Ciencia dinámica

Aprovechamiento de alimentos

Síntesis de proteínas

Contracción muscular

Hormonas

Patologías : diabetes, anemia, hipertensión

Esquemas metabólicos

Procedimientos de estudio : centrifugación, cromatografía.

BIOQUÍMICA : IMPORTANCIA MÉDICA

Bioquímica: ciencia dinámica

“ es la ciencia que estudia las estructuras químicas de las células y los tejidos, así como las modificaciones que ocurren en las mismas dentro del organismo” Thomas Devlin

Eso último, es lo que llamamos y enten-demos como metabolismo. Etimológicamente es la ciencia que estudia las bases bioquímicas de la vida.

Aprovechamiento de alimentosCarbohidratos y grasas

principalmente, y sólo proteínas por nece-sidad, son utilizados como generadores de energía y eventual-mente como sustancias de reserva.

Los alimentos pueden también originar proteínas estructurales, depósitos grasos y glucógeno de reserva.

Glucógeno

Glucosa

Láctico

Ác. grasosÁc. grasos

triglicéridostriglicéridos

Amino

acidos

Grasa

Glucosa

Páncreas

VLDL

a. acetónicos

Síntesis de ProteínasLa estructura básica del organismo es eminen- temente proteica.La síntesis de proteínas es función fundamental de cada célula.También se sintetizan proteínas que son hor-monas, anticuerpos, neurotransmisores, enzimas, transportadores y otros componentes básicos.

proteína

aminoácidoscodones

ribosomaRNA

RNAm

Contracción muscularEl fenómeno de la contracción muscular comprende:

Aprovechamiento energético: creatina fosfato, ATP.Unión de filamentos de actina y miosinaOtras proteínas, tropo-miosina, troponinas T, I y C.Función reguladora del calcio.

músculo

fibra

miofibrilla

filamento

actinamiosina

HormonasLas hormonas son: proteicas, esteroideas (grasas) o formadas por moléculas pequeñas.Las proteicas no pue-den ingresar al interior celular, son recibidas por receptores.Su función depende de segundos mensajeros.

insulinainsulina

Segundo Segundo

mensajeromensajero

Glucógeno

Glucosa 6P

GlucosaGlucosa

+ -

+

Patología: diabetesPaciente delgado, con gran tendencia a problemas rena- les, neurológicos, metabólicos, etc.

Deficiencia en insulina.

Menor aprovecha-miento de la glucosa...

GlucosaGlucosa

Tyr-PTyr-P

Protein Protein

FosfatasaFosfatasa

Síntesis de lípidos ySíntesis de lípidos y

glucógenoglucógenoGLUT 4GLUT 4

Receptor de

insulina

Patología: hiperlipemiaLa presencia de xantomas hace pensar en hiperlipemia.La hiperlipemia se verifica analizando

la sangre.Se debe a transtornos en los receptores de betalipoproteínas o en la síntesis exagerada de pre betalipoproteínas.

Netter M,D.Iconografía Médica CIBA

Patología :anemiaGlóbulos rojos alterados, que son fácilmente destruidos por el bazo.

Se debe a modificaciones de la forma de los hematíes.

Se debe a alteraciones en los aminoácidos de las cadenas proteícas de la hemoglobina.

Procedimientos de estudio

Centrifugación: preparativa y analítica.

Fotometría: de absorción y de emisión.

Fotometría de absorción atómica: minerales.

Cromatografía: papel, Capa Fina, HPLC.

Electroforesis: lípidos, proteínas, azúcares.

Potenciometría: electrodos selectivos.

CentrifugaciónFotometría

Aplica la fuerza centrífuga para separar partículas en suspensión. Pueden ser componentes celulares.

Homogenizadocelular

Centrif.1000g/10min

Pastilla Sobrenadante

Centrif.1000g/10min

Nucleos Sobrenadante

Centrif.3300/10min

mitocondrias sobrenadante

Fotometría: medición de colores por absorbancia de la luzTambién fluorometría.

Repasando Bioquímica

Generalidades sobre cromatografía

Sistema de separación de sustancias

Se inicia en 1834, con lo trabajos de Runge F., luego en 1897 con los de Day T y en 1906 con los trabajos de Tswett M.

Inicialmente trabajaban sobre pigmentos vegetales de colores,lo que da lugar al nombre de “cromatografía”

Repasando Bioquímica

Cromatografía en papel

Partición por solventes

adsorción al papel

gravedad?X

X1Z

Rf= X/Z o X1/ZRf= X/Z o X1/Z

Soporte

Solvente 2

Solvente 1

Repasando Bioquímica

Tipos de cromatografía...

Técnica Fase móvil Fase estacionariaCromatografía a gas Gas (He,H o N) Líquidos viscosos como escualeno,

etilenglicol, polimetilsiloxano. Sólidos como sílica, alúmina y polímeros porosos.Columna de vidrio o metal.

Cromatografía líquida Agua o solventes orgánicos: metanol,acetonitrilo,propanol etc

Sílica sólida, poliestireno, en columna de acero inoxidable.

Electroforesis capilar Solución buffer Columna capilar llena de buffer.Cromatografía líquida supercrítica Dióxido de carbono en estado

supercrítico, también metanol, hexano, isopropanol etc.

Sílica o polímeros en columnas o polimetil siloxanos en columnas capilares.

Cromatografía iónica Soluciones acuosas de ácidos, bases o sales. También solventes miscibles en agua como metanol.

Resinas de intercambio iónico

Cromatografía plana (TLC) Mixturas como hexano/acetona, cloroformo/acetato de etilo, butanol/acético/agua.

Sílica gel, óxido de aluminio, celulosa, material de intercambio iónico sobre vidrio, plastico o aluminio.

Repasando Bioquímica

Electroforesis

Procedimiento de análisis que permite separar macromoléculas (proteínas) mediante su diferente carga eléctrica.

Particularmente las proteínas (formadas por muchos aminoácidos, ácidos y básicos) tienen cargas muy diferentes entre sí, lo que altera su velocidad de migración

La electroforesis usa distintos soportes, desde el agua, hasta el poliacetato de celulosa, pasando por el papel y el agar. Muy usada en la práctica médica.

Se le usa en el diagnóstico de cirrosis hepática, enfermedad renal, trastornos de los anticuerpos.

Repasando Bioquímica

Electroforesis del suero humano

Fracción ProteínaPM en miles Función

Albúmina Albúmina 67 Pres.oncótia. Transporte. Hormonas, bilirrubina etc.alfa 1 glob Antitripsina 51 Inhibidor

Antiquimotripsina 68 InhibidorLipoproteina HDL 300 Transporte de lípidosTranscortina 51 , progesteronaTBG 54 Transporte de tiroxina

alfa 2 glob ceruloplasmina 135 Transporte de cobreAtitrombina III 58 Inhibidor de coagulaciónHaptoglobina 100 Unión de hemoglobinaPlasminogeno 90 Precursor de PlasminaMacroglobulina 725 Unión de proteasasProteína transp.retinol 21 Transporte de vitamina AProt.transp.vit.D 52 Transporte de vitamina D

Beta glob Lipoproteína LDL 3000 Transporte de lípidosTransferrina 80 Transporte de hierroFibrinógeno 340 Factor de coagulaciónProteína C reactiva 110 Activación de complemento

Gamma glob IgG 150 Anticuerpos tardiosIgA 162 Anticuerpos protectores de mucosa

IgM 900 Anticuerpos tempranosIgD 172 Receptores de linfocitos BIgE 196 Reaginas

Albúmina

Alfa 1 globulina

Alfa 2 globulina

Beta globulina

Gamma globulina

Repasando Bioquímica

Fotometría de Absorción Atómica

Procedimiento ampliamente usado para medir contenido de metales en muestras biológicas.La muestra diluida es aspirada continuamente e introducida a una llama. Los solventes se evaporan y los átomos quedan libres en la llama. Se estudia la absorción de la luz por estos átomos. La luz proviene de una lámpara de cátodo hueco que esta formada del metal en referencia. (Se necesita una lámpara por metal), Los átomos de Argón que llenan la lámpara son acelerados y golpean los átomos de metal produciendo un espectro luminoso característico que deberá ser absorbido por los átomos de la muestra en la medida de su concentración.

Muestra

Atomizador

Lámpara de

Cátodo hueco

Monocromador

Detector

Cátodo hueco

Ánodo

Gas inerte

Ventana decuarzo