TALLER FINAL DE BIOQUMICAJeison Torres Caballero QUMICA Y FARMACIA.1- A que se deba que en una persona que tenga ausencia gentica de la enzima fructosa 1,6 bifosfatasa pueda tener como consecuencia la inhabilidad de producir glucosa del lactato. R/. La fructosa 1,6-bifosfatasa (FBPasa) es una enzima clave en la gluconeognesis. Acta catalizando la escisin de fructosa-1,6-bifosfato en fructosa-6-fosfato y fosfato inorgnico. Las FBPasas son codificadas por dos genes,FBP1yFBP2. El gen FBP1consta de 7 exones y se localiza en el cromosoma 9q22.2-22.3 (cromosoma 9, brazo largo, regin 22) y da lugar a una protena de 362 aminocidos, localizada en el hgado. Sin embargo, los problemas derivados de la deficiencia de la FBPasa son causados por mutaciones localizadas en el genFBP1que codifica una protena de 339 aminocidos, localizada principalmente en el msculo, y con una identidad de secuencia del 77%. Su deficiencia es causada principalmente por un desorden metablico de origen primario, autosmico, recesivo, que se manifiesta principalmente con hipoglicemia y acidosis metablica. Esta produce una acumulacin de precursores gluconeognicos (ejemplo,aminocidos, lactato,cetonas). Los episodios en elrecin nacidoa menudo son letales. Episodios posteriores se producen a menudo por ayunos o infecciones febriles. A medida que el paciente alcanza la primera infancia, mejora latoleranciaalayunoy el desarrollo se torna normal.2. Las enfermedades de Von Gierkes, PompeS y McArdle estn relacionado con alteraciones del metabolismo de que compuesto del organismo y explique el mecanismo de la alteracin y que produce en el organismo

R/.Las enfermedades por depsito de glucgeno se caracterizan por una concentracin tisular anormal (> 70 mg / g de hgado o > 15mg/g de msculo), con estructura anormal de la molcula de glucgeno o ambas.Debido a que el hgado y el msculo presentan cantidades abundantes de glucgeno son los tejidos que se afectan con mayor frecuencia.Desde el punto de vista histrico las enfermedades por deposito de glucgeno se clasificaron de forma numrica en el mismo orden en que su identificacin de los efectos enzimticos llega hasta el numero VII.Existen dos grandes categoras de enfermedades por depsito de glucgeno: las glucogenosis de fisiopatologa heptico-hipoglucmica (deposito de glucgeno en el hgado) y las glucogenosis de fisiopatologa energtico-muscular (deposito de glucgeno en msculo esqueltico y/o cardaco. A su vez, las glucogenosis de fisiopatologa heptico-hipoglucmica se pueden clasificar en dos grupos que presentan un cierto solapamiento:El primer grupo de glucogenosis heptico hipoglucmicas se caracteriza por hepatomegalia y por hipoglucemia en ayunas, debido a la escasa capacidad del hgado para metabolizar glucgeno y producir la liberacin de la glucosa.Las enfermedades de este grupo son el dficit de glucosa-6-fosfatasa (tipo I) y el dficit de la encima desramificante (Tipo III), el dficit de la fosforilasa heptica (tipo II) y el dficit de la fosforilasacinasa (tipo VI a). El segundo grupo de glucogenosis heptico hipoglucmicas se caracteriza por la cirrosis heptica y hepatomegalia, se acompaa de la acumulacin de formas anmalas de glucgeno que pueden ser la causa de la lesin hepatocelular. En este grupo se incluyen el dficit de la enzima ramificadora (tipo IV) y el dficit de la enzima desramificadora (Tipo III).Con respecto a las Glucogenosis de fisiopatologa energtico-muscular (deposito de glucogeno en msculo esqueltico y/o cardaco). Estn constituidas por el dficit de fosforicaza muscular (tipo V), el dficit de fosfofructoquinasa (tipoVII), el dficit de de la fosfoglicerato mutasa y el dficit de la subunidad M de LDH. El cuadro clnico se caracteriza por dolor muscular, mioglobinuria y elevacin de las enzimas musculares tras el ejercicio intenso. Debido que este tipo de enfermedades se caracterizan por la interrupcin de de la va de degradacin de glucgeno hacia lactato, la incapacidad de elevar lactato sanguneo en respuesta al ejercicio constituye una prueba diagnstica de utilidad en este tipo de enfermedades. El dficit de enzima desramificadora presenta un sndrome de superposicin entre ambos clasificaciones.Por ltimo conviene exponer por separado la enfermedad por dficit de la -glucosidasa lisosomica sin repercusin de sobre el metabolismo de hidratos de carbono ni sobre la homeostasis de la glucemia.3. A qu se debe la intolerancia a la fructosa, y qu le puede suceder a una persona que tiene esta alteracin en el organismo? Explique por qu la ingestin de leche mejora los sntomas. R/.Cuando el nio comienza a alimentarse con frutas, papillas azucaradas o verduras, la sacarosa (azcar) se degrada y libera fructosa y glucosa. La fructosa no se degrada bien, debido al defecto enzimtico dealdolasa Bycomienza a acumularse fructosa-1-P dentro de las clulas. Esta acumulacin inhibe la produccin de glucosa, causandohipoglucemia, y unadeficiencia de ATP,fuente de energa indispensable para el organismo.Aparecen unos sntomas rpidos de intoxicacin: nauseas, vmitos,letargia, deshidrataciny disfuncin heptica. A la larga puede aparecer tambin lesin renal y cerebral.

La intolerancia hereditaria a la fructosa es una condicin inherente donde el cuerpo no produce los compuestos qumicos necesarios para metabolizar la fructosa (azcar de la fruta) en el hgado. La fructosa normalmente es absorbida por el cuerpo desde el intestino delgado, pero en el hgado el cuerpo echa en falta la enzima Fructosa 1-Fosfato Aldolasa (cdigo de clasificacin de la encima EC 2.1.2.13), la cual es una enzima clave en el metabolismo posterior de la fructosa. La fructosa ingerida es convertida a fructosa 1-fosfato, el cual se metaboliza ms adelante a gliceraldehdo 3-fosfato. Este componente es parte del metabolismo normal de los azcares, conocido como gliclisis, el cual es el principal mecanismo generador de energa en el cuerpo.

4. Una de las consecuencias del padecimiento de la galactosemia (cantidad excesiva de galactosa en sangre) es produccin de cataratas, explique la causa de esa anomala, y decir que otros sntomas puede tener las personas con este trastorno metablico.R/.Alteracin del metabolismo de la galactosa.La galactosa junto a la glucosa forma lactosa, que es el principal hidrato de carbono de la leche, tras la hidrlisis de este disacrido en el intestino, es absorbida la galactosa y convertida en glucosa por accin delas enzimas: -Galactoquinasa. -Galactosa 1fosfato uridil transferasa. -Uridin de fosfato galactosa 4epimerasa. Deficiencia de galactoquinasaImpide la fosforilacin de la galactosa a galactosa 1P. Toda galactosa ingerida es transformada en galactitol o es excretada como galactosa. La acumulacin de galactitol en el cristalino produce cataratas. La herencia es autosmica recesiva y el gen ha sido localizado en el cromosoma 17q21-22.Produccin de cataratasPresencia de cataratas, sin existencia de compromiso de ningn otro rgano. Las cataratas se producen por la acumulacin de galactitol producido por accin de aldolasa reductasa. El galactitol que se acumula en el cristalino produce edema de este con desnaturalizacin de protenas.Otros sntomasCirrosisdel hgado, muerte (si hay galactosa en la dieta), retraso en el desarrollo del lenguaje, ciclos menstruales irregulares, disminucin de la funcin de los ovarios que lleva a insuficiencia ovrica, discapacidad intelectual, infeccin grave con bacterias (sepsis porE.coli), temblores y funciones motoras incontrolables.sta se caracteriza por causar daos en el hgado, riones y sistema nervioso central, entre otros sistemas.

5. Explique la funcin de la enzima citrato liasa en al sntesis de cidos grados en el citoplasma.R/.El citrato transporta grupos acetilos desde la mitocondrias al citoplasmaEl primer obstculo bioqumico de la sntesis de cidos grasos es que la sntesis tiene lugar en el citoplasma, mientras que la acetil-CoA, la materia prima para la sntesis de cidos grasos, se forma en las mitocondrias. Estos orgnulos no son muy permeables a la acetil-CoA. Cmo se transfieren las molculas de acetil-CoA al citoplasma? El problema se resuelve transportando acetil-CoA fuera de las mitocondrias en forma de citrato. El citrato se forma en la matriz mitocondrial mediante la condensacin de acetil-CoA y oxalacetato:

Esta reaccin es la que inicia el ciclo del cido ctrico cuando se necesita energa. Cuando se han cubierto las necesidades energticas de una clula, el citrato es trasladado al citoplasma mediante una protena de transporte, donde es escindido por la ATP-citrato liasa a costa de una molcula de ATP generando acetil-CoA citoplasmtico y oxalacetato.

Las reacciones de transporte y escisin se tienen que llevar a cabo ocho veces para suministrar todos los tomos de carbono necesarios para sintetizar palmitato.Adems de ser un precursor para la sntesis de cidos grasos, el citrato acta como molcula seal. Inhibe la fosfofructoquinasa, que controla la velocidad de la gluclisis (p. 288). En el citoplasma, el citrato indica un estado rico en energa, una seal de que no hay necesidad de oxidar glucosa.

6. Por qu en una persona que sufre una deficiencia de la enzima acetil-CoA-carboxilasa (enzima que acta en el primer paso de la biosntesis de los cidos grasos) se le puede acumular cidos grasos de cadena corta en el suero u orina?

R/.La energa de las grasas nos ayuda a seguir adelante cuando el cuerpo se est quedando sin su principal fuente de energa, un tipo de azcar llamado glucosa. Nuestros cuerpos consumen las grasas cuando pasamos un largo perodo sin comer, por ejemplo, cuando salteamos una comida o mientras dormimos.Cuando la enzima acetil-CoA-carboxilasa falta o no funciona correctamente, el cuerpo no puede descomponer la grasa y usarla para producir energa, entonces slo utiliza glucosa. A pesar de que la glucosa es una buena fuente de energa, no hay suficiente. Cuando se termina, el cuerpo trata de usar las grasas sin xito. Esto hace que la sangre tenga un nivel bajo de azcar, lo cual se denomina hipoglucemia, y que se acumulen sustancias nocivas en la sangre.

7. Explique las reacciones de la -oxidacin de un cido graso de cadena larga.R/.Lacarnitina funciona para traslocar las molculas de acil-CoA al interior de lamatriz mitocondrial, ya que la membrana mitocondrial interna es impermeable a los acil-CoA.La carnitina se encarga de llevar los gruposaciloal interior de la matriz mitocondrial por medio del siguiente mecanismo.La carnitina es fuertemente inhibida por elmalonil-CoA, uno de los pasos reguladores en el proceso de lipognesis.1. La enzimacarnitina palmitoiltransferasa I(CPTI) de la membrana mitocondrial externa elimina elcoenzima Ade la molcula de acil-CoA y, a la vez, la une a la carnitina situada en el espacio intermembrana, originadoacilcarnitina; el CoA queda libre en elcitosolpara poder activar otro cido graso.2. A continuacin, una protena transportadora, llamadatranslocasa, situada en la membrana mitocondrial interna, transfiere laacilcarnitinaa la matriz mitocondrial y, paralelamente, lacarnitina palmitoiltrasnferasa II(CPTII) une una molcula de CoA de la matriz al cido graso, regenerando as el acil-CoA .3. La carnitina se devuelve al espacio intermembrana por la protena transportadora y reacciona con otro acil-CoA, repitindose el ciclo.La carnitina, tambin reconocida como vitamina B11, es un derivadoaminoacdicoque participa en el circuito vascular reduciendo niveles detriglicridosycolesterolensangre. Se produce naturalmente en elhgadoa partir de losaminocidosL-metioninay la L-lisina.

Activacin de un cido graso y traslocacin de acil-CoA resultante por la carnitinaRojo: acil-CoA,verde: carnitina,Rojo+verde:acilcarnitina,CoASH: coenzima A,CPTI: carnitina palmitoiltransferasa I,CPTII: carnitina palmitoiltransferasa II,1: acil-CoA sintetasa,2: translocasa,A: membrana mitocondrial externa,B: espacio intermembrana,C: membrana mitocondrial interna,D: matriz mitocondrial.

8. Explique que es balance nitrogenado, cuando es negativo y cuando es positivo. R/.Equilibrio Nitrogenado. En el ser humano, la principal fuente de sustancias nitrogenadas son las protenas de la dieta. Como estos compuestos, a diferencia de carbohidratos y grasas, no se almacenan como reserva, los niveles en las clulas se regulan por el equilibrio entre anabolismo y catabolismo, es decir un balance entre biosntesis y degradacin de protenas, a lo que tambin se conoce como recambio normal de protenas. Por tanto, un adulto sano que ingiere una dieta variada y completa se encuentra generalmente en situacin de equilibrio nitrogenado, un estado en el que la cantidad de nitrgeno ingerida cada da es equilibrada por la cantidad excretada por heces, orina y sudor, sin que se produzca ningn cambio neto en la cantidad de nitrgeno del organismo. Sin embargo, en ciertas condiciones, el organismo se halla en equilibrio nitrogenado negativo o positivo.

En la situacin de equilibrio nitrogenado negativo se excreta mayor cantidad de nitrgeno del que se ingiere. Esto tiene lugar en la inanicin, la desnutricin proteica y en ciertas enfermedades que cursan con catabolismo aumentado. Durante la inanicin prolongada las cadenas carbonadas de los aminocidos son necesarias para la gluconeognesis; el amoniaco (nitrgeno) liberado de los aminocidos es excretado principalmente en forma de urea y no se reincorpora a las protenas. Tambin puede darse un equilibrio negativo durante la vejez, la fiebre severa, protelisis de la diabetes no controlada y, de gran importancia mdica, en neoplasias, donde el catabolismo se encuentra exaservado. En el otro extremo, puede hallarse equilibrio nitrogenado positivo cuando lo ingerido supera a lo excretado, tal caso se da en nios en edad de crecimiento, puesto que estn aumentando su peso corporal e incorporando ms aminocidos en las protenas somticas. Puede darse equilibrio nitrogenado positivo durante el embarazo y durante la alimentacin postinanicin. La determinacin del balance de nitrgeno en un paciente es un parmetro bastante eficaz para establecer catabolismo, deficiencias o excesos de protenas en su dieta y conocer, junto a otros indicadores, su estado nutricional.10. Explique que son los cuerpos cetnicos y como se forman, esquematizar y decir cules son.

R/.Los cuerpos cetnicos son compuestos qumicos producidos por citognesis en lamitocondria heptica. La citognesis es elproceso por elcualen el hgado se formacuerpos cetnicos que son aceto acetato-betahidroxibutirato-acetona, obtenidos por labeta oxidacin de los cidos grasos.La citognesis ocurre cuando lagluconeognesises activa, pues induce una disminucinen los niveles deoxalacetato, impidiendo que elacetil-CoAde la beta-oxidacin seoxide completamente en elciclo de Krebs.Estosmetabolitosaumentan en situacionescomodiabetesdescompensada o ayunoprolongado. Puede ser determinada por lapresencia de cuerpos cetnicos eliminados en laorinaen el cual el organismo realiza unbalance cuando hay un exceso de grasas.La citognesis surge cuando el aporte enhidratos de carbonoes menor a unos 80 g/da. Lacetosisrepresenta un estado en que la produccin heptica de cetonas es mayor quela utilizacin extra heptica de las mismas.Hormonascomo laACTH,GH,oprolactinatienenunefectocetgenosobreelorganismo.Estas hormonas son conocidas por su efecto hipoglicemiante, con lo que elorganismo derivar hacia gluconeognesis estimulando de esta forma la produccin delos cuerpos cetnicos.Cetosis sucede durante el ayuno, dietas muy bajasen carbohidratos, embarazo y tambinpuede ser causada por diabetes. La manera enque funciona es, usando toda glucosa, y tucuerpo empieza a quemar las reservas de grasa a modo de energa para todas lasfunciones de tu cuerpo. Este cambio en el metabolismo sucede cuando el cuerpo ya noesta recibiendo carbohidratos para producir glucosa, y despus de que el hgado se queda sin glucosa. Empieza a utilizar grasa, ya sea grasa que estas consumiendo reservas de grasa en tu cuerpo, y se convierten en cuerpos cetnicos. Las cetonas seusan para la energa de tu cuerpo, el exceso de ellos son desechados por el aliento y porla orina.

11.En que procesos metablicos estn implicadas cada una de las siguientes vitaminas: Vitamina B6; cido flico; Vitamina D, cido nicotnico; tiamina, explicar de qu manera es su funcin en estos procesos.R/.VITAMINA B6Absorcin,transportey almacenamientoEl hgado es el rgano responsable de la mayor parte del metabolismo de la vitamina B6. Como resultado de esto, dicho rgano aporta la forma activa de la vitamina B6 (el fosfato de piridoxal) a la circulacin y a otros tejidos. Las tres formas no fosforiladas son convertidas a sus respectivas formas fosforiladas por la Piridoxin-Cinasa, la cual utiliza como cofactores el zinc y al ATP. El fosfato de piridoxamina y el fosfato de piridoxina pueden ser transformados a fosfato de piridoxal mediante una flavin-mononucletido-oxidasa. El piridoxal que proviene de esta desfosforilacin, as como el derivado defuentesnutricias o medicamentosas, puede ser convertido a cido 4-piridxico en una reaccin no reversible donde participa el flavin-adenil-dinucletido y un aldehdo-oxidasa. Esta reaccin se presenta en el hgado humano, pero se desconoce si sucede lo mismo en otros tejidos.El fosfato de piridoxal y el piridoxal comprenden cerca de 75 a 80% de la vitamina B6 total que circula en el plasma, despus de estas formas, la piridoxina es la forma ms comn, la cual es captada por los tejidos para ser convertida a fosfato de piridoxina, sin embargo, muchos tejidos carecen de suficiente actividad de oxidasa para convertir el fosfato de piridoxina a fosfato de piridoxal.Las diversasfuncionesde la vitamina B6 en los humanos son complejas y estn interrelacionadas. Debido a la reactividad del fosfato de piridoxal con los aminocidos y varios compuestos nitrogenados, las funciones bioqumicas de la vitamina B6 se concentran alrededor de estas molculas. En estas funciones el fosfato de piridoxal acta como un catalizador de numerosas reacciones. Caractersticas del metabolismo de la piridoxina Los vitmeros (piridoxal, piridoxamina y piridoxina) son fcilmente convertibles. El monucletido de flavina (es la principal forma en que se halla la riboflavina (B2) en las clulas y tejidos) y la enzima oxidasa de fosfato de piridoxal son las ms importantes en estos procesos. La reduccin de rivoflavina disminuye con las conversiones de piridoxina y piridoxamina en fosfato de piridoxal. El fosfato de piridoxal es metabolizado en el hgado para convertirlo en cido peridxilico y otros metabolitos para ser excretados por la orina. El recambio del fosfato de piridoxal en el plasma ocurre en 25 a 33 das. La vida media biolgica de la piridoxina parece ser de 15 a 20 das.

CIDO FLICO (VITAMINA B9)Esta vitamina es fundamental para llevar a cabo todas las funciones de nuestro organismo. Su gran importancia radica en que el cido flico es esencial a nivel celular para sintetizar ADN (cido desoxirribonucleico), que trasmite los caracteres genticos, y para sintetizar tambin ARN (cido ribonucleico), necesario para formar las protenas y tejido del cuerpo y otros procesos celulares.Por lo tanto la presencia de cido flico en nuestro organismo es indispensable para la correcta divisin y duplicacin celular. Acta como coenzima en el proceso de transferencia de grupos monocarbonados, Interviene en la sntesis de purinas y pirimidinas, por ello participa en el metabolismo del ADN, ARN y protenas, Es necesario para la formacin del clulas sanguneas, ms concretamente de glbulos rojos, Reduce el riesgo de aparicin de defectos del tubo neural del feto como lo son la espina bfida y la anencefalia, Disminuye la ocurrencia de enfermedades cardiovasculares, Previene algunos tipos de cncer, Ayuda a aumentar el apetito, Estimula la formacin de cidos digestivos.

VITAMINA DLa vitamina D est implicada en un amplio nmero de procesos endocrinos y metablicos, siendo el uno de los ms importantes el mantenimiento de la homeostasia del calcio y del fsforo y en la diferenciacin celular. La vitamina D transportada por la DPB es liberada en la membrana celular que atraviesa para fijarse a los receptores citoplasmticos o nucleares para la vitamina D. Estos receptores estn presentes en muchos las clulas de muchos tejidos, incluyendo clulas tumorales. La unin de la vitamina a su receptor puede desencadenar bien una activacin gentica mediante la cual se expresan diferentes protenas tanto celulares como extracelulares, bien una represin que impide la duplicacin del DNA y que bloquea la transcripcin. En los riones, la vitamina D aumenta la resorcin tubular del calcio y del fsforo con objeto de mantener el calcio plasmtico dentro de un estrecho margen de concentraciones. En las condiciones que finalizaran en hipocalcemia, la vitamina D estimula la absorcin entrica de las sales de calcio, reduce la excrecin renal de este catin y moviliza calcio desde los huesos. Por el contrario, en caso de hipercalcemia, la vitamina D produce una inhibicin de la produccin del metabolito activo y, en conjuncin con la calcitonina excretada por la glndula tiroides suprime la movilizacin de calcio del hueso y aumenta su excrecin renal.

TIAMINALa tiamina interviene en varios procesos de nuestro metabolismo:En latransformacin de los alimentos en energa, puesto que las enzimas que intervienen en este proceso metablico necesitan de Vitamina B.La absorcin de glucosa por parte delsistema nervioso: es un proceso donde interviene la tiamina, y como consecuencia de su deficiencia, se pueden presentar sntomas como la falta de coordinacin y hormigueo en extremidades. Todo ello causado por la degradacin de las fibras nerviosas. Cuando se nombra al sistema nervioso se incluye al cerebro, ya que esta vitamina es esencial para que el mismo pueda absorber la glucosa de manera adecuada. Si as no sucede, pueden aparecer problemas depresivos, cansancio, poca habilidad mental, etc.