EAP MEDICINA HUMANA

CURSO BIOQUÍMICA

SEMESTRE 2012- I

TEMA

BIOQUÍMICA: IMPORTANCIA.

CRONOLOGÍA DE LA BIOQUÍMICA.

METABOLISMO, ETAPAS;

LOCALIZACIÓN DE LAS VÍAS METABÓLICAS

PROFESOR: RUBÉN VALDIVIESO I 07-03-2012

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BIOQUÍMICA

Definición:

Ciencia que estudia los constituyentes

químicos de los seres vivos (células

vivas), sus funciones y transformaciones,

así como los procesos que controlan a

estas.

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IMPORTANCIA

Ciencia que estudia la vida a nivel

molecular, elemento integrador con

otras disciplinas relacionadas con la

vida. Ej: Farmacología, patología,

microbiología, fisiología, genética,

embriología, neuroquímica,

biotecnología, etc.

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Alcances de la bioquímica

La bioquímica es una disciplina de

investigación, es una ciencia experimental,

de los avances que se han producido se debe

al desarrollo nuevas técnicas de laboratorio.

La bioquímica tiene influencia en: medicina,

agricultura, nutrición, en la química clínica

las determinaciones bioquímicas facilitan el

diagnostico de las enfermedades, así las

enfermedades hepáticas se controlan los

niveles sanguíneos de las enzimas

transaminasas

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ENZIMAS DE INTERÉS CLÍNICO

Enzima Utilidad diagnóstica

Aldolasa

Amilasa

Ala aminot

Asp aminot

CK

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Colinesterasa

Fosfatasa acida

Fosfatasa alca

Enf musculares

Pancreatitis aguda, insuficiec renal crónica

Enf hepáticas

Infarto mioc, enf hep y muscu.

Transtorno mus, inf miocardio

Inf mioc, enf parenq hepático

Enf pareq hep, intoxicaciones

Carcinoma metastático de la próstata

Transtornos oseos, hepatopatías.

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MARCADORES ENZIMÁTICO PARA EL INFARTO P

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Cronología de la bioquímica

Fabricación de la

cerveza

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CRONOLOGÍA DE LA BIOQUÍMICA

• 1750 a.c. Los sumerios, Egipcios fabrican

cerveza

• 1663 Robert Hooke describe por primera vez a

la célula

• 1770 Priestly descubrió el oxigeno. lo consumen

los animales y lo producen las plantas

• 1773 aisló la urea de la orina

• 1828 Wöhler sintetizó la úrea primera sustancia

orgánica a partir de sustancias inorgánicas

• 1850 Bernard aisló el glucógeno del hígado y

demostró que se convertía en la glucosa

sanguínea

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Síntesis de la Urea por Friedrich Wöhler

Friedrich Wöhler logró sintetizar un compuesto orgánico a partir de un

compuesto inorgánico, poniendo fin de esta manera a la teoría vitalista

de Jöns Jacob Berzelius.

La síntesis de la urea la realizó de acuerdo:

El cianato amónico disuelto en agua, sufre, al ser calentado, una

"transposición", convirtiéndose en urea

NH2

NH4 . O . CN -----> OC < UREA

NH2

Friedrich Wöhler

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CRONOLOGÍA DE LA BIOQUÍMICA

1854 Pasteur demostró que la fermentación es

provocada por microorganismo.

1862 Sachs probó que el almidón es un producto de

fotosíntesis.

1893 Oswald mostró que las enzimas eran

catalizadores.

1893 Anselme Payen descubrió la primera enzima

la diastasa

1903 Neuberg utilizó por primera vez el término

bioquímica.

1913 Michaelis y Menten desarrollaron una teoría

cinética de la acción enzimática

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CRONOLOGÍA DE LA BIOQUÍMICA

1933 Krebs y Henseleit descubrieron el ciclo de la

urea.

1933 Embden y Meyerhof identificaron varios

productos intermedios de la glucolisis.

1937 Krebs postulo el ciclo del acido cítrico.

1942 Bloch y Rittenberg descubrieron que el acetato

es precursor del colesterol.

1953 Sanger estableció la secuencia aminoacidica de

la insulina.

1953 Watson y Crick postularon el modelo

estructural de la doble hélice para el DNA.

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CRONOLOGÍA DE LA BIOQUÍMICA

1968 Robert Holley interpretación del código

genético y función con la síntesis de proteínas.

1972 Gerald Edelman estructura de

anticuerpos.

1978 síntesis de la hormona somatostatina

mediante tecnología de DNA recombinante.

1979 Allan Cormack Desarrolló la tomografía

axial computarizada.

1996 Ian Wilmut. clonación oveja Dolly.

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OVEJA DOLLY

La oveja Dolly (5 de julio de 1996 – 2 de enero de 2003) fue el

primer mamífero clonado a partir de una célula adulta. Sus

creadores fueron los científicos del Instituto Roslin de Edimburgo

(Escocia), Ian Wilmut y Keith Campbell. Su nacimiento no fue

anunciado hasta siete meses después, el 23 de febrero de 1997

Dolly entró en la historia de la ciencia, y se convirtió en la oveja

más famosa del mundo desde su nacimiento en 1996, por

clonación a partir de una célula adulta de otra oveja. Este

descubrimiento fue clave para abrir el debate sobre la polémica

clonación humana.

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Su apariencia exterior era absolutamente normal, similar a

cualquier oveja, aunque Dolly nació con anomalías

cromosómicas. En enero le diagnosticaron una artritis muy

prematura para su edad. “Es poco común, pero no imposible, que

una oveja no clonada de cinco años y medio de edad —la edad

de Dolly— adquiera artritis. No hay forma de saber si esto se

debe a la clonación o si es una coincidencia. Nunca lo

sabremos”, dijo Wilmut.

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El envejecimiento acelerado de Dolly había sido anunciado por

primera vez en mayo de 1999. Un estudio demostró que, en ese

momento, la edad de sus cromosomas no era de tres sino de

nueve años. A su verdadera edad había que sumársele la de la

oveja de seis años a la cual le fue extirpada la célula que

permitió engendrar a Dolly.

“Parecía que estaba bien

hasta hace poco, cuando

empezó a sufrir problemas

respiratorios”, declaró ayer el

científico Harry Griffin del

Instituto Roslin. “Ella sufría

de una enfermedad incurable

que es corriente en un

animal de mucha edad —

agregó Griffin—. La mayoría

de las ovejas no supera los

seis años porque antes son

sacrificadas para su

comercialización. La autopsia

mostrará tal vez si la

enfermedad estaba

relacionada a la clonación”.

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PREMIOS NOBEL MEDICINA-FISIOLOGIA

2005 Robin Warren descubrió la bacteria

Helicobater pylori, ulcera del estómago,

gastriti.

2007 Martin J. Evans; Oliver Smithies.

Modificaciones genéticas en ratones

mediante el uso de células madres

2008. Francoise Barre-Sinoussi; Luc

Montagnier. Descubrimiento del virus de

la inmunodeficiencia humana.

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PREMIOS NOBEL: MEDICINA Y FISIOLOGIA

2009. Carol Greider, Jack Szostak. Descubrimiento de la

enzima telomerasa y de los telómeros.

2010 Robert Edwards desarrollo de la fecundación en

vitro

2011. Bruce Jules Hoffmann; Ralph Steinman.

Aportaciones en el inmunologia y vacunas

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Salud: Según la OMS

Define a la salud como el estado de completo bienestar

físico, mental y social. Es decir, el concepto de salud

trasciende a la ausencia de enfermedades y afecciones.

En otras palabras, la salud puede ser definida como el

nivel de eficacia funcional y metabólica de un organismo

a nivel micro (celular) y macro (social).

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Enfermedad:

La enfermedad es

entendida como lo opuesto

a la salud: es aquello que

causa una alteración o una

desarmonización en el

sujeto, ya sea a nivel

molecular, corporal, mental,

emocional o espiritual.

Sinónimo de enfermedad:

patología, dolencia,

padecimiento, anormalidad,

trastorno, desorden,

desequilibrio y alteración,

etc

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Enfermedad y Bioquímica

Todas las enfermedades son manifestaciones

de anormalidades moleculares o de las

reacciones y los procesos químicos.

Causas principales de enfermedad

1) Agentes físicos: Temperaturas extremas,

cambios súbitos en la presión atmosférica,

radiación, descarga eléctrica.

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Causas principales de enfermedad

2) Agentes Químicos: inclusive fármacos,

compuestos tóxicos, etc

3) Agentes biológicos: virus, bacterias,

hongos,

parásitos.

4) Falta de oxigeno: pérdida de suministro

sanguíneo.

5) Trastornos genéticos: congénito

6) Reacciones inmunitarias

7) Desequilibrio nutricionales

8) Desequilibrio endocrinos: Deficiencias y

excesos de hormonas

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Contribución de la Bioquímica

Los estudios bioquímicos contribuyen a la

prevención, diagnóstico, pronostico y

tratamiento de enfermedades.

Causa (Deficiencia) Enfermedad

Vit C Escorbuto

Vit D Raquitismo

Proteína dietética Kwaskhiorkor

Cólera Exotoxina vibrio

cholerae

Factor genético, dietético Aterosclerosis

y ambientales

Factor genético, ambiental Diabetes Mellitus

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Composición elemental del cuerpo humano

(base en peso seco)

Elemento % Elemento %

C 50 K 1

O 20 S 0.8

H 10 Na 0.4

N 8.5 Cl 0.4

Ca 4 Mg 0.1

P 2.5 Fe 0.01

Mn 0.001

I 0.00005

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Principales Biomoléculas orgánicas

complejas de las celulas y tejidos

Biomoléculas Bloque básico Función Principal

DNA Desoxirribonucleótido Material Genético

RNA Ribonucleótidos Molde síntesis proteínas

Proteínas aminoácidos Numerosas: Estructural,

catálisis, etc

Polisacáridos

(glucógeno)

glucosa Almacenamiento de

energía a corto plazo

(como glucosa)

Lípidos Numerosas: componentes

de membranas,

almacenamiento de

energía a largo plazo.

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METABOLISMO

Definición:

Conjunto integrado de reacciones químicas en el

organismo, para extraer energía del medio y

utilizarla para sintetizar (proteínas, lípidos,

carbohidratos, etc)

Clasificación:

• Catabolismo

• Anabolismo

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Rutas Metabólicas

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CATABOLISMO O FASE DEGRADATIVA

Proceso centrado en producción de energía necesaria para realización de actividades físicas externas e internas.

Engloba también:

Mantenimiento de temperatura corporal,

degradación de moléculas químicas complejas (glúcidos, lípidos, proteínas) en sustancias más sencillas (ácido acético, amoníaco, ácido láctico, dióxido de carbono o urea), o en productos de desecho expulsados del cuerpo a través de riñones, intestino, pulmones y piel.

En dicha degradación se libera ATP, requerida por los procesos anabólicos.

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ANABOLISMO, O METABOLISMO CONSTRUCTIVO

Conjunto de reacciones de síntesis necesarias para el crecimiento de nuevas células y mantenimiento de tejidos.

Las reacciones anabólicas incluyen:

biosíntesis enzimática de ác. nucleicos, lípidos, polisacáridos, proteínas.

Todos estos procesos necesitan

energía química, ATP.

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F a) Lineal

b) Ramificada, convergente

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c) Ramificada, divergente

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Glicólisis

Tipos de Vías Metabólicas

a) Lineal

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Tipos de Vías Metabólicas

Síntesis de

prostaglandinas

c) Ramificada, divergente

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Tipos de Vías Metabólicas

d) Cíclica

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Ciclo de la úrea

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Adición de

Acidos Grasos.

e) En Espiral

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Localización de las principales vías metabólicas

RUTA Rvo i Rvo f Ubicación Finalidad

Glucólisis Glucosa Piruvato Citoplasma Obtención ATP

Ciclo de Krebs Oxalacetato Oxalacetato Matriz mit Oxida Acetilo a

CO2

Cadena

Respiratoria

NADH,

FADH

NAD, FAD Cresta mit Generar ATP

Fosforilación Oxid ADP ATP Cresta mit Forma ATP

Β-Oxidación Ac grasos Acetil CoA Matriz mit AcetilCoA al

ciclo de Krebs

Glucogenólisis Glucógeno Glucosa Citoplasma Obtención de

Glucosa

Gluconeogénesis Lac,Pir, aa Glucosa Mitoc/

Citop

Síntesis Glucosa

Glucogenogénesis Glucosa Glucógeno Citoplasma Formación de

Glucógeno

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ATP: es un nucleótido fundamental en la obtención de

energía celular. Está formado por una base nitrogenada

(adenina) unida al carbono 1 de un azúcar de tipo

pentosa, la ribosa, que en su carbono 5 tiene enlazados

tres grupos fosfatos.

Adenina

Ribosa

Enlace éster fosfórico

Enlace fosfoanhidro

Mg+2

ATP PR

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ATP participa en:

Las reacciones endergónicas se manifiestan

durante los procesos anabólico que requieren

energía para convertir los reactivos (sustratos o

combustibles metabólicos) en productos.

Las reacciones exergónicas se libera energía como

resultado de los procesos químicos (ejemplo: el

catabolismo de macromoléculas). La energía libre

en un estado organizado, disponible para trabajo

biológico útil.

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USOS DEL ATP P

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BIBLIOGRAFÍA

1) Bioquímica. Albert L Lehninger

2) Bioquímica de los procesos metabólicos

Virginia Melo, Oscar Cuamatzi

3) Bioquímica de Harper

Robert K. Murray

4) Bioquímica. Marino Villavicencio Núñez

5) Bioquímica. Jan Koolman, Klaus Rohm

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