cuyo R tiene un pKa = 6. ii) Las histonas tendrán carga positiva porque el 
pH del medio es menor que el pI, los grupos amino y guanidino se encuentran ionizados, 
cargados positivamente. Los aminoácidos positivamente cargados interactúan con los grupos 
fosfato presentes en el ADN, negativamente cargados a pH 7,4.