1. 2010
Bioquímica
Tutorías
Este folleto fue hecho por los estudiantes y para los mismos con el fin de sintetizar
los temas tratados por un medio didáctico.

2. CICLO DE LAS PENTOSAS Y HEXOSAS
La vía de las pentosas fosfato son aquellas que no generan ATP y poseen dos funciones
importantes:
- La formación de NADPH para la síntesis de ácidos grasos y esteroides.
- La síntesis de ribosa para la formación de nucleótidos y ácidos nucleídos.
Por otro lado, la glucosa, fructosa y galactosa son las hexosas principales absorbidas en el tubo
digestivo que se derivan sobre todo del almidón de la dieta, la sacarosa y la lactosa,
respectivamente.
Todas estas reacciones de esta vía ocurren en el citosol y poseen dos fases:
• Una oxidativa, no reversible.
• Una no oxidativa, reversible.
Ciclo de las Hexosas y las Pentosas
Desde el punto de vista energético, no se produce ni consume ATP en el ciclo. El carbono 1 de la
glucosa-6-fosfato es liberado como CO2 y dos moléculas de NADPH son producidas por cada
fructosa-6-fosfato que entra al ciclo. A diferencia de la glucólisis o de la cadena de transporte de
electrones en los cuales la secuencia de reacciones está bien definida, las reacciones de
interconversión en la vía de las hexosas monofosfato pueden funcionar en diferentes direcciones.
La velocidad y dirección de las reacciones en cualquier momento, están determinadas por el
abastecimiento y la demanda de los intermediarios del ciclo. La vía de las pentosas fosfato es un
proceso citoplásmico y provee la mayor parte del NADPH celular que funciona como reductor en
las reacciones de óxido reducción.
En la biosíntesis de ácidos grasos, colesterol y en la fotosíntesis se necesita de NADPH además de
ATP para realizar los procesos metabólicos. Además de que el NADH y el NADPH solo difieren en
la presencia (NADPH) o no (NADH) de un grupo fosfato en la posición 2´ de la adenosina, no son
metabólicamente interconvertibles, de hecho no participan en las mismas vías metabólicas. En el
proceso también está involucrada la especificidad de las deshidrogenasas por sus coenzimas.
- El NADH participa en la utilización de la energía libre a partir de la oxidación de metabolitos
(cadena de transporte de electrones), para sintetizar ATP en la fosforilación oxidativa.
- El NADPH participa en la utilización de la energía libre a partir de la oxidación de metabolitos
para la biosíntesis de otros procesos endergónicos. Es generado a partir de la oxidación de
glucosa-6-fosfato a través de una vía alternativa a la glucólisis conocida como vía de las
pentosas fosfato, derivación de las hexosas monofosfato (HMP) o vía del fosfogluconato.
El hígado, las glándulas mamarias y el tejido adiposo tienen una síntesis de ácidos grasos y
colesterol muy elevada, por el contrario, en la corteza adrenal se lleva a cabo activamente la síntesis
de esteroides dependiente de NADPH. En por ejemplo, en el hígado, aproximadamente el 30% de la
oxidación de la glucosa se lleva a cabo por esta vía. Esta vía produce también ribosa-fosfato
necesaria para la biosíntesis de nucleótidos y provee un mecanismo para la utilización metabólica
de azúcares de 5 átomos de Carbono ingeridos en los alimentos.
Fase oxidativa
La parte oxidativa de la vía de las pentosas fosfato consiste de tres reacciones que llevan a la
formación de ribulosa 5-fosfato, CO2 y dos moléculas de NADPH por cada molécula de glucosa-6-
fosfato oxidada.

3. A.- Deshidrogenación de la glucosa-6-fosfato.
La glucosa-6-fosfato deshidrogenasa (G6PD) cataliza una oxidación irreversible de la glucosa-6-
fosfato a 6-fosfogluconolactona en una reacción dependiente de NADP+ como coenzima. La hexosa
monofosfato está regulada primeramente por la G6PD. El NADPH es un potente inhibidor
competitivo de la enzima y bajo muchas condiciones metabólicas, la relación NADPH/NADP+ es
lo suficientemente elevada para inhibir la actividad catalítica de la enzima.
Lo anterior incrementa la demanda de NADPH, por tanto la relación NADPH/NADP+ decrece y la
actividad del ciclo aumenta en respuesta a la actividad catalítica de la G6PD.
B.- Hidrólisis de 6-fosfogluconolactona y formación de ribulosa 5-fosfato.
La 6-fosfogluconolactona es hidrolizada por la 6-fosfogluconolactona hidrolasa. La reacción es
irreversible, pero no es el paso limitante de la vía. La descarboxilación subsiguiente del 6-
fosfogluconato es catalizada por la 6-fosfogluconato deshidrogenasa. Esta reacción irreversible
produce una azúcar pentosa-fosfato, la ribulosa 5-fosfato, CO2 (del C1 de la glucosa) y una segunda
molécula de NADPH.
Fase No Oxidativa
Las reacciones no oxidativas de la vía de las pentosas fosfato incluyen la interconversión de
azúcares de tres, cuatro, cinco y siete átomos de Carbono.
Estas reacciones permiten que la ribulosa 5-fosfato (producida en la parte oxidativa de la vía) pueda
ser convertida en ribosa 5-fosfato, necesaria para la síntesis de nucleótidos; o bien intermediarios de
la glucólisis, como la fructosa-6-fosfato y el gliceraldehído 3-fosfato. Por tanto, la vía de las
pentosas fosfato no es un ciclo aislado y repetitivo, está integrado a la glucólisis. La parte no
oxidativa de la vía de las pentosas fosfato está controlada principalmente por el aporte de
intermediarios. La única coenzima necesaria en esta parte de la vía es la tiamina pirofosfato en la
reacción de la transcetolasa.
A.- Conversión de pentosas fosfato a intermediarios de la glucólisis.
Muchas células que llevan a cabo reacciones reductoras que tienen mayor necesidad por NADP que
por ribosa 5-fosfato. En estos casos, la transcetolasa y transaldolasa convierten la ribosa 5-fosfato
producida como producto final de la reacción oxidativa en gliceraldehído 3-fosfato y fructosa 6-
fosfato, que son intermediarios de la glucólisis.
B.- Formación de ribosa 5-fosfato a partir de intermediarios de la glucólisis.
Bajo condiciones en donde la demanda por pentosas para su incorporación en nucleótidos y ácidos
nucleicos es mayor que la demanda por NADPH, las reacciones no oxidativas pueden proveer de
ribosa 5-fosfato a partir de fructosa-6-fosfato en ausencia de los pasos oxidativos

4. Ciclo de las pentosas, considerado en el sentido de la formación de pentosas y fructosa-6-fosfato.
En los insertos (A y B) se señala el número de átomos de carbono involucrados en los pasos
cuando el ciclo funciona en uno u otro sentido.
ENZIMAS
Las enzimas en biología sirven para acelerar los procesos. Son sustancias de naturaleza proteica que
catalizan reacciones químicas siempre que sea termodinámicamente posible. En estas reacciones,
las moléculas sobre las que actúa la enzima en el comienzo del proceso son llamadas sustratos, y
estas los convierten en diferentes moléculas, los productos. Casi todos los procesos en las células
necesitan enzimas para que ocurran en tasas significativas. A las reacciones mediadas por enzimas
se las denomina reacciones enzimáticas.
Acción de las Enzimas
La acción enzimática se caracteriza por la formación de un complejo que representa el estado de
transición.
El sustrato se une a la enzima a través de numerosas interacciones débiles como son: puentes de
hidrógeno, electrostáticos, hidrófobos, etc., en un lugar específico, el centro activo. Este centro es
una pequeña porción del enzima, constituido por una serie de aminoácidos que interaccionan con el
sustrato.
Con su acción, regulan la velocidad de muchas reacciones químicas implicadas en este proceso.

5. Clasificación
Existe una clasificación normalizada con 6 categorías principales dependiendo de la reacción que
catalice la enzima. Cada enzima está clasificada mediante su número EC.
1. Oxidorreductasas: Enzimas que catalizan oxido-reducciones entre 2 substratos.
2. Transferasas: Enzimas que catalizan la transferencia de grupo químico de un substrato a otro.
3. Hidrolasa: Enzimas que catalizan la hidrólisis de los enlaces tipo éster, éter, péptido.
4. Liasas: Enzimas que catalizan la remoción de grupos de los substratos, de manera reversible.
5. Isomerasa: Enzimas que catalizan la interconversión de isómeros.
6. Ligasas: Enzimas que catalizan
Activadores
Algunas enzimas necesitan para su actividad iones inorgánicos específicos que reciben el nombre de
activadores. Los activadores que se necesitan con más frecuencia son los iones de hierro, cobre,
manganeso, magnesio, cobalto y zinc. De ordinario, sólo un ion funciona con una determinada
enzima, pero en ciertos casos se pueden sustituir ciertos iones por otros, persistiendo una actividad
enzimática satisfactoria.
Inhibidores
Las moléculas que regulan la actividad enzimática inhibiendo su actividad pueden clasificarse en
reversibles e irreversibles. Las irreversibles se unen covalentemente a la enzima y son útiles en
farmacología (penicilina, aspirina).
Las reversibles pueden clasificarse, a su vez, en competitivas y no competitivas. Las competitivas
modifican la Km de la enzima ya que se unen al centro activo de éste e impiden la unión con el
sustrato (se necesitará más para activar las enzimas). Las no competitivas, se unen a otro lugar de
la enzima, modificando la Vmáx. (Velocidad en que se forma producto por unidad de tiempo) ya
que al unirse, el enzima queda inactivada.
Coenzima
Los coenzimas son cofactores orgánicos no proteicos, termoestables, que unidos a una apoenzima
constituyen la holoenzima o forma catalíticamente activa de la enzima. Tienen en general baja masa
molecular y son claves en el mecanismo de catálisis, por ejemplo, aceptando o donando electrones o
grupos funcionales, que transportan de un enzima a otro.
Mecanismo de acción de las coenzimas
1. La coenzima se une a un enzima,
2. La enzima capta su substrato específico,
3. La enzima ataca a dicho substrato, arrancándole algunos de sus átomos,
4. La enzima cede a la coenzima dichos átomos provenientes del substrato,
5. La coenzima acepta dichos átomos y se desprende de la enzima.
6. La coenzima no es el aceptor final de esos átomos, sino que debe liberarlos tarde o temprano,
7. La coenzima transporta dichos átomos y acaba cediéndolos, recuperando así su capacidad para
aceptar nuevos átomos.
Principales coenzimas
 FAD (flavín-adenín dinucleótido): transferencia de electrones y protones.
 FMN (Flavín mononucleótido): transferencia de electrones y protones.
 NAD (nicotín-adenín dinucleótido): transferencia de electrones y protones.
+
 NADP (nicotín-adenín dinucleótido fosfato): transferencia de electrones y protones.
+

6.  Coenzima A: transferencia de grupos acetilo (por ejemplo, en la descarboxilación del ácido
pirúvico) y de grupos acilo en general.
 Coenzima Q: transferencia de electrones en la cadena respiratoria.
 Coenzima B12: transferencia de grupos metilo o hidrógenos entre moléculas.
 TPP (Pirofosfato de tiamina): transferencia de grupos aldehído; forma parte, entre otros, del
complejo piruvato deshidrogenasa.
 Vitamina C
 PLP (fosfato de piridoxal): transferencia de grupos amino.
 PMP (fosfato de piridoxamina): transferencia de grupos amino.
 FH4 (ácido tetrahidrofólico): transferencia de grupos formilo, metenilo y metileno.
 Biocitina: transferencia de dióxido de carbono.
 Ácido lipoico: transferencia de hidrógenos, grupos acilo y metilamina
DISTRIBUCIÓN INTRACELULAR DE LAS ENZIMAS E ISOENZIMAS
En las células las enzimas pueden encontrarse en el líquido celular o bien pueden estar fijadas a
determinadas organelas.
1) Enzimas citoplasmáticas:
Se encuentran solamente en el citosol y se les llama uniloculadas y catalizan el tipo de metabolismo
de los carbohidratos conocido como glucólisis.
-CPT  glutámico-pirúvico transaminasa
-LDH  láctico deshidrogenasa
2) Enzimas del núcleo:
Estas ayudan en el mantenimiento, la renovación y la utilización del aparato genético.
*ADN polimerasa
*Helicasa
3) Enzimas mitocondriales:
La mayoría guardan relación con la producción de energía o con reacciones oxidativas que
proporcionan la fuerza de inducción necesaria para muchas funciones celulares.
4) Enzimas de los ribosomas: Favorecen la biosíntesis de proteínas.
5) Enzimas lisosomicas:
Estas catalizan la destrucción hidrolítica de materiales que la célula ya no necesita. Se trata de un
proceso de digestión intracelular. Las enzimas lisosómicas actúan normalmente a un pH más ácido
que en cualquier otra localización celular.
* Fosfatasa acida
Otras enzimas están en un cierto porcentaje en las organelas y otro porcentaje en el citoplasma, es
decir que son biloculadas, como la GOT (glutámico-pirúvico transaminasa) que está 60% en el
citoplasma y 40% en mitocondria, MDH (malato deshidrogenasa) 50 % en citoplasma y 50% en
mitocondria.
En las células somáticas normales, las actividades catalíticas de las numerosas enzimas se
mantienen muy constantes, ya que existe un equilibrio entre la síntesis y la degradación enzimática,
pero constantemente llegan al espacio extracelular pequeñísimas cantidades de muchas enzimas
intracelulares.

7. En muchas enfermedades orgánicas está aumentada la salida de enzimas desde el interior celular,
esto puede deberse por un aumento de la permeabilidad de las membranas celulares, o bien por
disolución de la estructura celular.
LAS ENZIMAS EN EL DIAGNÓSTICO CLÍNICO
Distinción entre enzimas plasmáticas funcionales y no funcionales
Enzimas plasmáticas funcionales:
- Lipoproteinlipasa
- Seudocolinesterasa
- Proenzimas de coagulación sanguínea y de la disolución del coágulo.
Generalmente sintetizadas en el hígado aunque también se encuentran también en la sangre en
concentraciones equivalentes o mayores que en los tejidos.
Enzimas plasmáticas no funcionales
No llevan a cabo función alguna conocida en la sangre. Comprenden a las que existen en las
secreciones exocrinas: (amilasa pancreática, lipasa, fosfatasa biliar alcalina y fosfata acida
prostática) difunden de forma pasiva al plasma, y a las enzimas intracelulares verdaderas: que están
normalmente ausentes en la circulación.
Origen de las enzimas plasmáticas no funcionales
Los valores bajos de enzimas no funcionales, tienen su origen en la destrucción rutinaria normal de
los eritrocitos, leucocitos y otras células. Con la muerte acelerada de las células, las enzimas
solubles entran en la circulación. Aunque los valores elevados de enzimas plasmáticas se interpretan
generalmente como evidencia de necrosis celular, el ejercicio vigoroso también da por resultado la
liberación de pequeñas cantidades de enzimas musculares.
Valor diagnóstico y pronóstico de enzimas específicas
A. Lipasa:
Baja: en enfermedades hepáticas, en la deficiencia de vitamina A, en tumores malignos y en la
diabetes mellitus.
Elevado: en la pancreatitis aguda y en el carcinoma pancreático.
B. Amilasa:
Baja: en enfermedades hepáticas.
Aumentada: en obstrucción intestinal alta, parotitis, pancreatitis aguda y diabetes.
C. Tripsina:
Elevado: enfermedad aguda del páncreas. Es un indicador más seguro de enfermedad
pancreática que la amilasa o la lipasa del plasma.
D. Colinesterasa:
Bajo: en pacientes con enfermedades del hígado, desnutrición, enfermedades debilitantes
crónicas e infecciosas agudas y anemias.
Alto: en el síndrome nefrótico.
E. Fosfatasa alcalina:
Aumentado: en el raquitismo, hiperparatiroidismo, enfermedad de Paget, sarcoma osteoblástico,
ictericia obstructiva y metástasis carninomatosas.

8. F. Fosfatasa ácida: Elevado: en el carcinoma prostático metastásico.
G. Transaminasas: Dos transaminasas son de interés clínico.
- La transaminasa glutámica oxalacética (TGO) cataliza la transferencia del grupo amino del
ácido aspártico al ácido alfa-cetoglutárico formando ácidos glutámico y oxalacético.
- La transaminasa glutámica pirúvica (TGP) transfiere el grupo amino de la alanina al ácido alfa-
cetoglutárico formando ácidos glutámico y pirúvico.
H. Lactato de deshidrogenasa (LDH):
Elevado: en el infarto del miocardio, leucemia aguda y crónica, carcinomatosis generalizada y en la
hepatitis aguda durante su clímax, pero no en ictericia. La LDH sérica es normal: enfermedades
infecciosas crónicas, anemia, infarto pulmonar, enfermedad neoplásica localizada.
J. Isocitrato deshidrogenasa (ID): La medición de la ID del suero es útil para el diagnóstico de las
enfermedades hepáticas.
Elevado: en tumores cerebrales o meningitis de varios tipos.
K. Creatinfofocinasa: La medición de la CK es valiosa en el diagnóstico de trastornos que afectan
al músculo esquelético y cardiaco.
L. Ceruloplasmina: Elevado (actividad de oxidasa): en cirrosis, hepatitis, infecciones bacterianas,
embarazo, etc. Valores disminuidos; prueba útil para la enfermedad de Wilson (degeneración
hepatolenticular).
GLUCÓLISIS
La respiración celular involucra la producción de ATP usando la energía liberada por la oxidación
de la glucosa, grasa y otras sustancias, sin el uso de oxígeno, de modo que la glucólisis forma parte
de la respiración aeróbica y anaeróbica. La glucolisis produce solo dos moléculas de ATP y dos
moléculas del portador de electrones NADH, pero aun con poca producción es extremadamente
importante, ya que todos los seres vivos hacen uso de este proceso.
2.- ¿Qué es la Glucólisis?
Para definir de una manera concreta glucólisis primero debemos enfocarnos y definir con claridad
que es glucosa, lo cual nos permitirá entender de una forma sencilla su configuración y síntesis. La
glucosa es la principal fuente de energía para el metabolismo celular, se obtiene fundamentalmente
a través de la alimentación, se almacena principalmente en el hígado, el cual tiene un papel
primordial en el mantenimiento de los niveles de glucosa en sangre. La glucólisis es el proceso
mediante el cual la glucosa es sintetizada a través de enzimas para formar dos moléculas de piruvato
el cual rinde para la producción de CO2 y Acetil.Coenzima A. Para que se realice este ciclo se
quieren 10 reacciones enzimáticas secuenciales.
El metabolismo oxidativo de glúcidos, grasas y proteínas frecuentemente se divide en tres etapas, de
las cuales, el ciclo de Krebs supone la segunda. En la primera etapa, los carbonos de estas
macromoléculas dan lugar a moléculas de acetil-CoA de dos carbonos, e incluye las vías catabólicas
de aminoácidos (p. ej. desaminación oxidativa), la beta oxidación de ácidos grasos y la glucólisis.
La tercera etapa es la fosforilación oxidativa, en la cual el poder reductor (NADH y FADH2)
generado se emplea para la síntesis de ATP según la teoría del acomplamiento quimiosmótico.

9. 3. Pasos de glucosa a piruvato.
1.- Se energiza una molécula de glucosa por adición
de un fosfato de alta energía del ATP
2.- La molécula sufre una transformación sencilla
para formar la fructosa.
3.- Se incorpora un segundo fosfato de ATP
4.- La fructosa 1.6 bisfosfato se divide en dos
moléculas de tres carbonos cada una, un fosfato de
dihidroxiacetona y un gliceradelhido tres fosfato.
5.- El DHAP (fosfato dihidroxiacetona) sufre una
transposición a G3P (gliceraldehído tres fosfato),
como resultado tenemos dos reacciones.
6.- Cada G3P sufre dos reacciones casi
simultáneas, se donan dos electrones y un ion
hidrógeno al NAD* para formar el portador
“energizado” NADH, y se une un fosfato
inorgánico (P) al esqueleto de carbono mediante un
enlace de alta energía. Las moléculas resultantes de
ácido 1.3 difosfoglicerato tienen dos fosfatos de
alta energía.
7.- Se transfiere un fosfato de cada ácido
difosfoglicerato al ADP para formar ATP, para
producir dos ATP netos. Esta transferencia
compensa los dos ATP iniciales consumidos en la
activación de la glucosa.
8.- Luego de una transposición más, se transfiere el
segundo fosfato de cada fosfoenolpiruvato a ADP
para formar ATP, quedando piruvato como
producto final de la glucólisis. Hay una ganancia
neta de dos ATP por casa molécula de glucosa.
html.rincondelvago.com/glucolisis.html
Luego de que una molécula de glucosa se transforme en 2 moléculas de piruvato, las condiciones
del medio en que se encuentre determinarán la vía metabólica a seguir.
En organismos aeróbicos, el piruvato seguirá oxidándose por la enzima Piruvato deshidrogenasa y
el ciclo de Krebs, creando intermediarios como NAD+ y FAD. Estos intermediarios no pueden
cruzar la membrana mitocondrial, y por lo tanto, utilizan sistemas de intercambio con otros

10. compuestos llamados lanzaderas o shuttles. Los más conocidos son el shuttle malato-aspartato y el
shuttle glicerol-3-fosfato. Los intermediarios logran entregar sus equivalentes al interior de la
membrana mitocondrial, y que luego pasarán por la cadena de transporte de electrones, la cual los
usará para sintetizar ATP.
De esta manera, se puede obtener 38 moles de ATP a partir de 1 mol de glucosa.
Sin embargo, cuando las células no posean mitocondrias (ej: eritrocito) o cuando requieran de
grandes cantidades de ATP (ej: El músculo al ejercitarse), el piruvato sufre fermentación que
permite obtener 2 moles de ATP por un mol de glucosa, por lo tanto, esta vía es poco eficiente
respecto a la fase aeróbica de la glucólisis.
El tipo de fermentación varía respecto al tipo de organismos: En levaduras, se produce fermentación
alcohólica, produciendo etanol y CO2 como producto final; y en músculos, eritrocitos y algunos
microorganismos se produce fermentación láctica, que da como resultado ácido láctico o lactato.
4.- RuBisCo
La Ribulosa-1,5-bisfosfato carboxilasa ó RuBP carboxilasa/oxigenasa (también abreviada Rubisco)
es una enzima que cataliza la incorporación del CO2 en forma orgánica. Esta enzima se encuentra
fundamentalmente en las hojas verdes. Como carboxilasa la enzima cataliza la unión covalente del
CO2 al glúcido de cinco carbonos ribulosa-1,5-bisfosfato y la rotura del intermedio inestable de seis
carbonos formando dos moléculas de 3-fosfoglicerato, una de las cuales es portadora del nuevo
carbono introducido en forma de CO2 en su grupo carboxilo.
La rubisco vegetal tiene una estructura compleja. Hay ocho subunidades grandes con un sitio activo
en cada una de ellas y ocho subunidades pequeñas cuya función no es bien conocida. La estructura
en subunidades de la rubisco de las bacterias fotosintéticas es completamente diferente, con dos
subunidades que se parecen en muchos aspectos a las subunidades grandes del enzima vegetal. El
enzima vegetal está localizado en el estroma del cloroplasto en donde constituye alrededor del 50%
de la proteína total del cloroplasto.
5.- Ciclo de Calvin
El doctor Calvin y sus colaboradores de la universidad de California determinaron los distintos
pasos correspondientes a la serie de reacciones químicas a la oscuridad. El procedimiento consiste
en exponer suspensiones de un alga verde unicelular a la luz y al bióxido de carbono radioactivo.
A continuación daremos a conocer la serie de reacciones que comprenden la fijación del carbono.
 Fijación del carbono:
El dióxido de carbono entra a la clorofila por difusión. En el estroma del cloroplasto el CO2 se
combina con el RuBisCo, el cual inicia y termina con el ciclo de Calvin, que es un azúcar de 5
carbonos. Auxiliadas por enzimas las cuales comprenden 6 moléculas de RuBisCo que se combinan
con carbono de la atmosfera para formar un compuesto de 6 carbonos.
Este reacciona espontáneamente con el agua para formar 12 moléculas de tres carbonos de acido
fosfoglicerico (PGA) cuyos tres carbonos dan al ciclo de Calvin su nombre.
Se denomina fijación de carbono porque captura el CO2 y lo fija a una molécula orgánica.
 Síntesis de gliceraldehído-trifosfato (G3P)
En una serie de reacciones catalizadas por enzimas, la energía donada por el ATP y NADPH que se
obtuvo en las reacciones luminosas se utiliza para convertir PGA en G3P.

11.  Regeneración del RuBisCo
Para continuar con la regeneración del carbono se debe producir una molécula de RuBisCo para
reemplazar a la que se ha usado. 10 de las 12 moléculas de G3P regeneran las 6 moléculas de
RuBisCo que se consumieron al principio de la fijación del carbono, las dos moléculas restantes de
G3P se usaran para sintetizar glucosa. Las reacciones pueden ser resumidas usando ecuaciones
donde se muestre solo el número de átomos de carbono en cada molécula de azúcar:
C4 + C3 — C6
C6 + C3 — C4 + C5
C4 + C4 — C7
C7 + C3 – C5 + C5
AMINOÁCIDOS
Los aminoácidos más frecuentes son aquellos que forman parte de las proteínas. Dos aminoácidos
se combinan en una reacción de condensación que libera H2O formando un enlace peptídico. Estos
dos "residuos" aminoacídicos forman un dipéptido. Si se une un tercer aminoácido se forma un
tripéptido y así, sucesivamente, para formar un polipéptido. Esta reacción ocurre de manera natural
en los ribosomas, tanto los que están libres en el citosol como los asociados al retículo
endoplasmático.
ESTRUCTURA DE UN AMINOACIDO
La estructura general de un aminoácido se establece por la presencia de un carbono central alfa
unido a: un grupo carboxilo, un grupo amino, un hidrógeno y la cadena lateral.
"R" representa la cadena lateral, específica para cada aminoácido. Técnicamente hablando, se los
denomina alfa-aminoácidos, debido a que el grupo amino (–NH 2) se encuentra a un átomo de
distancia del grupo carboxilo (–COOH). Como dichos grupos funcionales poseen H en sus
estructuras químicas, son grupos susceptibles a los cambios de pH, por eso, al pH se lo encuentra
ionizado.

12. Los aminoácidos a pH ácido se encuentran mayoritariamente en su forma catiónica (carga +), y a
pH básico se encuentran en su forma aniónica (carga -). Sin embargo, existe un pH específico para
cada aminoácido, donde la carga positiva y la carga negativa son de la misma magnitud y el
conjunto de la molécula es eléctricamente neutro. En este estado se dice que el aminoácido se
encuentra en su forma de ion dipolar
CLASIFICACIÓN
Según su cadena lateral
 Hidrófilos: Serina, Treonina, Cisteína, Asparagina, Glutamina y Tirosina
 Hidrófobos: Glicina, Alanina, Valina, Leucina, Isoleucina, Metionina, Prolina, Fenilalanina y
Triptófano
 Ácidos: Ácido aspártico y Ácido glutámico
 Básicos: Lisina, Arginina e Histidina
 Aromáticos: Fenilalanina, Tirosina y Triptófano (ya incluidos en los grupos neutros polares y
neutros no polares).
Según su obtención
A los aminoácidos que necesitan ser ingeridos por el cuerpo para obtenerlos se los llama esenciales;
la carencia de estos aminoácidos no permite reponer las células de los tejidos que mueren o crear
tejidos nuevos. Estos son:
 Isoleucina: *
 Leucina: *
 Lisina: Interviene en el crecimiento, reparación de tejidos, anticuerpos del sistema
inmunológico y síntesis de hormonas.
 Metionina: Síntesis de proteínas y constituye el principal limitante en las proteínas de la
dieta.
 Fenilalanina: Interviene en la producción del Colágeno, fundamentalmente en la estructura
de la piel y el tejido conectivo.
 Triptófano: Está implicado en el crecimiento y en la producción hormonal, especialmente
en la función de las glándulas de secreción adrenal. También interviene en la síntesis de la
serotonina.
 Treonina: Junto con la con la L-Metionina y el ácido Aspártico ayuda al hígado en sus
funciones generales de desintoxicación.
 Valina: *
Los aminoácidos que pueden ser sintetizados por el cuerpo son los NO ESENCIALES:
 Alanina: Interviene en el metabolismo de la glucosa para obtener energía
 Arginina:
 Asparagina: Interviene en los procesos metabólicos del Sistema Nervioso Central
 Acido Aspártico: Desintoxicación del Hígado y su correcto funcionamiento. Se combina con
otros aminoácidos formando moléculas capaces de absorber toxinas del torrente sanguíneo.
 Citrulina: Eliminación del amoníaco.
 Cistina: Síntesis de la insulina y también en las reacciones de ciertas moléculas a la insulina.
 Cisteina: Desintoxicación, principalmente como antagonista de los radicales libres y mantener
la salud de los cabellos por su elevado contenido de azufre.
 Glutamina: Interviene en la utilización de la glucosa por el cerebro.

13.  Acido Glutáminico: Funcionamiento del Sistema Nervioso Central y estimulante del sistema
inmunologico.
 Glicina: Es un componente de numerosos tejidos del organismo.
 Histidina: Contribuyen al crecimiento y reparación de los tejidos con un papel específicamente
relacionado con el sistema cardio-vascular.
 Serina: interviene en la desintoxicación del organismo, crecimiento muscular, y metabolismo
de grasas y ácidos grasos.
 Taurina: Estimula la Hormona del Crecimiento, está implicada en la regulación de la presión
sanguínea, fortalece el músculo cardiaco y vigoriza el sistema nervioso.
 Tirosina: Es un neurotransmisor directo y puede ser muy eficaz en el tratamiento de la
depresión
 Ornitina:. Al combinarse con la L-Arginina y con carnitina actúa en el metabolismo del exceso
de grasa corporal.
 Prolina: producción de colágeno y tiene gran importancia en la reparación y mantenimiento del
músculo y huesos.
Información Importante de los Aminoácidos
Arginina: Interviene en la síntesis del ADN. Libera a las hormonas de crecimiento, las cuales
ayudan a quemar grasa en el cuerpo y en la formación de músculos firmes. Retarda el crecimiento
de tumores y estimula la formación de un tejido muscular sano. Ayuda a desintoxicar, filtrar y
desechar sustancias tóxicas para el organismo.
Metionina: desintoxicación de los tejidos, metabóliza las grasas y asiste en la producción de
"colina"; las células de los ríñones e hígado necesitan especialmente este aminoácido para
regenerarse. Las deficiencias de metionina refleja una pobre coloración en la piel, perdida de
cabello, acumulación de residuos tóxicos y no permite que el hígado metabolice la grasa.
Treonina: es abundante en el plasma en recién nacidos. Ayuda a mejorar la absorción y asimilación
de nutrientes, regula el crecimiento del Timo. Su deficiencia produce indigestión, acidez
gastrointestinal, desordenes estomacales, mala absorción y en general desnutrición.
Fenilalanina: altamente concentrado en el plasma y en el cerebro, funciona como antidepresivo y
mitigador para jaquecas, artritis, depresión, mejorar la memoria
La glándula tiroides la requiere para estimular la producción de la hormona tiroxina; que contribuye
a un equilibrio mental; porque es usada por el cerebro para crear norepinefrina y dopamina.
Lisina: Control de funciones virales, su uso terapéutico en herpes simple, gangrenas y resfriados.
Ayuda a formar anticuerpos para combatir enfermedades, creando inmunidad. Los síntomas que se
presentan por la falta de este aminoácido es fatiga crónica y problema virales.
Isoleucina: Formación de hemoglobina. Regula la glucosa en la sangre y los niveles de energía. Se
metaboliza en grasas y carbohidratos.
Leucina: Reduce la glucosa en la sangre y ayuda a mantener a los tejidos sanos, es por esto que es
muy útil para los pacientes después de una intervención quirúrgica.
Valina: Regeneración de tejidos, balance de nitrógeno. Es necesario para un buen funcionamiento
del sistema nervioso y en la formación y coordinación de los músculos.

14. PROPIEDADES
Ácido-básicas
Pueden captar o ceder protones al medio, dependiendo del pH de la disolución en la que se
encuentren. Si la disolución es ácida, los aminoácidos captan protones y se comportan como una
base. Si la disolución es básica, ceden protones y se comportan como un ácido. Por tener este
comportamiento, se dice que los aminoácidos son anfóteros.
Ópticas.
Excepto la glicina tienen el carbono alfa asimétrico, lo que les confiere actividad óptica; esto es, sus
disoluciones desvían el plano de polarización cuando un rayo de luz polarizada las atraviesa. Si el
desvío del plano de polarización es hacia la derecha (en sentido horario), el compuesto se denomina
dextrógiro, mientras que si se desvía a la izquierda (sentido antihorario) se denomina levógiro. Un
aminoácido puede en principio existir en sus dos formas enantioméricas (una dextrógira y otra
levógira), pero lo habitual es encontrar sólo una de ellas.
Estructuralmente, las dos posibles formas enantioméricas de cada aminoácido se denominan
configuración D o L dependiendo de la orientación relativa en el espacio de los 4 grupos distintos
unidos al carbono alfa.
Químicas.
 Las que afectan al grupo carboxilo, como la descarboxilación.
 Las que afectan al grupo amino, como la desaminación.
 Las que afectan al grupo R.
TRASTORNOS DE AMINOÁCIDOS
FENILCETONURIA. Se produce por la deficiencia de la enzima llamada Hidroxilasa que
interviene en el metabolismo del aminoácido llamado Fenilalanina. A consecuencia de esta
deficiencia, la fenilalanina se acumula en sangre y luego se oxida hacia una fenilcetona, que es
excretada en orina, dándole nombre a la enfermedad. La fenilcetona tiene efectos destructivos a
nivel del sistema nervioso central, llevando a retardo mental que es la expresión más importante de
la enfermedad, incluyen un olor característico de la orina, complexión delgada, eczema y
convulsiones. El tratamiento es la eliminación de la fenilalanina de la dieta.
ENFERMEDAD DE ORINA DE JARABE DE ARCE O “MAPLE”. Defecto en el metabolismo
de los llamados “aminoácidos de cadena ramificada” (leucina, isoleucina y valina), que se
acompaña del olor al jarabe del que recibe su nombre. Pueden llevar a la muerte al recién nacido, o
a un gran deterioro. La enfermedad se trata con una dieta restringida en proteínas y, en especial, en
esos aminoácidos, mediante un alimento especial.
ALCAPTONURIA. Es una enfermedad hereditaria caracterizada por excreción de grandes
cantidades de orina de color oscuro, resultado de la exposición al aire (oxidación espontánea) del
ácido homogentísico que se acumula en la misma.
En la alcaptonuria, esta vía metabólica no se completa debido a un déficit de la enzima oxidasa del
ácido homogentísico, por lo tanto, el metabolismo posterior del ácido homogentísico se detiene. El
acúmulo de este ácido conduce a la degeneración severa del cartílago tanto al nivel de la columna
como de otras articulaciones importantes, y en última instancia al desarrollo de artrosis.

15. ACIDURIA GLUTARICA TIPO I (o Defecto de Transporte Glutarato Aspartato.) Es una
enfermedad metabólica hereditaria rara, causada por la deficiencia de la enzima Glutaril-
CoAdeshidrogenasa.
Los pacientes pueden desarrollarse normalmente hasta los dos años de edad. Los niños presentan
discinesia (dificultad para los movimientos) y distonía (cualquier alteración del tono muscular)
progresivas, que origina movimientos coreoatetósicos (contracciones musculares rítmicas,
involuntarias, con movimientos lentos, irregulares, y continuos fundamentalmente de dedos y
manos). La hipotonía y la coreoatetosis pueden evolucionar gradualmente a rigidez, distonía y
retraso mental de severidad variable. Se suceden episodios de vómitos, cetosis (niveles elevados de
acetona y otros cuerpos cetónicos en sangre), convulsiones y coma, junto con hepatomegalia
(hígado anormalmente grande), hiperamoniemia (nivel elevado y tóxico del amoníaco en la sangre),
y elevación de las transaminasas, que es una combinación de síntomas que recuerda al síndrome de
Reye, y que puede aparecer bruscamente después de una pequeña infección.
El diagnóstico debe hacerse midiendo la actividad enzimática en leucocitos o glóbulos blancos y
cultivo de fibroblastos (células procedentes de las células conjuntivas en vías de proliferación).
ACIDURIA GLUTARICA TIPO II. Hay de dos formas y se consideran acidemias orgánicas
(grupo de enfermedades metabólicas caracterizadas por exceso de ácido en la sangre y orina).
 Aciduria glutárica tipo IIA, o forma neonatal, esta es de herencia materna, caracterizada por
grandes cantidades de ácido glutárico en sangre y orina. Se cree que la enfermedad se debe a un
defecto en la ruptura de los compuestos de acil-CoA.
 Aciduria glutárica tipo IIB o forma del adulto, los síntomas se presentan entre el año y medio y
los 30 años de edad. Durante la infancia se observa sólo un leve retraso psicomotor (retraso en
la adquisición de las habilidades que requieren la coordinación de la actividad muscular y
mental), posteriormente ataxia (carencia de la coordinación de movimientos musculares) y
deterioro mental progresivos.
HOMOCISTINURIA. Es un desorden metabólico en el que el aminoácido metionina no se
metaboliza correctamente debido a un defecto en la enzima cistationin beta-sintetasa, produciendo
altos niveles de homocisteina y metionina en la orina. Las manifestaciones clínicas son
principalmente en los ojos, en el sistema nervioso central y en el sistema vascular.
Los síntomas asociados a los huesos se diagnostican como Sindrome de Marfan, pero con
limitaciones en la movilidad de las articulaciones.
Se cree que la homocistinuria se hereda como un rasgo genético autosómico recesivo.
La causa principal de esta enfermedad es el defecto en el metabolismo de la vitamina B-12.

16. CICLO DE KREBS
La generación y utilizacion de energía metabólica es por lo tanto fundamental en toda biología
celular. Esta es proporcionada en su gran mayoría por el adenosín 5-trifosfato (ATP). Este es la
moneda energética de los seres vivos. Para poder ser sintetizado, los organismos requieren oxidar
los sustratos energéticos de la dieta, proteínas, grasas y carbohidratos. Inicialmente estas sustancias
tienen vías metabólicas separadas hasta alcanzar en su degradación un metabolito común:
Piruvato→acetil CoA (principal alimentador del ciclo de krebs).
Oxidacion del Piruvato
• La oxidación del piruvato es sólo una de las fuentes posibles de Acetil-CoA.
• La reacción:
Piruvato + NAD+ + CoA → acetil-CoA + NADH + H+ + CO2 ΔG´º = - 33.5 KJ/mol
Es catalizada por un sistema multienzimático, el complejo piruvato deshidrogenasa, compuesto de
tres enzimas diferentes:
 Piruvato deshidrogenasa (E1)
 Dihidrolipoamida transacetilasa (E2)
 Dihidrolipoamida deshidogenasa (E3)
Degradación de la glucosa a Acetil CoA
Una vez que se absorbe la glucosa en el hígado, se fosforila y se almacena en forma de glucógeno o
se metaboliza y entra en la vía glucolítica, para convertirse en dos moléculas de piruvato y éste en
lactato sin que haya necesidad de oxígeno. Pero, en condiciones aeróbicas el piruvato se convierte
en acetil CoA que entra al ciclo de Krebs.
Degradación de las proteínas a Acetil CoA
Los destinos de degradación de los aminoácidos son la oxidación a CO2, gluconeogénesis y
cetogénesis. Luego que se extrae el grupo amino por medio de la transaminación y la desaminación,
se da origen a piruvato, acetil CoA y a otros diversos intermediarios en el ciclo de Krebs.
Degradación de los lípidos a Acetil CoA
El proceso general por cuyo medio se oxidan los ácidos grasos se llama oxidación beta, pues
pierden fragmentos de 2 carbonos (acetil CoA), empezando por el carbono y se reduce el ácido
graso hasta el final de la cadena.
A partir de este punto entran al ciclo de Krebs, con producción de CO2 e hidrogeniones, estos
últimos se transportan por óxido reducción a la cadena respiratoria donde se formará agua endógena
y ATP. Para lograr esta oxidación de los sustratos con alta producción de energía, es indispensable
el oxígeno que actúa como comburente en las reacciones.
Etapas del ciclo de Krebs
1. Producción de Acetil Coenzima-A.
2. Oxidación de la Acetil Coenzima-A.
3. Transferencia de electrones y síntesis de ATP (fosforilación Oxidativa).

17. MOLÉCULA ENZIMA
 Piruvato (Piruvato deshidrogenasa)
 Acetil CoA + Oxalacetato (Citrato sintetaza)
 Citrato (Aconitasa)
 Isocitrato (Isocitrato deshidrogenasa)
 Alfa Cetoglutarato (a-Cetoglutarato deshidrogenasa)
 Succinil CoA (Succinil-CoA sintetasa)
 Succinato (Succinato deshidrogenasa)
 Fumarato (Fumarasa)
 Malato (Malato deshidrogenasa)
 Oxalacetato + Acetil CoA (Citrato sintetaza)
VISION SIMPLIFICADA DEL CICLO
1. El acetil-CoA reacciona con una molécula de oxaloacetato → citrato
2. Citrato → oxaloacetato.
3. Durante estas reacciones, se substraen 2 átomos de carbono del citrato (6C) para dar oxalacetato
(4C); dichos átomos de carbono se liberan en forma de CO2
4. El rendimiento de un ciclo es (por cada molécula de piruvato):
 1 GTP
 3 NADH
 1 FADH2
 2CO2
5. Cada molécula de glucosa produce (vía glucólisis) dos moléculas de piruvato, que a su vez
producen dos acetil-CoA, por lo que por cada molécula de glucosa en el ciclo de Krebs se
produce:
4CO2, 2 GTP, 6 NADH + 6H + 2 FADH ; Total 36 ATP.
Regulación del ciclo de Krebs
 Piruvato deshidrogenasa que sintetiza el acetil-CoA necesario para la primera reacción del
ciclo a partir de piruvato.
 Altas concentraciones de ATP inhibe a las sgtes enzimas
 citrato sintasa
 isocitrato deshidrogenasa
 y α-cetoglutarato deshidrogenasa
Cuando el nivel energético es bueno, el ciclo de krebs cesa.
GENOMA HUMANO
El genoma humano es la secuencia de ADN contenida en 23 pares de cromosomas en el núcleo de
cada célula humana diploide. De los 23 pares, 22 son cromosomas autosómicos y un par es
determinante del sexo (XX en mujeres y XY en hombres).
La secuencia de ADN que conforma el genoma humano contiene codificada la información
necesaria para la expresión, altamente coordinada y adaptable al ambiente, del proteoma humano, es

18. decir, del conjunto de las proteínas del ser humano. Las proteínas son las principales biomoléculas
efectoras; poseen funciones estructurales, enzimáticas, metabólicas, reguladoras, señalizadoras,
entre otras. En definitiva, el proteoma fundamenta la particular morfología y funcionalidad de cada
célula. Así, el genoma humano contiene la información básica necesaria para el desarrollo físico de
un ser humano completo.
Un 70% está compuesto por ADN extragénico y un 30 % por secuencias relacionadas con genes.
Del total de ADN extragénico, aproximadamente un 70% corresponde a repeticiones dispersas, de
manera que, más o menos, la mitad del genoma humano corresponde a secuencias repetitivas de
ADN. Por su parte, del total de ADN relacionado con genes se estima que el 95% corresponde a
ADN no codificante: pseudogenes, fragmentos de genes, intrones, secuencias UTR.
Genómica comparada entre genomas humanos
A través de los tiempos se han hecho comparaciones entre el genoma de distintas razas, los
halogrupos se usan para definir subpoblaciones genéticas, que frecuentemente tienen una
correlación geográfica.
Su fundamento básico consiste en identificar un polimorfismo, una mutación, que se asume que se
originó en un individuo de una población ancestral, y que ha heredado toda su descendencia hasta la
actualidad. Esta metodología se ve complicada por el fenómeno de recombinación entre los pares de
cromosomas de un individuo, procedentes de sus dos progenitores. Sin embargo, hay dos regiones
en las que no existe dicho inconveniente porque presentan una herencia uniparental: el genoma
mitocondrial (de herencia matrilineal), y el cromosoma Y (de herencia patrilineal).
La mayor diversidad de marcadores genéticos y en consecuencia, los haplotipos de menor longitud,
se han hallado en África. Todo el resto de la población mundial presenta sólo una pequeña parte de
estos marcadores, de modo que la composición genómica del resto de la población humana actual es
sólo un subconjunto de la que puede apreciarse en África.
Genoma mitocondrial
Es el genoma propio de las mitocondrias de células eucariotas. Su origen es endosimbionte, por lo
tanto las características de su genoma son muy semejantes a las de un organismo procariota actual,
y su código genético es ligeramente distinto al considerado universal. Para adaptarse al nicho
intracelular y aumentar su tasa de replicación, el genoma mitocondrial se ha ido reduciendo
sustancialmente a lo largo de su coevolución, presentando en la actualidad un tamaño de 16.569
pares de bases. Así, la gran mayoría de las proteínas localizadas en las mitocondrias están
codificadas por el genoma nuclear de modo que muchos de estos genes fueron transferidos de la
mitocondria al núcleo celular durante la coevolución de la célula eucariota. En la mayoría de
mamíferos, sólo la hembra transmite al zigoto sus mitocondrias, por lo que presentan un patrón
hereditario matrilineal.
REPLICACIÓN DEL ADN
Es la capacidad que tiene el ADN de hacer copias o réplicas de su molécula. Este proceso es
fundamental para la transferencia de la información genética de generación en generación. Las
moléculas se replican de un modo semiconservativo. La doble hélice se separa y cada una de las
cadenas sirve de molde para la síntesis de una nueva cadena complementaria. El resultado final son
dos moléculas idénticas a la original.
Clases de ADN

19. El ADN es por lo común el constituyente básico del cromosoma nuclear en las células eucarióticas,
pero también existe en pequeña cantidad en las mitocondrias y cloroplastos. Existen diferentes tipos
que los podemos dividir en:
 ADN de copia única (el 57 % del total) formados por segmentos de aproximadamente 1000 pares
de nucleótidos del longitud, una pequeña parte de este ADN contiene los genes.
 ADN repetitivo (20 %) son unidades de aproximadamente 300 pares de nucleótidos* que se
repiten en el genoma unas 105 veces(unidades de repetición). Se intercalan con el ADN de copia
única.
 ADN satélite (altamente repetitivo: 28 %) son unidades cortas de pares de nucleótidos que se
repiten en el genomio. Constituyen la heterocromatina y no se le conoce función.
Nucleótido: Es una molécula compleja formado por una base nitrogenada, un hidrato de carbono y
un grupo fosfato (ácido fosfórico inorgánico), unidos entre sí por enlaces covalentes.
Las bases nitrogenadas: son anillos heterocíclicos compuesto además del carbono e hidrógeno por
nitrógeno. Son de dos tipos fundamentales, las bases púricas (por ser derivadas de la purina, de dos
anillos heterocíclicos) y las bases pirimídicas (por ser derivadas de la pirimidina de un solo anillo).
Dichas bases son cinco, pero en realidad solamente cuatro aparecen en el ADN. Las bases púricas
presentes son la adenina y guanina. Las bases pirimídicas son la citosina y la timina (el uracilo es
característico del ARN). Si bien para la constitución del ADN se unifica a un solo grupo fosfato,
existen en las células una serie de nucleótidos de singular importancia en el metabolismo celular.
La función principal del ADN es mantener a través del código genético la información necesaria
para que las células hijas sean idénticas a las progenitoras (información genética). Este proceso se
almacena en la secuencia de las bases (aparentemente aleatoria), que tiene una disposición que es
copiada al ARNm (traducción) para que en el ribosoma sintetice determinada proteína. Este proceso
es también denominado "dogma central de la biología molecular". Por medio de los mecanismos de
recombinación y mutaciones se obtienen las variaciones necesarias para adaptaciones y
evoluciones.
El núcleo dirige las actividades de la célula y en él tienen lugar procesos tan importantes como la
autoduplicación del ADN o replicación, antes de comenzar la división celular, y la trascripción
o producción de los distintos tipos de ARN, que servirán para la síntesis de proteínas.
Genes
Un gen es la unidad básica de la herencia, y porta la información genética necesaria para la síntesis
de una proteína (genes codificantes) o de un ARN no codificante (genes de ARN). Está formado por
una secuencia promotora, que regula su expresión, y una secuencia que se transcribe, compuesta a
su vez por:
 Secuencias UTR (regiones flanqueantes no traducidas), necesarias para la traducción y la
estabilidad del ARNm,
 Exones (codificantes) e intrones, que son secuencias de ADN no traducidas situadas entre dos
exones que serán eliminadas en el procesamiento del ARNm (ayuste).
 Intrones son regiones frecuentemente encontradas en los genes de eucariotas, que se transcriben,
pero son eliminadas en el procesamiento del ARN (ayuste) para producir un ARNm formado
sólo por exones, encargados de traducir una proteína.
Un gen compuesto por unos 40 pares de bases cuando en realidad su tamaño medio es de
20.000-30.000 pares de bases).
Actualmente se estima que el genoma humano contiene entre 20.000 y 25.000 genes codificantes de
proteínas.
Genes de ARN

20. Además de los genes codificantes de proteínas, el genoma humano contiene varios miles de genes
ARN, cuya transcripción reproduce ARN de transferencia (ARNt), ARN ribosómico (ARNr),
microARN (miARN), u otros genes ARN no codificantes. Los ARN ribosomales y de transferencia
son esenciales en la constitución de los ribosomas y en la traducción de las proteínas. Por su parte,
los microADN tienen gran importancia en la regulación de la expresión génica, estimándose que
hasta un 20-30% de los genes del genoma humano puede estar regulado por el mecanismo de
interferencia por miARN. Hasta el momento se han identificado más de 300 genes de miARN y se
estima que pueden existir unos 500.
Secuencias reguladoras
El genoma tiene diversos sistemas de regulación de la expresión génica, basados en la regulación de
la unión de factores de transcripción a las secuencias promotoras.Las secuencias reguladoras actúan
en complejas redes de regulación génica, sensibles a señales exógenas y lo hacen mediante
mecanismos como:
 metilación del ADN o metilación-acetilación de histonas
 control de la accesibilidad a los promotores determinada por el grado de condensación de la
cromatina
 Además hay otros sistemas de regulación a nivel del procesamiento, estabilidad y traducción
del ARNm, entre otros.
Por lo tanto, la expresión génica está intensamente regulada, lo cual permite desarrollar los
múltiples fenotipos que caracterizan los distintos tipos celulares de un organismo eucariota
multicelular, al mismo tiempo que dota a la célula de la plasticidad necesaria para adaptarse a un
medio cambiante. No obstante, toda la información necesaria para la regulación de la expresión
génica, en función del ambiente celular, está codificada en la secuencia de ADN al igual que lo
están los genes.
Variabilidad
Una variación en el genoma, por sustitución, deleción o inserción, se denomina polimorfismo o
alelo genético. No todo polimorfismo genético provoca una alteración en la secuencia de una
proteína o de su nivel de expresión, es decir, muchos son silenciosos y carecen de expresión
fenotípica.
SNPs
La principal fuente de variabilidad en los genomas de dos seres humanos procede de las variaciones
en un sólo nucleótido, conocidas como SNPs (Single nucleotide polimorphisms). Los SNP son
marcadores tetralélicos, que han tenido gran utilidad como marcadores para los mapas de
ligamiento, herramienta fundamental del Proyecto Genoma Humano ya que en una posición puede
haber cuatro nucleótidos distintos, cada uno de los cuales identificaría un alelo distinto.
Se estima que la frecuencia de SNPs en el genoma humano es de un SNP cada 500-100 par de
bases.
ENFERMEDADES GENÉTICAS
La alteración de la secuencia de ADN que constituye el genoma humano puede causar la expresión
anormal de uno o más genes, originando un fenotipo patológico.
Mutaciones
Las mutaciones génicas pueden ser:
 Sustituciones: cambios de un nucleótido por otro
 Deleciones o inserciones: son respectivamente la eliminación o adición de una determinada
secuencia de nucleótidos, de longitud variable.
Trastornos de un sólo gen

21. Son enfermedades genéticas causadas por mutación en un sólo gen, que presentan una herencia de
tipo mendeliano, fácilmente predecible.
Patrón hereditario
 Autosómico dominante
Enfermedades que se manifiestan en individuos heterocigóticos. Es suficiente con una mutación en
una de las dos copias (recuérdese que cada individuo posee un par de cada cromosoma) de un gen
para que se manifieste la enfermedad. Los individuos enfermos generalmente tienen uno de sus dos
progenitores enfermos.
 Autosómico recesivo
La enfermedad sólo se manifiesta en individuos homocigóticos recesivos, es decir, aquellos en los
que ambas copias de un gen están mutadas. Son mutaciones que causan pérdida de función, de
modo que la causa de la enfermedad es la ausencia de la acción de un gen.
 Dominante ligado al X
Causadas por mutaciones en dicho cromosoma, y presentan un patrón hereditario especial. Las
mujeres tienen mayor prevalencia de la enfermedad que los hombres, dado que reciben un
cromosoma X de su madre y otro de su padre, cualquiera de los cuales puede portar la mutación.
 Recesivo ligado al X
Causadas por mutaciones en el cromosoma X. Los varones están más frecuentemente afectados. Un
varón portador siempre será enfermo dado que sólo posee un cromosoma X, que está mutado.
 Dominante Ligado a Y
Son enfermedades causadas por mutación en el cromosoma Y. En consecuencia, sólo puede
manifestarse en varones, cuya descendencia será del 100% de hijas sanas y el 100% de hijos
varones enfermos. Dadas las funciones del cromosoma Y, frecuentemente estas enfermedades sólo
causan infertilidad, que a menudo puede ser superada terapéuticamente.
Trastornos poligénicos y multifactoriales
Otras alteraciones genéticas pueden ser mucho más complejas en su asociación con un fenotipo
patológico. Son las enfermedades multifactoriales o poligénicas, es decir, aquellas que están
causadas por la combinación de múltiples alelos genotípicos y de factores exógenos, tales como el
ambiente o el estilo de vida. En consecuencia no presentan un patrón hereditario claro, y la
diversidad de factores etiológicos y de riesgo dificulta la estimación del riesgo, el diagnóstico y el
tratamiento.
Algunos ejemplos de enfermedades multifactoriales con etiología parcialmente genética son:
autismo, enfermedad cardiovascular, hipertensión, diabetes, obesidad y cáncer
Alteraciones cromosómicas
Pueden producirse también a escala cromosómica (cromosomopatías), causando severos trastornos
que afectan a múltiples genes y que en muchas ocasiones son letales provocando abortos
prematuros. Frecuentemente están provocadas por un error durante la división celular.
 Retraso mental y retraso del desarrollo.
 Alteraciones faciales y anomalías en cabeza y cuello.
 Malformaciones congénitas, con afectación preferente de extremidades, corazón, etc.

22. Numéricas
Es una alteración del número normal de cromosomas de un individuo, que normalmente presenta 23
pares de cromosomas (46 en total), siendo cada dotación cromosómica de un progenitor (diploidía).
Si la alteración afecta a un sólo par de cromosomas se habla de aneuploidía, de manera que puede
haber un sólo cromosoma (monosomía) o más de dos (trisomía, tetrasomía...).
Aneuploidía Frecuencia (/1000) Síndrome
Trisomía 21 1,5 de Down
Trisomía 18 0,12 de Edwards
Trisomía 13 0,07 de Patau
Monosomía X 0,4 de Turner
XXY 1,5 de Klinefelter
XYY 1,5 del XYY
Estructurales
Se denominan así las alteraciones en la estructura de los cromosomas, tales como las grandes
deleciones o inserciones, reordenaciones del material genético entre cromosomas... detectables
mediante técnicas de citogenética.
 Deleciones: eliminación de una porción del genoma.
 Duplicaciones: una región considerable de un cromosoma se duplica.
 Translocaciones: una porción de un cromosoma se transfiere a otro cromosoma. Translocación
recíproca, en la que se intercambian segmentos de dos cromosomas distintos. Translocación
Robertsoniana, en la que dos cromosomas acrocéntricos (13, 14, 15, 21, 22) se fusionan por sus
centrómeros (fusión céntrica).
 Inversiones: una parte del genoma se rompe y se reorienta en dirección opuesta antes de
reasociarse, con lo que dicha secuencia aparece invertida. Pueden ser paracéntricas (si afectan
sólo a un brazo) o pericéntricas (si la secuencia invertida incluye el centrómero).
 Cromosomas en anillos: una porción del genoma se rompe y forma un anillo por
circularización. Esto puede ocurrir con pérdida de material o sin pérdida de material.
 Isocromosomas: cromosomas simétricos, con sus dos brazos idénticos por deleción de uno de
los brazos y duplicación del otro.
CICLO DE CORI
El ciclo de cori es un metabolismo entre los músculos y el hígado. Con un trabajo muscular intenso
el musculo usa glucógeno, como reserva de energía a través de glucolisis. Contrariamente a los que
muchos piensan que es la acumulación de lactato en el musculo que causa dolor y fatiga, pero la
acumulación de glicolido genera acido. Los músculos son capaces de mantener la carga de trabajo
en presencia de lactato, si se mantiene un pH constante.
Para obtener la energía en forma de trifosfato de adenosina, la glucosa se convierte en piruvato a
través de la glucolisis. Durante el metabolismo aeróbico normal, a continuación, el piruvato se
oxida con el oxigeno molecular de Co2 y H2o.

23. Durante un corto periodo de esfuerzo físico intenso, la distribución del oxigeno al tejido muscular
puede no ser suficiente para oxidar al piruvato completamente. En estos casos, la glucosa se
convierte en piruvato y en lactato por medio de la fermentación láctica, recibiendo los músculos de
la ATP sin oxigeno.
Este lactato se acumula en el tejido muscular y luego se extiende a la circulación sanguínea. Cuando
el esfuerzo es mayor, el lactato se convierte en glucosa a través de la gluconeogénesis en el hígado.
El individuo sigue teniendo una respiración rápida por un tiempo: el extra O2 consumido durante
este tiempo promueve la fosforilacion oxidativa en el hígado y en consecuencia, una alta producción
de ATP. El ATP es necesario para la gluconeogenesis, a continuación, la formación de la glucosa a
partir del lactato, y la glucosa es transportada de vuelta a los músculos para su almacenamiento en
forma de glucógeno.
El ciclo de lactato evita que se acumule en el torrente sanguíneo, lo que podría causar acidosis
láctica. Aunque la sangre se comporte como un tapón, su PH podría disminuir (que se vuelva más
acido) con un exceso de lactato acumulado. El ciclo de cori es muy importante para mantener la
glucosa en sangre constante durante el periodo de alta actividad física.
CICLO DE ORI
El DNA tiene que duplicarse, para que se duplique tiene que tener una secuencia en donde
presentara una estructura básica para la replicación, llamada el replicón. El replicón es una
secuencia de DNA cuya estructura garantiza el auto replicación, fundamentalmente se compone de
tres partes:
1. El punto de inicio que es el punto ORI
2. Una parte media donde ocurre la replicación
3. Una parte final que es el punto TER
El ORI es una secuencia de pares de bases en donde se van a unir las enzimas encargadas de la
replicación del ADN, es un proceso en donde se pegan las enzimas, es una secuencia bastante
conservada, además el ORI garantiza la duplicación de la hebra sobre el cual se encuentra, es decir
que los ORI tienen que ser pares, uno por cada hebra complementaria.

24. Al finalizar la mitosis aumenta la expresión de la ciclina G1 (E), esta ciclina se unirá a la quinasa
(Cdk2) formando un complejo activo conocido como factor promotor de Fase S (FPS ). Este FPS
sólo puede actuar sobre cromosomas en estado Pre-Replicativo. Así se denominan por poseer
sobre cada origen de replicación un complejo multiproteico llamado Pre-Replicativo.
Los orígenes de replicación (ORI) se presentan en número de 20 a 80 sobre cada lazo de cromatina
y se caracterizan por poseer una secuencia común denominada secuencia de replicación autónoma
(ARS) formada por dos secuencias "GAGGC" sobre las que se halla unido a lo largo de todo el
ciclo celular, el complejo de reconocimiento del origen de replicación (ORC), uno de los
complejos proteícos que forma parte del complejo Pre-Replicativo (PreR). El segundo componente
del complejo PreR es la proteína Cdc6p (cell division cycle protein), que se sintetiza en G1 e
inserta sobre los orígenes de replicación al último componente, las proteínas de mantenimiento de
los minimicrosomas (MCM).
El nivel creciente de FPS al inicio de la fase S induce la apertura de los orígenes de replicación,
activando a las moléculas responsables de la síntesis de ADN e induciendo la separación del
complejo Pre-R del componente Cdc6p y MCM. Separados estos componentes, se inicia la síntesis,
y por lo tanto el FPS no se requiere más, siendo su componente lábil, la ciclina de G1, degradada en
los proteosomas.
Los cromosomas a partir de este momento se denominarán cromosomas Post-Replicativos (sólo
presentan asociado a los orígenes de replicación el ORC). Los cromosomas se mantendrán en estado
Post-R hasta el inicio de la anafase.
http://www.genomasur.com/lecturas/Guia12a.h
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