1.- ¿Que es una enzima?
Son proteinas que disminuyen la cantidad de energía que se requiere para llevar acabo una reacción, esta actividad catalitica es especifica y son moleculas producidas por las celulas de los organismos vivos con la función de catalizar reacciones quimicas.
2.-¿Como se clasifican las enzimas?
Se pueden clasificar según varios criterios; en primer lugar considerece aquel que se relaciona con el tipo de reacción que catalizan.
Esta es la clasificacion internacional:
1) Oxidoreductasas: Catalizan la reacción de oxidoreducción al adicionar o extraer un hidruro(H:)
2) Transferasas: Transfieren diferentes moleculas
3) Hidrolasas: Introducen una molecula de agua en el sitio de rotura
4) Liasas: catalizan el rompimiento de un enlace covalente o su formación.
5) Isomerasas: Catalizan esta reacción quimica en diferentes posibilidades (moleculas con igual formula condensada y diferente formula desarrollada o con propiedades quimicas iguales y fisicas diferentes)
6) Ligasas: catalizan la reacción que permite la unión de 2 moleculas con hidrolisis simultanea y ATP.
3.-¿Como actua una enzima?
Una enzima incrementa la velocidad de reacción quimica pero sin modificar la constante de equilibrio ni el sentido de la reacción, es decir, sin variar las propiedades termodinamicas del sistema; la función de un catalizador consiste en disminuir la energia de activación, lo que conduce o acelera la reacción debido a que los reactantes pueden alcanzar mas facilmente el estado de transición.
4.-¿Que es una apoenzima?
Es la parte proteica de la enzima desprovista de los cofactores, cuando requieren cofactores para ser activadas la apoenzima es cataliticamente inactiva. La adición del cofactor a la apoenzima da lugar a la holoenzima.
5.-¿Que es una coenzima?
Son otros componentes de la enzima con bajo peso molecular termoestables y no proteicos unidas a la apoenzima. Y son requeridas por la enzima para su actividad.
6.-¿Que es cinetica enzimatica?
La cinetica estudia la velocidad de cambio entre el estado inicial de reactantes y productos y su estado final. La velocidad cambia constantemente a medida que se aproxima el equilibrio, siendo O en el equilibrio. la velocidad del cambio en la concentración del producto o del sustrato en función del tiempo, expresa la velocidad de la reacción.
En todos los procesos enzimaticos, la velocidad de la reacción depende de la concentración de enzima y de su sustrato. si se aumenta progresivamente la concentración de la enzima manteniendose constante la concentracion de sustrato se obtiene una relación directa y lineal.
miércoles, 23 de abril de 2008
jueves, 10 de abril de 2008
Saponificación
La saponificación es una reacción química entre un ácido graso (o un lípido saponificable, portador de residuos de ácidos grasos) y una base o álcali, en la que se obtiene como principal producto la sal de dicho ácido y la base. Estos compuestos tienen la particularidad de ser anfipáticos, es decir tienen una parte polar y otra apolar (o no polar), con lo cual pueden interactuar con sustancias de propìedades dispares. Por ejemplo, los jabones son sales de ácidos grasos y metales alcalinos que se obtienen mediante saponificación.
El método de saponificación industrial consiste en hervir la grasa en grandes calderas, añadiendo lentamente sosa cáustica (NaOH), agitandose continuamente la mezcla hasta que comienza esta a ponerse pastosa.
La reacción que tiene lugar es la saponificación y los productos son el jabón y la lejía residual que contiene glicerina:
Grasa + sosa = jabón + glicerina + lejía (agua y sosa)
El método de saponificación industrial consiste en hervir la grasa en grandes calderas, añadiendo lentamente sosa cáustica (NaOH), agitandose continuamente la mezcla hasta que comienza esta a ponerse pastosa.
La reacción que tiene lugar es la saponificación y los productos son el jabón y la lejía residual que contiene glicerina:
Grasa + sosa = jabón + glicerina + lejía (agua y sosa)
Equilibrio Acido- Base
Las alteraciones del equilibrio ácido base (AB) son frecuentes en la Unidad de Terapia Intensiva (UTI) y cuando son extremas y se instalan rápidamente causan disfunción orgánica, incrementando la morbi-mortalidad. El modelo de Henderson-Hasselbalch no explica satisfactoriamente estas alteraciones en los pacientes críticamente enfermos. El abordaje de las alteraciones AB propuesto por Stewart fundamentado en las leyes de la conservación de la masa y electroneutralidad y explica que el origen del ion hidrógeno (H+) y por tanto del pH es la disociación del agua producida por incremento de la diferencia de iones fuertes (SID, Strong Ion Difference), la presión parcial de dióxido de carbono (pCO2) y la concentración total de ácidos débiles no volátiles (atot, total concentration of dissociated weak non-volatile acids). Hay tres modelos de abordaje de las alteraciones AB, el primero, de Henderson-Hasselbalch se fundamenta en la ley de la acción de la masa, tomando como variables independientes el bicarbonato (HCO3") y la pCO2, un abordaje diagnóstico sistematizado de este modelo es la Regla de Cinco, con la cual se pueden diagnosticar alteraciones AB simples, dobles y triples. El segundo modelo ha evolucionado hasta el concepto de concentración de H+ titulable del líquido extracelular extendido (ctH+ Ecf), definido como la cantidad de H adicionado o removido en relación al pH de referencia de 7.40, este modelo utiliza la ecuación de Van Slyke y el diagrama de Siggaard-Andersen para calcular y graficar respectivamente la alteración AB presente. El tercer modelo es el de Stewart, el cual se fundamenta en las leyes de la conservación de la masa y la electroneutralidad, tomando como variables independientes a la pCO2, SID y AToT, los cuales causan disociación del agua y como consecuencia H+. De este abordaje sobresalen los diagnósticos de acidosis metabólica hiperclorémica (AMH) y acidosis metabólica de aniones no medidos, la primera, secundaria a la reanimación con soluciones no balanceadas, y la segunda a sepsis.
Conceptos BásicosNeutro es el pH en el cual hay igual número de iones [H+] and iones [OH-]. El agua está más ionizada a la temperatura corporal que a temperatura ambiente; neutro es un pH 6.8 más que 7.0. Este es también el pH promedio dentro de la célula. El organismo mantiene la neutralidad (pH 6.8) dentro de la célula, donde ocurren la mayoría de los procesos bioquímicos, y mantiene la sangre a un pH de 7.4, el cual es 0.6 unidades de pH hacia el lado alcalino partiendo del pH neutro (Reeves and Rahn, 1979).
pH es el logaritmo negativo de la concentración de ion hidrógeno. Una definición completa requiere que el logaritmo sea definido como de base 10 y la concentración sea medida como la actividad en moles por litro. La forma de notación del pH es fuente de confusiones por lo que es mejor evitar los términos "aumento" y "disminución" y usar en su lugar "cambio ácido" y "cambio alcalino".
Logaritmo. Es de ayuda pensar en "poder". Así 103 = 1000 y log (1000) = 3. Esta es otra fuente de confusión en el equilibrio ácido-base y es el responsable de la impresión errónea de que el organismo mantiene estrechamente el control de su concentración de ion hidrógeno. (La tensión arterial o el pulso medidos con la notación logarítmica parecerían considerablemente estables). Cuando el pH cambia 0.3 unidades, por ejemplo, desde 7.4 a 7.1 la concentración de ion hidrógeno se duplica ( de 40 a 80 nmol/l).
Acido respiratorio y Acidosis Respiratoria. El Dióxido de Carbono es el ácido respiratorio- es el único ácido que puede ser exhalado. Estrictamente hablando el dióxido de carbono es un gas, no un ácido. El ácido carbónico solo se forma cuando se combina con agua. Sin embargo, la costumbre clínica es de considerar al dióxido de carbono y al ácido respiratorio como sinónimos. La Acidosis Respiratoria es una PCO2. elevada.
Acido Metabólico y Acidosis Metabólica. El término "ácidos metabólicos" incluye a todos los ácidos del cuerpo a excepción del dióxido de carbono. Los ácidos metabólicos no son eliminados por la respiración; ellos tienen que ser neutralizados, metabolizados, o excretados a través del riñón. Acidosis Metabólica es cuando el pH es más ácido que el apropiado para la PCO2. Esta definición enfatiza la importancia del componente respiratorio en el pH global. El pH es siempre un producto de dos componentes, respiratorio y metabólico, y el componente metabólico es juzgado, calculado, o computado de acuerdo a los efectos de la PCO2, por ejemplo, cualquier cambio inexplicable en el pH por la PCO2, indica una anormalidad metabólica.
Acidosis y Alcalosis. La Acidosis es una alteración que tiende a producir un pH ácido al menos que haya una alcalosis oponente dominante. La Alcalosis es lo opuesto y tiende a producir un pH alcalino al menos que exista una acidosis oponente dominante.
Bicarbonato. En las determinaciones ácido-base la concentración de ion bicarbonato(HCO3) (en miliequivalentes por litro) se calcula a partir de la PCO2 y del pH. Dado que se altera tanto en las alteraciones respiratorias y metabólicas (ver Fisiología), no es medida ideal de ninguna de ellas.
Exceso de Bases (BE) es una medida del nivel de ácido metabólico, y normalmente es cero. La base sanguínea (base total) es de unos 48 mmol/l dependiendo de la concentración de hemoglobina. Los cambios se expresan en términos de exceso o déficit. Es útil recordar que la frase " este paciente tiene un exceso de bases de menos diez" significa "este paciente tiene un exceso de ácido metabólico (acidosis) de 10 mEq/l." El exceso de base puede utilizarse para estimar la cantidad de tratamiento necesario para neutralizar la acidosis metabólica (o alcalosis).
El equilibrio ácido-base se define como "aquella situación de equilibrio establecido en el balance entre sustancias de carácter ácido y básico de la sangre como consecuencia de la interacción entre los sistemas respiratorios y metabólicos"
Los valores normales son:
Sangre arterial = 7.35 / 7.45
Sangre venosa = 7.31 / 7.41
Las alteraciones encontradas en el equilibrio ácido-base pueden ser de dos tipos:
Respiratorias: aquellas en los que la concentración de dióxido de carbono o ácido carbónico constituye el cambio primario del pH.
Metabólicas: por una alteración en la concentración de bicarbonato
Regulación del equilibrio ácido-base
Debido a los constantes procesos fisiológicos del organismo se generan diariamente una gran cantidad de sustancias de carácter ácidos y básicos susceptibles de alterar el equilibrio.
Dicha alteración se traduce en cambios de pH del organismo. Evitar estas variaciones es tarea de los tampones (sistemas amortiguadores) presentes en el organismo y son capaces de captar o ceder protones como respuesta a los cambios de acidez de los líquidos orgánicos.
La labor de estos tampones se desarrolla en los pulmones y riñones. En condiciones normales, el dióxido de carbono suele excretarse a través de los pulmones. Por su parte, los riñones eliminan mediante la excreción tubular los protones originados como consecuencia de las principales fuentes metabólicas (no respiratorias) y que son fundamentalmente la oxidación incompleta de grasas e hidratos de carbono y la oxidación del azufre y de los metabolitos que contienen fósforo.
Alteraciones del equilibrio ácido-base
La mayor parte de los métodos que se utilizan actualmente para determinar la existencia de un desequilibrio ácido-base en el organismo, están basados en la aplicación de la ecuación de Henderson-Hosselbach.
Para un ácido débil (HA)
[ HA ] [ H+ ] + [ A¬ ]
[ H+ ] = [ HA ]
[ A¬ ]
por lo tanto:
pH = pKa + log [ A¬ ]
[ HA ]
donde pKa = log 1
Ka
Esta expresión es considerada la ecuación "estándar" de Henderson-Hasselbach y puede ser aplicada en el caso particular para determinar las variaciones sufridas por el equilibrio ácido-base del organismo.
Concretamente, en el caso del ácido carbónico de la sangre, la reacción que tiene lugar en el plasma es:
[ H2O ] + [ CO2 ] [ H2CO3 ]
[ H2CO3 ] [ HCO3¬ ] + [ H+ ]
Aplicando la ecuación:
PH = pKa + log [ HCO3¬]
[ H2CO3 ]
Los protones que como consecuencia de un deteriorado proceso orgánico puedan ser liberados, son temporalmente tamponados por los distintos sistemas amortiguadores existentes en le organismo.
Cuando la cantidad de protones a neutralizar es excesiva pueden generarse alteraciones del equilibrio de distinta gravedad que, en ocasiones, llegan a ser incluso incompatibles con la vida. Estos desequilibrios pueden ser excesos o defectos y generan en el organismo dos estados denominados "acidosis y alcalosis"
Acidosis: es un exceso de protones en la sangre por encima de 44 nmol/l
Alcalosis: es un déficit de protones en la sangre por debajo de 35 nmol/l
Valoración clínica de las alteraciones del equilibrio ácido-base
Para poner de manifiesto la existencia en el organismo de una situación de acidosis o alcalosis no es suficiente con determinar el ácido carbónico presente en el plasma ya que:
un valor bajo de ácido carbónico plasmático puede ser debido tanto a una acidosis no primaria, como en una alcalosis primaria.
un valor alto de ácido carbónico en el plasma puede tener su origen en una alcalosis no primaria como en una acidosis primaria.
Conceptos BásicosNeutro es el pH en el cual hay igual número de iones [H+] and iones [OH-]. El agua está más ionizada a la temperatura corporal que a temperatura ambiente; neutro es un pH 6.8 más que 7.0. Este es también el pH promedio dentro de la célula. El organismo mantiene la neutralidad (pH 6.8) dentro de la célula, donde ocurren la mayoría de los procesos bioquímicos, y mantiene la sangre a un pH de 7.4, el cual es 0.6 unidades de pH hacia el lado alcalino partiendo del pH neutro (Reeves and Rahn, 1979).
pH es el logaritmo negativo de la concentración de ion hidrógeno. Una definición completa requiere que el logaritmo sea definido como de base 10 y la concentración sea medida como la actividad en moles por litro. La forma de notación del pH es fuente de confusiones por lo que es mejor evitar los términos "aumento" y "disminución" y usar en su lugar "cambio ácido" y "cambio alcalino".
Logaritmo. Es de ayuda pensar en "poder". Así 103 = 1000 y log (1000) = 3. Esta es otra fuente de confusión en el equilibrio ácido-base y es el responsable de la impresión errónea de que el organismo mantiene estrechamente el control de su concentración de ion hidrógeno. (La tensión arterial o el pulso medidos con la notación logarítmica parecerían considerablemente estables). Cuando el pH cambia 0.3 unidades, por ejemplo, desde 7.4 a 7.1 la concentración de ion hidrógeno se duplica ( de 40 a 80 nmol/l).
Acido respiratorio y Acidosis Respiratoria. El Dióxido de Carbono es el ácido respiratorio- es el único ácido que puede ser exhalado. Estrictamente hablando el dióxido de carbono es un gas, no un ácido. El ácido carbónico solo se forma cuando se combina con agua. Sin embargo, la costumbre clínica es de considerar al dióxido de carbono y al ácido respiratorio como sinónimos. La Acidosis Respiratoria es una PCO2. elevada.
Acido Metabólico y Acidosis Metabólica. El término "ácidos metabólicos" incluye a todos los ácidos del cuerpo a excepción del dióxido de carbono. Los ácidos metabólicos no son eliminados por la respiración; ellos tienen que ser neutralizados, metabolizados, o excretados a través del riñón. Acidosis Metabólica es cuando el pH es más ácido que el apropiado para la PCO2. Esta definición enfatiza la importancia del componente respiratorio en el pH global. El pH es siempre un producto de dos componentes, respiratorio y metabólico, y el componente metabólico es juzgado, calculado, o computado de acuerdo a los efectos de la PCO2, por ejemplo, cualquier cambio inexplicable en el pH por la PCO2, indica una anormalidad metabólica.
Acidosis y Alcalosis. La Acidosis es una alteración que tiende a producir un pH ácido al menos que haya una alcalosis oponente dominante. La Alcalosis es lo opuesto y tiende a producir un pH alcalino al menos que exista una acidosis oponente dominante.
Bicarbonato. En las determinaciones ácido-base la concentración de ion bicarbonato(HCO3) (en miliequivalentes por litro) se calcula a partir de la PCO2 y del pH. Dado que se altera tanto en las alteraciones respiratorias y metabólicas (ver Fisiología), no es medida ideal de ninguna de ellas.
Exceso de Bases (BE) es una medida del nivel de ácido metabólico, y normalmente es cero. La base sanguínea (base total) es de unos 48 mmol/l dependiendo de la concentración de hemoglobina. Los cambios se expresan en términos de exceso o déficit. Es útil recordar que la frase " este paciente tiene un exceso de bases de menos diez" significa "este paciente tiene un exceso de ácido metabólico (acidosis) de 10 mEq/l." El exceso de base puede utilizarse para estimar la cantidad de tratamiento necesario para neutralizar la acidosis metabólica (o alcalosis).
El equilibrio ácido-base se define como "aquella situación de equilibrio establecido en el balance entre sustancias de carácter ácido y básico de la sangre como consecuencia de la interacción entre los sistemas respiratorios y metabólicos"
Los valores normales son:
Sangre arterial = 7.35 / 7.45
Sangre venosa = 7.31 / 7.41
Las alteraciones encontradas en el equilibrio ácido-base pueden ser de dos tipos:
Respiratorias: aquellas en los que la concentración de dióxido de carbono o ácido carbónico constituye el cambio primario del pH.
Metabólicas: por una alteración en la concentración de bicarbonato
Regulación del equilibrio ácido-base
Debido a los constantes procesos fisiológicos del organismo se generan diariamente una gran cantidad de sustancias de carácter ácidos y básicos susceptibles de alterar el equilibrio.
Dicha alteración se traduce en cambios de pH del organismo. Evitar estas variaciones es tarea de los tampones (sistemas amortiguadores) presentes en el organismo y son capaces de captar o ceder protones como respuesta a los cambios de acidez de los líquidos orgánicos.
La labor de estos tampones se desarrolla en los pulmones y riñones. En condiciones normales, el dióxido de carbono suele excretarse a través de los pulmones. Por su parte, los riñones eliminan mediante la excreción tubular los protones originados como consecuencia de las principales fuentes metabólicas (no respiratorias) y que son fundamentalmente la oxidación incompleta de grasas e hidratos de carbono y la oxidación del azufre y de los metabolitos que contienen fósforo.
Alteraciones del equilibrio ácido-base
La mayor parte de los métodos que se utilizan actualmente para determinar la existencia de un desequilibrio ácido-base en el organismo, están basados en la aplicación de la ecuación de Henderson-Hosselbach.
Para un ácido débil (HA)
[ HA ] [ H+ ] + [ A¬ ]
[ H+ ] = [ HA ]
[ A¬ ]
por lo tanto:
pH = pKa + log [ A¬ ]
[ HA ]
donde pKa = log 1
Ka
Esta expresión es considerada la ecuación "estándar" de Henderson-Hasselbach y puede ser aplicada en el caso particular para determinar las variaciones sufridas por el equilibrio ácido-base del organismo.
Concretamente, en el caso del ácido carbónico de la sangre, la reacción que tiene lugar en el plasma es:
[ H2O ] + [ CO2 ] [ H2CO3 ]
[ H2CO3 ] [ HCO3¬ ] + [ H+ ]
Aplicando la ecuación:
PH = pKa + log [ HCO3¬]
[ H2CO3 ]
Los protones que como consecuencia de un deteriorado proceso orgánico puedan ser liberados, son temporalmente tamponados por los distintos sistemas amortiguadores existentes en le organismo.
Cuando la cantidad de protones a neutralizar es excesiva pueden generarse alteraciones del equilibrio de distinta gravedad que, en ocasiones, llegan a ser incluso incompatibles con la vida. Estos desequilibrios pueden ser excesos o defectos y generan en el organismo dos estados denominados "acidosis y alcalosis"
Acidosis: es un exceso de protones en la sangre por encima de 44 nmol/l
Alcalosis: es un déficit de protones en la sangre por debajo de 35 nmol/l
Valoración clínica de las alteraciones del equilibrio ácido-base
Para poner de manifiesto la existencia en el organismo de una situación de acidosis o alcalosis no es suficiente con determinar el ácido carbónico presente en el plasma ya que:
un valor bajo de ácido carbónico plasmático puede ser debido tanto a una acidosis no primaria, como en una alcalosis primaria.
un valor alto de ácido carbónico en el plasma puede tener su origen en una alcalosis no primaria como en una acidosis primaria.
miércoles, 9 de abril de 2008
Formacion ATP
El ATP
Las células requieren un continuo suministro de energía. Esta es necesaria para la síntesis de moléculas complejas, la ejecución de trabajo mecánico y el transporte de sustancias a través de sus membranas. La energía es transferida desde las reacciones químicas que la acumulan a las que las consumen, mediante una molécula especial, el ATP (Fig. A). El término ATP es el acrónimo de adenosina trifosfato, con la F de fosfato reemplazada por la P del símbolo químico del fósforo (los intentos de traducir el ATP al castellano llamándolo ATF fracasaron). En las células, la energía que recibe o cede el ATP es la contenida en el enlace entre su último fosfato y el resto de la molécula. El enlace se forma durante la síntesis de ATP: incorporan así energía, la que se cede cuando el enlace se escinde.
El trifosfato de adenosina (ATP) o adenosín trifosfato es una molécula que consta de una purina (adenina), un azúcar (ribosa), y tres grupos fosfato. Gran cantidad de energía para las funciones biológicas se almacena en los enlaces de alta energía que unen los grupos fosfato y se liberan cuando uno o dos de los fosfatos se separan de las moléculas de ATP. El compuesto resultante de la pérdida de un fosfato se llama difosfato de adenosina, adenosín difosfato o ADP; si se pierden dos se llama monofosfato de adenosina, adenosín monofosfato o AMP, respectivamente.
Las células requieren un continuo suministro de energía. Esta es necesaria para la síntesis de moléculas complejas, la ejecución de trabajo mecánico y el transporte de sustancias a través de sus membranas. La energía es transferida desde las reacciones químicas que la acumulan a las que las consumen, mediante una molécula especial, el ATP (Fig. A). El término ATP es el acrónimo de adenosina trifosfato, con la F de fosfato reemplazada por la P del símbolo químico del fósforo (los intentos de traducir el ATP al castellano llamándolo ATF fracasaron). En las células, la energía que recibe o cede el ATP es la contenida en el enlace entre su último fosfato y el resto de la molécula. El enlace se forma durante la síntesis de ATP: incorporan así energía, la que se cede cuando el enlace se escinde.
El trifosfato de adenosina (ATP) o adenosín trifosfato es una molécula que consta de una purina (adenina), un azúcar (ribosa), y tres grupos fosfato. Gran cantidad de energía para las funciones biológicas se almacena en los enlaces de alta energía que unen los grupos fosfato y se liberan cuando uno o dos de los fosfatos se separan de las moléculas de ATP. El compuesto resultante de la pérdida de un fosfato se llama difosfato de adenosina, adenosín difosfato o ADP; si se pierden dos se llama monofosfato de adenosina, adenosín monofosfato o AMP, respectivamente.
Sistemas de transporte mitocondrial
Sistemas de transporte mitocondrialEn el proceso citoplásmico de la glucólisis se produce NADH. Estos equivalentes reductores deben poder entrar a la mitocondria para ser utilizados en la cadena de transporte de electrones para su oxidación aerobica. Así mismo, los metabolitos mitocondriales como el oxaloacetato y acetil-CoA, precursores de la biosíntesis mitocondrial de glucosa y ácidos grasos respectivamente, deben poder abandonar la mitocondria. En la mitocondria, se produce una enorme cantidad de energía en forma de ATP, después de la ocurrencia de la fosforilación oxidativa, esta importante molécula energética, debe abandonar la mitocondria para poder intervenir en múltiples reacciones citoplásmicas.
El ATP generado en la fosforilación oxidativa a partir de ADP y Pi se utiliza en el citoplasma; el Pi así formado, retorna al interior mitocondrial vía un simportador Pi-H+ alimentado por el componente D pH del gradiente electroquímico de protones. Entonces el gradiente del potencial electroquímico generado por el bombeo redox de protones del transporte electrónico, es el responsable de mantener los altos niveles mitocondriales de ADP y Pi, además de proveer de la energía libre para sintetizar ATP.
Sistema de transporte de Ca2+
El Ca2+ al igual que el cAMP es un segundo mensajero, por lo tanto, su concentración citosólica debe ser controlada de manera precisa. La mitocondria, el retículo endoplásmico y los espacios extracelulares actúan como reservorios de Ca2+. En el retículo endoplásmico y la membrana plasmática, existen bombas específicas denominadas Ca2+-ATPasas que funcionan en contra de los gradientes de concentración utilizando energía derivada de la hidrólisis de ATP. En la mitocondria, el sistema de transporte de Ca2+ ocurre de la siguiente manera:
Los sistemas de transporte en la membrana interna mitocondrial regulan la entrada y salida de Ca2+. La entrada de Ca2+ es promovida por el gradiente transmembranal de la membrana interna mitocondrial que es negativo al interior, lo cual atrae a los cationes como el Ca2+. La velocidad de entrada varía con la concentración externa de Ca2+ porque la Km para el cation por este sistema de transporte es mayor que la concentración de Ca2+ en el citoplasma. La salida del Ca2+ es controlada independientemente por el gradiente de H+ generado por el transporte de electrones en la membrana interna o en las mitocondrias de corazón por el gradiente de Na+. El Ca2+ existe en la matriz solo por el intercambio de H+ (o Na+), de tal manera que el sistema es una antiportador. Este proceso de intercambio normalmente opera a su máxima velocidad. La mitocondria entonces actúa como un amortiguador del Ca2+ citoplásmico. Si la concentración de Ca2+ aumenta en el citoplasma, la velocidad de entrada a la mitocondria se incrementa mientras que la salida permanece constante causando que la concentración del Ca2+ mitocondrial se incremente mientras que la citosólica regresa a su nivel original y viceversa.
Transporte de Electrones
El flujo de electrones en las reacciones de oxido-reducción es responsable, directa o indirectamente de todo el trabajo realizado en los organismos vivientes. En los organismos no fotosintéticos, las fuentes de electrones son compuestos reducidos (los alimentos); en los organismos fotosintéticos, el donador inicial de electrones es una especie química excitada por la absorción de la luz solar. El flujo de los electrones en el metabolismo es un proceso complejo, los electrones se mueven a partir de varios metabolitos intermedios a acarreadores de electrones especializados en las reacciones catalizadas por enzimas. Posteriormente, los acarreadores donan los electrones a aceptores con elevadas afinidades por los electrones, este último proceso, genera energía. Las células contienen una variedad de transductores de energía, los cuales convierten la energía del flujo de electrones en trabajo.
El transporte de electrones, es la fuente principal de energía para las actividades celulares, libera grandes cantidades de energía libre, la mayor parte de la cual se almacena en forma de ATP en la fosforilación oxidativa. Las enzimas que catalizan el este proceso, son generalmente más complejas tanto estructuralmente como en su mecanismo catalítico que las enzimas de las otras vías metabólicas, y por tanto son menos conocidas. La mayoría están en la membrana interna mitocondrial, por lo cual es complicada su extracción y purificación. Tampoco es bien conocido cómo la liberación de energía libre que se produce durante el transporte de electrones se conserva y transforma en la energía del enlace fosfato durante la fosforilación oxidativa y las síntesis del ATP. Por lo anterior, estas enzimas son un modelo de estudio muy atractivo.
Todos los siguientes procesos: el transporte de electrones, la energía libre de la transferencia de electrones del NADH y FADH2 al O2 vía centros redox unidos a proteínas, está acoplada a la síntesis de ATP.
El ATP generado en la fosforilación oxidativa a partir de ADP y Pi se utiliza en el citoplasma; el Pi así formado, retorna al interior mitocondrial vía un simportador Pi-H+ alimentado por el componente D pH del gradiente electroquímico de protones. Entonces el gradiente del potencial electroquímico generado por el bombeo redox de protones del transporte electrónico, es el responsable de mantener los altos niveles mitocondriales de ADP y Pi, además de proveer de la energía libre para sintetizar ATP.
Sistema de transporte de Ca2+
El Ca2+ al igual que el cAMP es un segundo mensajero, por lo tanto, su concentración citosólica debe ser controlada de manera precisa. La mitocondria, el retículo endoplásmico y los espacios extracelulares actúan como reservorios de Ca2+. En el retículo endoplásmico y la membrana plasmática, existen bombas específicas denominadas Ca2+-ATPasas que funcionan en contra de los gradientes de concentración utilizando energía derivada de la hidrólisis de ATP. En la mitocondria, el sistema de transporte de Ca2+ ocurre de la siguiente manera:
Los sistemas de transporte en la membrana interna mitocondrial regulan la entrada y salida de Ca2+. La entrada de Ca2+ es promovida por el gradiente transmembranal de la membrana interna mitocondrial que es negativo al interior, lo cual atrae a los cationes como el Ca2+. La velocidad de entrada varía con la concentración externa de Ca2+ porque la Km para el cation por este sistema de transporte es mayor que la concentración de Ca2+ en el citoplasma. La salida del Ca2+ es controlada independientemente por el gradiente de H+ generado por el transporte de electrones en la membrana interna o en las mitocondrias de corazón por el gradiente de Na+. El Ca2+ existe en la matriz solo por el intercambio de H+ (o Na+), de tal manera que el sistema es una antiportador. Este proceso de intercambio normalmente opera a su máxima velocidad. La mitocondria entonces actúa como un amortiguador del Ca2+ citoplásmico. Si la concentración de Ca2+ aumenta en el citoplasma, la velocidad de entrada a la mitocondria se incrementa mientras que la salida permanece constante causando que la concentración del Ca2+ mitocondrial se incremente mientras que la citosólica regresa a su nivel original y viceversa.
Transporte de Electrones
El flujo de electrones en las reacciones de oxido-reducción es responsable, directa o indirectamente de todo el trabajo realizado en los organismos vivientes. En los organismos no fotosintéticos, las fuentes de electrones son compuestos reducidos (los alimentos); en los organismos fotosintéticos, el donador inicial de electrones es una especie química excitada por la absorción de la luz solar. El flujo de los electrones en el metabolismo es un proceso complejo, los electrones se mueven a partir de varios metabolitos intermedios a acarreadores de electrones especializados en las reacciones catalizadas por enzimas. Posteriormente, los acarreadores donan los electrones a aceptores con elevadas afinidades por los electrones, este último proceso, genera energía. Las células contienen una variedad de transductores de energía, los cuales convierten la energía del flujo de electrones en trabajo.
El transporte de electrones, es la fuente principal de energía para las actividades celulares, libera grandes cantidades de energía libre, la mayor parte de la cual se almacena en forma de ATP en la fosforilación oxidativa. Las enzimas que catalizan el este proceso, son generalmente más complejas tanto estructuralmente como en su mecanismo catalítico que las enzimas de las otras vías metabólicas, y por tanto son menos conocidas. La mayoría están en la membrana interna mitocondrial, por lo cual es complicada su extracción y purificación. Tampoco es bien conocido cómo la liberación de energía libre que se produce durante el transporte de electrones se conserva y transforma en la energía del enlace fosfato durante la fosforilación oxidativa y las síntesis del ATP. Por lo anterior, estas enzimas son un modelo de estudio muy atractivo.
Todos los siguientes procesos: el transporte de electrones, la energía libre de la transferencia de electrones del NADH y FADH2 al O2 vía centros redox unidos a proteínas, está acoplada a la síntesis de ATP.
Maltosa
La maltosa o azúcar de malta es un disacárido formado por dos glucosas unidas por un enlace glucosidico producido entre el oxigeno del primer carbón anomerico (proveniente de -OH) de una glucosa y el oxigeno perteneciente al cuarto carbón de la otra. Por ello este compuesto también se llama alfa glucopiranosil(1-4)alfa glucopiranosa. Al producirse dicha unión se desprende una molécula de agua y ambas glucosas quedan unidas mediante un oxígeno monocarbonílico que actúa como puente.
La maltosa presenta en su estructura el OH hemiacetálico por lo que es un azúcar reductor, da la reacción de Maillard y la reacción de Benedict. A la maltosa se le llama también azúcar de malta, ya que aparece en los granos de cebada germinada. Se puede obtener mediante la hidrólisis del almidón y glucógeno. Su fórmula es C12H22O11.
Obtenido de "http://es.wikipedia.org/wiki/Maltosa"
La maltosa presenta en su estructura el OH hemiacetálico por lo que es un azúcar reductor, da la reacción de Maillard y la reacción de Benedict. A la maltosa se le llama también azúcar de malta, ya que aparece en los granos de cebada germinada. Se puede obtener mediante la hidrólisis del almidón y glucógeno. Su fórmula es C12H22O11.
Obtenido de "http://es.wikipedia.org/wiki/Maltosa"
Lactosa
LactosaEs un disacárido formado por la unión de una glucosa y una galactosa. Concretamente intervienen una β-galactopiranosa y una α-glucopiranosa unidas por los carbonos 1 y 4respectivamente. Al formarse el enlace entre los dos monosacáridos se desprende una molécula de agua. Además este compuesto posee el OH hemiacetálico por lo que da la reacción de Benedict. A la lactosa se le llama también azúcar de la leche ya que aparece en la leche de las hembras de los mamíferos en una proporción del 4-5%. La leche de camella, por ejemplo, es rica en lactosa. Cristaliza con una molécula de agua de hidratación, con lo que su fórmula es: C12H22O11·H2O, luego se la puede también llamar lactosa monohidrato. Su peso molecular es 360,32 g/mol.
En los humanos es necesaria la presencia de la enzima lactasa para la correcta absorción de la lactosa. Cuando el organismo no es capaz de asimilar correctamente la lactosa aparecen diversas molestias cuyo origen se denomina intolerancia a la lactosa.
La lactosa: alfa-D-galactopiranosil-beta-D-glucopiranosa
La intolerancia a la lactosa se presenta cuando el intestino delgado no produce suficiente enzima lactasa. El organismo de los bebés produce esta enzima de tal forma que pueden digerir la leche, incluyendo la leche materna. Antes de que los seres humanos se convirtieran en granjeros y procesaran productos lácteos, la mayoría de las personas no seguía consumiendo leche en su vida, de tal manera que no producían lactasa después de las primeras etapas de la infancia.
Las personas pertenecientes a culturas en las cuales el consumo de leche y de productos lácteos en los adultos se presentó primero tienen menos probabilidades de sufrir intolerancia a la lactosa que aquellos pertenecientes a pueblos en donde el consumo de productos lácteos comenzó más recientemente. Como resultado de esto, la intolerancia a la lactosa es más común en poblaciones asiáticas, africanas, afroamericanas, nativos americanos y pueblos del Mediterráneo que en las poblaciones del norte y occidente de Europa.
La intolerancia a la lactosa puede comenzar en diversos momentos en la vida. En las personas de raza blanca, generalmente comienza a afectar a los niños mayores de 5 años; mientras que en las personas de raza negra, la afección se presenta a menudo hasta a los dos años de edad.
Cuando las personas con intolerancia a la lactosa comen o beben productos lácteos, pueden presentar síntomas como distensión abdominal, exceso de gases intestinales, náuseas, diarrea y cólicos abdominales.
La intolerancia a la lactosa no es peligrosa y es muy común en los adultos. Aproximadamente 30 millones de adultos estadounidenses tienen algún grado de intolerancia a la lactosa a la edad de 20 años.
La intolerancia a la lactosa se observa algunas veces en bebés prematuros y los bebés nacidos a término generalmente no muestran signos de esta afección hasta que tienen al menos 3 años de edad.
En los humanos es necesaria la presencia de la enzima lactasa para la correcta absorción de la lactosa. Cuando el organismo no es capaz de asimilar correctamente la lactosa aparecen diversas molestias cuyo origen se denomina intolerancia a la lactosa.
La lactosa: alfa-D-galactopiranosil-beta-D-glucopiranosa
La intolerancia a la lactosa se presenta cuando el intestino delgado no produce suficiente enzima lactasa. El organismo de los bebés produce esta enzima de tal forma que pueden digerir la leche, incluyendo la leche materna. Antes de que los seres humanos se convirtieran en granjeros y procesaran productos lácteos, la mayoría de las personas no seguía consumiendo leche en su vida, de tal manera que no producían lactasa después de las primeras etapas de la infancia.
Las personas pertenecientes a culturas en las cuales el consumo de leche y de productos lácteos en los adultos se presentó primero tienen menos probabilidades de sufrir intolerancia a la lactosa que aquellos pertenecientes a pueblos en donde el consumo de productos lácteos comenzó más recientemente. Como resultado de esto, la intolerancia a la lactosa es más común en poblaciones asiáticas, africanas, afroamericanas, nativos americanos y pueblos del Mediterráneo que en las poblaciones del norte y occidente de Europa.
La intolerancia a la lactosa puede comenzar en diversos momentos en la vida. En las personas de raza blanca, generalmente comienza a afectar a los niños mayores de 5 años; mientras que en las personas de raza negra, la afección se presenta a menudo hasta a los dos años de edad.
Cuando las personas con intolerancia a la lactosa comen o beben productos lácteos, pueden presentar síntomas como distensión abdominal, exceso de gases intestinales, náuseas, diarrea y cólicos abdominales.
La intolerancia a la lactosa no es peligrosa y es muy común en los adultos. Aproximadamente 30 millones de adultos estadounidenses tienen algún grado de intolerancia a la lactosa a la edad de 20 años.
La intolerancia a la lactosa se observa algunas veces en bebés prematuros y los bebés nacidos a término generalmente no muestran signos de esta afección hasta que tienen al menos 3 años de edad.
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