a) Investigar importancia clínica de parámetros en
química sanguínea:
GLUCOSA
La
glucosa es un hidrato de carbono que constituye la principal fuente de energía
del organismo. Su concentración sanguínea se mantiene dentro de estrechos
márgenes a lo largo del día, a pesar de los cambios que se producen tras la
alimentación y el ayuno, debido a efectos combinados de la insulina, glucagón,
Niveles
elevados de glucosa (hiperglucemia) pueden ocurrir en pacientes con neoplasma
pancreático, hipertiroidismo, hiperfunción adrenoneocortical entre otros
desordenes.
Niveles
disminuidos de glucosa (hipoglucemia) puede resultar de una terapia con
insulina excesiva o varias enfermedades del hígado.
La
patología asociada más común es la diabetes mellitus, síndrome caracterizado
por una secreción anormal de insulina que se refleja en una tendencia a la
hiperglicemia, a veces glicosuria y otras manifestaciones vasculares y
metabólicas. Mediante un diagnóstico precoz se evita la cetoacidosis.
UREA
La
urea es un compuesto que se forma en el hígado y es filtrado y absorbido por
los riñones. Constituye la fracción de nitrógeno no proteico en la mayoría de
los líquidos biológicos. Este es el principal producto final del metabolismo
proteico, de donde se deduce que su concentración sérica se relaciona con la
dieta y el metabolismo.
La
urea es un evaluador de la función renal, ya que aumenta cuando hay
insuficiencia renal o necrosis y disminuye en la fibrosis quística, eclampsia y síndrome nefrótico. También es indicador de enfermedad hepática pues su
síntesis disminuye ante procesos necróticos del hígado.
CREATININA
La
creatinina es un producto de degradación catabólica de la creatina, en el
músculo esquelético. Es un compuesto soluble que se elimina únicamente a través
del riñón por filtración, por tanto es un indicador directamente proporcional
de la función renal, y si ésta es normal el nivel sérico permanecerá constante.
Se
encuentra elevada en insuficiencia renal aguda y crónica, glomerulonefritis,
pielonefritis, necrosis tubular, obstrucción urinaria, anuria e
hipertiroidismo.
Disminuye
durante el embarazo y cuando hay pérdida de masa muscular.
BUN
BUN (por sus siglas en inglés) corresponde a nitrógenoureico en sangre. El nitrógeno ureico es lo que se forma cuando la proteína se
descompone.
Se puede hacer un examen para medir la cantidad de
nitrógeno ureico en la sangre
El examen de nitrógeno ureico en sangre (BUN) con
frecuencia se hace para evaluar la función renal.
Los niveles superiores a lo normal pueden deberse a:
- Insuficiencia cardíaca congestiva
- Niveles excesivos de proteínas en el tubo digestivo
- Sangrado gastrointestinal
- Hipovolemia
- Ataque cardíaco
- Enfermedad renal, incluyendo glomerulonefritis, pielonefritis y necrosis tubular aguda
- Insuficiencia renal
- Shock
- Obstrucción de las vías urinaria
- Insuficiencia hepática
- Dieta baja en proteína
- Desnutrición
- Sobrehidratación
El resultado normal generalmente es de 6 a 20 mg/dL.
ACIDO URICO
El
ácido úrico es un metabolito de las purinas, ácidos nucleicos y
nucleoproteínas.
Niveles
anormales pueden ser indicativos de un desorden en el metabolismo de purinas,
ácidos nucleicos y nucleoproteínas. La hiperuricemia puede observarse en disfunción renal, gota, leucemia, policitemias, arterioesclerosis, diabetes, hipotiroidismo
o en algunas enfermedades genéticas.
En
estos valores puede haber ciertas diferencias por la técnica o por criterios de
normalidad propios de laboratorios concretos, a veces en el rango de valores y
otras veces por las unidades a las que se hace referencia.
Enfermedades
con almacenamiento de glucógeno o tesaurismosis
Una
serie de defectos hereditarios en el metabolismo dan lugar a unas enfermedades,
por alteraciones enzimáticas, en la que se detecta almacenamiento del
glucógeno. Se conocen 9 tipos diferentes de enfermedades:
Afectación: hígado y riñón. Clínica: hepatomegalia, alteraciones del crecimiento, hipoglucemia
Afectación: hígado, corazón y músculo. Clínica: insuficiencia cardiorespiratoria, puede ser mortal antes de los 2 años de edad.
Afectación: hígado y músculo. Clínica: hepatomegalia, alteraciones del crecimiento, hipoglucemia, aunque con menor intensidad que en el tipo I
Afectación: hígado. Clínica: cirrosis hepática, puede ser mortal antes de los 2 años de edad.
Afectación: músculo. Clínica: cansancio y debilidad muscular
Afectación: hígado. Clínica: hepatomegalia, alteraciones del crecimiento, hipoglucemia, aunque con menor intensidad que en el tipo I
- Enfermedad por deficiencia de fosfofructocinasa
Afectación: músculo. Clínica: cansancio y debilidad muscular
Afectación: hígado. Clínica: hepatomegalia, alteraciones del crecimiento, hipoglucemia, pero con menor intensidad que en el tipo I.
c) Elabora un resumen sobre la síntesis del metabolismo de carbohidratos.
METABOLISMO DE LOS
CARBOHIDRATOS
Se define como metabolismo
de los carbohidratos a los procesos bioquímicos de formación, ruptura y
conversión de los carbohidratos en los organismos vivos. Los carbohidratos son
las principales moléculas destinadas al aporte de energía, gracias a su fácil metabolismo.
El carbohidrato más común es la glucosa; un monosacárido metabolizado por casi todos los organismos conocidos. La oxidación de un gramo
de carbohidratos genera aproximadamente 4 kcal de energía; algo menos de la
mitad que la generada desde lípidos.
Varios son los procesos que intervienen en el metabolismo hidrocarbonado, que se presentan a continuación.
Varios son los procesos que intervienen en el metabolismo hidrocarbonado, que se presentan a continuación.
Glucolisis
Se denomina glucolisis a un conjunto de reacciones enzimáticas en las se metabolizan glucosa y otros azúcares, liberando energía en forma de ATP. La glucolisis aeróbica, que es la realizada en presencia de oxígeno, produce ácidopirúvico, y la glucolisis anaeróbica, en ausencia de oxígeno, ácido láctico.
La glucolisis es la principal vía para la utilización de los monosacáridos glucosa, fructosa y galactosa, importantes fuentes energéticas de las dietas que contienen carbohidratos. Durante la fase postabsortiva la glucosa procede, además, de otras fuentes. Tras el proceso de absorción intestinal, los azúcares glucosa, fructosa y galactosa son transportados, por la vena porta, al hígado, en donde la fructosa y la galactosa se convierten rápidamente en glucosa. La fructosa puede entrar, directamente en la vía de la glucolisis.
La glucolisis se realiza en el citosol de todas las células. Aunque son muchas las reacciones catalizadas por diferentes enzimas, la glucolisis está regulada, principalmente, por tres enzimas: hexocinasa, fosfofructocinasa y piruvato cinasa, las cuales intervienen en el paso de las hexosas a piruvato. En condiciones aeróbicas, el piruvato es transportado al interior de las mitocondrias, mediante un transportador, en donde es decarboxilado a acetil CoA, que entra en el ciclo del ácido cítrico. En condiciones anaeróbicas, el piruvato se convierte a lactato, que es tranportado al hígado, en donde interviene en el proceso de gluconeogénesis, y pasa de nuevo a la circulación para intervenir en la oxidación de los tejidos y en el ciclo del ácido láctico, o de Cori.
Los oligosacáridos y polisacáridos, no digeridos y no absorbidos en el intestino delgado, llegan al grueso en donde son hidrolizados a monosacáridos por enzimas membranosas secretadas por bacterias, los monosacáridos se convierten a piruvato, que es inmediatamente metabolizado a ácidos grasos de cadena corta, como acetato, propionato, butirato, y a gases, como dióxido de carbono, metanoe hidrógeno.
Gluconeogénesis
Gluconeogénesis es el proceso de formación de carbohidratos a partir de ácidosgrasos y proteínas, en lugar de hacerlo de carbohidratos. Intervienen, además del piruvato, otros sustratos como aminoácidos y glicerol. Se realiza en el citosol de las células hepáticas y en él intervienen las enzimas glucosa-6-fosfatasa, fructosa 1,6-bifosfatasa y fosfoenolpiruvato carboxicinasa, en lugar de hexocinasa, fosfofructocinasa y piruvato cinasa, respectivamente, que son estas últimas las enzimas que intervienen en la glucolisis.
El aminoácido alanina, transportado del músculo al hígado, puede convertirse en glucosa.
En el tejido adiposo, los acilgliceroles, mediante hidrólisis, pasan continuamente a glicerol libre, que llega al hígado en donde, inicialmente, se convierte en fructosa 1,6 bifosfato y posteriormente en glucosa.
Glucogenolisis
Glucogenolisis es el proceso por el que los depósitos de glucógeno se convierten en glucosa. Si el aporte de glucosa es deficiente, el glucógeno se hidroliza mediante la acción de las enzimas fosforilasa y desramificante, que producen glucosa-1-fosfato, que pasa a formar, por medio de fosfoglucomutasa, glucosa-6-fosfato, la cual por la acción de glucosa-6-fosfatasa, sale de la célula en forma de glucosa, tras pases previos a glucosa-1-fosfato y glucosa-6-fosfato.
Glucogénesis
Es el proceso inverso al de glucogenolisis. La vía del glucógeno tiene lugar en el citosol celular y en él se requieren:
a) tres enzimas, cuales son uridina difosfato (UDP)-glucosa pirofosforilasa, glucógeno sintasa y la enzima ramificadora, amilol (1,4 -> 1,6) transglicosilasa,
b) donante de glucosa, UDP-glucosa,
c) cebador para iniciar la síntesis de glucógeno si no hay una molécula de glucógeno preexistente,
d) energía
Regulación del metabolismo del glucógeno
Es un proceso muy complejo y todavía no bien conocido. En él hay que considerar dos niveles: alostérico y hormonal. El control alostérico depende fundamentalmente de las acciones de las enzimas fosforilasa y glucógeno sintasa. A nivel hormonal, la adrenalina en el músculo y en hígado, y el glucagón, solo en el hígado, estimulan el fraccionamiento del glucógeno. Aunque la acción de la insulina no es bien conocido, al tratarse de una hormona anabólica se asume que estimula la síntesis e inhibe la rotura del glucógeno.
OXIDACIÓN
DE LA GLUCOSA
La
oxidación de la glucosa involucra un conjunto de reacciones enzimáticos,
ligadas una de la otra y vigiladas por un estricto control metabólico, todo con
el único fin, de hacer disponible para célula, la energía química contenida en
la glucosa. La reacción global es:
La
formación de CO2 + H2O + ATP a partir de la glucosa, se lleva a cabo, porque
existe una disponibilidad de O2 y que aunado a la necesidad de energía, se inducen
los procesos enzimáticos claramente definidos por sustratos y productos, ellos son:
glucólisis, transformación del piruvato en acetil CoA, ciclo de Krebs y fosforilaciónoxidativa
Glucólisis
Durante la glucólisis se obtiene un rendimiento neto de
dos moléculas de ATP y dos moléculas de NADH; el ATP puede ser usado como
fuente de energía para realizar trabajo metabólico, mientras que el NADH puede
tener diferentes destinos. Puede usarse como fuente de poder reductor en
reacciones anabólicas; si hay oxígeno, puede oxidarse en la cadena respiratoria,
obteniéndose tres ATPs; si no hay oxígeno, se usa para reducir el piruvato a
lactato (fermentación láctica), o a CO2 y etanol (fermentaciónalcohólica), sin obtención adicional de energía.
La glucólisis es la forma más rápida de conseguir energía
para una célula y, en el metabolismo de carbohidratos, generalmente es la
primera vía a la cual se recurre. Se encuentra estructurada en 10 reacciones
enzimáticas que permiten la transformación de una molécula de glucosa a dos
moléculas de piruvato mediante un proceso catabólico.
La glucólisis es una de las vías más estudiadas, y
generalmente se encuentra dividida en dos fases: la primera, de gasto de
energía y la segunda fase, de obtención de energía.
La primera fase consiste en transformar una molécula de glucosa en dos moléculas de
gliceraldehído (una molécula de baja energía) mediante el uso de 2 ATP. Esto
permite duplicar los resultados de la segunda fase de obtención energética.
En la segunda fase, el gliceraldehído se transforma en un compuesto de alta energía, cuya hidrólisis genera una molécula de ATP, y como se generaron 2 moléculas de gliceraldehído, se obtienen en realidad dos moléculas de ATP. Esta obtención de energía se logra mediante el acoplamiento de una reacción fuertemente exergónica después de una levemente endergónica. Este acoplamiento ocurre una vez más en esta fase, generando dos moléculas de piruvato. De esta manera, en la segunda fase se obtienen 4 moléculas de ATP.
En la segunda fase, el gliceraldehído se transforma en un compuesto de alta energía, cuya hidrólisis genera una molécula de ATP, y como se generaron 2 moléculas de gliceraldehído, se obtienen en realidad dos moléculas de ATP. Esta obtención de energía se logra mediante el acoplamiento de una reacción fuertemente exergónica después de una levemente endergónica. Este acoplamiento ocurre una vez más en esta fase, generando dos moléculas de piruvato. De esta manera, en la segunda fase se obtienen 4 moléculas de ATP.
Ciclo De Krebs
Fosforilación Oxidativa
La fosforilación oxidativa es un proceso metabólico que utiliza energía liberada por la oxidación de nutrientes para producir adenosín trifosfato (ATP). Se le llama así para
distinguirla de otras rutas que producen ATP con menor rendimiento, llamadas
"a nivel de sustrato". Se calcula que hasta el 90% de la energía
celular en forma de ATP es producida de esta forma.
Consta de dos etapas: en la primera, la energía libre
generada mediante reacciones químicas redox en varios complejos multiproteicos
-conocidos en su conjunto como cadena de transporte de electrones- se emplea
para producir, por diversos procedimientos como bombeo, ciclos quinona/quinol o
bucles redox, un gradiente electroquímico de protones a través de una membrana
asociada en un proceso llamado quimiosmosis. La cadena respiratoria está
formada por tres complejos de proteínas principales (complejo I,III, IV), y
varios complejos "auxiliares", utilizando una variedad de donantes y
aceptores de electrones. Los tres complejos se asocian en supercomplejos para
canalizar las moléculas transportadoras de electrones, la coenzima Q y el citocromo
c, haciendo más eficiente el proceso.
La energía potencial de ese gradiente, llamada fuerza
protón-motriz, se libera cuando se translocan los protones a través de un canal
pasivo, la enzima ATP sintasa, y se utiliza en la adición de un grupo fosfato a
una molécula de ADP para almacenar parte de esa energía potencial en los enlaces
anhidro "de alta energía" de la molécula de ATP mediante un mecanismo
en el que interviene la rotación de una parte de la enzima a medida que fluyen
los protones a través de ella. En vertebrados, y posiblemente en todo el reino
animal, se genera un ATP por cada 2,7 protones translocados. Algunos organismos
tienen ATPasas con un rendimiento menor.
BIBLIOGRAFIA
CONSULTADA
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