Resumen de Conceptos Fundamentales de Bioquímica
Conceptos Fundamentales de Bioquímica: Guía Esencial para Estudiantes
Introducción
La bioquímica metabólica estudia las reacciones químicas que sustentan la vida: cómo se degradan y sintetizan las biomoléculas, qué enzimas las catalizan y cómo se regulan estas vías en condiciones fisiológicas y patológicas. Este material resume los temas clave para el examen de suficiencia en Bioquímica 2026: carbohidratos, proteínas, lípidos, enzimas y coagulación, con énfasis en sustratos, enzimas, productos y utilidades diagnósticas.
Definición: La bioquímica metabólica es la rama de la bioquímica que analiza las rutas catabólicas y anabólicas de las biomoléculas, su regulación y su relación con la fisiología y la enfermedad.
1. Grupos funcionales
Concepto y ejemplos
- Los grupos funcionales determinan reactividad química de las biomoléculas.
- Ejemplos comunes: alcohol (-OH), carbonilo (aldehído C=O, cetona C=O), carboxilo (-COOH), amino (-NH2), tiol (-SH), fosfato (-PO4^{3-}).
Definición: Grupo funcional es un conjunto de átomos en una molécula responsable de sus propiedades químicas caracteristicas.
Tabla comparativa: grupos funcionales
| Grupo | Fórmula representativa | Propiedades principales |
|---|---|---|
| Alcohol | R-OH | Polar, puede formar H-bonds |
| Aldehído/Cetona | R-CHO / R-CO-R' | Reactivo en oxidación/reducción |
| Ácido carboxílico | R-COOH | Ácido, puede ionizar |
| Amino | R-NH2 | Básico, forma enlaces peptídicos |
| Tiol | R-SH | Reactividad redox (disulfuro) |
| Fosfato | -PO4^{3-} | Alto contenido energético, carga |
2. Carbohidratos
Clasificación y estructuras
- Monosacáridos: hexosas (glucosa, fructosa), pentosas (ribosa), trisacáridos raros.
- Disacáridos: sacarosa, lactosa, maltosa.
- Polisacáridos: almidón (amilosa+amilpectina), glucógeno, celulosa.
Definición: Monosacárido es la unidad simple de carbohidrato, no hidrolizable y con fórmula general $C_nH_{2n}O_n$.
Tabla: monosacáridos importantes
| Monosacárido | Tipo | Función |
|---|---|---|
| Glucosa | Hexosa aldosa | Principal sustrato energético |
| Fructosa | Hexosa cetosa | Metabolismo hepático rápido |
| Ribosa | Pentosa | ARNm, ARNt, nucleótidos |
Vías metabólicas clave (sustrato, enzima, producto, función)
-
Glucólisis
- Sustrato: glucosa
- Enzimas clave: hexoquinasa/glucoquinasa, fosfofructoquinasa-1 (PFK-1), piruvato quinasa
- Productos principales: 2 ATP netos, 2 NADH, 2 piruvato
- Función: generar ATP rápidamente y precursores para otras vías
$$\text{Glucosa} \xrightarrow{10\ pasos} 2\ \text{Piruvato} + 2\ \text{ATP} + 2\ \text{NADH}$$
-
Ciclo de Krebs (TCA)
- Sustratos: acetil-CoA
- Enzimas clave: citrato sintasa, isocitrato deshidrogenasa, α-cetoglutarato deshidrogenasa
- Productos: NADH, FADH2, GTP (o ATP), CO2
- Función: producir poder reductor para fosforilación oxidativa
-
Gluconeogénesis
- Sustratos: lactato, alanina, glicerol
- Enzimas clave: piruvato carboxilasa, PEP carboxiquinasa, fructosa-1,6-bisfosfatasa
- Producto: glucosa
- Función: sintetizar glucosa en ayuno
-
Glucogenólisis
- Sustrato: glucógeno
- Enzima clave: glucógeno fosforilasa, debranching enzyme
- Producto: glucosa-1-fosfato → glucosa-6-fosfato
- Función: movilizar glucosa almacenada
-
Ciclo de Cori
- Intercambio: músculo (lactato) ↔ hígado (gluconeogénesis)
- Función: reciclar lactato en glucosa
-
Vía de las pentosas (fosfato de pentosa)
- Sustrato: Glucosa-6-fosfato
- Enzimas: G6PD (glucosa-6-fosfato deshidrogenasa)
- Productos: NADPH, ribosa-5-fosfato
- Función: biosíntesis de nucleótidos y defensa antioxidante
-
Fosforilación oxidativa
- Sustratos: NADH, FADH2, O2
- Complejos: I–IV, ATP sintasa
- Producto: ATP (≈ 26–28 por glucosa completa)
- Función: generación principal de ATP en mitocondria
-
**Diabetes y pruebas de labor
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Bioquímica metabólica
Klíčové pojmy: Reconocer grupos funcionales: alcohol, carbonilo, carboxilo, amino, tiol, fosfato, Glucólisis: glucosa → 2 piruvato + 2 ATP + 2 NADH; enzimas clave: hexoquinasa, PFK-1, piruvato quinasa, Ciclo de Krebs: acetil-CoA → NADH, FADH2, GTP; aporta poder reductor para ATP, Gluconeogénesis: piruvato/lactato/alanina → glucosa; enzimas: piruvato carboxilasa, PEPCK, Vía de las pentosas: Glucosa-6-fosfato → NADPH + ribosa-5-fosfato (enzima clave G6PD), Transaminación: aminoácido + α-cetoglutarato ↔ cetoácido + glutamato; enzimas ALT/AST, Beta-oxidación: acil-CoA → acetil-CoA + NADH + FADH2 (mitocondria), Ciclo de la urea: detoxificación de NH4^{+} → urea (enzimas: CPS I, OTC), Enzimas: cinética Michaelis-Menten $v=\frac{V_{max}[S]}{K_m+[S]}$, pH y temperatura afectan actividad, Coagulación: vías intrínseca (aPTT) y extrínseca (TP/INR); plaquetas: adhesión, activación, agregación, Digestión: carbohidratos (amilasas, disacaridasas), proteínas (pepsina, tripsina, quimotripsina), lípidos (lipasa pancreática + sales biliares), Pruebas clave: glucemia en ayuno, HbA1c, perfil lipídico, aPTT, TP/INR