Este documento presenta información sobre las estructuras y funciones de las biomoléculas. Se divide en dos unidades didácticas que cubren las biomoléculas y su metabolismo. La primera unidad describe las propiedades químicas y funciones de lípidos, carbohidratos, proteínas, enzimas y ácidos nucleicos. La segunda unidad se enfoca en los procesos metabólicos.

1. Dr. Cristian Alberto Camacho Merchán
Médico Internista

2. CONTENIDO
UNIDAD
DIDACTICA I:
•Estructura y funciones de las
biomoléculas
UNIDAD
DIDACTICA II:
•Metabolismo

3. Estructura y funciones de las biomoléculas
Introducción a la bioquímica
Composición química del cuerpo humano
Agua y diluciones
Equilibrio ácido base
Lípidos
Carbohidratos
Aminoácidos y proteínas
Enzimas
Ácidos nucleicos

4. Introducción a la bioquímica
• La Bioquímica constituye una disciplina que junto con la Química
Orgánica que permiten o facilitan sentar las bases para la
comprensión de los fenómenos que ocurren en los microorganismos y
su papel en las los procesos bioquímicos.

5. Composición química del cuerpo humano
Bioelementos
primarios
Bioelementos
secundarios
Oligoelementos

7. El agua
• La importancia del agua es cuantitativa y cualitativa:
Cuantitativa:
• Constituye los 2/3 del planeta y un gran porcentaje del peso
corporal en los seres vivos.
Cualitativa:
• Posee propiedades fisicoquímicas.

8. Estructura de una molécula de agua

9. Propiedades fisicoquímicas del agua
Calor específico
• Cantidad de energía
calorífica necesaria
para elevar la
temperatura de 1 g
de una sustancia en
1 C.
Calor de fusión
• Energía gastada en
la fusión de un mol
de un sólido.
• Para el agua ocurre
en 0 C.
• Representa la
energía cinética
que deben adquirir
las moléculas del
solido para parase
un orden continuo.
Calor de evaporación
• A la energía gastada
en la evaporación
de un mol de un
líquido en su punto
de evaporación.
Tensión superficial y
adhesión
• Fuerza de atracción
que se manifiesta
en la superficie de
un líquido debido a
la atracción que
sufren las
moléculas.

10. Otras propiedades fisicoquímicas del agua
• Constante dieléctrica
• Es la propiedad de los solventes de separar iones de cargas opuestas.
• Hidratación
• Es la capacidad de rodear a los iones con moléculas de agua que se orienta de acuerdo a la carga de iones.
• Hidrolisis
• Reacción química en la que interviene una molécula de agua que reacciona con otra molécula diferente.
• Oxidorreducción
• El agua puede comportarse como un agente oxidante y un débil agente reductor.
• Ionización del agua
• Comprende la separación del agua en los iones que la forma.

11. El agua como solvente
• El agua se lo identifica como solvente universal, debido a su
capacidad de disolver sustancias.
¿Por qué solvente universal?
1. Constante dieléctrica.
2. Capacidad de hidratación.
3. Rompe puentes de hidrógeno.
Esquema de solvatación
Un ion positivo en el seno del agua
atrae las cargas negativas de las
moléculas del agua, las cuales se
acomodan en capas.

12. Solutos
• El agua de nuestro cuerpo posee dos tipos de solutos:
• Orgánicos:
• predomina la presencia de carbono. Están los coloides como las proteínas
(0.001 – 0.1 μm) y los cristaloides como la urea, glucosa, etc. (< 0.001 μm).
• Inorgánicos:
• principalmente iones o electrolitos. Pueden ser cationes (Na+, K+) o aniones
(Cl-, CO3H-)

13. Distribución del agua en el organismo
• La cantidad de agua en el organismo humano
es de 40 lts en hombre con peso corporal de
70 kg.
• Composición:
• 70% agua
• 20% proteínas
• 10% lípidos
• El agua existe en todos los tejidos del
organismo.
• Sitios donde es más abundante:

14. Cantidad de Agua según edad, sexo y biotipo
morfológico:
Lactantes Hombre Mujer Anciano
Obeso 65% 55% 45% 35%
Normolíneo 70% 60% 50% 40%
Delgado 80% 65% 55% 45%

15. Compartimentos líquidos del organismo
• ACT del organismo oscila entre:
• 55% en obesos
• 70% en delgados
Plasma
Agua intersticial
Agua intracelular

16. Balance de agua e ingestión
Es condicionada por la sed, determinada por la osmolaridad de
los líquidos corporales.
En condiciones normales el acopio de agua es de 2 a 2,5 lts
proviene de tres fuentes:
• Agua visible.
• Agua oculta.
• Agua de oxidación.

17. Excreción del agua
• Urinaria
• Fecal
• Cutánea
• Pérdidas insensibles
Eliminación
renal
• El riñon filtra 200 cc de plasma y 142 mEq de Na.
• Riñon tiene capacidad de eliminar agua y diluir sólidos
excretados.
Sudoración
• Regulación de temperatura corporal.
• Solución hipotónica.
• Contiene: sodio, potasio, cloro, amoniaco y urea.
• Situaciones de calor extremo se pueden perder hasta 10 lts.
Vías:

18. Requerimientos de agua
• En condiciones normales la necesidad de
agua oscila entre 2000 – 2500 mL por día.
• El requerimiento en ayunas es de 1500 mL.
• El niño tiene más agua en comparación con
el adulto, pero la retiene con menor
facilidad.
• La ingestión cotidiana de agua en los niños
por lo general es de 160 mL por kg, y suele
aumentar a 200 mL por kg cuando la
temperatura ambiente es más elevada.

19. Agua en lactantes
• En los lactantes, el agua representa el 70% del peso corporal. Está distribuida de
la siguiente manera:
• 40%  medio intracelular.
•
• 30%  medio extracelular.
• 25%  intersticial.
• 5%  vascular.
• La relación de distribución de agua en el espacio extracelular (adulto) es 3:1.
• La relación de distribución de agua en el espacio extracelular (lactante) es 5:1.

20. Composición de compartimientos líquidos

21. Composición del extracelular
• Es el más estudiado.
• Se puede obtener de:
1. Suero
2. Trasudados
• Son soluciones formadas por: Na, Cl y HCO3.
• Los líquidos extracelulares tienen
concentraciones iguales de aniones y cationes.
• La masa total de líquidos extracelulares 20%
del peso corporal total, es constante y no se
modifica.

22. Composición del intracelular
• Se encuentran en músculos y
glóbulos rojos.
• Los iones intracelulares son los
cationes:
• Calcio
• Magnesio
• Fosfato

23. Balance y regulación del agua
• En condiciones normales, la ingesta de agua debe ser igual a su
eliminación.
• Si hay un balance positivo o negativo, hay una alteración de la
homeostasis (enfermedad).

24. Ingresos de agua
• Se pueden clasificar en:
• Agua visible: todo tipo de líquidos. 1000 – 1500 mL/día.
• Agua oculta: agua contenida en alimentos. 600 – 1000
mL/día.
Exógenos:
• Agua de oxidación: agua producto de la oxidación biológica.
300 – 350 mL/día.
Endógenos:

25. Egresos de agua
Obligatorias:
Sensibles:
• Orina: 1200-1500 ml/día.
• Heces: 100 ml/día.
Insensibles:
• Respiración: 500-700 ml/día.
• Transpiración: 200 ml/día.
Aditivas (causas patológicas):
• Vómito.
• Diarrea.
• Fiebre. Por cada grado C° por encima de 38° Se pierden 250 ml/día de agua.

26. Requerimientos de agua
Edad Requerimientos
Niños:
2-10 Kg 150-100 ml/Kg/día
10-40 Kg 100-40 ml/Kg/día
Adulto 40-35ml/Kg/día
Ancianos 30-25ml/Kg/día

27. Regulación del agua
Cambios de volumen en el espacio vascular
Cambios en el líquido intersticial

28. Cambios de volumen en el espacio vascular
55%
35%
10%
Distribución de la sangre
1 2 3
El sistema venoso aumenta a expensas del
sistema arterial.
• En ocasiones, cuando el cuerpo ha estado
muy estático, la sangre venosa se
acumula, disminuyendo el volumen
arterial.
• Hipotensión ortostática.
Luego de estos dos ejemplos, podemos decir que
la presión depende de dos factores: volumen y
resistencia.

29. Para disminuir el volumen, se
utilizan entre otros, los diuréticos.
Para disminuir la resistencia, se
pueden utilizar vasodilatadores.

30. Cambios en el líquido intersticial
En este compartimiento los cambios de agua son más lentos.
• Las proteínas ejercen la denominada presión oncótica, evitando que la sangre se
extravase.
• En el lado arterial, la presión hidrostática es mayor que en el lado venoso, y por esto el
agua sale al líquido intersticial.
• En el lado venoso, la presión hidrostática, es menor, por lo que el agua retorna.
• Un pequeño excedente de agua en el espacio intesticial es drenado por el sistema
linfático.
Para entender mejor su funcionamiento, cabe destacar lo siguiente:

31. Ejemplos
Insuficiencia cardiaca
congestiva:
• hay una congestión del sistema
venoso y por lo tanto, ocurre
edematización.
Insuficiencia hepática:
• hay una deficiencia de albúmina,
por lo que disminuye la presión
oncótica y aumenta la presión
hidrostática. En estos casos
ocurre un edema generalizado
(anasarca) y ascitis.
Daño glomerular:
• hay pérdida de proteínas en la
orina, produciéndose
albuminuria e hipoalbuminemia
(síndrome nefrótico).
Elefantiasis:
• hay obstrucción de un vaso
linfático, provocando una
edematización local.

32. Regulación del volumen extracelular
Ingresos de agua
ADH
Complejo renina-
angiotensina-aldosterona

33. Ingresos de agua
• Los ingresos se realizan por vía digestiva y se regulan por el
mecanismo de la sed, que se ve motivada por el descenso del 1 al 2%
del volumen de agua corporal total, lo que lleva a un aumento
proporcional de la osmolalidad plasmática.

34. Regulacion de vasopresina (ADH)
• Esta hormona se libera vía hipófisis posterior, pero se produce en el hipotálamo
(núcleos supraópticos y paraventriculares), donde existen unas células osmorreceptoras,
que detectan variaciones en la osmolaridad plasmática.
• Esta hormona actúa a nivel de tubo contorneado distal y túbulo colector de la nefrona,
aumentando la permeabilidad de éstos para la reabsorción de agua; por lo tanto, el
volumen urinario baja (la densidad urinaria aumenta) y la osmolaridad del plasma
disminuye.
Si la osmolaridad
sube
• Provoca la deshidratación de los osmorreceptores y el consecuente aumento de
la producción de la ADH.
Si la osmolalidad
baja,
• Los osmorreceptores se hinchan y se inhibe la liberación de ADH en la
neurohipófisis; por lo tanto, se reabsorbe menos agua, el volumen urinario
aumenta (baja la densidad) y la osmolalidad plasmática sube.

35. Complejo renina-angiotensina-aldosterona

36. Balance hídrico
• Es un estado de equilibrio del sistema biológico en el cual la entrada de aguda al
organismo igualada al total de salida de la misma.

37. Distribución de líquidos en el organismo
Agua dentro del cuerpo
Líquido extracelular
Líquido intracelular
Representa el 20% del peso
corporal.
Contiene iones como: Na,
CL, HCO3.
Representa 30-40% del peso
corporal.
Contiene iones como: K, Mg,
H2SO4 y H3PO4
Líquido
intersticial
Líquido
intravascular

38. Agua corporal total
Edad Sexo Peso
Masa corporal Enfermedades
Edad Recien nacido: 75-80%
Adulto: 55-60%
Anciano: 45-50%
Sexo Mujer: 55%
Hombre: 60%
Masa
corporal
Los obesos tienen menos agua
en relación a su peso y que el
tejido adiposo es pobre en
agua.
40%
solutos
60%
agua
20% LEC
40% LIC

39. Regulación del metabolismo hídrico
• INGRESOS:
Agua exógena:
• Líquidos.
• Comida
Agua endógena:
• Producida por
oxidación total.
REQUERIMIENTO:
• ADULTOS: 35 cc x Kg de peso
• NIÑOS: 50 CC x Kg peso
• LACTANTE: 150 cc x kg peso
Corresponden a las ingestas de agua y nutrientes necesarias para
mantener la homeostasis.

40. Regulación del metabolismo hídrico
• EGRESOS
Son pérdidas indispensables para regular el metabolismo hídrico y la
eliminación de productos tóxicos, además de mantener la
termorregulación.
PERDIDAS
SENSIBLES
• RIÑONES: Orina, en adulto sano joven es de 800 a 1500 cc
Patologías: < 500 cc día o > 2500 cc día
• GI: Heces 100 a 300 cc día.
PERDIDAS
INSENSIBLES
• PULMONES: 350 – 400 cc día.
• PIEL: 350 – 500 cc día.

41. Aumento de pérdidas o egresos:
• Hiperventilación: FR aumenta a 20 rpm se pierde 1 cc/hr.
• Fiebre: se pierde 6 cc por cada grado C arriba de los 37,5 C durante 24 hrs.
• Sudoración:
• Leve 10 cc/hr.
• Moderada 20cc/hr.
• Profusa 40 cc/hr.
• Cirugía:
• Menores: 400 a 600 cc/hr.
• Mayores: 800 a 900 cc/hr.
• Otras:
• Pérdidas digestivas.
• Sangre.
• Secreciones: heridas, aparato respiratorio.
• Drenajes.
• Exámenes: paracentesis, PL, toracocentesis.

42. INGRESOS EGRESOS
Vía oral:
Medicación, alimentación, ingresos por SNG.
Vía parenteral:
Nutrición parenteral
Medicación IV
Transfusiones
Pérdidas obligatorias:
Diuresis
Heces
Pérdidas insensibles:
Piel
Sudoración
Hiperventilación
GI: vómitos, diarreas.
Pérdidas por drenes
PACIENTES
DE RIESGO
• Postquirúrgico.
• Quemados.
• Poli trauma.
• Enfermos crónicos.
• Infusiones intravenosas.
• Sondas y drenajes.
• Fármacos.
• Ancianos.
• Pacientes en comas.

43. Tipos de balance
Balance positivo
• La ingesta es superior a los egresos.
• Se manifiesta con la aparición de edema o descompensación cardiovascular.
• Pacientes que tienen riesgo a tener este tipo de balance:
• ICC o renales crónicos.
Balance negativo
• Los ingresos son inferiores a los egresos.
• Provoca disminución de la circulación o disminución de la función renal.
• Pacientes que tienen riesgo de tener este tipo de balance:
• Diarrea aguda, quemaduras, postquir´rugicos.

44. Trastornos del agua
Deshidratación
Intoxicación
hídrica

45. Deshidratación
• La deshidratación se clasifica de acuerdo a dos criterios: según el porcentaje de agua perdida y
según la tonicidad del medio interno luego de la pérdida del agua.
• Según el porcentaje de agua perdida tenemos:
• hasta 5% PCT.
Deshidratación
leve:
• entre 5-10% PCT.
Deshidratación
moderada:
• más del 10% del PCT.
Deshidratación
severa:

46. Deshidratación según la tonicidad del medio
Características Deshidratación isotónica Deshidratación hipertónica Deshidratación hipotónica
Causas más comunes Pérdidas del tubo digestivo. Sudoración profusa (fiebre,
ejercicio), diabetes insípida.
Insuficiencias de la corteza
suprarrenal (enfermedad de
Addisson).
Hematocrito Aumentado Normal o disminuido Aumentado
Concentración de proteínas Aumentada Aumentada Aumentada
Concentración de urea Aumentada Aumentada Aumentada
Presión arterial Diminuida Disminuida Disminuida

47. Manifestaciones clínicas
• Resequedad de la mucosa oral.
• Signo del pliegue (pérdida de la
turgencia de la piel).
• Llanto sin lágrimas.
• Enoftalmía.
• Hundimiento de fontanelas.
• Disminución del volumen urinario.
• Cambios de la temperatura
corporal.
• Hipotensión ortostática.

48. Tratamiento
• Se utilizan soluciones hidroeletrolíticas que se ajusten a las
necesidades, dependiendo del tipo y grado de deshidratación.
• Las soluciones parenterales son administradas bajo una de las
siguientes circunstancias:
• Para mantener una vía permeable.
• Para suministrar lo necesario en casos de N.P.O.