choice seminario 12

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DEPARTAMENTO DE BIOQUÍMICA HUMANA 
CÁTEDRA 1 MATERIA QUÍMICA BIOLÓGICA II - CICLO LECTIVO 2020 
 
 
AUTOEVALUACIÓN 
 
SEMINARIO 12 – Reacciones rédox 
 
TP 12 - Digestión de proteínas, glúcidos y lípidos. 
Intolerancia a la lactosa. Metabolismo de fructosa 
y galactosa. 
 
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CÁTEDRA 1 MATERIA QUÍMICA BIOLÓGICA II - CICLO LECTIVO 2020 
1) Los sistemas rédox oxaloacetato/malato y NAD+ /NADH + H+ poseen potenciales 
estándares rédox de -0,17 v y -0,32 v, respectivamente. En condiciones estándar, se 
cumplirá que: 
a) El oxaloacetato oxida al NADH. 
b) El NAD+ oxida al malato. 
c) Se está en situación de equilibrio. 
d) No se realizará ninguna oxidación/reducción. 
 
Comentarios 
Al enfrentarse dos pares rédox, se reducirá espontáneamente la especie oxidada del par 
que tiene mayor potencial de reducción (E°). Por lo tanto, se oxidará la especie reducida 
del par que tiene menor E°. Por consenso, en un par rédox la especie oxidada se escribe 
a la izquierda y la especie reducida a la derecha. 
En este caso, el par rédox oxaloacetato/malato tiene el mayor E°, por lo que el 
oxaloacetato se reduce, oxidando al NADH + H+. 
 
 
2) Dados los siguientes potenciales de reducción, indique cuál sustancia actuará 
como agente oxidante en condiciones estándar. 
E°´ NAD+/NADH + H+ = -0,32 v 
E°´ FAD/FADH2 = -0,12 v 
a) FADH2 
b) NAD+ 
c) FAD 
d) NADH + H+ 
 
Comentarios 
Actuará como agente oxidante la especie oxidada del par que tenga el mayor potencial de 
reducción. El par rédox FAD/FADH2 tiene el mayor E°’, por lo que el FAD se reduce, 
actuando como agente oxidante, es decir, va a oxidar al NADH + H+. 
 
 
3) Indique la variación de energía libre estándar que se produce al pasar un par de 
electrones desde NADH + H+ al piruvato. 
E°´ NAD+/NADH + H+ = -0,32 v 
E°´ PIRUVATO/LACTATO = -0,185 v 
F = 23062 cal/v mol 
a) 6,22 kcal/mol 
b) 23,06 kcal/mol 
c) -6,22 kcal/mol 
d) -23,06 kcal/mol 
 
Comentarios 
E’ = E°´ PIRUVATO/LACTATO - E °´NAD+/NADH + H+ = - 0,185 v - (-0,32 v) = 0,135 v 
G’ = -nF E’ = -(2 . 23062 cal/v mol . 0,135 v) = -6226 cal/mol = -6,22 kcal/mol 
 
 
 
 
 
 
 
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4) Dados los siguientes potenciales de reducción, indique cuál sustancia actúa 
como agente reductor en condiciones estándar. 
E°´ piruvato/lactato = -0,185 v 
E°´ fumarato/succinato = -0,031 v 
a) lactato 
b) fumarato 
c) piruvato 
d) succinato 
 
Comentarios 
Actúa como agente reductor la especie reducida del par que tenga el menor potencial de 
reducción. En este caso, el par rédox piruvato/lactato tiene el menor E°’, por lo que el 
lactato se oxidará (actuando como agente reductor) reduciendo al fumarato. 
 
 
5) El valor E°´ del sistema ácido dehidroascórbico/ácido ascórbico es 0,08 v y el de 
glutatión oxidado/reducido es -0,23 v. ¿Qué ocurrirá en condiciones estándar? 
a) El glutatión reducido se oxida y el ácido dehidroascórbico se reduce. 
b) El glutatión oxidado se reduce y el ácido ascórbico se oxida. 
c) Tanto el glutatión reducido como el ácido ascórbico se oxidan. 
d) Tanto el glutatión reducido como el ácido ascórbico se reducen. 
 
Comentarios 
Al enfrentarse dos pares rédox, se reducirá espontáneamente la especie oxidada del par 
que tiene mayor potencial de reducción, mientras que se oxidará la especie reducida del 
par que tiene menor potencial de reducción. En este caso, se reduce el ácido 
dehidroascórbico y se oxida el glutatión reducido. 
 
 
6) Indique la variación de energía libre estándar que se produce al pasar un par de 
electrones desde el malato al NAD+. 
E°´ OXALACETATO/MALATO = -0,166 v 
E°´ NAD+/NADH + H+ = -0,32 v 
F = 23062 cal/v mol 
a) -7,1 kcal/mol 
b) -22,4 kcal/mol 
c) 7,1 kcal/mol 
d) 22,4 kcal/mol 
 
Comentarios 
E°’ = E°´ NAD+/NADH + H+ - E °´ OXALACETATO/MALATO = - 0,32 v - (-0,166 v) = - 0,154 v 
G°’ = -nF E°’= - (2 . 23062 cal/v mol . (- 0,154 v))= 7103 cal/mol = 7,1 kcal/mol 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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7) Dados los siguientes potenciales de reducción, indique la respuesta correcta en 
condiciones estándar. 
E°´ NAD+/NADH + H+ = -0,32 v 
E°´ FAD/FADH2 = -0,12 v 
E°´ O2/H2O = 0,82 v 
a) La oxidación del NADH + H+ en presencia de oxígeno libera mayor energía 
b) La oxidación del FADH2 en presencia de oxígeno libera mayor energía 
c) El oxígeno se oxida en presencia de NADH + H+ 
d) Se transportan electrones del oxígeno al agua 
 
Comentarios 
Dado que G°= -nFE°, en condiciones estándar, la reacción entre los pares rédox que 
tengan mayor diferencia de potencial (E°) será aquella que liberará más energía. 
En este caso, la diferencia de potencial entre los pares rédox O2/H2O y NAD+/NADH + H+ 
es mayor que entre los pares O2/H2O y FAD/FADH2, por lo que la oxidación de NADH + 
H+ en presencia de oxígeno libera mayor energía. 
 
 
8) Calcule la Keq de la siguiente reacción a 25°C y pH 7 
 
Xred + NAD+ Zoxi + NADH + H+ E°´ = - 0,089 v 
R = 1,987 cal/mol K 
F = 23062 cal/v mol 
 
a) 9,7 x 10-4 
b) 1022,5 
c) 1,936 
d) 7 
 
Comentarios 
G0’ = -nFE°’= -[2 . 23062 cal/v mol . (- 0,089 v)] = 4105 cal/mol 
G0’ = -RT lnKeq 
Keq= e – (G/RT) = e – [(4105 cal/mol) / (1,987 cal/mol K . 298 K)] = 0,00097 = 9,7 x 10-4 
 
 
9) Dada la siguiente reacción, indique cuál será el valor de G°´ y el sentido de la 
reacción en condiciones estándar. 
 
piruvato + NADH + H+ → lactato + NAD+ 
E°´ piruvato/lactato = -0,185 v 
E°´NAD+ /NADH + H+ = -0,32 v 
F = 23062 cal/v mol 
a) + 6,2 kcal/mol – en el sentido que está escrita la reacción 
b) – 6,2 kcal/mol – en el sentido que está escrita la reacción 
c) + 6,2 kcal/mol – en el sentido contrario al que está escrita la reacción 
d) – 6,2 kcal/mol – en el sentido contrario al que está escrita la reacción 
 
Comentarios 
E0’= E°´ PIRUVATO/LACTATO - E °´NAD+/NADH + H+ = - 0,185 v - ( -0,32 v) = 0,135 v 
G0’= -nFE’= -(2 . 23062 cal/v mol . 0,135 v) = -6227 cal/mol = - 6,23 kcal/mol 
Como G0’ es negativa, la reacción ocurre en el sentido en el que está planteada. 
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10) Calcule la Keq de la siguiente reacción a 25°C y pH 7. 
 
Zred + NAD+ → Zoxi + NADH + H+ E°’ = - 0,115 v 
R = 1,987 cal/mol K 
F = 23062 cal/v mol 
a) 8,9 
b) 7707,8 
c) 1,3 x 10-4 
d) 2,19 
 
Comentarios 
G0’= -nFE’= -[2 . 23062 cal/v mol . (-0,115 v)] = 5304 cal/mol 
G0’= -RT lnKeq 
Keq= e – (G/RT) = e – [(5304 cal/mol) / (1,987 cal/mol K . 298 K)] = 0,00013 = 1,3 x 10-4 
 
 
11) Indique la afirmación correcta sobre la digestión de proteínas. 
a) La digestión de proteínas comienza en la boca por acción de la amilasa salival. 
b) La digestión de proteínas se inicia en el estómago por acción conjunta del ácido 
clorhídrico y de la pepsina. 
c) En las células epiteliales del intestino se absorben aminoácidos libres mediante el 
mecanismo de pinocitosis. 
d) Luego de la absorción, pasan pequeños péptidos a circulación portal. 
 
Comentarios 
Las enzimas proteolíticas se producen en el estómago, en el páncreas y en el intestino 
delgado. Por lo tanto, el inicio de la proteólisis se da en el estómago donde el pH 1-2 
generado por el ácido clorhídrico desnaturaliza las proteínas de la dieta y transforma al 
pepsinógeno secretado por las células principales del estómago en pepsina. La pepsina 
mediante su actividad endopeptidasa comienza a hidrolizar algunos enlaces peptídicos de 
las proteínas de la dieta. Las enzimas pancreáticas continúan la hidrólisis, obteniéndose 
oligopéptidos y aminoácidos libres. En el lumen los aminoácidos se absorben por un 
mecanismo de transporte activo secundario acoplado al transporte de sodio y los 
pequeños péptidos se absorben por pinocitosis. Finalmente, para pasar a circulación 
portal, todos los oligopéptidos se hidrolizan a aminoácidos dentrodel enterocito. Por su 
parte, la amilasa salival no es una enzima proteolítica, sino que hidroliza glucógeno y 
almidón. 
 
12) Indique la opción correcta sobre los ácidos grasos de cadena corta y media. 
a) Están constituidos por más de 12 átomos de carbono. 
b) Se empaquetan en quilomicrones. 
c) Son absorbidos directamente por las células epiteliales intestinales. 
d) En recién nacidos, son el producto de hidrólisis de la lipasa pancreática. 
 
Comentarios 
Los ácidos grasos de cadena corta y media contienen hasta 12 átomos de carbono. En el 
intestino, estos ácidos grasos son absorbidos directamente por las células epiteliales y 
circulan unidos a albúmina. Son los ácidos grasos de cadena larga los que por su alta 
insolubilidad necesitan emulsionarse con sales biliares y empaquetarse en lipoproteínas 
para su absorción. 
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En los recién nacidos no está bien establecida la secreción de lipasa pancreática, por lo 
tanto en ellos la lipasa lingual y la lipasa gástrica son las encargadas de hidrolizar los 
ácidos grasos de cadena corta y media. 
 
 
13) ¿Cuáles son los hidratos de carbono que se absorben en el intestino al ingerir 
un té con cuatro cucharadas de azúcar? Tenga en cuenta que el té por sí mismo no 
aporta energía calórica de ningún tipo. 
a) 100% glucosa 
b) 50% galactosa y 50% glucosa 
c) 50% fructosa y 50% glucosa 
d) 25% glucosa, 25% galactosa, 25% xilosa y 25% fructosa 
 
Comentarios 
El azúcar de la infusión es sacarosa. Está compuesta por una unidad de glucosa y otra de 
fructosa unidas por enlaces α-1,4. Por lo tanto, al desdoblarse por la sacarasa en el ribete 
en cepillo del intestino, se hidroliza a una unidad de glucosa y una de fructosa por 
molécula de sacarosa. El té de la infusión no aporta hidratos de carbono ni ninguna otra 
molécula que aporte energía calórica. 
 
 
14) ¿Cuál de las siguientes alteraciones bioquímicas se corresponden con la 
intolerancia a la lactosa? 
a) Aumenta la acidez de las heces debido a procesos de fermentación por bacterias 
intestinales. 
b) La causa de la enfermedad se debe a una deficiencia en un transportador de lactosa de 
las células endoteliales intestinales. 
c) En el test del hidrógeno espirado, disminuye la concentración de hidrógeno medido. 
d) Presenta valores elevados de glucemia tras la ingesta de una solución con lactosa. 
 
Comentarios 
La causa de la intolerancia a la lactosa es la deficiencia de la enzima Lactasa en el 
intestino delgado. La lactosa, que no puede ser hidrolizada en glucosa y galactosa, pasa 
al colon donde las bacterias la metabolizarán por fermentación produciendo ácidos 
orgánicos, H2 y otros gases. Esto disminuye el pH de las heces y aumenta la 
concentración de H2 espirado. Tampoco se observa el aumento de la glucemia que se 
corresponde a la ingesta de lactosa dado que para absorberse sería necesario que el 
disacárido se desdoblara en sus monómeros constituyentes y esto no es posible por la 
deficiencia de lactasa. 
 
 
15) ¿Qué método diagnóstico se corresponde a la intolerancia a la lactosa y cuál de 
estos cree más apropiados para realizar en un niño de 7 años con diarrea acuosa? 
a) Biopsia de intestino delgado para analizar la actividad de la enzima lactasa 
b) Secuenciación del gen que codifica para la lactasa para analizar posibles mutaciones 
c) Determinación de pH en heces 
d) Determinación de niveles de galactosa y galactosa-1-P en sangre 
 
Comentarios 
Los métodos diagnósticos más comúnmente usados para la intolerancia a la lactosa son 
aquellos no invasivos, como la medición del pH y la determinación de la presencia de 
azúcares no reductores en heces, siempre acompañado de una clínica compatible. 
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16) ¿Por qué puede resultar tóxica la ingesta de grandes cantidades de fructosa? 
a) Presenta un índice glucémico superior a la glucosa, por lo que podría llevar a niveles 
de glucosa en sangre muy elevados. 
b) En el hígado la fructoquinasa no presenta regulación enzimática, y al no activarse no 
metaboliza el exceso de fructosa que tiene un efecto osmótico en la sangre. 
c) El metabolismo rápido de la fructosa por la fructoquinasa causaría una depleción de 
ATP y de Pi. 
d) La fructoquinasa hepática presenta un alto Km y baja Vmáx, lo que genera un aumento 
de fructosa libre con daño hiperosmolar. 
 
Comentarios 
La fructosa (a través de GLUT-5) se absorbe más lentamente que la glucosa (SGLT y 
GLUT-5) en el intestino delgado, por lo que tiene un índice glucémico menor. 
Ante el consumo de grandes cantidades de fructosa, en el hígado se puede producir un 
secuestro de Pi, ya que se metaboliza por la enzima fructoquinasa que no es regulable y 
tiene una Vmáx elevada y alta afinidad por la fructosa por lo que la fosforilación de 
fructosa por el hígado está pobremente controlada y se producen altos niveles de 
fructosa-1-P. La siguiente reacción catalizada por la aldolasa es más lenta, por lo que se 
acumula fructosa-1-P y el Pi no se encontrará disponible para la síntesis de ATP. Por lo 
tanto, se produce un cuello de botella en la vía con secuestro de Pi en fructosa-1-P, que 
se acumula. 
 
 
17) En relación con el metabolismo de la fructosa, marque la opción correcta. 
a) En condiciones normales, hay mayor síntesis de ácidos grasos en el hígado tras la 
ingesta de fructosa en comparación con la ingesta de glucosa en iguales cantidades. 
b) Una deficiencia de la enzima fructoquinasa impide que el músculo esquelético pueda 
obtener energía a partir de la oxidación de la fructosa. 
c) La deficiencia de la enzima aldolasa B produce un aumento en la producción de lactato 
y de ácidos grasos tras la ingesta de grandes cantidades de fructosa. 
d) La fructosa se metaboliza en el hígado a través de una hexoquinasa estrictamente 
regulada por los niveles de insulina y glucagón. 
 
Comentarios 
La fructosa se metaboliza en el hígado y en el músculo por diferentes isoenzimas. En el 
hígado, la fructosa se fosforila a fructosa-1-fosfato por la enzima fructoquinasa, la cual 
carece de regulación hormonal y metabólica y tiene una elevada Vmáx y bajo Km por la 
fructosa. Estas condiciones llevan a que toda la fructosa que ingresa al hígado se 
metabolice e ingrese a la glucólisis. El exceso de fructosa metabolizado genera acetil-CoA 
que se derivará para la síntesis de ácidos grasos. 
 
 
18) ¿Cuáles son las principales causas de las manifestaciones de la galactosemia 
en un recién nacido? 
a) Deficiencia en la síntesis de galactocerebrósidos, lo que conduce a las manifestaciones 
neurológicas. 
b) Deficiente absorción intestinal de galactosa, generándose productos tóxicos por el 
metabolismo de bacterias intestinales. 
c) Generación de metabolitos intermedios, como galactitol y galactosa-1-P, que al 
acumularse generan efectos tóxicos en las células. 
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d) Glicosilación de proteínas por aumento de la galactosemia. 
 
Comentarios 
El daño en la galactosemia es causado por la acumulación de sustancias tóxicas más que 
por ausencia de un metabolito esencial. Se debe a la deficiencia de enzimas implicadas 
en su metabolismo, causando una acumulación de galactosa-1-P (secuestrando Pi) y de 
galactitol. La síntesis de galactosa a partir de UDP-glucosa no se ve afectada. 
 
 
19) En relación con la galactosemia, ¿cuál de las siguientes afirmaciones se 
relaciona con la deficiencia de la enzima galactosa-1-P uridiltransferasa? 
a) No se puede formar sorbitol a partir de galactosa. 
b) No se puede catalizar la fosforilación de la galactosa en galactosa-1-P 
c) No se puede convertir la UDP-galactosa en UDP-glucosa 
d) No se puede formar UDP-galactosa a partir de galactosa-1-P y UDP-glucosa 
 
Comentarios 
La enzima galactosa-1-P uridiltransferasa cataliza la transferencia de UDP desde la UDP-
glucosaa la galactosa-1-P, generando UDP-galactosa y glucosa-1-P. 
 
 
20) Indique cuál de las siguientes afirmaciones define “índice glucémico” 
a) Aumento de la glucemia después de consumir alimentos comparado con el producido 
por el consumo de cantidad equivalente de cualquier monosacárido 
b) Aumento de la glucemia después de consumir un alimento comparado con el aumento 
de glucemia producido por el consumo de una cantidad equivalente de glucosa libre. 
c) Aumento en la concentración de insulina después de consumir alimentos comparado 
con el producido por el consumo de cantidad equivalente de cualquier monosacárido. 
d) Aumento en la concentración de insulina después de consumir un alimento en 
comparación con el producido ante el consumo de una cantidad equivalente de glucosa 
libre. 
 
Comentarios 
El índice glucémico evalúa en qué medida los alimentos que contienen glúcidos elevan la 
glucemia en comparación con la misma cantidad de glucosa pero en forma de libre. El 
índice glucémico de los alimentos varía entre 0 y 1. Los alimentos que presentan menor 
índice glucémico son considerados más beneficiosos porque causan menos fluctuaciones 
en la secreción de insulina.