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Ciencia dinámica
Aprovechamiento de alimentos
Síntesis de proteínas
Contracción muscular
Hormonas
Patologías : diabetes, anemia, hipertensión
Esquemas metabólicos
Procedimientos de estudio : centrifugación, cromatografía.
BIOQUÍMICA : IMPORTANCIA MÉDICA
Bioquímica: ciencia dinámica
“ es la ciencia que estudia las estructuras químicas de las células y los tejidos, así como las modificaciones que ocurren en las mismas dentro del organismo” Thomas Devlin
Eso último, es lo que llamamos y enten-demos como metabolismo. Etimológicamente es la ciencia que estudia las bases bioquímicas de la vida.
Aprovechamiento de alimentosCarbohidratos y grasas
principalmente, y sólo proteínas por nece-sidad, son utilizados como generadores de energía y eventual-mente como sustancias de reserva.
Los alimentos pueden también originar proteínas estructurales, depósitos grasos y glucógeno de reserva.
Glucógeno
Glucosa
Láctico
Ác. grasosÁc. grasos
triglicéridostriglicéridos
Amino
acidos
Grasa
Glucosa
Páncreas
VLDL
a. acetónicos
Síntesis de ProteínasLa estructura básica del organismo es eminen- temente proteica.La síntesis de proteínas es función fundamental de cada célula.También se sintetizan proteínas que son hor-monas, anticuerpos, neurotransmisores, enzimas, transportadores y otros componentes básicos.
proteína
aminoácidoscodones
ribosomaRNA
RNAm
Contracción muscularEl fenómeno de la contracción muscular comprende:
Aprovechamiento energético: creatina fosfato, ATP.Unión de filamentos de actina y miosinaOtras proteínas, tropo-miosina, troponinas T, I y C.Función reguladora del calcio.
músculo
fibra
miofibrilla
filamento
actinamiosina
HormonasLas hormonas son: proteicas, esteroideas (grasas) o formadas por moléculas pequeñas.Las proteicas no pue-den ingresar al interior celular, son recibidas por receptores.Su función depende de segundos mensajeros.
insulinainsulina
Segundo Segundo
mensajeromensajero
Glucógeno
Glucosa 6P
GlucosaGlucosa
+ -
+
Patología: diabetesPaciente delgado, con gran tendencia a problemas rena- les, neurológicos, metabólicos, etc.
Deficiencia en insulina.
Menor aprovecha-miento de la glucosa...
GlucosaGlucosa
Tyr-PTyr-P
Protein Protein
FosfatasaFosfatasa
Síntesis de lípidos ySíntesis de lípidos y
glucógenoglucógenoGLUT 4GLUT 4
Receptor de
insulina
Patología: hiperlipemiaLa presencia de xantomas hace pensar en hiperlipemia.La hiperlipemia se verifica analizando
la sangre.Se debe a transtornos en los receptores de betalipoproteínas o en la síntesis exagerada de pre betalipoproteínas.
Netter M,D.Iconografía Médica CIBA
Patología :anemiaGlóbulos rojos alterados, que son fácilmente destruidos por el bazo.
Se debe a modificaciones de la forma de los hematíes.
Se debe a alteraciones en los aminoácidos de las cadenas proteícas de la hemoglobina.
Procedimientos de estudio
Centrifugación: preparativa y analítica.
Fotometría: de absorción y de emisión.
Fotometría de absorción atómica: minerales.
Cromatografía: papel, Capa Fina, HPLC.
Electroforesis: lípidos, proteínas, azúcares.
Potenciometría: electrodos selectivos.
CentrifugaciónFotometría
Aplica la fuerza centrífuga para separar partículas en suspensión. Pueden ser componentes celulares.
Homogenizadocelular
Centrif.1000g/10min
Pastilla Sobrenadante
Centrif.1000g/10min
Nucleos Sobrenadante
Centrif.3300/10min
mitocondrias sobrenadante
Fotometría: medición de colores por absorbancia de la luzTambién fluorometría.
Repasando Bioquímica
Generalidades sobre cromatografía
Sistema de separación de sustancias
Se inicia en 1834, con lo trabajos de Runge F., luego en 1897 con los de Day T y en 1906 con los trabajos de Tswett M.
Inicialmente trabajaban sobre pigmentos vegetales de colores,lo que da lugar al nombre de “cromatografía”
Repasando Bioquímica
Cromatografía en papel
Partición por solventes
adsorción al papel
gravedad?X
X1Z
Rf= X/Z o X1/ZRf= X/Z o X1/Z
Soporte
Solvente 2
Solvente 1
Repasando Bioquímica
Tipos de cromatografía...
Técnica Fase móvil Fase estacionariaCromatografía a gas Gas (He,H o N) Líquidos viscosos como escualeno,
etilenglicol, polimetilsiloxano. Sólidos como sílica, alúmina y polímeros porosos.Columna de vidrio o metal.
Cromatografía líquida Agua o solventes orgánicos: metanol,acetonitrilo,propanol etc
Sílica sólida, poliestireno, en columna de acero inoxidable.
Electroforesis capilar Solución buffer Columna capilar llena de buffer.Cromatografía líquida supercrítica Dióxido de carbono en estado
supercrítico, también metanol, hexano, isopropanol etc.
Sílica o polímeros en columnas o polimetil siloxanos en columnas capilares.
Cromatografía iónica Soluciones acuosas de ácidos, bases o sales. También solventes miscibles en agua como metanol.
Resinas de intercambio iónico
Cromatografía plana (TLC) Mixturas como hexano/acetona, cloroformo/acetato de etilo, butanol/acético/agua.
Sílica gel, óxido de aluminio, celulosa, material de intercambio iónico sobre vidrio, plastico o aluminio.
Repasando Bioquímica
Electroforesis
Procedimiento de análisis que permite separar macromoléculas (proteínas) mediante su diferente carga eléctrica.
Particularmente las proteínas (formadas por muchos aminoácidos, ácidos y básicos) tienen cargas muy diferentes entre sí, lo que altera su velocidad de migración
La electroforesis usa distintos soportes, desde el agua, hasta el poliacetato de celulosa, pasando por el papel y el agar. Muy usada en la práctica médica.
Se le usa en el diagnóstico de cirrosis hepática, enfermedad renal, trastornos de los anticuerpos.
Repasando Bioquímica
Electroforesis del suero humano
Fracción ProteínaPM en miles Función
Albúmina Albúmina 67 Pres.oncótia. Transporte. Hormonas, bilirrubina etc.alfa 1 glob Antitripsina 51 Inhibidor
Antiquimotripsina 68 InhibidorLipoproteina HDL 300 Transporte de lípidosTranscortina 51 , progesteronaTBG 54 Transporte de tiroxina
alfa 2 glob ceruloplasmina 135 Transporte de cobreAtitrombina III 58 Inhibidor de coagulaciónHaptoglobina 100 Unión de hemoglobinaPlasminogeno 90 Precursor de PlasminaMacroglobulina 725 Unión de proteasasProteína transp.retinol 21 Transporte de vitamina AProt.transp.vit.D 52 Transporte de vitamina D
Beta glob Lipoproteína LDL 3000 Transporte de lípidosTransferrina 80 Transporte de hierroFibrinógeno 340 Factor de coagulaciónProteína C reactiva 110 Activación de complemento
Gamma glob IgG 150 Anticuerpos tardiosIgA 162 Anticuerpos protectores de mucosa
IgM 900 Anticuerpos tempranosIgD 172 Receptores de linfocitos BIgE 196 Reaginas
Albúmina
Alfa 1 globulina
Alfa 2 globulina
Beta globulina
Gamma globulina
Repasando Bioquímica
Fotometría de Absorción Atómica
Procedimiento ampliamente usado para medir contenido de metales en muestras biológicas.La muestra diluida es aspirada continuamente e introducida a una llama. Los solventes se evaporan y los átomos quedan libres en la llama. Se estudia la absorción de la luz por estos átomos. La luz proviene de una lámpara de cátodo hueco que esta formada del metal en referencia. (Se necesita una lámpara por metal), Los átomos de Argón que llenan la lámpara son acelerados y golpean los átomos de metal produciendo un espectro luminoso característico que deberá ser absorbido por los átomos de la muestra en la medida de su concentración.
Muestra
Atomizador
Lámpara de
Cátodo hueco
Monocromador
Detector
Cátodo hueco
Ánodo
Gas inerte
Ventana decuarzo