Bioquímica ilustrada tomo 50- introduccion .pdf

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1. @estudiasencillo
ilustrada
Bioquímica

2. Tabla de Contenidos
Introducción a la Bioquímica........................................................................4
Agua....................................................................................................................................6
Sales Minerales...........................................................................................................8
Carbohidratos............................................................................................................11
Lípidos.............................................................................................................................16
Proteínas........................................................................................................................19
Aminoácidos.............................................................................................................23
Enzimas..........................................................................................................................25
Vitaminas.....................................................................................................................27
Ácidos Nucléicos.....................................................................................................31
Respiración Celular..............................................................................................33
Fermentación...........................................................................................................35
Glucólisis......................................................................................................................38
Ciclo de Krebs..........................................................................................................40
Cadena Respiratoria...........................................................................................44
Metabolismo de la Glucosa...........................................................................46
Metabolismo de los Lípidos............................................................................49
Metabolismo de los aminoácidos y las proteínas.........................51

3. Bioquímica de las macromoléculas
Introducción a la bioquímica
Nivel 3:
Complejos
supramoleculares
Carbohidratos
La bioquímica es la ciencia que estudia
los procesos químicos que ocurren en
los organismos vivos.
Se ocupa de la estructura y función
metabólica de componentes celulares
como proteínas, carbohidratos, lípidos,
ácidos nucleicos y otras biomoléculas.
Introducción
Bioquímica
Histórico
1665: Robert Hooke
Las células fueron descubiertas por
el biólogo Robert Hooke.
1840: Theodor Schwann
La Teoría Celular fue creada por
Theodor Schwann y establece que:
• Todos los organismos están
compuestos por una o más células.
• La célula es la unidad básica de
organización de los organismos.
• Toda célula proviene de otra célula
preexistente.
Unidades de vida
compartimentadas;
Celda
Características
• Complejo de moléculas agrupadas por
funciones;
• Características estructurales comunes:
membrana plasmática, citoplasma y
material genético (ADN o ARN);
• Procesos metabólicos: replicación de ADN,
síntesis proteica y producción de energía.
• Clasificación: Procariotas y Eucariotas.
Jerarquía estructural
Componentes bioquímicos
Nivel 4:
Células y
orgánulos
Cromosoma
ADN
Proteína Celulosa
Membrana
plasmática
Pared
celular
Nucleótidos
Aminoácidos
Nivel 2:
Macromoléculas
Nivel 1:
Unidades
monoméricas
• Agua y Agua
4
Moisés@estudiasencillo

4. Bioquímica de las macromoléculas
Introducción a la bioquímica
• Carbohidratos
• Lípidos
• Proteínas
• Ácidos Nucléicos
Componentes moleculares
Orgánicos
Inorgánicos
• Proteínas;
• Carbohidratos;
• Lípidos;
• Ácidos Nucleicos.
• Agua;
• Sales minerales.
• La bioquímica de las células presenta
constituyentes inorgánicos y orgánicos;
• El agua es el constituyente inorgánico
más abundante;
• Hay reservas de carbohidratos y lípidos,
pero no de proteínas;
• Todos los constituyentes bioquímicos
son importantes, ya que realizan funciones
vitales;
• Los ácidos nucleicos coordinan directa o
indirectamente todo el metabolismo
celular.
Composición química de la célula
Sustancia Animales Plantas
Agua Sales 62% 74%
6% 18%
4%
17%
4%
2,5%
0,5%
* valores medios.
11%
Minerales
Carbohidratos
Proteínas
Lípidos
5
¡El secreto de
la vida
Moisés@estudiasencillo

5. Bioquímica de las macromoléculas
Agua
Sustancia líquida, incolora, inodora e
insípida, esencial para todas las
formas de vida.

Compuesta por hidrógeno y oxígeno.
Resumen
Agua
Átomo de
oxígeno
Átomo de
hidrógeno
Átomo de
hidrógeno
H O
2
Estructura y propiedades
fisicoquímicas
• Permea todas las porciones de todas las
células;
• Importancia en los seres vivos: transporte
de nutrientes y reacciones metabólicas;
• Todos los aspectos de la estructura
celular y sus funciones están adaptados a
las propiedades físico-químicas del agua;
• Los niveles de agua en el organismo
varían según la especie, la edad y la
actividad metabólica;
• Vías de eliminación: piel, pulmones,
riñones e intestino;
• Tiene un alto calor específico
(estabilidad térmica);
• Es un solvente universal;
• Tiene una alta tensión superficial;
• Forma enlaces de H con otras moléculas
"tensión";
Sangre: 81%
Piel: 64%
Músculos: 75%
Cerebro: 75%
Corazón: 75%
Pulmones: 86%
Hígado: 86%
Riñones: 86%
Articulaciones:
83%
Huesos: 22%
• Es una de las propiedades físicas más
importantes de la bioquímica.
• Es el solvente más común en los procesos
biológicos y tiene una influencia directa en
las interacciones moleculares y en las
reacciones químicas que ocurren en las
células.
• Se regula de forma precisa y tiene un
gran impacto en la estructura y función de
las biomoléculas.
Niveles
Proporción de agua
Especie %
Medusa 98% de agua
70% de agua
10% de agua
Semillas
Mamíferos
• Facilita el transporte de sustancias en el
cuerpo Lubrica los ojos y las
articulaciones.
Agua en el cuerpo de nuestro cuerpo
6
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6. Bioquímica de las macromoléculas
Agua
Metabolismo
Clasificaciones
Funciones
El hombre comienza a deshidratarse
con el paso del tiempo.
La cantidad de agua es directamente
proporcional a la actividad metabólica
de la célula.
• Neurona - 80% de agua.
• Célula ósea: - 50% de agua.
Hidrofóbica: Moléculas apolares. Tienden
a no interactuar con el agua.
Hidrofílica: Moléculas polares. Tienden a
interactuar con el agua.
Anfipática: Moléculas con una región
apolar que no interactúa con el agua y
otra polar que interactúa con el agua.
Estructuras formadas por
sustancias con regiones
apolares y polares.
Generalmente, una esfera con
la región polar orientada hacia
el exterior y la parte apolar
orientada hacia el centro.
Micelas:
• Transporte de sustancias;
• Facilita reacciones químicas;
• Termorregulación;
• Lubricante;
• Reacciones de hidrólisis;
• Equilibrio osmótico;
• Equilibrio ácido-base.
75 a 80%
0 a 2 años
60 años o +
2 a 5 años
5 a 10 años
10 a 15 años
15 a 20 años
20 a 40 años
40 a 60 años
70 a 75%
65 a 70%
63 a 65%
60 a 63%
58 a 60%
50 a 58%
> 50%
7
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7. Bioquímica de las macromoléculas
Sales minerales
Son compuestos químicos que se
encuentran libres en el entorno físico o
en los seres vivos.






Actúan principalmente como reguladores
de las actividades celulares,
representando aproximadamente el 1%
de su composición total.

Pueden ser insolubles o solubles en agua.

Na+ - Principal ion+ en animales.
K+ - Principal ion+ en vegetales.
Cl- - Principal ion- en animales y
vegetales.
Resumen
Sales Minerales
Como vitaminas, ellas no proporcionan
energía, pero cumplen otras funciones:
• Forman parte de la estructura ósea y
dental (calcio, fósforo, magnesio y flúor).
• Regulan el equilibrio del agua dentro y
fuera de la célula (electrolitos).
• Están involucrados en la excitabilidad
nerviosa y la actividad muscular (calcio,
magnesio).
• Permiten la entrada de sustancias en
las células (la glucosa necesita de sodio
para ser utilizada como fuente de
energía a nivel celular).
• Colaboran en procesos metabólicos (el
cromo es necesario para el
funcionamiento de la insulina, el selenio
participa como antioxidante).
• Intervienen en el buen
funcionamiento del sistema
inmunológico (zinc, selenio, cobre).
• Cálcio: Leche y productos lácteos, nueces,
legumbres y otros alimentos.
• Fósforo: Carne, pescado, leche, legumbres
y otros alimentos.
• Hierro: Carnes, hígado, legumbres, nueces.
• Flúor: Pescado de mar, agua potable.
• Yodo: Pescado, sal yodada.
• Zinc: Carne, pescado, huevos, cereales
integrales, legumbres.
• Magnesio: Carne, verduras, legumbres,
frutas, leche.
• Presente en los líquidos intercelulares y en
el plasma sanguíneo.
• En el esqueleto, en forma de fosfato de
calcio, proporciona rigidez a los huesos.
Principal anión del líquido extracelular. Es
fundamental en los procesos de
transferencia de energía en la célula
(componente del ATP).
Grupos fosfato
Adenina
Funciones
Fuentes alimentarias
Funciones de los iones
Fosfato (PO )
3-
4
Revestimiento de
los vasos
sanguíneos
Plaquetas
Glóbulos
blancos
Glóbulos
rojos
Plasma
Ribosa
ATP
8
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8. • Principal anión del líquido extracelular.
• Es uno de los componentes del jugo
gástrico de los animales, en forma de
ácido clorhídrico (HCl), siendo
importante en el
mantenimiento del pH.
• Principal catión del líquido
extracelular.
• Importante en el equilibrio de líquidos
del cuerpo.
• Está relacionado con la conducción de
estímulos nerviosos en las neuronas.
• Principal catión del medio intracelular.
• Influye en la contracción muscular.
• También está relacionado con la
conducción de estímulos nerviosos y el
equilibrio hídrico de las células.
• Es uno de los constituyentes de las
moléculas de hemoglobina presentes en los
glóbulos rojos, responsables del transporte
de gases respiratorios a través de la
sangre.
• La mayor parte del calcio encontrado
en el organismo se encuentra en forma
insoluble (sales de calcio) como
componente del esqueleto.
Hematia
Hemoglobina
Bíceps contraído
Proteínas estructurales
contraídas
• Participa en los procesos de equilibrio
hídrico celular.
Solución hipotónica: movimiento de
líquido de agua hacia el interior de la
célula.
Solución hipertónica: movimiento de
líquido de agua hacia el exterior de la
célula.
Solución isotónica: no hay movimiento
líquido de agua.
Célula
animal
Roto
Solución
hipotónica
Hipotónico Isotónico Hipertónico
Solución
hipotónica
Solución
isotónica
Solución
isotónica
Solución
hipertónica
Solução
hipertônica
Encogido
Plasmolisado
(encogido)
Flaccid
(normal)
Turgid
(normal)
Normal
Célula
vegetal
Cloruro (Cl)
Sodio (Na)
Potasio (K)
Hierro (Fe)
Calcio (Ca)
–
+
+
+
+
+
+
9
Bioquímica de las macromoléculas
Sales minerales
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9. –
• Está presente en forma iónica en los
músculos, participando en la contracción
muscular, así como en los líquidos
intercelulares, la linfa y el plasma
sanguíneo, donde ayuda en el proceso
de coagulación.
Protege los dientes contra la caries.
Componente de diversas enzimas, como
las involucradas en la digestión.
Componente de las hormonas tiroideas,
que estimulan el metabolismo.
La glándula secreta hormonas vitales
que regulan los latidos del corazón, el
sistema nervioso, los pulmones y el
consumo de energía.
• Forma insoluble;
• Sin carga;
• Con función estructural.
• Forma soluble y con
carga;
• Función reguladora.
Fluoruro (F)
-
Zinc (Zn)
Yoduro (I)
++
-
Sales minerales x Iones
Sales minerales
Iones
Anemia ferropénica
• Falta de hemoglobina: anemia (pero la
anemia causada por falta de hierro no
es el único tipo).
• Anemias por falta de hierro: anemia
ferropénica (forma más frecuente de
anemia).
Causa principal: falta de hierro en
la dieta.
Parasitosis: por ejemplo, la
ancilostomíase (palidez, debilidad).
• Tratamiento: dieta rica en hierro y
vitamina C (ayuda en la absorción de
hierro);
suplementación con sulfato ferroso;
uso de ollas de hierro en la preparación
de alimentos.
10
Bioquímica de las macromoléculas
Sales minerales
Moisés@estudiasencillo

10. n >
Cuando el grupo C=O (carbonilo)
está en los extremos.
Bioquímica de las macromoléculas
Carbohidratos
• Quitina: exoesqueleto de artrópodos.
• Celulosa: pared celular de vegetales.
Compuestos orgánicos más abundantes en el
planeta.

Están compuestos por carbono, hidrógeno y
oxígeno, aunque algunos carbohidratos
pueden contener azufre, fósforo o nitrógeno
en su estructura.
Resumen
Carbohidratos
¿Cuáles son sus funciones?
Energía (ATP)
• Fuente de energía.
• Glucosa: células del sistema nervioso.
• Fructosa: espermatozoides.
Estructural
(C H O)
2
Fórmula
general
n n
Otros nombres: Glúcidos, azúcares, sacáridos,
hidratos de carbono.
3
Clasificaciones
Monómeros que pueden ser absorbidos;
Nombre: nº de C + osa
3 carbonos: triosa
4 carbonos: tetrosa
5 carbonos: pentosa
6 carbonos: hexosa
7 carbonos: heptosa
No se pueden hidrolizar;
Son compuestos más simples
Ej.: glucosa, fructosa y galactosa.
Miel
Pueden clasificarse en adosas o cetosas según
el lugar del doble enlace
Carbonilo
Aldehído
Cetona
Cuando el grupo C=O (carbonilo) está
en cualquier otra posición, entre los
carbonos del esqueleto y no en el
extremo.
En forma lineal, forman isómeros.
D - Glucosa L - Glucosa
1 - Monosacáridos
11
Fórmula general:
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11. Sacarose
Lactosa
Galactose
Maltosa
Unión de 2 monosacáridos a través de
un enlace glucosídico:
2 - Disacáridos
G
luco
s
a
F
r
u
c
t
o
s
a
3 - Oligosacáridos
Unión de 3 a 10 monosacáridos
Ej.: Rafinosa = Glucosa + Fructosa + Galactosa
4 - Polisacáridos
Formado por 10 o más moléculas de
monosacáridos.
Ej.: almidón, glucógeno y celulosa.
Maíz
Clasificados en:
Homopolisacáridos:
• sólo 1 monosacárido.
Simple
Ramificado
Heteropolisacárido:
• Estructura con
monosacáridos diferentes.
Simple Ramificado
G
lu
cosa
G
a
l
a
c
t
o
s
a
G
luco
s
a
G
lu
cosa
12
Bioquímica de las macromoléculas
Carbohidratos
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12. Almidón
Glucógeno
• Forma de almacenamiento de glucosa.
• Acumulado en el hígado y los músculos.
• Compuesto por 60,000 glucosas unidas por
enlaces α 1-4 en la cadena principal y α 1-6 en
las ramificaciones.
Celulosa
Quitina
Compuesto por:
A) Amilosa: 250 - 300 maltosas; Formada por
unidades de glucosa unidas por enlaces
glucosídicos α-1,4.
B) Amilopectina: 1400 glucosas; Formada por
unidades de glucosa unidas por enlaces
glucosídicos α-1,4 y α-1,6.
Molécula compleja formada por varias
moléculas de glucosa.
Fuentes de almidón:
Todos los vegetales presentan almidón;
Se encuentra en mayor cantidad en órganos de
reserva y granos.
• Polisacárido estructural con 15,000 glucosas
unidas por enlace β 1-4.
• Estructuralmente presente en el exoesqueleto
de los artrópodos;
• Compuesto de N-acetilglucosamina.
• Acción ahorradora de energía: si hay
suficientes carbohidratos, no se
descomponen las proteínas.
• Efecto anticetogénico: evita la descomposición
excesiva de los lípidos, que produce la
producción de cetonas.
• En el corazón, el glucógeno es la fuente principal
de energía.
• En el sistema nervioso no hay reservas, por lo
que es necesario suministrar glucosa todo el
tiempo.
Funciones especiales de los carbohidratos.
Digestión de los carbohidratos
Boca: amilasa salival
• La saliva contiene una enzima llamada amilasa
salival (ptialina), secretada por las glándulas
parótidas.
Hidroliza solo el 3 al 5% del total,
ya que actúa durante un corto
período de tiempo.
Boca
Estómago: inactivación de la
enzima
Estómago
• La amilasa salival se inactiva rápidamente a pH 4,0
o inferior, por lo que la digestión del almidón
iniciada en la boca se detiene rápidamente en el
medio ácido del estómago.
CCK: hormona
Secretina: hormona
Amilasa pancreática: enzima
CCK
• Hormona que señaliza al páncreas para la
producción de amilasa pancreática.
Hormona que envía la información para la liberación
de bicarbonato en el intestino a través del conducto
pancreático.
Secretina
Amilasa Pancreática
• Hidroliza almidón y glucógeno liberando maltosa
y maltriosas.
Intestino delgado:
disacaridasas
Duodeno: amilasa
pancreática
13
Bioquímica de las macromoléculas
Carbohidratos
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13. Glucosa
Cuerpo en hiperglucemia:
• Activación de las células beta del páncreas;
• Secreción de insulina.
Cuerpo en hipoglucemia:
• Estimula las células alfa del páncreas;
• Secreción de glucagón.
Lactase: Hidroliza lactosa generando galactosa + glucosa.
Maltase: Hidroliza maltosa generando glucosa + glucosa.
Isomaltasa: Hidroliza isomaltosa generando dextrinas +
glucosa.
Sacarasa: Hidroliza sacarosa generando fructosa + glucosa.
• Por debajo del mínimo: Hipoglucemia
Duodeno
Intestino Delgado
• La amilasa pancreática es capaz de realizar la
digestión completa del almidón, convirtiéndolo
en maltosa y dextrina.
• Tenemos la acción de las disacaridasas
(enzimas que hidrolizan los disacáridos), que se
encuentran en el borde de las células
intestinales.
Enzimas liberadas por el intestino delgado
Dejando solamente:
• El nivel de glucosa en la sangre debe
mantenerse en una concentración mínima.
• Por encima del máximo: hiperglucemia
La somatostatina, liberada por las células delta,
regula la liberación de insulina y glucagón.
Glucemia normal: 80 a 110 mg de glucosa / 100 mL
de sangre en ayunas de 12 horas.
Fructosa, galactosa y glucosa que serán absorbidas en la
luz intestinal.
• Promueve la captación de glucosa por las
células.
• Estimula la glucogénesis (almacenamiento de
glucosa en forma de glucógeno).
• Almacena en forma de aminoácidos y lípidos.
• Promueve la degradación del glucógeno,
descomposición de proteínas y lípidos.
Azúcares Conjugados
Açúcares associados a outras moléculas que não
são açúcares:
• Glicosaminoglicanos: azúcares formados por
glucosa asociada a grupos amina, componen la
matriz extracelular.
• Glicoproteínas: azúcares asociados a proteínas
(proteína > azúcar).
• Proteoglicanos: azúcares asociados a
glicosaminoglicanos (azúcar > proteína).
• Glicolípidos: lípidos de membrana unidos a
oligosacáridos - función de reconocimiento.
• Hormona secretada por
el páncreas que controla
la concentración de
glucosa en la sangre.
• La insulina estimula a
las células a absorber y
utilizar la glucosa como
fuente de energía. Sin
insulina, las células
carecen de energía y la
glucosa se acumula en la
sangre, causando
hiperglucemia.
Insulina
14
Bioquímica de las macromoléculas
Carbohidratos
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14. • La galactosa se acumula dentro de las células.
• Las células se vuelven hipertónicas y absorben
agua por ósmosis, se inflan y comienzan a
dañarse, causando
lesiones.
- Lesiones neurológicas.
- Lesiones hepáticas.
• Causa genética.
• Diagnóstico: prueba del talón (cribado
neonatal) - no se debe consumir leche normal.
• Almacenado principalmente en el hígado (uso
general) y en los músculos (uso exclusivo
del músculo).
• Partícula con más de 30.000 glucosas unidas
por enlaces α1-4 y enlaces α1-6, siendo más
ramificado que el almidón.
Reacción inmune a algún componente de la
leche: la caseína y el suero de leche son las
proteínas de la leche más comunes que causan
alergia a la leche.
Intolerancia a la lactosa
• Enfermedad causada por la ausencia o
disminución de la enzima lactasa o
β-galactosidasa.
• De esta manera, la lactosa de la leche no
puede ser descompuesta en glucosa y
galactosa.
• Como consecuencia, la lactosa se acumula
en el intestino, siendo metabolizada por las
bacterias intestinales con formación de ácido
láctico y gases que provocan aumento del
volumen abdominal, malestar y cólicos.
• El intestino se vuelve hipertónico en relación
con los tejidos vecinos y esto lleva a la ósmosis,
lo que provoca diarreas osmóticas.
Falta genética de la enzima galactosil transferasa
Principal carbohidrato de reserva en animales
Galactosemia
Alergia a la leche
Glucógeno
15
Bioquímica de las macromoléculas
Carbohidratos
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15. Bioquímica de las macromoléculas
Lípidos
Solubles en disolventes orgánicos
(bencina, éter, acetona, cloroformo)
Alcohol + ácido graso
Anillos de benceno
Largas cadenas de hidrocarburos con un
extremo polar y otro apolar.
Capa de grasa que mantiene la
temperatura corporal constante.
Moléculas orgánicas insolubles en
agua y solubles en ciertas sustancias
orgánicas (alcohol, éter y acetona).
Resumen
Lípidos
¿Cuáles son sus funciones?
Fuente de energía
Son la segunda fuente de energía,
utilizados cuando no hay
carbohidratos disponibles.
Aislamiento térmico
Son almacenados en los adipocitos
(células que componen el tejido
adiposo).
Células que
almacenan
grasas.
Principal constituinte das membranas
plasmáticas e formação de hormônios.
Estructural
Ayudan en la absorción de vitaminas
liposolubles.
Absorción de nutrientes
Color blanquecino o amarillento.
Características
Estructura
Insoluble en agua
Moléculas compuestas por C, H, O.
Moléculas compostas por C, H, O, N, P, S.
Lípidos simples
Lípidos compuestos
Tienen un carácter ácido
Estructura química
Clasificación
• Son lípidos complejos con diversas
funciones en el organismo.
• Ejemplos incluyen hormonas como la
testosterona y el estrógeno.
• El colesterol es un tipo de esteroide
importante en la síntesis de hormonas y en
la formación de la membrana celular.
• También pueden actuar como
pigmentos en algunas especies.
Esteroides
16
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16. Grasa Trans
Ligantes iguales
del mismo lado
del plano.
• Glicerol + ácidos grasos.
• Lípidos más simples.
• Saturados: grasa animal.
• Insaturados: grasa vegetal.
Glicéridos
• Glicerol + ácidos grasos.
• Lípidos más simples que los
gliceridos.
• Se encuentran en ceras, polen de
flores y en la superficie de hojas y frutas.
• Saturados: grasa animal.
• Insaturados: grasa vegetal.
Céridos
• Glicerol + fosfato + 2 ácidos grasos.
• Componente importante de la
membrana plasmática.
• Forma una bicapa lipídica.
• Tiene una región polar (cabeza
hidrofílica) y una región apolar (cola
hidrofóbica).
• Contribuye a la permeabilidad
selectiva de la membrana.
Fosfolípidos
Isomería geométrica
CIS
Los ligantes
ocupan planos
inversos, están
opuestos en
diagonal.
TRANS
Remueve el exceso de colesterol y
lo transporta al hígado para ser
eliminado.
HDL
HEROI
Disminuye el colesterol bueno (HDL)
Aumentar el colesterol malo (LDL)
LDL
LADRÓN
Transporta el colesterol del hígado
a las células; su elevación está
directamente relacionada con
problemas cardiovasculares
debido a la acumulación de grasa
en las paredes de los vasos.
Provocan aterosclerosis en las
arterias
Disminuir los mecanismos de
defensa.
17
Bioquímica de las macromoléculas
Lípidos
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17. Grasas trans
LDL: lipoproteína de baja densidad -
transporte de lípidos a los tejidos
periféricos.
• Colesterol > proteína;
• Transporta colesterol del hígado a
los tejidos, incluyendo las paredes de
los vasos formando ateromas
(aumenta el riesgo de enfermedades
cardiovasculares).
HDL: lipoproteína de alta densidad -
remueven el colesterol del plasma y
de los tejidos extrahepáticos,
transportándolo al hígado.
• Proteína > colesterol;
• Transporta el colesterol de los tejidos
al hígado, donde se almacena o se
elimina como bilis en las heces.
VLDL: lipoproteína de muy baja
densidad.
• Sintetizada en el hígado;
• Precursora de IDL (intermedia) que
es precursora de LDL;
• Transporte de triglicéridos y
colesterol endógeno a los tejidos
extrahepáticos.
Deficiencia
La deficiencia de ácidos grasos
esenciales puede causar:
• Dermatitis;
• Dificultad para cicatrizar heridas;
• Baja resistencia a infecciones;
• Alopecia y trombocitopenia
(disminución del número de
plaquetas).
• Fosfoacilglicéridos, glicolípidos
(esfingomielina y gangliósido), colesterol y
proteínas integrales y periféricas.
• Cuanto más ácido graso insaturado,
mayor es la fluidez.
• Glucocáliz: glicolípido + glicoproteína.
• Juega un papel importante en el
reconocimiento celular.
Glicoproteína Carbohidratos Glicolípidos
Colesterol
Proteínas
enteras
Proteína
periférica
Proteína de canal
Proteína de
hélice alfa
Proteína
globular
Micelas
• Flota en el agua porque su densidad es
inferior a la del agua.
• La parte apolar que interactúa con las
moléculas de grasa está orientada hacia
el interior, lo que atrapa la grasa.
Membrana Plasmática
18
Bioquímica de las macromoléculas
Lípidos
Apolar
Cabeza hidrófila
Cola hidrofóbica
Contra-ión
Agua
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18. Bioquímica de las macromoléculas
Proteínas
Macromoléculas orgánicas compuestas
por un conjunto de aminoácidos unidos
entre sí a través de enlaces peptídicos.
Resumen
Proteínas
¿Cuáles son sus funciones?
Participan en la composición de
varias estructuras del organismo,
proporcionando soporte y
promoviendo rigidez.
Ej.: colágeno, elastina.
Estructural
Lleva varios componentes.
Ej.: Lipoproteínas (transportan
colesterol) y hemoglobina (transporta
O2) a través de la sangre.
Transporte
Defensa y protección: promueven la
defensa del organismo contra
microorganismos y sustancias extrañas.
Ej.: inmunoglobulinas (anticuerpos).
Defensa
Promueven los movimientos de
estructuras celulares, músculos.
Ej.: actina y miosina.
Contracción
Actúan como mensajeras químicas.
Ej.: insulina ("regula la glucosa"), adrenalina.
Reguladora/hormonal
Acelera las reacciones.
Ej.: amilasa (hidroliza el almidón).
Catalizador
¿Cuál es su importancia?
• Son fundamentales para cualquier ser
vivo [incluso los virus].
• Toda manifestación genética se da a
través de proteínas.
• Gran parte de los procesos orgánicos
son mediados por proteínas [enzimas].
• Sin proteínas, no existiríamos y ningún
otro ser vivo existiría.
Son los constituyentes básicos de la vida
y son necesarias para los procesos
químicos que ocurren en los organismos
vivos.
En los animales, representan
aproximadamente el 80% del peso
muscular, alrededor del 70% de la piel y el
90% de la sangre seca. Incluso en las
plantas, las proteínas están presentes.
Son sintetizadas en los ribosomas.
C
H
H
H
H
O
O
C
Carboxilo
Amina Radical
N
19
Moisés@estudiasencillo

19. • Terciario - replegándose sobre sí
misma
• Cuaternario - formado por más de 1
cadena
Tienen una estructura globular con una
serie de pliegues y superpliegues en su
estructura tridimensional.
Se encuentran en todos los seres vivos y
desempeñan una variedad de funciones
biológicas esenciales:
• Actuar como enzimas;
• Transportar moléculas;
• Ser receptores celulares;
• Funcionar como anticuerpos;
• Actuar como proteínas
reguladoras.
La estructura tridimensional de las
proteínas globulares está relacionada con
su secuencia de aminoácidos y cualquier
cambio en ella puede afectar su función
biológica.
Pueden desnaturarse (perder su estructura
tridimensional) y renaturarse (recuperar su
estructura tridimensional) debido a
cambios en la temperatura, la
concentración de sales y otros factores.
Estructura
• Primaria - secuencia lineal
• Secundaria - arreglo
Enlace peptídico
Enlace peptídico
Salida H O
2
Grupo amida
La unión peptídica es el nombre
dado a la interacción entre dos o más
moléculas más pequeñas (monómeros)
de aminoácidos, formando de esta
manera una macromolécula
denominada proteína.
Desnaturalización
Las proteínas forman una estructura
tridimensional, la cual puede deshacerse
si se producen cambios en el entorno.
Decimos que una proteína ha sido
desnaturalizada cuando se despliega y
pierde su forma original.
En el huevo crudo, la proteína está en su
estado nativo. Después de freírlo o
cocinarlo, la proteína se
desnatura.
Proteína Globular
20
Bioquímica de las macromoléculas
Proteínas
Moisés@estudiasencillo

20. Proteína globular encontrada
principalmente en las células
musculares, especialmente en las
células musculares esqueléticas y
cardíacas.
Su función principal: es almacenar
oxígeno, específicamente en el
músculo esquelético para su uso
durante actividades físicas.
La mioglobina tiene una estructura
compleja que permite la unión
reversible de oxígeno. Está compuesta
por una unidad protética globular y un
grupo hemo, que es responsable de la
unión del oxígeno.
Su estructura tridimensional y la unión
de oxígeno están reguladas por: • La
frecuencia de contracción muscular. •
La temperatura. • La presencia de
otros elementos en el entorno celular.
La mioglobina es importante para el
rendimiento muscular y se estudia
para comprender y tratar
enfermedades musculares.
Está compuesta por cuatro cadenas
proteicas llamadas cadenas globínicas y
cuatro moléculas de hemo que contienen
hierro.
La hemoglobina es esencial para la
respiración celular y el mantenimiento del
equilibrio de oxígeno en el cuerpo.
Las anormalidades en la estructura
de la hemoglobina pueden causar
enfermedades hematológicas como
la anemia falciforme y la talasemia.
Proteína importante que compone la
mayor parte de la piel, los tendones, los
huesos y los cartílagos. Responsables de:
• Brindar soporte y firmeza a la piel.
• Ayudar a mantener las articulaciones
saludables.
Con el tiempo, la producción de colágeno
disminuye, lo que puede provocar el
envejecimiento de la piel y problemas en
las articulaciones.
Los suplementos de colágeno se utilizan
comúnmente para mejorar la salud de la
piel y las articulaciones. También se
puede encontrar en alimentos como
carne, pescado y huevos.
Mioglobina
Hemoglobina
Proteína presente en los glóbulos rojos
(eritrocitos) de la sangre.
Su función es transportar el oxígeno
desde los pulmones hasta los tejidos
del cuerpo, y el gas carbónico desde
los tejidos del cuerpo hasta los
pulmones.
Grupo de proteínas estructurales que
desempeñan papeles importantes en el
mantenimiento de la forma y la integridad
de los tejidos. Incluyen colágeno,
elastina y fibrina.
Proteínas fibrosas
Colagénio
21
Bioquímica de las macromoléculas
Proteínas
Moisés@estudiasencillo

21. Proteína importante encontrada en la
piel, junto con el colágeno.
Responsable de proporcionar
elasticidad a la piel.
Al igual que el colágeno, la producción
de elastina disminuye con el tiempo, lo
que lleva al envejecimiento de la piel y
la aparición de arrugas.
Los suplementos de elastina se venden
con el objetivo de mejorar la salud de
la piel, y alimentos como pescados y
mariscos pueden ser fuentes naturales
de elastina.
Tipo de desnutrición proteico-calórica
común en niños de países en
desarrollo.
Es causada por una dieta deficiente en
proteínas. Puede ser fatal si no se trata
adecuadamente.
Retraso físico y mental
Cambio de color
(rojo) y textura
del cabello
Cambio en la
pigmentación
de la piel
Pérdida de masa
muscular
Abdomen abultado
Normal Kwashiorkor
Elastina
Kwashiorkor
22
Bioquímica de las macromoléculas
Proteínas
Moisés@estudiasencillo

22. Bioquímica de las macromoléculas
Aminoácidos
• Unidad básica formadora de proteínas.
• Hay 20 tipos de aminoácidos que
forman proteínas.
• Un aminoácido es una molécula
orgánica formada por átomos de
carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno.
• Algunos aminoácidos también pueden
contener azufre.
• Los aminoácidos se dividen en cuatro
partes:
– El grupo amino (NH2),
– El grupo ácido carboxílico (COOH),
– Hidrógeno.
– Radical (sustituyente característico de
cada aminoácido).
Todos unidos al carbono alfa.
– No esenciales o naturales: son los
aminoácidos producidos por el
organismo.
– Esenciales: son los aminoácidos que
no son producidos por el organismo.
Se obtienen únicamente a través de la
dieta (alimentación).
– Semi-esencial: el cuerpo produce en
pequeñas cantidades.
Clasificación
Dipeptídeo - 2 aminoácidos;
Tripeptídeo - 3 aminoácidos;
Polipéptido - varios aminoácidos.
"n.º de enlaces peptídicos =
n.º de aminoácidos - 1."
Proteínas simples: formadas solo por
aminoácidos;
Proteínas conjugadas: cuando se
hidrolizan, liberan aminoácidos y un
radical no peptídico. Este radical se
denomina grupo prostético;
Proteínas derivadas: no se encuentran
en la naturaleza y se obtienen
mediante la degradación, a través de
la acción de ácidos, bases o enzimas,
de proteínas simples o conjugadas.
Producción de un aminoácido a partir
de otro aminoácido y un cetoácido
(derivado del ciclo de Krebs).
Proteínas globulares: son aquellas que
tienen formas esféricas y están
plegadas en múltiples ocasiones;
Proteínas fibrosas: presentan una
forma de fibra alargada.
C
H
H
H
H
O
O
C
Carboxilo
Amina Radical
N
Transmisión
Resumen
Aminoácidos
23
Transaminasa
Moisés@estudiasencillo

23. Bioquímica de las macromoléculas
Aminoácidos
Lista de 20 aminoácidos
24
• Hay 20 tipos diferentes de aminoácidos
que se pueden encontrar en las
proteínas.
• Cada aminoácido contiene un grupo
amino, un grupo carboxilo, un átomo de
hidrógeno y una cadena lateral única,
que determina sus propiedades
químicas y físicas.
• La secuencia de aminoácidos en una
proteína está determinada por la
secuencia de nucleótidos en el gen que
codifica esa proteína.
Moisés@estudiasencillo

24. Bioquímica de las macromoléculas
Enzimas
Sustrato
Enzima
Productos
• Facilitan reacciones químicas
biocatalizadoras;
• Son esenciales en el organismo de
los seres vivos, nuestros procesos
biológicos dependen de una gran
variedad de enzimas;
• También son bastante específicas.
Funciones
• Son proteínas terciarias o
cuaternarias (excepto las ribozimas).
• Catalizadores.
• Reducen la energía de activación.
• Aumentan la velocidad de la reacción.
• No se consumen.
Modelo de cerradura de llave
Sitio activo
Enzima + Sustrato
Complejo
Enzima-sustrato
Enzima + Productos
La unión entre el sitio activo y el sustrato
es extremadamente específica.
El sustrato debe tener características
que permitan el "ajuste" con la enzima.
Esta relación se llama modelo de "llave y
cerradura".
Componentes:
Enzima: proteína catalizadora;
Sustrato: objeto que será modificado;
Producto.
Energía de activación: la cantidad de
energía necesaria para activar una
reacción química.
▪ Las enzimas reducen la energía de
activación, lo que se logra más
rápidamente (aumentando la velocidad de
la reacción).
Inhibición
Las enzimas necesitan un entorno
favorable [pH, temperatura, cantidad de
sustrato], considerado óptimo. De lo
contrario, se inhiben.
Un inhibidor es cualquier factor que pueda
reducir o detener (mediante la
desnaturalización) la reacción enzimática.
La inhibición puede ser:
▪ Reversible (presencia de sustancias).
▪ Irreversible (calentamiento excesivo).
Resumen
Enzimas
Sitio activo:
Una hendidura que contiene cadenas
laterales de aminoácidos que se unen al
sustrato, promoviendo su catálisis. De esta
manera, el sustrato se convierte en
producto y la enzima se libera, sin ser
consumida durante la reacción.
(RESUMIENDO: es donde el producto se une).
Energía
25
Sin enzima
Con enzima
Reactivos:
C H 0 + 0
6
12 6 2
Productos: C O + H 0
2 2
Energía total
liberada en la reacción
Energía de
activación
de la enzima
Energía de
activación
sin la enzima
Tiempo
Moisés@estudiasencillo

25. • Son moléculas orgánicas pequeñas
que son necesarias para la actividad
enzimática.
• Generalmente se combinan con las
enzimas proteicas formando complejos
enzimáticos.
• Las coenzimas funcionan como
intermediarios químicos, transportando
grupos funcionales (como hidrógeno,
electrones y grupos de acción) entre las
enzimas y los sustratos.
Existen muchas coenzimas diferentes,
pero algunos ejemplos incluyen:
• NAD (nicotinamida adenina
dinucleótido) y NADP (nicotinamida
adenina dinucleótido fosfato): estas
coenzimas son importantes para la
transferencia de electrones en diversas
reacciones metabólicas, incluyendo la
respiración celular.
• Coenzima Q (CoQ): esta coenzima es
importante para la transferencia de
electrones en cadenas de transporte
de electrones, como la cadena de
transporte de electrones de la
mitocondria.
Flavina adenina dinucleótido (FAD): esta
coenzima es importante para la
transferencia de electrones en
reacciones oxidativas, como la
conversión de azúcar en energía.
Acetil-CoA (coenzima A): esta coenzima
es importante para la producción de
energía a través del ciclo de Krebs y en
la síntesis de compuestos, como los
ácidos grasos.
Ácido p-aminobenzóico (PABA): esta
coenzima es importante para la síntesis de
compuestos, como aminoácidos y ácidos
nucleicos.
Más características de las enzimas:
• Actúan mediante interacciones débiles
con un corto alcance de acción,
requiriendo proximidad, que se logra a
través de la complementariedad.
Acción reversible: realiza la reacción directa
e inversa: el sentido de la reacción está
determinado por las condiciones de
equilibrio.
Inhibición de las enzimas: un inhibidor puede
interferir en la acción de la enzima, lo que
hace que la velocidad de la reacción sea
más lenta. Este inhibidor puede actuar de
dos formas: de forma reversible y de forma
irreversible.
Inhibidor reversible: es aquel que se une a la
enzima y puede ser desligado
posteriormente. Además, puede actuar
mediante inhibición competitiva o inhibición
no competitiva.
Inhibidor irreversible: es aquel que cambia
la conformación de la enzima de manera
irreversible.
Coenzimas
26
Bioquímica de las macromoléculas
Enzimas
Moisés@estudiasencillo

26. Bioquímica de las macromoléculas
Vitaminas
• Las vitaminas son compuestos
orgánicos no sintetizados por el
organismo y se incorporan a través
de la alimentación.
• Son esenciales para el
funcionamiento de importantes
procesos bioquímicos del organismo,
especialmente como catalizadores
de reacciones químicas.
Resumen
Vitaminas
Propiedades
La falta de vitaminas en el organismo
se conoce como avitaminosis o
hipovitaminosis, y puede causar
graves problemas de salud.
• Esencialidad: se requieren en
cantidades mínimas para el
funcionamiento normal de las células,
tejidos y órganos.
• Actúan como cofactores en reacciones
enzimáticas.
• Solubilidad en agua o en grasa.
• Estabilidad variable, algunas pueden ser
almacenadas y otras deben obtenerse
regularmente.
• Posible toxicidad en dosis elevadas.
• Interacciones con otras vitaminas y
minerales.
Clasificación
Las vitaminas se clasifican según su
solubilidad en agua o en grasa. Las
principales clasificaciones son:
• Vitaminas hidrosolubles: son solubles en
agua e incluyen la vitamina C y el
complejo B (B1, B2, B3, B5, B6, B7, B8, B9 y
B12). Estas vitaminas son fácilmente
excretadas por el cuerpo y, por lo tanto,
deben obtenerse regularmente a través de
la dieta.
• Vitaminas liposolubles: son solubles en
grasa e incluyen la vitamina A, vitamina D,
vitamina E y vitamina K. Estas vitaminas se
almacenan en el cuerpo y, por lo tanto,
pueden acumularse y causar problemas si
se consumen en exceso.
Algunas vitaminas también se clasifican
como factores de crecimiento o
hormonas, como la vitamina D, que es
tanto una vitamina como una hormona y
se produce en la piel cuando se expone
al sol, y la vitamina K, que es necesaria
para la coagulación sanguínea.
Es importante mencionar que esta
clasificación es general y algunas
vitaminas pueden tener características
que las hacen encajar en ambas
categorías.
Vitaminas hidrosolubles
Complejo B:
• Mismas fuentes: cereales
integrales, levaduras y vísceras de
carne.
• Misma acción: coenzimas de enzimas de
la respiración celular: producción de
energía.
• Mismos síntomas en la hipovitaminosis.
27
Moisés@estudiasencillo

27. • Es importante para el sistema nervioso
y el metabolismo energético.
• Se encuentra en cereales integrales,
carne de cerdo, nueces, semillas y
frijoles.
• La falta de vitamina B1 puede causar
anemia, neuropatía y problemas
cardíacos.
Tiamina (B1)
• Es importante para la piel, el cabello y
los ojos.
• Se encuentra en la leche, el queso, los
huevos, las verduras de hojas verdes y
los cereales integrales.
• La falta de vitamina B2 puede causar
problemas en la piel, los ojos y la boca.
Riboflavina (B2)
• Es importante para el sistema nervioso,
la digestión y la piel.
• Se encuentra en carnes, pescados,
nueces, granos y legumbres.
• La falta de vitamina B3 puede causar
dermatitis, diarrea y dificultad para
concentrarse.
Niacina (B3)
• Es importante para el metabolismo de
carbohidratos, proteínas y grasas.
• Se encuentra en carnes, leche, huevos,
granos y legumbres.
• La falta de vitamina B5 puede causar
fatiga, dolor en las piernas, hormigueo,
calambres musculares, piel seca, caída
del cabello y dificultad para
concentrarse.
Ácido Pantoténico (B5)
• Es importante para el metabolismo de
aminoácidos, la síntesis de
neurotransmisores y la producción de
hemoglobina.
• Se encuentra en alimentos como carnes,
cereales integrales, leguminosas, nueces
y semillas.
• La falta de vitamina B6 puede causar
anemia, problemas neurológicos y
dermatitis.
Piridoxina (B6)
• Es importante para el sistema nervioso y
la salud del cerebro. Actúa como cofactor
de enzimas relacionadas con el
metabolismo.
• Se encuentra en frutas, vegetales, leche y
carnes.
• La falta de vitamina B8 puede causar
problemas de salud mental y de piel.
Inositol (B8)
• Es importante para la formación de
glóbulos rojos y para la división celular.
Actúa como cofactor de enzimas
relacionadas con el ADN.
• Se encuentra en vegetales de hojas
verdes, frutas, nueces y granos integrales.
• La falta de vitamina B9 puede causar
anemia y problemas de desarrollo en el
feto durante el embarazo.
Ácido fólico (B9)
28
Biotina (B7)
• Es importante para el metabolismo de
carbohidratos, proteínas y grasas. Actúa
como cofactor de enzimas relacionadas
con el metabolismo.
• Se encuentra en huevos, leche, frutas,
vegetales, nueces y semillas.
• La falta de vitamina B7 puede causar
problemas en la piel, cabello y uñas.
Bioquímica de las macromoléculas
Vitaminas
Moisés@estudiasencillo

28. • Es importante para la visión, el
crecimiento y la diferenciación celular.
• Se encuentra en alimentos de origen
animal, como leche, huevos, hígado y
pescado, y también en vegetales de
hojas verdes oscuro y zanahorias.
• La falta de vitamina A puede causar
problemas de visión y crecimiento.
Retinol (A)
• Es importante para el crecimiento y
desarrollo de los huesos.
• Se produce en el cuerpo cuando se
expone a la luz solar y también se
encuentra en alimentos como
pescados, huevos y leche fortificada.
• La falta de vitamina D puede causar
raquitismo y osteoporosis.
Colecalciferol, Ergocalciferol (D)
• Es importante para la salud de la piel y
los ojos. También es un poderoso
antioxidante que ayuda a proteger las
células del cuerpo contra el daño
causado por los radicales libres.
• Se encuentra en aceites vegetales,
nueces, semillas y vegetales de hojas
verdes.
• La falta de vitamina E puede causar
problemas en la piel y los ojos, además
de aumentar el riesgo de enfermedades
cardíacas.
Tocoferol (E)
• Es importante para la coagulación de
la sangre y la salud de los huesos.
• Se encuentra en vegetales de hojas
verdes, como col rizada, espinaca y
brócoli, y también es producida por las
bacterias intestinales.
• La falta de vitamina K puede causar
problemas de coagulación y fragilidad
ósea.
Fitoloquinona, Menaquinona (K)
• Es importante para el sistema
inmunológico y la salud de la piel y los
vasos sanguíneos.
• Se encuentra principalmente en frutas
cítricas, vegetales verdes y otras frutas
y vegetales.
• La falta de vitamina C puede causar
escorbuto y aumentar el riesgo de
infecciones.
Ácido Ascórbico (C)
29
• Es importante para el funcionamiento
normal del sistema nervioso y la
producción de glóbulos rojos.
• Se encuentra principalmente en
alimentos de origen animal, como
carne, leche, huevos y otros productos
lácteos.
• La falta de vitamina B12 puede causar
anemia, problemas neurológicos y
dificultades cognitivas.
Cobalamina (B12)
Bioquímica de las macromoléculas
Vitaminas
Moisés@estudiasencillo

29. Vitamina (P)
• Nombre genérico dado a una clase de
compuestos flavonoides. Pueden tener
efectos beneficiosos para la salud,
incluyendo la reducción del riesgo de
enfermedades cardíacas y cáncer.
• Se encuentra en frutas, vegetales y tés.
• No es una vitamina esencial, es decir,
no es necesaria para el funcionamiento
normal del cuerpo y su ausencia no
causa enfermedades.
Truco de las Vitaminas
@estudiasencillo Vitaminas liposolubles
Sabiendo cuáles son las vitaminas liposolubles, consecuentemente
sabrás cuáles son las hidrosolubles.
¿Qué son las vitaminas liposolubles?
Vitamina K Vitamina E Vitamina D Vitamina A
Kilos de Energía durante el Día Alegran nuestra vida
30
Bioquímica de las macromoléculas
Vitaminas
Moisés@estudiasencillo

30. Bioquímica de las macromoléculas
Ácidos Nucleicos
Los ácidos nucleicos son moléculas que
contienen la información genética de
los seres vivos.








Están compuestos por una cadena
larga de nucleótidos, que son unidades
básicas compuestas por un azúcar, una
base nitrogenada y un grupo fosfato.


Los dos tipos principales de ácidos
nucleicos son el ADN (ácido
desoxirribonucleico) y el ARN (ácido
ribonucleico).
• Sus nucleótidos pueden contener
citosina, guanina, timina y adenina.
Base purina: guanina (G) y adenina (A).
Base pirimidina: citosina (C) y timina (T).
Ley de Chargaff: el número de purinas =
el número de pirimidinas.
• Azúcar: desoxirribosa.
• Función: El ADN contiene las instrucciones
para sintetizar las proteínas y es
responsable de la transmisión de la
información genética de una generación
a otra.
• Sus nucleótidos pueden contener
citosina, guanina, uracilo y adenina.
Base purina: guanina (G) y adenina (A).
Base pirimidina: citosina (C) y uracilo (U).
Ley de Chargaff: el número de purinas = el
número de pirimidinas.
Resumen
Ácidos Nucléicos
ADN
En este caso, la timina se sustituye por
uracilo.
Formado por 2 cadenas de nucleótidos
Fosfato
Pentose
Base nitrogenada
A = T
C = G
=
Desoxirribosa
Ribosa
ARN
Suele constar de 1 cadena de
nucleótidos
A = T
C = U
=
Fosfato
Desoxirribosa
Base nitrogenada
Fosfato
Ribosa
Base nitrogenada
31
Moisés@estudiasencillo

31. • Azúcar: ribosa.
• Función: El ARN es una molécula que
se produce a partir del ADN y es
responsable de transportar la
información genética a los ribosomas,
donde se utiliza para sintetizar
proteínas. Se encuentra en el
citoplasma de las células. Existen
diferentes tipos de ARN, cada uno con
una función específica.
Esta teoría es importante porque explica
cómo se transmite, almacena y expresa
la información genética en los seres vivos,
y también permite comprender cómo se
genera la variabilidad genética y cómo
se producen las proteínas.
Replicación
Transcripción
ADN
ARN
Proteína
• Teoría básica que
describe la relación entre
los tres componentes
principales de la biología
molecular: ADN, ARN y
proteínas.
• Según esta teoría, la información
genética contenida en el ADN es
transcrita para formar ARN, y luego esta
información se utiliza para sintetizar
proteínas. El dogma central se divide en
dos partes principales: la transcripción y
la traducción.
• La transcripción es el proceso por el
cual la información contenida en el ADN
es copiada al ARN. Esto es llevado a
cabo por una enzima llamada ARN
polimerasa, que lee la secuencia de
nucleótidos del ADN y produce una
cadena complementaria de ARN.
• La traducción es el proceso por el cual
la información codificada en el ARN se
utiliza para sintetizar proteínas. Esto es
llevado a cabo por los ribosomas,
organelos celulares que leen la
secuencia de nucleótidos del ARN y
producen una cadena de aminoácidos,
que es la estructura básica de las
proteínas.
Dogma Central de la
Biología Molecular
Transcripción inversa
Traducción
Determinación de
las características
morfológicas y
fisiológicas
Control de las
reacciones
químicas
32
Bioquímica de las macromoléculas
Ácidos Nucleicos
Moisés@estudiasencillo

32. Bioquímica de las macromoléculas
Respiración celular
• Esta etapa ocurre en las mitocondrias y se
divide en tres fases: ciclo de Krebs,
cadena de transporte de electrones
y fosforilación oxidativa.
• La respiración aeróbica es más eficiente
que la fermentación, ya que genera más
energía y produce menos residuos tóxicos.
• Es la segunda etapa del proceso de la
respiración celular, donde la célula
obtiene energía a partir de compuestos
orgánicos, como la glucosa, en
presencia de oxígeno.
• Durante esta etapa, los compuestos
orgánicos se descomponen en
partículas más pequeñas, liberando
energía que es utilizada por la célula.
• Respiración anaeróbica: es un proceso
metabólico que ocurre en las células sin la
presencia de oxígeno.
• Se divide en dos categorías: la
fermentación láctica y la fermentación
alcohólica.
• En la respiración láctica, el azúcar se
convierte en energía sin utilizar oxígeno,
produciendo lactato como subproducto.
• En la respiración alcohólica, el azúcar se
convierte en energía sin utilizar oxígeno,
produciendo etanol como subproducto.
• Ambos los tipos de respiración anaeróbica
son menos eficientes que la respiración
aeróbica en la producción de energía, pero
son importantes en situaciones donde el
oxígeno es limitado.
• Respiración celular: proceso
metabólico mediante el cual las células
obtienen energía a partir de compuestos
orgánicos, como azúcares, grasas y
aminoácidos.
• Se divide en dos etapas: la
fermentación y la respiración aeróbica.
• La fermentación ocurre sin oxígeno y
genera pequeñas cantidades de
energía.
• La respiración aeróbica ocurre en
presencia de oxígeno y genera grandes
cantidades de energía.
El producto final de la respiración celular
es dióxido de carbono y agua.
Resumen
Respiración Celular
Respiración aeróbica
Es importante para la supervivencia
de la célula y para el funcionamiento
del organismo en su conjunto.
Respiración anaerobia
33
Glucosa
Glucólisis
Ácido láctico
cadena
respiratori
a
Moisés@estudiasencillo

33. ¡Atención! Las etapas de la
fermentación se abordarán en el
próximo tema del resumen. Continúa
leyendo para obtener más
información.
Existen tres tipos de organismos vivos
en cuanto a la respiración: aerobios,
anaerobios facultativos y anaerobios
obligados.
• Los aerobios son aquellos que realizan
la respiración celular aeróbica, es
decir, utilizan oxígeno para obtener
energía. Son capaces de sobrevivir y
reproducirse solo en ambientes donde
hay oxígeno disponible. Ejemplos
incluyen animales y plantas.
• Los anaerobios facultativos son
aquellos que pueden realizar tanto la
respiración celular aeróbica como la
anaeróbica, dependiendo de las
condiciones del entorno. Son capaces
de sobrevivir tanto en ambientes con
oxígeno como en ambientes sin
oxígeno. Ejemplos incluyen ciertos tipos
de bacterias y hongos.
La respiración celular es importante porque
proporciona la energía necesaria para que
las células realicen sus funciones vitales,
como la síntesis de proteínas, la
contracción muscular y la división celular.
e
Tipos de seres vivos en
relación con la respiración
• Los anaerobios obligados son aquellos que
solo pueden llevar a cabo la respiración
celular anaeróbica, es decir, sin oxígeno.
No pueden sobrevivir en ambientes con
oxígeno y solo se encuentran en lugares
sin oxígeno, como en el interior de
alcantarillas o en el suelo. Ejemplos
incluyen ciertos tipos de bacterias y
hongos.
Com oxigênio Sem oxigênio
Importancia
La respiración celular puede ser afectada
por factores externos, como la
disponibilidad de oxígeno y nutrientes, la
temperatura y la presencia de sustancias
tóxicas.
Influencia de factores externos
34
Bioquímica de las macromoléculas
Respiración celular
Moisés@estudiasencillo

34. Bioquímica de las macromoléculas
Fermentación
• La fermentación es un proceso de
obtención de energía que ocurre sin
la presencia de oxígeno gaseoso, por
lo tanto, es una vía de producción de
energía anaeróbica. En este proceso,
la molécula orgánica actúa como
aceptor final de electrones.
• Esta vía es ampliamente utilizada
por hongos, bacterias y células
musculares esqueléticas en nuestro
cuerpo que están experimentando
contracciones intensas.
• La fermentación ocurre en el citosol
y comienza con la glucólisis, donde la
glucosa se descompone en dos
moléculas de piruvato.
• Importante: la descomposición de
la glucosa es parcial, lo que resulta
en la producción de productos de
desecho de mayor tamaño
molecular en comparación con la
respiración aeróbica, y el
rendimiento de ATP es bajo.
-> Glucólisis:
Resumen
Fermentación
• Proceso en el cual las levaduras y
algunas bacterias fermentan azúcares
produciendo alcohol etílico y dióxido de
carbono.
• Esto es común en los hongos, conocidos
como levaduras de cerveza.
• Ellos producen alcohol durante la
fermentación de la caña de azúcar y de
otros vegetales. Este proceso se utiliza en
la fabricación de bebidas alcohólicas
(vino, cerveza, aguardiente, etc.).
Alcohólica
2 ADP + 2P
2 NAD
2 NADH
2 ATP
Glucosa
(6C)
2 Ácido pirúvico
(3c)
G
lucosa
Etanol Etanol
Ácido pirúvico Ácido pirúvico
C H O
2 NAD
2 ADP + 2P
2 ATP
2 NADH
2
H
6 12 6
C H OH
CO
2 5
C H OH
2 5
2
CO
2
-> Evolución:
C H O 2C H OH
6 12 6
2 25
+ +2CO 2ATP
C H O
3 4 3
C H O
3 4 3
35
Moisés@estudiasencillo

35. • Este proceso también se utiliza en la
panificación, ya que el crecimiento de
la masa de pan se produce debido a
la formación de CO2, que hace que la
masa se hinche. Además, el calor
durante la cocción mata a los
hongos y evapora el alcohol."
• Los lactobacilos (bacterias
presentes en la leche) realizan la
fermentación láctica, en la cual el
producto final es el ácido láctico.
Para esto, utilizan como punto de
partida la lactosa, el azúcar de la
leche, que es descompuesto
mediante una enzima fuera de las
células bacterianas, en glucosa y
galactosa. Luego, los monosacáridos
entran en la célula, donde ocurre la
fermentación."
Lática
Ácido Láctico
2 NADH
2
2 NAD
2 NAD
Ácido pirúvico
Ácido Láctico
Ácido pirúvico
Glucosa
2 NADH
2
2 NADH
2
2 NAD
Fermentación láctica
36
Bioquímica de las macromoléculas
Fermentación
Moisés@estudiasencillo

36. • Las acetobacterias realizan la
fermentación acética, en la cual el
producto final es el ácido acético.
Ellas provocan la acidificación del
vino y los jugos de frutas, siendo
responsables de la producción de
vinagres.
-> Ecuación:
Acético
C H O 2C H O
6 12 6
2 224
+ +2CO 2ATP
37
Moisés@estudiasencillo
Bioquímica de las macromoléculas
Fermentación

37. Bioquímica de las macromoléculas
Glucólisis
A glicólise es el proceso de liberación de
energía a partir de la descomposición
de la glucosa que ocurre en las células y
es uno de los primeros pasos de la
respiración celular.
• En esta reacción, la glucosa se
convierte en dos moléculas de piruvato,
liberando energía en forma de ATP.
• La glucólisis es una vía anaeróbica, es
decir, no depende del oxígeno.
• Ocurre en el citosol o hialoplasma.
• Se consumen inicialmente 2 ATP para
activar la glucólisis.
• Se producen 4 ATP: saldo = 2 ATP.
• Es la forma más primitiva de producir
energía.
La glicólisis tiene como objetivo principal
la producción de ATP (adenosín
trifosfato), la principal molécula de
energía utilizada por las células.
Además, la glicólisis también
proporciona intermediarios que serán
utilizados en otros procesos celulares,
como la gluconeogénesis y la
fermentación.
Resumen
Glucólisis
• Proceso en el que las levaduras y
algunas bacterias fermentan azúcares,
produciendo alcohol etílico y dióxido de
carbono.
La glucólisis es un proceso metabólico
que ocurre en las células y tiene como
objetivo obtener energía a partir de la
descomposición del azúcar (glucosa).
El proceso consta de 10 etapas, que son
las siguientes:
1. La glucosa se fosforila mediante ATP
para formar glucosa-6-fosfato.
2. El glucosa-6-fosfato se isomeriza para
formar fructosa-6-fosfato.
3. La fructosa-6-fosfato se fosforila
mediante ATP para formar fructosa-1,6-
bifosfato.
4. El fructosa-1,6-bifosfato se hidroliza
para formar dos moléculas de
gliceraldehído-3-fosfato.
5. El gliceraldehído-3-fosfato se oxida
para formar ácido pirúvico.
6. El ácido pirúvico se convierte en
acetil-CoA.
Finalidad de la glucólisis
Etapas de la glucólisis
Los productos finales de la glucólisis
son dos moléculas de ácido pirúvico
(una por cada molécula de glucosa),
que pueden utilizarse para generar
energía a través de procesos como el
ciclo de Krebs o la fermentación,
dependiendo de si hay o no presencia
de oxígeno.
38
Glucosa
Ácido pirúvico
Moisés@estudiasencillo

38. 7. El acetil-CoA se convierte en cetoacil-
CoA.
8. El cetoacil-CoA se transforma en
acetato.
9. El acetato se convierte en acetil-CoA.
10. El acetil-CoA se utiliza en el ciclo de
Krebs para producir ATP y CO2.
• La glucólisis produce un saldo neto de 2
ATP, 2 NADH y 2 piruvato (o ácido
pirúvico).
• El NADH y el ATP se utilizan como fuentes
de energía para otras reacciones
celulares, mientras que el piruvato se
utiliza en otros procesos, como la
respiración celular o la fermentación,
dependiendo de las condiciones de la
célula.
• En condiciones aeróbicas, el piruvato
se convierte en acetil-CoA y entra en la
cadena de transporte de electrones de
la respiración celular, donde se
convierte en ATP adicional.
Equilibrio de la glucólisis
• La glucólisis es una vía metabólica
importante para las células, ya que
proporciona energía para las funciones
celulares.
• Convierte la glucosa en piruvato,
liberando energía en forma de ATP.
• Además, la glucólisis también es
importante como punto de partida para
otros procesos metabólicos, como la
gluconeogénesis (formación de glucosa
a partir de otros compuestos) y la
fermentación.
• En condiciones anaeróbicas, la glucólisis
es la única fuente de energía para las
células, lo que la hace fundamental para
la supervivencia celular.
Importancia de la glucólisis
¡Atención! Para obtener más detalles
sobre los procesos mencionados,
consulta el material adicional
disponible sobre la glucólisis.
39
Bioquímica de las macromoléculas
Glucólisis
Moisés@estudiasencillo

39. Bioquímica de las macromoléculas
Ciclo de Krebs
Resumen
Ciclo de Krebs
Carbohidratos
(Papel)
Grasa
(Carbón)
Proteína
(Madera)
Acetil-CoA
(Ceniza)
CICLO
DE
KREBS
ATP
¡Somos "organismos aeróbicos"! El
proceso aeróbico ocurre dentro de
las mitocondrias, en parte debido al
famoso Ciclo de Krebs, el "monstruo
de siete cabezas" para los
estudiantes debido a la dificultad de
entender su relación con el
metabolismo.
Imagina que el Ciclo de Krebs (CK) es
el motor del automóvil. Si enciendes
el motor del automóvil, genera
energía para que puedas conducir.
De la misma manera, el CK es el
"motor" dentro de una célula
muscular: si se activa, induce la
producción de.
Introducción - Comprender de una vez por todas
Analogía
ATP, la molécula de energía que las
células musculares necesitan para
contraerse.
Ahora supongamos que, en lugar de
gasolina, el motor de ese automóvil
funcionara con las cenizas de una
hoguera que hiciste con papel
(carbohidratos), carbón (grasas) y
madera (proteínas). Al final, tienes
muchas cenizas, tienes "combustible"
para que el motor funcione durante
mucho tiempo. Ya ni siquiera
importa lo que era papel, carbón
y madera... lo que importa es que
tienes cenizas.

40
Moisés@estudiasencillo

40. H C C S
CoA
O
3
• El "combustible" del Ciclo de Krebs es
una molécula llamada Acetil-CoA. Es
esta molécula la que activa y
mantiene en funcionamiento el Ciclo
de Krebs. Sin el Acetil-CoA, el ciclo no
puede llevarse a cabo y, como
resultado, la producción de ATP se ve
comprometida.
• El Acetil-CoA no es más que "las
cenizas" de la descomposición de los
3 macronutrientes que consumes:
carbohidratos, grasas y proteínas.
• Para el Ciclo, no importa de dónde
provenga el Acetil-CoA (ya sea de
carbohidratos, grasas o proteínas), lo
importante es que necesita esas
"cenizas" para activarse e inducir la
producción de ATP de manera
mitocondrial.
El Acetil-CoA y el oxaloacetato se
combinan para formar citrato, con la
acción de la enzima citrato sintasa. El
carbono del acetil se une al grupo
carbonilo (C-2) del oxaloacetato.
1ª Reacción
• El Ciclo de Krebs o Ciclo del Ácido
Cítrico ocurre en la matriz
mitocondrial y es la segunda fase de
la respiración celular.
• Su principal función es promover la
degradación de los productos finales
del metabolismo de carbohidratos,
lípidos y proteínas.
Acetil CoA
Proceso
• Estas sustancias se convierten en Acetil-
CoA para ingresar al ciclo. En total, hay 8
reacciones con un saldo final de 6 NADH,
6 CO2, 2 FADH2 y 2 GTP (ATP).
El isocitrato se forma a partir de la acción
de la enzima aconitasa, que cataliza la
transformación del citrato en isocitrato
mediante la formación de un
"intermediario" (cis-aconitato). Este
intermediario permite el cambio de
posición de H2O, retirándola del citrato y
reubicándola en el isocitrato.
2ª Reacción
41
Bioquímica de las macromoléculas
Ciclo de Krebs
Citrato sintasa
Moisés@estudiasencillo

41. Oxidación del succinato a fumarato +
formación de FADH2, con la acción de la
enzima succinato deshidrogenasa.
El isocitrato se convierte en a-
cetoglutarato mediante la acción de la
enzima isocitrato deshidrogenasa. El
isocitrato experimenta una
descarboxilación y una
deshidrogenación, liberando un CO2 y
generando un NADH, respectivamente.
3ª Reacción
El a-cetoglutarato se transforma en
succinil-CoA mediante la acción de la
enzima a-cetoglutarato
deshidrogenasa. El a-cetoglutarato
experimenta una descarboxilación y
una deshidrogenación, liberando un
CO2 y generando un NADH,
respectivamente. El producto de esta
reacción es el succinil-CoA.
4ª Reacción
Conversión de a-succinil-CoA a
succinato, con la acción de la enzima
succinil-CoA sintetasa. La CoA es
removida y esta salida libera energía
para la unión de GDP + Pi formando
GTP (ATP)."
El fumarato se hidrata con una molécula
de H2O formando malato, mediante la
acción de la enzima fumarato hidratasa.
42
Bioquímica de las macromoléculas
Ciclo de Krebs
Isocitrato
deshidrogenasa
Complejo de
5ª Reacción
deshidrogenasa
deshidrogenasa
6ª Reacción
Carbanión de
estado de transición
7ª Reacción
Moisés@estudiasencillo

42. El malato sufre una deshidrogenación,
generando NADH y regenerando el
oxaloacetato mediante la acción de la
enzima malato deshidrogenasa.
43
Bioquímica de las macromoléculas
Ciclo de Krebs
deshidrogenasa
8ª Reacción
Moisés@estudiasencillo

43. Bioquímica de las macromoléculas
Cadena respiratoria
• La cadena respiratoria, también
conocida como complejo de transporte
de electrones, es una serie de
reacciones enzimáticas que ocurren en
las mitocondrias de las células y son
responsables de liberar energía a partir
de la oxidación de los ácidos grasos y
del azúcar.
• Esta liberación de energía es utilizada
por las células para llevar a cabo sus
funciones vitales y es fundamental para
el funcionamiento del organismo.
• La cadena respiratoria está compuesta
por varias etapas, que incluyen la
oxidación de los ácidos grasos y del
azúcar, transferencia de electrones y
transferencia de protones, y está
regulada por una serie de proteínas y
enzimas.
• Además de proporcionar energía a las
células, la cadena respiratoria también
desempeña un papel crucial en el
equilibrio del ambiente celular y en la
homeostasis del organismo en su
conjunto.
Resumen
Cadena Respiratoria
Participación de los electrones
La mayor parte de la energía liberada
a partir de la glucólisis y el ciclo de
Krebs no se encuentra en forma de
ATP, sino en forma de electrones, en
forma de NADH2 y FADH2.
• La transferencia de electrones a través
de la cadena respiratoria es una de las
partes más importantes del proceso.
• Los electrones son transferidos a través
de una serie de proteínas llamadas
citocromos, que contienen hierro en su
composición y están organizadas según
su electronegatividad creciente.
• A lo largo de la cadena respiratoria, la
transferencia de electrones libera
energía que las células utilizan para
llevar a cabo diversas actividades.
La cadena respiratoria consta de tres
etapas principales:
• La entrada de electrones al sistema se
realiza a través de los NADH y FADH2,
generados durante la glucólisis y el ciclo
de Krebs.
Al final del ciclo de Krebs, toda la
glucosa se descompone en 6 átomos
de dióxido de carbono (CO2), sin
embargo, solo se producen 4
moléculas de trifosfato de adenosina
(ATP) durante este proceso.
Etapas de la cadena respiratoria
44
Moisés@estudiasencillo

44. • La transferencia de electrones a través
de los citocromos, que contienen hierro
en su composición, liberando energía
durante la transferencia.
• La oxidación final de los electrones en
el sistema para la formación de agua,
liberando aún más energía que se
almacena en forma de ATP.
• La glicólisis produce un total de 2 ATP,
4 NADH + H+ y 2 piruvato.
• En el ciclo de Krebs, cada molécula de
acetil-CoA generada en la glicólisis
produce 1 mol de ATP, 6 moles de NADH
+ H+ y 2 moles de FADH2.
• La cadena respiratoria, que ocurre en
la matriz mitocondrial, resulta en un
total neto de 34 ATP. Es responsable de
utilizar los electrones liberados por el
NADH + H+ y el FADH2 generados en la
glicólisis y el ciclo de Krebs.
• La cadena respiratoria es considerada
una de las etapas más importantes del
metabolismo celular, ya que permite la
producción de ATP, la principal fuente de
energía de las células.
• Durante la cadena respiratoria, los
electrones del NADH y FADH2 son
transferidos a través de una serie de
proteínas (citocromos), liberando
energía en forma de ATP.
• Además, la cadena respiratoria es
fundamental para la oxidación
completa de los nutrientes, permitiendo
la generación de más ATP y evitando la
formación de compuestos tóxicos.
• En resumen, la cadena respiratoria es
importante para la supervivencia de las
células, ya que proporciona la energía
necesaria para realizar sus funciones.
Equilibrio de la cadena respiratoria
Importancia para las células
45
Bioquímica de las macromoléculas
Cadena respiratoria
Moisés@estudiasencillo

45. Bioquímica de las macromoléculas
Metabolismo de la glucosa
La digestión de los hidratos de carbono
comienza en la boca por la acción de la
enzima salival.
Conjunto de reacciones químicas que
ocurren en las células y les permiten
mantenerse vivas, crecer y dividirse.
• Glicosa - degradada o almacenada por
diferentes vías celulares.
• La molécula de glucosa se
descompone en dos moléculas de
piruvato y libera energía (2 ATP).
α-amilase
Resumen
Glucosa @estudiasencillo
Alta
Baja
Glucosa en sangre
La insulina ayuda al cuerpo a
absorber la glucosa y utilizarla como
energía en otros lugares.
Es estimulada por la hormona insulina
e inhibida por la hormona glucagón.
Glucosa en sangre
El páncreas libera
insulina
Alimentado @estudiasencillo @estudiasencillo
Aumenta
Bajo
Glucosa en sangre
Glucosa en sangre
El páncreas libera
glucagón
El hígado
descompone el
glucógeno (glucosa
almacenada).
Ayuno
Metabolismo de la
Glucosa
Polisacárido compuesto por monómeros
de glucosa unidos por enlaces 1-4 (y en las
ramificaciones 1-6).
Glucógeno
Enzimas reguladoras
Glucogenólisis
46
Moisés@estudiasencillo

46. Glucógeno almacenado
en el hígado
Hígado
Glucosa
• El glucógeno hepático es un
tipo de carbohidrato almacenado en el
hígado y tiene las siguientes
características principales:
• Es un polisacárido compuesto por
muchas unidades de glucosa unidas
entre sí.
• Se utiliza como fuente de energía rápida
para el hígado y se libera en el torrente
sanguíneo cuando es necesario.
• Se forma a partir de glucosa y se
descompone en glucosa para
proporcionar energía cuando hay
necesidad.
• Se almacena en pequeñas cantidades en
el hígado en comparación con el músculo,
que puede almacenar grandes cantidades
de glucógeno.
• O glicogênio hepático é importante para
manter os níveis de glicose no sangue e
regular a homeostase glicêmica.
• Después de ser absorbida, la mayor
parte de la glucosa se convierte en
glucosa-6P.
• A continuación, se lleva a cabo una
secuencia de reacciones para la
formación del glucógeno.
• Degrade del glucógeno para liberar
glucosa;
Ocurre por acción de 3 enzimas:
• Glucógeno fosforilasa;
• 1,6 glucosidasa (desramificación);
• Fosfoglicomutasa.
Glicogénesis: Síntesis de glucógeno.
Glicogenólisis: Degradación del
glucógeno.
Glucogénesis: Síntesis de
carbohidratos a partir de moléculas
que no son glúcidos (por ejemplo,
grasas o proteínas).
Glucogenólisis
Glucogenólisis
Glucogenólisis
Estimulada por la hormona glucagón
e inhibida por la hormona insulina.
Además, la contracción muscular
también puede estimular la
glucogenólisis en el tejido muscular.
Para evitar más confusiones
glicogénesis
Cuando una palabra termina en "nesis"
se considera como síntesis.
glicogenólisis----------------------
Cuando una palabra termina en "lisis"
se considera como romper.
Glucógeno hepático
47
Bioquímica de las macromoléculas
Metabolismo de la glucosa
Moisés@estudiasencillo

47. El glucógeno muscular es una forma de
glucosa almacenada en las células
musculares, que sirve como fuente de
energía para el músculo cuando es
necesario.
Se forma a partir de la glucosa
circulante en la sangre y puede ser
rápidamente descompuesto y
convertido en glucosa para satisfacer
las necesidades energéticas del
músculo durante la actividad
física intensa.
Las principales características
del glucógeno muscular incluyen:
• Almacenamiento: El glucógeno
muscular se utiliza como una
fuente de energía rápida para el
músculo durante el ejercicio.
• Reservas: Las reservas de glucógeno
muscular son mayores que las
hepáticas.
• Movilidad: El glucógeno muscular se
degrada y se pone a disposición de la
respiración celular de manera más
rápida que el glucógeno hepático.
Mayor
• Función fisiológica: El glucógeno muscular
es importante para el rendimiento físico,
ayudando a mantener la energía para
actividades intensas.
• Regulación: La disponibilidad de
glucógeno muscular está regulada por
diferentes hormonas, incluyendo la
insulina y el cortisol, que controlan el
almacenamiento y la degradación del
glucógeno."
Glucógeno muscular
48
Bioquímica de las macromoléculas
Metabolismo de la glucosa
Moisés@estudiasencillo

48. Bioquímica de las macromoléculas
Metabolismo lipídico
El metabolismo de los lípidos es el
conjunto de reacciones químicas que
transforman los lípidos presentes en la
alimentación y en las reservas de grasa
corporal en energía.
• La síntesis de lípidos implica la
condensación de glicerol con ácidos
grasos para formar glicerolípidos, que
son los principales componentes de los
lípidos.
• La degradación de los lípidos incluye la
hidrólisis de los glicerolípidos en glicerol
y ácidos grasos, que pueden ser
utilizados como fuente de energía por el
cuerpo.
• La síntesis y degradación de lípidos
están reguladas por varios factores,
incluyendo las necesidades de energía
del cuerpo, la disponibilidad de
precursores y la presencia de hormonas
que controlan el metabolismo de los
lípidos.
Resumen
Metabolismo de los
lípidos
Síntesis y degradación
Los ácidos grasos se obtienen de
fuentes alimenticias como las grasas
animales y vegetales.
También pueden ser sintetizados por el
cuerpo a partir de otros nutrientes
como los carbohidratos.
Además, el tejido adiposo del cuerpo
almacena ácidos grasos para
utilizarlos como fuente de energía
cuando sea necesario."
• Las grasas de la dieta son absorbidas en
el intestino delgado.
• Son hidrolizadas en ácidos grasos libres y
glicerol por las enzimas lipasas, y luego
son transportadas a través de las células
del revestimiento intestinal hacia el
torrente sanguíneo, donde pueden ser
transportadas a los tejidos y utilizadas
como fuente de energía o almacenadas
como grasa corporal.
La oxidación de los ácidos grasos es el
proceso mediante el cual los ácidos
grasos se descomponen en carbono e
hidrógeno, liberando energía.
Las principales etapas de la oxidación de
ácidos grasos incluyen:
• Transporte de ácidos grasos hasta el
citosol: los ácidos grasos son liberados de
las reservas de grasa o absorbidos de la
dieta y transportados a través del torrente
sanguíneo hasta el citosol de las células.
• Hidrólisis de la grasa: los ácidos grasos
son hidrolizados en glicerol y ácidos
grasos libres.
Absorción en la dieta
Oxidación de ácidos
49
Grasas
ingeridas
en la dieta
AGLs y glicerol
de los
alimentos
Miocito o adipocito
Almacenamiento
Los ácidos
grasos son
oxidados como
combustible o
reesterificados
para su
almacenamiento
nuevamente.
Los ácidos grasos
ingresan a las células.
Lipoproteína lipasa
La lipasa lipoproteica,
activada por apoC-II en
los capilares, convierte
los triacilgliceroles en
ácidos grasos y glicerol.
Los quilomicrones se
desplazan a través del
sistema linfático y el torrente
sanguíneo hacia los tejidos.
Los triacilgliceroles se incorporan junto
con colesterol y apolipoproteínas en los
quilomicrones.
Quilomicrones
Los ácidos grasos y otros productos
de degradación son absorbidos por
la mucosa intestinal y convertidos en
triacilglicéridos.
Las lipasas intestinales
degradan los
triacilglicéridos.
Los sales biliares
emulsionan las
grasas de la dieta
en el intestino
delgado,
formando micelas
mixtas.
Moisés@estudiasencillo

49. Los cuerpos cetónicos son moléculas
producidas por el hígado como una
fuente alternativa de energía para el
cuerpo, especialmente durante
períodos de ayuno o dietas bajas en
carbohidratos.
• Se forman a partir de la oxidación de
ácidos grasos y circulan en la sangre
para ser utilizados como combustible
por el cerebro, los músculos y otros
tejidos.
• La presencia excesiva de cuerpos
cetónicos en la sangre es una condición
conocida como cetosis, que puede
ocurrir en dietas muy restrictivas en
carbohidratos o en condiciones como la
diabetes no controlada.
• Transporte de ácidos grasos libres a las
mitocondrias: los ácidos grasos libres
son transportados a las mitocondrias,
donde serán oxidados.
• Beta-oxidación: La beta-oxidación es el
proceso en el cual los ácidos grasos se
descomponen en fragmentos cada vez
más pequeños, liberando electrones y
energía.
• Ciclo de transporte de
electrones: los electrones liberados en
la beta-oxidación son transportados a
través de una cadena de proteínas,
generando ATP y dióxido de carbono
como productos finales.
• síntesis de ATP: la energía liberada en
la oxidación de ácidos grasos se utiliza
para sintetizar ATP, que se utiliza como
fuente de energía para las células.
Restricción de carbohidratos
Glucógeno almacenado
El cuerpo solicita otra fuente
de energía: FAT
Los cuerpos cetónicos son
liberados por el hígado.
Enviados al cerebro y
al sistema nervioso.

El músculo se preserva y
la grasa se quema.
Las células de grasa
son utilizadas por el
músculo como
fuente de energía.
Qué es la cetosis
Cuerpos cetónicos
50
Bioquímica de las macromoléculas
Metabolismo lipídico
Moisés@estudiasencillo

50. Bioquímica de las macromoléculas
Metabolismo de aminoácidos y proteínas
El metabolismo de los aminoácidos y las
proteínas es el conjunto de reacciones
químicas que convierten los
aminoácidos en otras sustancias, como
glucosa, ácidos grasos y cuerpos
cetónicos, y las proteínas en
aminoácidos.
La desnaturación de proteínas es el
proceso mediante el cual las proteínas
se dañan o se alteran en su estructura
tridimensional, lo que puede resultar en
su inactivación funcional.
Estructura
tridimensional de una
cadena proteica
Proteína
desnaturalizada
Páncreas
Desnaturalización
Resumen
Metabolismo de
aminoácidos y proteínas
Desnaturalización de proteínas
La degradación de los aminoácidos
puede ser influenciada por diversos
factores, incluyendo la dieta, el estado
nutricional, la actividad física y la salud
en general.
La síntesis de proteínas está controlada
por diversos factores, incluyendo la
disponibilidad de aminoácidos,
hormonas, factores de crecimiento y
otros estímulos celulares.
Estas reacciones son importantes para:
• Mantener el equilibrio de nitrógeno en
el cuerpo.
• Proporcionar energía.
• Sintetizar nuevas proteínas.
• Desintoxicar el cuerpo.
• Esto puede ocurrir debido a varios
factores, incluyendo cambios en la
temperatura, pH, concentración de sal,
presencia de detergentes u otras
sustancias.
• La desnaturación de proteínas es
importante en varios procesos biológicos,
incluyendo el procesamiento de
alimentos, la producción de biotecnología
y la terapia de proteínas recombinantes.
• Además, la desnaturación puede ser
utilizada como una técnica para investigar
la estructura y la función de las proteínas.
La colecistocinina es un péptido hormonal
producido por el páncreas que actúa como
un regulador importante del metabolismo
de las grasas.
• Es liberada en presencia de grasa en el
duodeno y estimula la liberación de bilis
por parte del hígado, lo que permite la
emulsificación y digestión de las grasas en
la dieta.
• Además, la colecistocinina también inhibe
la entrada de grasa al hígado y estimula la
oxidación de grasa por el tejido adiposo,
lo que ayuda a mantener el equilibrio
energético del cuerpo.
• La colecistocinina desempeña un papel
importante en la regulación de la
absorción de grasa, la síntesis de grasa en
el hígado y la oxidación de grasa por el
tejido adiposo.
Colecistoquinina
51
Moisés@estudiasencillo

51. El jugo entérico es un líquido producido
por las células de la mucosa intestinal
que ayuda en la digestión y absorción
de nutrientes.
• Contiene enzimas digestivas, ácido
clorhídrico y moco, y se libera en la luz
intestinal para ayudar en la degradación
de proteínas, carbohidratos y grasas.
• La tripsina es una enzima producida y
secretada por las células de los islotes de
Langerhans en las glándulas pancreáticas.
• Tiene un papel importante en la digestión
de proteínas, actuando en la ruptura de los
enlaces peptídicos y convirtiendo las
proteínas en péptidos más pequeños.
• La tripsina actúa específicamente en la
hidrólisis de los enlaces peptídicos a nivel
de los enlaces peptídicos de la cadena
lateral del almidón de algunos
aminoácidos, como la lisina y la arginina.
• La tripsina es inhibida por el complejo
tripsina-inhibidor formado por el propio
páncreas, lo que impide la autodigestión
pancreática.
La degradación de los aminoácidos es el
proceso mediante el cual los aminoácidos
se rompen en componentes más
pequeños, liberando energía y
produciendo otros productos, como
amoníaco.
A degradación de los aminoácidos es un
proceso complejo que involucra varias
enzimas específicas.
• El primer paso es la hidrólisis del enlace
peptídico, que libera un aminoácido de la
proteína.
El jugo pancreático es una secreción
producida por el páncreas que contiene
enzimas digestivas, incluyendo lipasas,
amilasas y tripsinas.
• Se libera en la luz del intestino delgado,
donde ayuda en la digestión de los
alimentos.
• Además, el jugo pancreático también
contiene bicarbonato, que neutraliza el
ácido gástrico y ayuda a proteger la
mucosa intestinal.
• La producción de jugo pancreático está
regulada por varios factores, incluyendo
la presencia de alimentos en el tracto
digestivo, las hormonas gástricas y la
acción nerviosa.
• El jugo pancreático es fundamental
para una digestión adecuada y para
mantener la salud del tracto digestivo.
• El jugo entérico también juega un papel
en la regulación del pH en el tracto
gastrointestinal y en la defensa contra
bacterias y otros agentes patógenos.
Tripsina
Jugo pancreático
Jugo entérico
Degradación de aminoácidos
52
Bioquímica de las macromoléculas
Metabolismo de aminoácidos y proteínas
Moisés@estudiasencillo

52. La degradación de los aminoácidos
ocurre en varias etapas, que incluyen:
• Remoción del grupo amino (NH2) a
través de la reacción de desaminación,
formando una amina libre y un grupo
ácido (COOH).
• Transferencia del grupo ácido a otro
grupo amino a través de la reacción de
transaminación, formando un nuevo
aminoácido y una nueva amina libre.
• Transformación del grupo ácido en una
cetona o ácido graso a través de
reacciones químicas, como la
oxidación.
• Incorporación del grupo ácido en el
ciclo del ácido cítrico (también
conocido como ciclo de Krebs) para su
metabolismo, produciendo ATP y otros
productos intermedios.
• Unión del grupo amino con el grupo
ácido a través de la reacción de
aminotransferencia, formando una
nueva amida.
Destino dos Aminoácidos
Visión general de la degradación de
aminoácidos
• A continuación, el aminoácido se
somete a una serie de reacciones que
incluyen la desaminación,
transaminación y oxidación.
• El producto final de la degradación de
los aminoácidos es la amoníaco, que se
convierte en otros compuestos como el
ácido úrico o la urea, los cuales son
excretados por el cuerpo.
• La degradación de los aminoácidos
también es importante para la
producción de energía, ya que el cuerpo
puede utilizar los productos resultantes
de la degradación de los aminoácidos
como fuente de energía cuando sea
necesario.
Etapas
53
Bioquímica de las macromoléculas
Metabolismo de aminoácidos y proteínas
Proteínas
intracelulares
Proteínas de
la dieta
Biosíntesis de
aminoácidos,
nucleótidos y
aminas
biológicas
fosfato de
carbamoil
Ciclo de
la urea
Ciclo del
ácido
cítrico
Circuito
aspartato-
arginina-
succinato del
ciclo del ácido
cítrico
Urea (producto de
excreción de nitrógeno)
Glucosa
(sintetizada en
la gluconeogénesis)
Amino-
transferasa
Moisés@estudiasencillo

53. Moisés@farmaciamapeada
Rodwell, Victor W. "Bioquímica Ilustrada de Harper. 31a edição." Grupo Artmed, 2021.
Berg, Jeremy M., John L. Tymoczko e Lubert Stryer. Bioquímica. 8a edição. Grupo Artmed,
2019.
Voet, Donald, e Judith G. Voet. Bioquímica. 4a edição. Grupo Artmed, 2013.
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Marzzoco, Anita, e Bayardo Baptista Torres. Bioquímica Básica. 4a edição. Grupo GEN, 2015.
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Artmed Editora.
Referencias utilizadas
54

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