UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA Unidad Didáctica: BIOQUÍMICA MÉDICA

UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA
FACULTAD DE CIENCIAS MÉDICAS FASE I,
Unidad Didáctica: BIOQUÍMICA MÉDICA
2º AÑO
CICLO ACADÉMICO 2,014
GUIAS DE ESTUDIO PARA PRIMER PARCIAL DE TEORIA
DR. H. ESTUARDO PACHECO SOLIS
GUÍA DE ESTUDIO No. 1: GENERALIDADES DE ENZIMAS.
OBJETIVOS DE EVALUACION:
1. Definir el Concepto de Enzima.
2. Explicar la función de las enzimas, sobre la base de su mecanismo de acción.
3. Mencionar la Clasificación de las enzimas según el sistema de la Unión Internacional de
Bioquímica.
4. Definir características y funciones de las Coenzimas, isozimas, Ribozimas, Holoenzimas,
Apoenzimas y Cimógenos.
5. Explicar de las enzimas: especificidad enzimática, regulación, enzimas plasmáticas
funcionales y no funcionales, distribución intracelular y utilidad de su medición en
sangre, en el diagnóstico clínico.
6. Relacionar la función de sistemas enzimáticos con procesos metabólicos.
PREGUNTAS:
1. Defina qué es un catalizador y que es una enzima.
2. Defina qué es sustrato, producto, coenzima, grupo prostético, cofactor, apoenzima,
holoenzima, isozima y ribozima.
3. Defina qué es sitio activo, sitio alostérico.
4. Explique cómo se modifica la velocidad de las reacciones enzimáticas por efecto de cambios
de concentración del sustrato, el nivel del pH del medio y la temperatura.
5. Explique en qué consiste la Especificidad de Sustrato y Especificidad de reacción.
6. Indique las diferentes nomenclaturas para las enzimas, incluyendo la de la UIB.
7. Explique con un ejemplo la actividad de las enzimas de cada Clase, con énfasis en la
actividad coenzimática y las modificaciones que sufre el sustrato.
8. Enumere las isozimas de la enzima Lactato Deshidrogenasa, explicando su importancia
clínica.
9. Explique los mecanismos de Regulación e Inhibición enzimática.
10. Explique que son las llamadas Enzimas Plasmáticas Funcionales y no Funcionales, así como
su utilidad clínica.
11. Consulte en internet la dirección http://expasy.org/enzyme/ y seleccione un ejemplo de
enzima de cada Clase.
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GUÍA DE ESTUDO No. 2: VITAMINAS LIPOSOLUBLES.
OBJETIVOS DE EVALUACION:
1)
2)
3)
4)
Explicar el metabolismo de las Vitaminas Liposolubles A, D, E y K.
Nombrar sus fuentes dietéticas.
Explicar la importancia de la Vitamina A en la función visual de la retina, de la Vitamina
D en la mineralización ósea, de la Vitamina E como antioxidante y de la Vitamina K en
los mecanismos de Coagulación Sanguínea.
Describir los procesos patológicos que se manifiestan cuando hay estados carenciales
de las mismas.
PREGUNTAS:
1. Escriba una definición de Vitaminas.
2. ¿Cómo podemos clasificar a las Vitaminas?
3. ¿Cuáles son las principales Vitaminas Liposolubles?
Explique sus características
estructurales.
4. ¿Qué es un Terpeno? Explique su relación con las Vitaminas Liposolubles.
5. Defina que es la Vitamina A, indicando los compuestos con dicha actividad biológica, fuentes
principales y requerimientos diarios.
6. ¿Cuál es la principal Pro-vitamina A? Explique.
7. Explique los procesos de digestión, absorción, transporte y almacenamiento de la Vitamina A.
8. ¿Cuáles son las principales funciones de los compuestos con actividad biológica de Vitamina
A en nuestro organismo?
9. ¿Cuáles son las principales enfermedades resultantes de la deficiencia de Vitamina A?
10. Defina qué es la Vitamina D, indicando sus fuentes principales y requerimientos diarios.
11. ¿Cuáles son las funciones principales de la Vitamina D en nuestro organismo?
12. ¿Cuál es la acción de la luz solar sobre el metabolismo de la Vitamina D?
13. ¿Cuáles son las principales enfermedades resultantes de la Deficiencia de Vitamina D?
14. Defina qué es la Vitamina E, indicando sus fuentes principales y requerimientos diarios.
15. ¿Cuáles son las funciones principales de la Vitamina E en nuestro organismo?
16. ¿Por qué la deficiencia de Vitamina E puede causar anemia hemolítica en el Recién Nacido?
17. ¿Cuáles son las principales enfermedades resultantes de la deficiencia de Vitamina E?
18. Defina qué es la Vitamina K, indicando sus fuentes principales y requerimientos diarios.
19. Explique en qué consiste el llamado Ciclo de la Vitamina K.
20. ¿Cuáles son las funciones principales de la Vitamina K en nuestro organismo?
21. ¿Cuáles son las principales enfermedades resultantes de le Deficiencia de Vitamina K?
22. Explique en qué consiste la llamada Enfermedad Hemorrágica del Recién Nacido.
23. Por favor incluya como parte de esta Guía el estudio cuidadoso del Cuadro de Requerimientos
Diarios, incluido en el Apéndice del Manual de Laboratorios y Casos Clínicos.
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GUÍA DE ESTUDO No. 3: VITAMINAS HIDROSOLUBLES.
OBJETIVOS DE EVALUACION:
1)
2)
3)
4)
Explicar el metabolismo de las Vitaminas Hidrosolubles Tiamina, Riboflavina, Niacina,
Ácido Lipóico, Biotina, Ácido Pantoténico, Vitamina B12, Piridoxina, Acido Fólico y
Vitamina C.
Nombrar sus fuentes dietéticas.
Explicar su metabolismo como Vitamina y Coenzima.
Describir los procesos patológicos que se manifiestan cuando hay estados
carenciales de las mismas.
PREGUNTAS:
1. ¿Cuáles son las principales Vitaminas Hidrosolubles? Explique sus fuentes y requerimientos
diarios.
2. Elabore un Cuadro de las Vitaminas Hidrosolubles indicando:
a)
Nombre de la Vitamina.
b)
Forma activa (Coenzima).
c)
Fuentes dietéticas.
d)
Requerimientos diarios.
e)
Funciones metabólicas (reacciones en las que participa).
f)
Ejemplo de enzima que la utiliza como Coenzima.
g)
Enfermedades resultantes de su deficiencia.
h)
Pruebas de Laboratorio más especificas para el diagnostico de su deficiencia.
3. Explique la relación metabólica que existe entre Niacina y Triptófano.
4. Defina qué es el Ácido Lipóico, indicando sus características estructurales.
5. ¿Cuáles son las principales funciones del ácido Lipóico en nuestro organismo?
6. ¿Existe alguna enfermedad resultante de la deficiencia de ácido Lipóico?
7. ¿Cuál es la relación metabólica que existe entre Piridoxina y Niacina?
8. Defina qué es el ácido Fólico, indicando sus características estructurales.
9. ¿Cuáles son las principales funciones del ácido Fólico en nuestro organismo?
10. Explique los mecanismos de digestión, absorción y metabolismo de los Folatos.
11. ¿Cuáles son las principales enfermedades resultantes de la Deficiencia del ácido fólico?
12. Defina qué es la Vitamina B12, indicando sus características estructurales.
13. Explique el proceso de Digestión, Absorción, Transporte y Metabolismo de la Vitamina B12.
14. ¿Explique por qué la Vitamina B12, siendo hidrosoluble, puede ser almacenada?
15. ¿Cuáles son las principales funciones de la Vitamina B12 en nuestro organismo?
16. ¿Cuáles son las principales enfermedades resultantes de la Deficiencia de Vitamina B12?
17. Defina qué es la Vitamina “C”, indicando sus características estructurales.
18. ¿Cuáles son las principales funciones de la vitamina “C” en nuestro organismo?
19. ¿Cuáles son las principales enfermedades resultantes de la Deficiencia de Vitamina “C”?
20. Por favor incluya como parte de esta Guía el estudio cuidadoso del Cuadro de Requerimientos
Diarios, incluido en el Apéndice del Manual de Laboratorios y Casos Clínicos.
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GUÍA DE ESTUDIO No. 4: DIGESTIÓN Y ABSORCION.
OBJETIVOS DE EVALUACION:
1. Describir el proceso de la digestión de carbohidratos, lípidos y proteínas en el ámbito de
cavidad bucal, estómago e intestino delgado, nombrando enzimas, substratos y productos.
2. Explicar la síntesis de Ácido Clorhídrico y sus funciones.
3. Explicar la síntesis de Ácidos Biliares y sus funciones.
4. Explicar las funciones de la Bilis.
5. Relacionar la función de enzimas gastrointestinales, jugo gástrico, bilis y jugo pancreático con
el proceso digestivo en condiciones normales y patológicas.
6. Describir los mecanismos bioquímicos de la Absorción de los PRODUCTOS de la
Digestión.
7. Explicar las alteraciones que pueden ocurrir cuando existe algún defecto en la digestión y/o
absorción de nutrientes.
8. Explicar la función de la Circulación Entero hepática de los Ácidos Biliares.
9. Relacionar el proceso de digestión con absorción.
PREGUNTAS:
1. ¿Cuáles son las enzimas que tienen actividad digestiva en la cavidad bucal? Mencione sustratos,
productos y las condiciones óptimas para su actividad.
2. ¿Cuáles son las enzimas que tienen actividad digestiva en la luz gástrica? Mencione sustratos,
productos y las condiciones óptimas para su actividad.
3. ¿Cuál es proceso de Síntesis del Acido clorhídrico en el estómago, así como sus funciones?
4. ¿Cuáles son las enzimas pancreáticas que tienen actividad digestiva en la luz del intestino
delgado? Mencione también sustratos, productos y condiciones óptimas para su actividad.
5. ¿Cuál es la función de la bilis en el intestino delgado?
6. ¿Cómo se forman los ácidos biliares y cuál es la función de su Circulación Enterohepática?
7. ¿Cuáles son los productos finales del proceso de digestión de polisacáridos (almidón, glucógeno,
celulosa)?
8. ¿Cuáles son los productos finales del proceso de digestión de grasas (triglicéridos y esteres de
colesterol)?
9. ¿Cuáles son los productos finales del proceso de digestión de proteínas (polipéptidos)?
10. ¿Cómo se explican las alteraciones resultantes de la intolerancia a la lactosa?
11. ¿Cómo se explican las alteraciones de la función digestiva resultantes de la pancreatitis y de la
obstrucción de las vías biliares por cálculos?
12. De los componentes de la dieta (los Carbohidratos, Lípidos y Proteínas), mencione la forma
molecular que puede considerarse como “producto final” de la digestión de cada uno de ellos.
13. ¿Cuáles de los productos son absorbidos por la vía de la vena Porta y por la vía de la circulación
linfática?
14. Explique los Mecanismos de Absorción (transporte facilitado y transporte activo) de los
monosacáridos Glucosa, Fructosa y Galactosa.
15. Explique las funciones del Transportador de glucosa dependiente sodio (SLGT-1), los
Transportadores independientes de sodio (GLUT-2 y GLUT-5) y la Bomba de Na+-K+ en la
absorción de monosacáridos.
16. Correlacione la función de la digestión y la absorción con respecto a la alteración que se provoca
en el paciente que padece Intolerancia a la Lactosa.
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17. Explique los mecanismos de absorción de los productos de la digestión de lípidos:
• Glicerol
•
Ácidos grasos libres de cadenas cortas
• 2-Monoacilgliceroles
•
Ácidos grasos libres de cadenas largas
• 1-Monoacilglicerones
•
Colesterol
y
• Triglicéridos re-esterificados en la célula intestinal.
18. Explique la razón por la que la célula intestinal deba Sintetizar Triglicéridos de nuevo, para
poder absorber en mayor porcentaje a los lípidos de la dieta.
19. Explique la función de las enzimas Acil-CoA sintetasa, Lipasa intestinal y Glicerol-cinasa en la
formación de Triglicéridos en la célula intestinal.
20. Explique la función de la Circulación Enterohepática en el sistema de absorción de lípidos de la
dieta y el mantenimiento de las cantidades de ácidos y sales biliares.
21. Correlacione la función de la digestión y la absorción con respecto a la alteración que se provoca
en el paciente que padece de esteatorrea.
22. Explique los mecanismos de Absorción de los L-Aminoácidos obtenidos como productos de la
digestión de proteínas:
 Por medio de transportadores dependientes de Sodio.
 Por medio de transportadores independientes de Sodio.
23. Correlacione la función de la digestión y la absorción con respecto a la alteración que se provoca
en el paciente que padece de Esprue no tropical y Enfermedad de Hartnup.
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RESUMEN DE LOS PROCESOS DIGESTIVOS
Origen y estímulos
Glándulas salivales.
ENZIMA
Amilasa salival
Lipasa lingual
Glándulas gástricas:
Las células principales y
células parietales secretan
jugo gástrico en respuesta
a la estimulación refleja
y acción de
la hormona gastrina
Pepsina A (fondo)
Pepsina B (píloro)
Lipasa gástrica
Renina
Tripsina
Páncreas:
la presencia de quimo
ácido proveniente del
estómago, provoca
que el duodeno
produzca
1) secretina,
la cual estimula de
manera hormonal
el flujo de jugo
pancreático y
2) colecistoquinina,
la cual estimula
la producción
de enzimas.
Quimotripsina
Elastasa
Carboxipeptidasa
Amilasa pancreática
Lipasa
Lipasa 1
Ribonucleasa
Desoxiribonucleasa
Hidrolasa del ester
de colesterilo
Fosfolipasa A-2
Hígado y vesícula biliar.
La colecistoquinina,
la gastrina y secretina
estimulan a la vesícula
y al hígado para
la secreción de bilis
Activación
Ion cloruro necesario,
pH 6.6 a 6.8
Rango pH 2 a 7.5.
óptimo 3 – 6
Pepsinógeno convertido a
pepsina activa por el HCL,
pH 1a 2.
Igual que para
la lipasa lingual
El calcio es necesario para
su actividad. pH 4.0
Tripsinógeno convertido
a tripsina activa por la
enteropeptidasa intestinal
(pH de 5.2 a 6.0).
Autocatalítica a un
pH de 7.9.
Secretada como
quimotripsinógeno y
convertido a su forma
activa por la misma
tripsina. pH de 8.0
Secretada como
proelastasa y convertida a
su forma activa por la
tripsina.
Secretada como
procarboxipeptidasa,
activada por la tripsina
pH 7.1
Activación combinada por
sales biliares, fosfolípidos,
colipasa a pH 8.
Activada por sales biliares
(la misma enzima presente
en la leche).
Activada por
las sales biliares
Proenzima, activada
por la tripsina y Ca.
Álcalis y sales biliares
Aminopeptidasas
Intestino delgado:
secreciones de las
glándulas de Brunner
del duodeno y
de las glándulas
de Lieberkuhn
Dipeptidasas
Sucrasa
Maltasa
Lactasa
Trealasa
Fosfatasa
Isomaltasa
(glucosidasa 1:6)
Polinucleotidasa
Nucleosidasas
(fosforilasas de
nucleósidos)
pH 5 a 7
pH 5.8 a 6.2
pH 5.4 a 6.0
pH 8.6
Sustrato
Acción
Unión ester primaria en
sn-3 de los triacilgliceroles
Maltosa, maltotriosa y
glucósidos 1:6
Ácidos grasos y
1,2 di-acilgliceroles.
Proteína
Péptidos
Igual que para
la lipasa lingual
Igual que para
la lipasa lingual
Caseína de la leche
Coagula la leche
Proteína y péptidos
Polipéptidos, dipéptidos.
Proteína y péptidos
Polipéptidos, dipéptidos.
Más poder para coagular
la leche
Proteína y péptidos
Polipéptidos y dipéptidos.
Proteína y péptidos, en el
extremo carboxilo libre de
la cadena.
Pequeños péptidos y
aminoácidos libres.
Almidón y glucógeno
Almidón y glucógeno
Uniones éster primarias
del triacilglicerol.
Triacilglicerol, esteres
de colesterol, vitaminas
y lisofosfolípidos
Ácidos ribonucléicos
Ácidos desoxiribonucléicos
Ésteres de colesterilo
Fosfolípidos
Maltosa más glucósidos
1:6 (oligosacáridos)
más maltotriosa.
Ácidos grasos,
2-monoacilgliceroles,
glicerol
Ácidos grasos libres,
vitaminas, colesterol.
Nucleótidos
Nucleótidos
Colesterol libre más
ácidos grasos
Ácidos grasos,
lisofosfolípids.
Grasas. También
neutraliza al quimo ácido.
Complejos de ácidos
grasos y sales biliares y
micelas de sales biliares,
grasa neutra finamente
emulsificada y liposomas.
Actúa en la terminal amino
libre de la cadena
Dipéptidos
Sucrosa (sacarosa)
Maltosa
Lactosa
Trehalosa
Fosfatos orgánicos
Pequeños péptidos,
aminoácidos libres.
Aminoácidos
Fructosa + glucosa
Glucosa + glucosa
Glucosa + galactosa
Glucosa + glucosa
Fosfato libre
Glucósidos 1:6
Glucosa
Acido nucleico
Nucleótidos
Bases de purina
o pirimidina.
Fosfato de pentosa.
Nucleósidos de purina
o pirimidina
Adaptado de Bioquímica de Harper, 15ª Ed. Cap. 55, pág. 765-766.
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GUÍA DE ESTUDO No. 5: GLUCÓLISIS.
OBJETIVOS DE EVALUACION:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Explicar el Proceso enzimático de GLUCÓLISIS.
Explicar consumo y producción de ATP.
Explicar las reacciones enzimáticas reversibles e irreversibles.
Explicar las diferencias e importancia de la glucólisis en el eritrocito.
Explicar las diferencias entre la glucólisis aeróbica y anaeróbica.
Metabolismo de hexosas diferentes a la Glucosa.
Regulación de la Glucólisis.
PREGUNTAS DE LA GLUCÓLISIS:
1)
2)
3)
4)
5)
6)
7)
8)
9)
10)
11)
12)
13)
14)
15)
16)
¿En qué tejidos funcionan las enzimas Hexocinasa y Glucocinasa?
Aunque las enzimas Hexocinasa y Glucocinasa catalizan la misma reacción, explique las
características funcionales que las hacen ser diferentes:
¿Cuáles son las enzimas de la glucólisis que catalizan reacciones utilizando como sustrato o
producto hexosas?
¿Cuáles son las reacciones de la glucólisis que utilizan energía del ATP? ¿Por qué son
irreversibles?
¿Cuáles son las enzimas de la glucólisis que catalizan reacciones utilizando como sustrato o
producto triosas?
La enzima Gliceraldehido 3-fosfato deshidrogenasa desempeña un trabajo muy importante al
utilizar NAD+. ¿De dónde obtiene el NAD+ en condiciones de anaerobiosis y de aerobiosis?
Explique porque el NADH + H+ (producido por la enzima Gliceraldehido 3-fosfato
deshidrogenasa) tiene que ser “consumido” para recuperar NAD+ y permitir que pueda continuar
la glucólisis.
Explique la diferencia en producción de moléculas de ATP que resulta de enviarlo a la
Lanzadera de Malato o a la actividad de la enzima Lactato deshidrogenasa.
Explique las diferencias metabólicas generales que determinan que la actividad de la
GLUCÓLISIS tenga que cumplirse en condiciones aerobias o anaerobias.
Explique por qué razón el metabolismo de una molécula de glucosa (por la glucólisis), utiliza la
enzima hexocinasa una vez y la enzima piruvato cinasa dos veces. ¿Cuáles de todas las
enzimas involucradas se usan una vez y cuáles dos veces?
¿Cuál es el producto final de la glucólisis en el eritrocito?
¿Cuál es la función de las enzimas Bisfosfoglicerato mutasa y 2,3-Bisfosfoglicerato
fosfatasa de los eritrocitos?
Explique como la Fructosa, la Galactosa y la Manosa ingresan a la vía Glucolítica.
Explique la energética de la Glucólisis en condiciones aerobias y anaerobias.
Explique el papel de la Glucólisis en el desarrollo de la caries dental y la acidosis.
Explique las consecuencias de la ausencia de enzimas mitocondriales en el eritrocito.
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GUIA DE ESTUDIO No. 6: GLUCONEOGENESIS.
OBJETIVOS DE EVALUACION:
1.
2.
3.
3.
Explicar el proceso enzimático de GLUCONEOGÉNESIS.
Describir sus reacciones metabólicas, enfatizando las enzimas
Gluconeogénesis y las enzimas que son comunes a la Glucólisis.
Explicar las reacciones reversibles e irreversibles
Describir el proceso de Regulación de la Gluconeogénesis.
específicas
de
la
PREGUNTAS DE LA GLUCONEOGÉNESIS:
1)
2)
3)
4)
5)
Establezca las diferencias en el metabolismo, que determinarán el inicio de la
Gluconeogénesis.
¿Cuáles son los sustratos principales para el proceso de Gluconeogénesis?
¿Cuáles son las enzimas de la Glucólisis que pueden ser utilizadas en el proceso de
Gluconeogénesis?
¿Cómo es superada la barrera irreversible de la enzima glucogénica Piruvatocinasa en la
Gluconeogénesis?
¿Cómo son superadas las barreras irreversibles de las enzimas glucogénicas
Fosfofructocinasa y Glucocinasa?
PREGUNTAS DE LA REGULACIÓN:
6)
7)
8)
9)
10)
¿Cómo se cumple la regulación enzimática de los procesos de Glucólisis y Gluconeogénesis?
¿Cuál es la función de la Fructosa-2,6-bifosfato en la Regulación de la Gluconeogénesis?
Explique por qué es necesario que en la condición de hiperglicemia post-absorción la
Hormona Insulina estimule la función de la enzima Glucocinasa e inhiba la función de la
enzima Glucosa-6-fosfatasa.
Explique por qué es necesario que en la condición de ayuno prolongado la Hormona
Glucagón estimule la función de la enzima Glucosa-6-fosfatasa e inhiba la función de la
enzima Glucocinasa.
¿Qué efecto tiene el aumento de la concentración de Fructosa-2,6-bisfosfato sobre la
velocidad de acción de las enzimas Fosfofructocinasa-1 y Fructosa-1,6-bisfosfatasa en el
hígado?
Sugerencia: Trate de llevar su dominio del tema, hasta el momento de poder escribir todas las
reacciones de la Glucólisis y la Gluconeogénesis en páginas en blanco. Eso ayudará a
guardar en su memoria estos procesos y conectarlos de mejor forma con los demás procesos
metabólicos intracelulares, que llevan una secuencia lógica y que serán discutidos en las
próximas clases.
HEPS/2014.
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