Desnaturalización de Proteínas
– ¿En qué consiste la desnaturalización de proteínas?
Consiste en el desdoblamiento y desorganización de las estructuras secundaria y terciaria de las proteínas, pero no de la primaria.
– ¿Qué agentes pueden desnaturalizar las proteínas?
Calor (como en la fiebre), cambios extremos de pH, solventes orgánicos, ácidos o bases fuertes, iones y metales pesados como el mercurio.
– ¿Por qué son peligrosas las fiebres altas (~40°C)?
Porque el aumento de la temperatura corporal puede desnaturalizar las proteínas, afectando su función.
– ¿Qué puede suceder si existe un mal plegamiento de proteínas?
Una proteína mal plegada puede inducir a otras proteínas a plegarse incorrectamente. Ejemplos de esto son las amiloidosis y los priones.
– ¿En qué células se almacenan las proteínas?
En células eucariotas, las proteínas se sintetizan y pueden almacenarse temporalmente en los ribosomas y las mitocondrias.
– ¿Qué sucede con las proteínas durante un período de inanición?
Al no haber recursos energéticos suficientes, el cuerpo comienza a utilizar los aminoácidos como fuente de energía. Esto provoca pérdida de masa muscular y afecta a tejidos con alto metabolismo, como el hígado, el páncreas y la mucosa intestinal, debido a la pérdida de proteínas durante el ayuno prolongado.
Enzimas y Proteínas
– ¿Cuál es la diferencia entre una enzima y una proteína?
Una proteína está compuesta por una cadena de aminoácidos, mientras que una enzima es una proteína que, además, tiene actividad catalítica, es decir, acelera las reacciones químicas.
– ¿Es correcto decir que todas las enzimas son proteínas?
No todas las enzimas son proteínas. Algunas son moléculas de ARN con actividad catalítica, llamadas ribozimas.
– ¿Es correcto decir que todas las proteínas son enzimas?
No, no todas las proteínas son enzimas. Las proteínas pueden tener diversas funciones, como estructural, de transporte, hormonal, de defensa, etc.
– ¿Qué es un grupo prostético y cuál es su función?
Un grupo prostético es un componente no proteico que se une fuertemente a una enzima y es esencial para su actividad catalítica. Puede ser un cofactor (moléculas inorgánicas esenciales para la catálisis) o una coenzima (moléculas orgánicas que actúan como portadores transitorios de grupos funcionales y participan activamente en la reacción catalítica).
– ¿Cuál es la importancia del sitio activo de una enzima?
El sitio activo es la región específica de la enzima donde se une el sustrato y se lleva a cabo la reacción catalítica.
– ¿Qué es un inhibidor?
Un inhibidor es una sustancia que disminuye o anula la actividad enzimática.
– ¿Qué fármacos utilizan la inhibición enzimática como mecanismo de acción?
- Ácido acetilsalicílico: inhibe las enzimas involucradas en la síntesis de prostaglandinas.
- Penicilina: inhibe la transpeptidasa, una enzima esencial para la síntesis de la pared celular bacteriana.
– ¿Cuál es el rol de las enzimas reguladoras en el metabolismo celular?
Su actividad se ajusta a las necesidades de la célula, aumentando o disminuyendo la actividad catalítica en respuesta a señales específicas.
– ¿Qué son las enzimas alostéricas?
Son enzimas que cambian su conformación, y por lo tanto su actividad, en respuesta a la unión de efectores alostéricos en un sitio distinto al sitio activo. Generalmente, modifican su estructura cuaternaria.
Carbohidratos y Metabolismo
– ¿Qué desequilibrios metabólicos se originan por no consumir carbohidratos?
Una dieta muy baja en carbohidratos y rica en lípidos, como la dieta Atkins, puede producir cetoacidosis. Esto se debe a la acumulación de cuerpos cetónicos, que se producen a partir del metabolismo de los lípidos cuando no hay suficientes carbohidratos disponibles.
– ¿Qué origina la acidosis metabólica?
La acidosis metabólica puede ser causada por la producción excesiva de cuerpos cetónicos. Esto ocurre cuando no hay suficientes carbohidratos en la dieta. Los cuerpos cetónicos son solubles y el cerebro puede usarlos como fuente de energía, pero su exceso provoca cetoacidosis.
– ¿Qué funciones tienen los carbohidratos?
Son la principal fuente de energía de la célula, sirven para el almacenamiento de energía y actúan como señalizadores celulares.
– ¿Cuál es la diferencia entre homopolisacáridos y heteropolisacáridos?
Los homopolisacáridos están formados por cientos de moléculas de un solo tipo de monosacárido y tienen función de almacenamiento de energía. Los heteropolisacáridos están formados por diferentes tipos de monosacáridos.
– ¿Qué enzimas hidrolizan los disacáridos maltosa, sacarosa y lactosa?
Las alfa-glucosidasas específicas en el lumen intestinal hidrolizan estos disacáridos.
– ¿Cuáles son los productos de dicha hidrólisis?
- Maltasa: 2 moléculas de glucosa
- Sacarasa: fructosa y glucosa
- Lactasa: glucosa y galactosa
– ¿Por medio de qué transporte se absorbe la glucosa, galactosa y fructosa?
- Glucosa y galactosa: SGLT-1 (cotransporte con sodio)
- Fructosa: GLUT-5 (transporte facilitado, independiente de sodio)
– ¿Cuáles pueden ser los destinos de la glucosa?
Matriz extracelular, glucógeno, ribosa-5-fosfato, piruvato.
Glucólisis y Gluconeogénesis
– ¿Qué es la glucólisis?
Es la ruta metabólica que consiste en la oxidación de la glucosa para obtener energía en forma de ATP y NADH. También se le conoce como rompimiento de azúcares.
– ¿Qué producto se obtiene a partir de una glucosa?
Dos moléculas de piruvato.
– ¿En qué consisten las dos fases de la glucólisis?
- Fase preparatoria: fosforilación de la glucosa y su conversión a gliceraldehído-3-fosfato. Se invierten 2 ATP en esta fase.
- Fase de beneficios: conversión oxidativa del gliceraldehído-3-fosfato a piruvato, con la formación de ATP y NADH.
– Escriba la reacción global de la glucólisis.
Glucosa + 2 NAD+ + 2 ADP + 2 Pi → 2 Piruvato + 2 NADH + 2 H+ + 2 ATP + 2 H2O
– ¿Qué enzimas de la glucólisis participan en dicho proceso?
- Hexoquinasa
- Fosfofructoquinasa-1 (PFK-1)
- Piruvato quinasa
– ¿Cómo se lleva a cabo la regulación hormonal de la glucólisis?
- Niveles altos de glucosa: liberación de insulina → ingreso de glucosa a las células → activación de la glucólisis.
- Niveles bajos de glucosa: liberación de glucagón → disminución de fructosa-2,6-bisfosfato → inhibición de la glucólisis → activación de la gluconeogénesis.
– ¿Cuáles pueden ser los destinos del piruvato y bajo qué condiciones suceden?
– ¿Por qué es importante reducir el piruvato en condiciones anaeróbicas?
En condiciones anaeróbicas, no hay oxígeno disponible para aceptar los electrones producidos durante la oxidación de la glucosa. Por lo tanto, es necesario reoxidar el NADH a NAD+ para que la glucólisis pueda continuar. Esto se logra mediante la reducción del piruvato a lactato (fermentación láctica) o a etanol (fermentación alcohólica).
– ¿Es la glucólisis una ruta exclusiva para la glucosa?
No, la glucólisis no es exclusiva para la glucosa. Otros monosacáridos, como la fructosa y la galactosa, también pueden entrar en la ruta glucolítica después de ser convertidos en intermediarios de la glucólisis.
– ¿Qué es la gluconeogénesis?
Es la síntesis de glucosa a partir de precursores no carbohidratados, como el lactato, el piruvato, el glicerol y ciertos aminoácidos. Ocurre principalmente en el hígado y, en menor medida, en la corteza renal y el intestino delgado.
– ¿Por qué se dice que la glucólisis y la gluconeogénesis están recíprocamente reguladas?
Porque están reguladas de manera coordinada, tanto alostérica como covalentemente, para evitar que ambas rutas estén activas simultáneamente. Cuando una está activa, la otra está inhibida.
– ¿Por qué se lleva a cabo la gluconeogénesis si esta es energéticamente desfavorable?
La gluconeogénesis es energéticamente desfavorable porque consume ATP en lugar de producirlo. Sin embargo, es esencial para mantener los niveles de glucosa en sangre durante el ayuno o el ejercicio prolongado, cuando las reservas de glucógeno se agotan. La glucosa producida por la gluconeogénesis puede ser utilizada por el cerebro y otros tejidos que dependen de ella como fuente de energía.
– ¿En qué consiste la ruta del fosfogluconato (ruta de las pentosas fosfato)?
Es una ruta metabólica que utiliza glucosa para producir ribosa-5-fosfato (necesaria para la síntesis de nucleótidos) y NADPH (un agente reductor importante en diversas reacciones biosintéticas).
– ¿Qué es el glucógeno?
Es la forma principal de almacenamiento de glucosa en animales. Se encuentra principalmente en el hígado (hasta un 10% de su peso) y en el músculo (1-2% de su peso), en forma de gránulos en el citosol.
– ¿Cuál es la diferencia entre glucogenólisis y glucogenogénesis?
- Glucogenogénesis: es la síntesis de glucógeno a partir de glucosa.
- Glucogenólisis: es la degradación del glucógeno a glucosa.