ESCUELA DE CIENCIAS MÉDICAS ELAM

1

AUTORES:

BRAYAN RAMIRO CUASÉS CHAMORRO (ECUADOR)

DELIA LETICIA LEGIZAMÓN OVIEDO (PARAGUAY)

ESCUELA DE CIENCIAS MÉDICAS ELAM

2

PREFACIO.

En este folleto se presenta un compendio de ejerc ic ios con sus

respuestas, sobre los temas que se imparten en la asignatura Metabolismo

Intermediar io y su Regulación durante el segundo semestre del primer año

de la carrera de medic ina. Esperamos sea una herramienta út i l en manos

de estudiantes y profesores, pues las preguntas se elaboraron sobre la

base de los objetivos temáticos previstos en el programa de la asignatura .

Los estudiantes podrán ejercitar y desarro llar las habil idades

intelectuales necesarias para lograr la mejor comprensión de los

contenidos y alcanzar resultados satisfactorios en su desempeño.

Los ejerc ic ios se encuentran agrupados por temas a l f inal de los cuales

aparecen las respuestas y ac laraciones pertinentes.

Esperamos que este folleto sea de ut i lidad para estudiantes y profesores ,

agradeciendo las crít icas y sugerencias al respecto.

Los autores.

3

INDICE METABOLISMO DE GLÚCIDOS PÁGINAS.

PREGUNTAS DE TEST --- -- -- - -- -- -- -- -- -- -- -- -- - - -- -- -- -- - -- -- 2-8.

PREGUNTAS DE DESARROLLO--- -- -- -- -- -- -- -- -- -- - -- -- -- -- 8 -12

RESPUESTAS A PREGUNTAS DE TEST--- -- - - -- - -- -- -- -- --13-14.

RESPUESTAS A PREGUNTAS DE DESARROLLO---- -- - 14-18 .

METABOLISMO DE L ÍPIDOS

PREGUNTAS DE TEST --- -- -- - -- -- -- -- -- -- -- -- -- - - -- -- -- -- - -- --18-26.

PREGUNTAS DE DESARROLLO--- -- -- -- -- -- -- -- -- -- - -- -- -- -- 27-29.

RESPUESTAS A PREGUNTAS DE TEST--- -- - - -- - -- -- -- -- -- 30-31.

RESPUESTAS A PREGUNTAS DE DESARROLLO---- -- - 32-36.

METABOLISMO COMPUESTOS N ITROGENADOS

PREGUNTAS DE TEST --- -- -- - -- -- -- -- -- -- -- -- -- - - -- -- -- -- - -- -- 37 -44 .

PREGUNTAS DE DESARROLLO--- -- -- -- -- -- -- -- -- -- - -- -- -- -- 44-47.

RESPUESTAS A PREGUNTAS DE TEST--- -- - - -- - -- -- -- -- -- 48-49.

RESPUESTAS A PREGUNTAS DE DESARROLLO---- -- -- 50-53.

INTEGRACIÓN Y REGULACIÓN DEL METABOLISMO

PREGUNTAS DE TEST --- -- -- - -- -- -- -- -- -- -- -- -- - - -- -- -- -- - -- - 54-60.

PREGUNTAS DE DESARROLLO--- -- -- -- -- -- -- -- -- -- - -- -- -- - 61-63.

RESPUESTAS A PREGUNTAS DE TEST--- -- - - -- - -- -- -- -- - 64-65.

RESPUESTAS A PREGUNTAS DE DESARROLLO---- -- - 66-70 .

4

1-.METABOLISMO DE GLÚCIDOS.

1.1-. Ejercicios de test. 1. Complete los s iguientes espac ios en b lanco:

a) Se entiende por tasa metaból ica basal a la energía que se requiere para mantener las func iones v ita les en condic iones de____________________ .

b) Dos de los factores que modif ican los requerim ientos energé ticos en e l humano son_______________ y _________________.

c) Los g lúc idos se ingieren fundamentalmente en forma de______________. d) El pr inc ipal produc to de la d igestión de los glúc idos es______________ . e) Las enz imas que par tic ipan en la d igestión del alm idón son______________ y

_____________. f) La func ión de los glúc idos de la d ie ta es ____________________ . g) Un ejemplo de glúc ido no diger ib le pero benef ic ioso para la d igestión es

la______________ .

2. Una de las s iguientes af irm aciones sobre el g lucógeno es incorrecta . Justif ique su elecc ión . a) ____ Se a lmacena en músculo e hígado . b) ____ Se a lmacena en e l c itosol en forma anhidra. c) ____ Presen ta ram if icac iones debido a enlaces α1,6 O-gl icosíd ico. d) ____ Se a lmacena en forma de gránulos densos asoc iados a numerosas enz im as. 3 . Sobre las pr inc ipales enz im as que par tic ipan en el metabol ism o del glucógeno

coloque sobre la raya, junto a cada enunciado, e l número co rrespondien te de acuerdo a la s igu iente clave:

1. Glucógeno Fosfo rilasa. 2. Glucógeno Sintasa . 3. Enz ima Ram if icante. 4. Enz ima Desramif icante.

a) ____ L ibe ra glucosa 1P. b) ____ Rompe los enlaces α 1 ,4. c ) ____ L ibe ra glucosa. d) ____ Transfiere tres res iduos de glucosa de una cadena a la otra. e) ____ Ca tal iza la formación de la mayoría delos enlaces α 1,4. f) ____ Ca tal iza la formación de enlace α 1,6 . g) ____ Requiere de fosfa to inorgán ico para su acc ión . h) ____ Uno de sus centros activos h idro l iza enlaces α 1,6. i) ____ Es una enz im a bifunc ional. j ) ____ Emp lea como sustrato a la UDP glucosa.

5

4. Para las sigu ientes enz imas del metabol ismo del glucógeno, d iga si cada enunciado es verdadero(V) ó falso(F):

I- . La Glucógeno Sintasa . a) ____ es ac tiva cuando está defosforilada . b) ____ es act iva fosfor ilada en p resenc ia de g lucosa 6P. c) ____ es act iva fosfor ilada en presenc ia de a l tos n iveles de AMP. II- .La Glucógeno Fosforilasa. a ) ____ se act iva por la acc ión de g lucógeno fosfor ilasa quinasa. b ) ____ es act iva fosfatada en presenc ia de a l tos n ive les de glucosa. c ) ____ es ac tiva de fosfo rilada en presenc ia de a l tos n iveles de ATP. 5. Sobre el metabol ismo del glucógeno marque con una cruz, la a l te rna tiva co rrecta

para cada uno de los s iguientes p lanteam ien tos: a) El g lucógeno es un homopol isacá rido de reserva que se a lmacena en:

1. ____ c itoplasma. 2. ____ núc leo . 3. ____ m itocondr ia . 4. ____ r ibosoma.

b) La s íntes is y degradac ión del g lucógeno t ienen en común que involucran a:

1. ____ glucogenina. 2. ____ UDP glucosa. 3. ____ glucosa 1P. 4. ____ glucoquinasa.

c ) La acc ión de la Glucógeno Fosfo rilasa sobre la molécula de glucógeno l ibera como

produc to:

1. ____ g lucosa . 2. ____ g lucosa 1P. 3. ____ g lucosa 6P. 4. ____ UDP glucosa .

d) La forma fosfatada de la g lucógeno sintasa puede activa rse si en la célu la

aumentan los n iveles de:

1. ____ AMP 2. ____ ADP 3. ____ glucosa 1P. 4. ____ glucosa 6P.

e) La cascada que conduce a la fosfor ilac ión de la Glucógeno Fosfo rilasa se

desencadena cuando en la célu la aumentan los n iveles de:

1. ____ ATP. 2. ____ ADP. 3. ____ AMP. 4. ____ AMPc.

6

6. Sobre el metabo l ismo del g lucógeno coloque junto a cada enunc iado: A. Si co rresponde a glucogénesis. B. Si co rresponde a glucogenol isis . C. Si co rresponde a ambos procesos.

a) ___ Su p rinc ipa l enz im a reguladora varía su ac tividad en respuesta a AMPc. b) ___La p roteína quinasa A favorece la confo rmac ión menos activa de la enz im a reguladora. c) ___ Las fosfoproteínas fosfatasas incrementan la ac tividad de la enz ima reguladora . d)___ Ocurre transferenc ia de segmentos g l icosíd icos de una cadena a la otra . e)___ Vía metaból ica depr im ida en la g lucogenosis t ipo1 . f) ___ Ocurre ruptura fosforol í t ica de en laces g lucosíd icos al fa 1 ,4 . 7 . Relac ione los enunciados de la co lumna izquierda con el número del me tabol ito

que corresponda en la columna derecha. 8. Para las siguien tes enz imas de l metabol ismo de la g lucosa , d iga si cada

enunc iado es ve rdadero(V) ó falso (F) : I-. Las hexoquinasas: a) ___ Catal izan la convers ión de glucosa 6P en fructosa 6P. b) ___ Son una famil ia de isoenz im as con diferen te espec if ic idad de acc ión. c) ___ Catal izan la transferenc ia de un g rupo fosfo ril a var iedad de hexosas. II- . La fosfo fructoqu inasa 1 y la Piruva to Quinasa catal izan reacc iones que son sim ilares en: a) ____ Ambas son reacc iones ir revers ib les. b) ____ Ambas son reacc iones de fosfo rilac ión a n ivel de sustra to c) ____ Ambas involuc ran compuestos de tres átomos de carbono .

1 - . G luco sa 1P. 2 -. G luco sa 6P . 3 -. F ruc tosa 6P. 4 -. F ruc tosa 1 ,6 b isP. 5 -. F ruc tosa 2 ,6 b is P 6-. Ác ido L ác t ico . 7 -. Fosfato d e d ih id ro xiac etona. 8 -. Ga lac to sa. 9 -. UDP ga lac tosa . 10-. Ác ido p irú vico .

a) ___ E s uno d e lo s p recurso res de la g luconeogén esis. b ) ___ V incu la e l metabo lismo d e lo s g lúc id os con e l metab o l ismo de los l íp id os. c ) ___Es un e fec tor a los tér ico posit ivo de la F osfo fruc toqu inasa 1 d) ___ P roduc to de la g lucó l is is en e l er it roc ito . e) ___ E s un efec tor a lostér ico negat ivo de la b isfo sfo ruc to fosfa tasa1 . f) ___ S e produc e en h ígado po r acc ión de la h exo qu inasa IV. g ) ___ S e acu mula en h ígado de pac ien tes con g lucogenosis t ip o 1 . h) ___ S e acu mula en h ígado de pac ien tes con g alac tosemia c lás ic a a l inh ib ir se la fo sfog lucomutasa.

7

II I- . La b ifosfof ruc to fosfa tasa 1. a) ____ Ca tal iza la formación de f ructosa 6P a par tir de f ructosa 2,6 b is fosfa to. b) ____ Presenta como modulador a losté rico negativo a la fructosa 2, 6 b is fosfa to . c) ____ Es una enz im a bifunc ional. 9 . Coloque junto a cada enunc iado de la columna derecha el número de la enz ima que

corresponda en la columna izquierda. 10- .Sobre las espec if ic idades híst icas del me tabol ismo de los glúc idos coloque sobre la raya junto a cada enunc iado: A-. s i co rresponde a te j ido adiposo . C-. s i corresponde a ce reb ro. H-. s i corresponde a Hígado . M-. s i corresponde a Músculo. E-. s i co rresponde a Er itroc i to . a)___ Su ún ica fuen te de energía es la g lucosa que util iza solo en condic iones anaerob ias. b)___ La glucosa es usada fundamentalmente en la s íntes is de g lucógeno y de l íp idos. c)___ La isoenz ima que ca ta l iza la formación de g lucosa 6P, es induc ida por la insul ina. d)___ Almacena mucho glucógeno, pero la movil izac ión del m ismo no contribuye sign if ica tivam ente a l mantenim iento de la g l icem ia. e)___ Util iza la g lucosa como combustib le en condic iones aeróbicas o anaeróbicas. f)___ La integr idad de las membranas plasmáticas depende del sum in is tro de NADPH por e l c ic lo de las pentosas. g)___ La entrada de glucosa a este tej ido depende de Glut 4, siendo usada en la obtenc ión de p recursores para la s ín tes is de tr iac ilg l iceroles.

a) ___ Enzima regu ladora del c ic lo de las pen tosas. b) ___ Se ac tiva cuando aumenta el Acetil CoA, lo que favorece a la g luconeogénesis . c ) ___ Isoforma p resente en hígado con elevada Km e induc ib le por insu l ina. d) ___ Enzima de la glucól is is cuya isoforma hepática posee regulac ión a lostér ica y cova len te . e) ___ La f ructosa 2,6 b isP es uno de sus efec to res a losté ricos negativo. f) ___ Part ic ipa en la degradac ión de la g lucosa en cerebro, pero no en el eri troc ito. g) ___ Enzima defic ien te en hígado de pac ien tes con glucogenosis t ipo 1. h ) ___ Su isoforma hepá tica ca ta l iza la fo rmac ión de fructosa 6P cuando está en su confo rmac ión fosfor ilada.

1. Glucógeno Sintasa. 2. Hexoquinasa IV. 3. Fosfof ructoquinasa 1. 4. Bisfosfofruc tofosfatasa 1 5. Fosfof ructoquinasa 2-Bisfosfofruc tofosfatasa 2. 6. Piruvato Qu inasa. 7. Glucosa 6 fosfatasa. 8. Glucosa 6P Deshidrogenasa. 9. Piruvato Deshidrogenasa . 10. Fosfog lucomutasa. 11. Aldolasa . 12. Piruvato Carbo xilasa. 13. Hexoquinasa I .

8

11- . En la f igura se muestran los p rinc ipa les procesos que consti tuyen orígenes y destinos de la glucosa 6P. Coloque jun to a cada uno de los enunc iados que aparecen deba jo , e l número de la vía metaból ica que corresponda. . .

a) ____ Se p roduce NADPH, que se u til iza en la síntes is de l íp idos. b) ____ La fructosa 2,6 b is fosfato inh ibe a la pr inc ipal enz ima reguladora. c) ____ Pone de manif iesto la func ión de los g lúc idos como fuen te inmediata de

energía. d) ____ Está afectada en pac ientes con déf ic it de Glucosa 6P Deshidrogenasa . e) ____ Su princ ipal enz im a reguladora es la fosfof ructoquinasa 1 f ) ____ No ocurre en e l músculo, por lo que el g lucógeno muscular no contribuye

a la gl icem ia. g) ____ Está favorec ida en el cerebro por la baja Km de la he xoqu inasa 1 h) ____ Vía esenc ia l en el e ritroc ito para su defensa con tra agen tes o xidantes. i) ____ Requiere de la acc ión concer tada de la g lucógeno sintasa y de la enz im a

ram if icante. j ) ____ Proceso favorec ido por e l glucagón al propic iar el paso a la forma

fosfatada de su pr inc ipal enz im a reguladora.

R ibo sa 5 fosfa to

GLUCÒGENO.

GLUCOSA GLUCOS A 6P

1

3 4

5

2 6 7

Ác ido Lác tico CO2, A TP, H 2O

ÁCID O PIRÚV ICO

9

12. Sobre las al terac iones de l metabol ismo de los g lúc idos, coloque sobre la raya, junto a cada enunciado :

A. Si co rresponde a glucogenosis t ipo1. B. Si co rresponde a galac tosem ia clásica . C. Si co rresponde a dé fic it de Glucosa 6P Desh id rogenasa. D. Si co rresponde a dé fic it de lac tasa .

1. ____ Se presen ta h ipog l icemia por la imposib il idad de desfosfor ilar a la glucosa 6P hepát ica. 2. ____ Ocurre fo rmac ión excesiva de un pol ia lcohol que da lugar a las ca taratas. 3. ____ El cuadro de h ipogl icem ia se debe a la inh ib ic ión de la fosfoglucomutasa po r lo que se deprime la g lucogenol is is . 4. ____ La acumulac ión de disácaridos en el in testino provoca d ia rreas osmóticas. 5. ____ Se a fec ta la reducc ión del glutat ión, lo que es necesario para la inac tivac ión de agentes oxidantes. 6. ____ Está a fec tada la inco rpo rac ión de una de las hexosas a la vía g lucol ít ica.

13- . Sobre el me tabol ismo de los g lúc idos coloque junto a cada enunciado:

1-.Si solo es correcta la a l te rna tiva 1 2-. S i so lo son correc tas las a l ternativas 1y 2. 3-. S i son correc tas las al ternativas 1,2 y 3 . 4-. S i son correc tas las cuatro a l te rnativas.

a) ___ Son productos de la d igest ión del a lm idón por acc ión de las al fa am ilasas:

1 . dextr ina l ím ite . 2 . maltosa. 3 . maltotriosa. 4 . g lucosa.

b)___ La glucosa 6P está re lac ionada con:

1 . g luconeogénesis. 2 . g lucol is is 3 . C ic lo de las pentosas. 4 . g lucogenosis t ipo 1.

c )___ V inculan el me tabol ismo de los g lúc idos con el de los l íp idos: 1 . Fosfato de d ih idro xiacetona 2 . ACoA. 3 . NADPH. 4 . FADH2.

d)___Las sigu ien tes enz imas que presentan regulac ión cova lente son inh ib idas a lostéricamente por el AMP:

1 . Glucógeno sintasa. 2 . B is fosfo fructofosfatasa1. 3 . Glucógeno Fosfor ilasa. 4 . Fosfof ructoquinasa1.

10

e)___La pr ioridad del cereb ro para util izar la g lucosa se ga ran tiza po r los sigu ientes fac to res:

1 . menor Km de la hexoquinasa 1. 2 . mayor af in idad de los g lut1. 3 . mayor espec if ic idad de la hexoquinasa 1. 4 . acc ión de la insul ina sobre los glut 1.

f)___La forma fosfatada de la enz ima bifunc ional favorece un inc remento de:

1 . g luconeogénesis. 2 . g lucól is is en múscu lo card iaco. 3 . C ic lo de las pentosas. 4 . g lucogénesis .

g)___La g lucosa 1P es un metabol ito re lac ionado con:

1 . g lucogenol is is . 2 . galactosem ia c lás ica. 3 . g lucogénesis 4 . C ic lo de las pentosas.

h)___Los te j idos que util izan la g lucosa aún en condic iones de h ipogl icem ia son:

1 . cerebro. 2 . e ri troc ito. 3 . músculo . 4 . h ígado.

i)___ La glucosa y e l lac ta to establecen re laciones in terorgán icas entre el hígado y e l :

1 . músculo en ejerc ic io. 2 . e ri troc ito. 3 . cerebro. 4 . te j ido adiposo.

11

1.2-. Ejercicios de Desarrollo. 1. La estructura s iguiente representa el f ragmento de una molécula de g lucógeno.

Anal ice d icha estruc tura y responda:

a) Ident if ique los res iduos que son extrem os no reducto res. b) ¿Entre qué res iduos ocurre e l enlace ∝ 1-6? c) ¿Entre qué res iduos ocurre e l enlace ∝ 1-4? d) ¿Es este segmento sustrato para las siguientes enz imas?

1) Glucógeno Fosfor ilasa. 2) Enz ima desram if icante. 3) Enz ima ram if icante.

2. Expl ique por qué la ruptura fosfo rol í t ica del g lucógeno es energéticamente ventajosa para el organismo.

3 . *Se aisló una muestra de glucógeno de un pac iente con una enfermedad hepá tica.

La muestra se incubó con glucógeno fosforilasa activa, enz im a desram if ican te y ortofosfato. Se encontró que la re lac ión g lucosa 1P/ glucosa fue de 100 : 1 ¿Qué enz ima del metabo l ismo de glucógeno pudiera estar def ic iente en el pac iente? Justif ique su respuesta.

4 . El glucógeno es la forma de almacenam iento de glucosa en h ígado y múscu lo . En

té rm ino de can tidades absolutas en el organismo el músculo contiene más glucógeno tota l que el hígado . Sin embargo el g lucógeno muscula r no es precurso r d irec to de la g lucosa sanguínea . ¿A qué se debe este hecho?

12

5 . Se desarro l ló una espec ie de ratones que carecen de la enz ima fosfor ilasa quinasa

muscular. S in embargo , las rese rvas de glucógeno muscula r de estos ratones se ago tan después de un ejerc ic io in tenso. E xpl ique metabol icamente este hecho .

6. * En un ind iv iduo que padece una enfe rmedad denom inada glucogenosis t ipo I las

célu las hepát icas generalmente presentan al tas concentrac iones c itoplasmáticas de AMPc y de glucosa 6P. ¿Estar ía favorec ida la síntesis de g lucógeno en estas condic iones? E xpl ique su respuesta.

7 . A un cul t ivo de célu las hepáticas, se le adic ionó c ier ta cantidad de glucagón y se

encontró una signif icativa d ism inuc ión de los g ránulos de glucógeno cuando se observaron dichas células en el m icroscopio.

a. Expl ique este resul tado a n ivel molecular . b. Esperar ía usted el m ismo resul tado si junto a l glucagón de añade una

cantidad relativamente elevada de glucosa. Justif ique su respuesta. 8. A la consul ta de un cuerpo de guardia de pediatría traen a un niño de tres meses

con severos signos de hipogl icem ia y hepa tomegal ia no dolorosa a la palpac ión. El médico sospecha una enfe rmedad congénita de l me tabol ismo de l g lucógeno. El tratam iento e lec tivo consist ió en sum inistro de suero glucosado . ¿Considera Ud. correcto e l tratam iento ind icado al pac iente? Br inde una exp l icac ión metaból ica de su valorac ión .

9 . Prediga las pr inc ipales consecuencias metaból icas de cada una de las sigu ientes

mu tac iones provocadas en ra tones de labo rator io .

a) Pérdida del s it io de unión del AMP en la g lucógeno fosfor ilasa muscular. b) Baja expres ión de la g lucógeno fosfor ilasa quinasa hepá tica . c) Expres ión d isminu ida de la enz ima desram if ican te . d) Pérdida del gen que codif ica pa ra la g lucogenina.

10. ¿Cuál es e l efecto de incrementar la concentrac ión en la célula de cada uno de los

sigu ien tes metabol i tos sobre la veloc idad neta de la glucó l isis . Justif ique su respuesta.

a) ATP b) Fructosa 2 , 6 B is fosfa to

13

11. En un labo rator io de investigac ión se ob tuvieron l íneas celu lares hepá ticas que

presen taban una delec ión del gen que codif ica para la enz ima glucosa 6 Fosfato Desh id rogenasa. Dichas l íneas lograban s in te t izar nuc leót idos marcados rad iact ivamente con C1 4, en presenc ia de g lucosa rad iactiva C1 4. Ofrezca una exp l icac ión metaból ica que sa tisfaga dicho hal lazgo exper im ental .

12 . El dé fic i t congén ito de la enz im a g lucosa 6 fosfato desh id rogenasa, es una de las causas de la anem ia hemolítica .

a) Expl ique a n ivel molecular d icha patología b) Sugiera por qué la def ic ienc ia de esta enz ima se manif iesta en g lóbulos rojos y no en el resto de las células del organ ismo.

13. *Aún cuando los n iveles de lac tato y otros p recursores de la g luconeogénesis sean

al tos, es poco probable que la célula hepática pueda e fec tuar gluconeogénesis en condic iones anaerob ias. E xpl ique porqué.

14. En hígado , la ve loc idad máxim a (Vm) de la b is fosfo fosfa tasa 1 es tres o cua tro

veces mayor que la ve loc idad máxima (Vm) para la fosfofruc toquinasa 1. ¿Qué im portanc ia t iene este hecho para el metabol ism o del te j ido?.

15. En condic iones de hipergl icem ia se favorece la entrada de glucosa al músculo y a l

te j ido adiposo . E xp l ique por qué . b) Mencione el destino fundamental del monosacár ido en cada uno de los te j idos m encionados.

16. Ofrezca una expl icac ión metaból ica a l s iguiente p lanteam iento: “ La ut il izac ión de la glucosa por el hígado solo es signif icativa en condic iones de hipergl icem ia , m ientras e l te j ido ce reb ral util iza d icho monosacárido aún en cond ic iones de hipogl icem ia ”. 17. Discuta la s igu iente af irm ación : “Como la enz ima b is fosfofructofosfatasa 1 no presenta regulac ión po r modif icac ión covalente su actividad cata l í t ica no se modif ica en respuesta a señales extracelulares.”

14

18. * En un laboratorio de ingeniería genética se desarrolló una especie de ratones que carecen del gen

que codifica para la enzima bifuncional (fosfofructoquinasa 2- bisfosfofructofosfatasa 2). Explique cual sería la repercusión sobre el metabolismo de la glucosa en dichos animales.

19. * A diferentes cultivos de E coli se le suministró metabolitos intermediarios de la vía glicolítica como

gliceraldehido 3 P; 1,3 bisfosfoglicerato y 2 fosfoglicerato como fuente hidrocarbonada en condiciones anaeróbicas. Los investigadores detectaron que solo en presencia de uno de estos intermediarios la célula de E coli es capaz de sobrevivir. Diga cual de estos metabolitos garantiza la subsistencia de las células. Ofrezca una explicación metabólica al respecto.

20. Expl ique metabo l icamente a que se debe la h ipogl icem ia trans itor ia que se observa

después de la ingestión de leche en pac ien tes con galac tosem ia c lásica.

15

RESPUESTAS: METABOLISMO DE GLÚCIDOS.

1.1-. EJERCICIOS DE TEST. 1-. a) reposo . b) Edad , sexo , estados f is iopatológicos, embarazo, lac tanc ia , e jerc ic io f ís ico c ) a lm idón. d) g lucosa. e) am ilasa sal ival y amilasa pancreática. f) energética. g) celu losa (ó hem icelu losa ). 2-. Inc iso inco rrecto: b) e l glucógeno es una molécula h idrofí l ica por lo que se a lmacena hidra tado. 3-. a) 1 b ) 1 c )4 d ) 4 e ) 2 f ) 3 g)1 h)4 i)4 j ) 2 4-. I- . a)V b )V c)F II- . a ) V b) F c )F 5-. a) 1 b) 3 c ) 2 d) 4 e ) 4 6-. a) c b) a c ) a d ) c e) b f) b 7-. a) 6 b ) 7 c) 5 d) 6 e) 5 f) 2 g) 2 h)1 8-. I-. a) F b ) F c ) V II- . a) V b ) F c ) F II I. a) F b ) V c ) F

16

9-. a) 8 b) 12 c) 2 d) 6 e) 4 f) 9 g) 7 h) 5 10- . a) E b ) H c )H d) M e) M f ) E g ) A 11- . a) 5 b) 7 c ) 6 d) 5 e ) 6 f ) 2 g ) 1 h) 5 i) 3 j ) 4. 12- . 1) A 2) B 3) B 4) D 5 ) C 6) B 13- . a) 4 b) 3 c ) 3 d ) 1 e) 2 f ) 2 g ) 2 h) 2 i ) 2 j ) 1 1.2-. RESPUESTAS A EJERCICIOS DESARROLLO. a) A e I.

b) E y G

c) A y B, B y C, C y D, D y E, E y F , G y H, H e I.

d) 1) El segmento l inea l I – G no puede ser degradado pues la enz ima g lucógeno

fosfo rilasa esc inde enlaces ∝ 1-4 hasta 4 residuos an tes de un pun to de ram if icac ión sin embargo el segmento A – F si es sustrato de la enz ima l iberando el res iduo A. 2) No. la enz im a desram if icante transf iere segmentos de tres residuos de la rama en la cual quedan cua tro residuos para a lcanzar e l punto de ram if icac ión y después hidro l iza el enlace ∝ 1 -6. En este caso la rama contiene solo dos residuos de glucosa. 3) No. La enz im a ram if icante transf iere un segmento de 6 a 7 unidades de glucosa del extremo te rm inal de una cadena que posea al menos 11 residuos de glucosa. En este caso ambos extremos son muy cor tos.

2-.La rup tu ra fosfo rol í t ica del g lucógeno es energé ticamente venta josa porque se l ibera la glucosa fosforilada como glucosa1P la que se transforma en glucosa 6P po r acc ión de la fosfoglucomutasa. Esto impl ica que ya la glucosa está activa para otros procesos como la g lucól is is ó e l c ic lo de las pen tosas, sin neces idad de util izar ATP en la fosfo rilac ión in ic ia l . Por tanto, la ruptura fosfo rol í tica rep resenta un ahorro de energía de una molécu la a ATP por cada glucosa consum ida por la célula muscular o hepá tica bajo estas condic iones. Por otro lado las concentrac iones de fosfato inorgánico son elevados en la cé lu la( P i/ g lucosa 1 P > 30) , lo que favorece la ruptura fosfo rol í t ica del enlace α 1 – 4 O g l icosíd ico de manera espontánea (ΔG= - 8 k j /mol) .

17

3-. La relac ión g lucosa 1P/g lucosa en un indiv iduo normal es de 10:1 aproxim adamente. Al comparar esta relac ión con la de nuestro pac iente se evidenc ia un e xceso de glucosa fosfo rilada con respec to a la g lucosa l ibre sugiriendo una estructu ra del glucógeno con escasas ramif icac iones. La enz ima def ic iente es la Enz ima Ram if icante. La g lucosa1P se produce por la ruptura fosforol í t ica de los enlaces a lfa 1,4 ( cadena l ineal ), m ien tras la glucosa se produce por la h id ró l is is de los enlaces a l fa 1,6 (pun tos de ram if icac ión) . La d ism inuc ión de la glucosa l ibre re fle ja una menor número de ram if icac iones. 4-.Se debe a que en el músculo no está presen te la g lucosa 6 fosfatasa , por lo que la g lucosa 6P no puede ser defosfor ilada a g lucosa l ib re para sal ir a la sangre. El g lucógeno muscular se u til iza para neces idades energéticas del propio músculo . 5-.La ausenc ia de fosfo rilasa quinasa impide el func ionam iento del mecanismo de regulac ión covalente de la enz im a glucógeno fosforilasa que no podría pasar de su forma no fosfa tada a su forma fosfatada . Aunque la forma no fosfatada es inac tiva, esta puede activarse a lostericamente por e l AMP que desplaza la conformación tensa(T) a conformación re la jada (R).En el e jerc ic io in tenso aumenta los n iveles de AMP, po r e l consumo de ATP. 6-. El pac iente con glucogenosis t ipo I e xis te una hiperglucagonem ia lo que favorece la producc ión de AMPc en te j ido hepático activando la cascada de fosfor ilac ión med iada por la Proteína Qu inasa A. Por otro lado este pac ien te posee déf ic it de la enz ima Glucosa 6 Fosfatasa lo que provoca que en estas condic iones la degradac ión de glucógeno este l im itada por la acumulac ión de glucosa 1 P y g lucosa 6 P. Este úl tima molécula es modulador a losté rico pos it ivo de la enz ima Glucógeno Sintasa lo que favorece el almacenam iento de la g lucosa como g lucógeno. 7-. a) La ad ic ión de g lucagón a l cul t ivo hepá tico provocó una ac tivac ión de los receptores provocando un incremento de los n iveles de AMPc . Este metabol ito es activador a lostérico de la Prote ína Quinasa A(PKA) la cual desencadena una cascada de fosfo rilac iones ac tivando la enz ima Glucógeno Fosfo rilasa Quinasa y la Glucógeno Fosfor ilasa favorec iendo e l catabol ismo del glucógeno . Al m ismo t iem po la PKA fosfo rila a la enz ima glucógeno s in tasa d ism inuyendo su activ idad. Por o tro lado la fosfo rilac ión del inh ib ido r 1 de Fosfoproteínas Fosfa tasas provoca la inhib ic ión de las fosfopro te inas fosfa tasas favorec iendo el estado fosforilado de las enz imas reforzando la glucogenol is is . b) El resu ltado no ser ía el m ismo pues la e levadas concentrac iones de glucosa podr ían inh ib ir e l proceso de glucogenol is is por un mecan ismo de modulac ión alostér ico nega tiva sobre la enz ima Glucógeno Fosfor ilasa .

18

8-. E l tratam iento ind icado es co rrecto. Como se trata de un pac iente con dé fic it de la enz ima Glucosa 6 Fosfa tasa presenta h ipogl icem ia. El sum inistro de glucosa por vía endovenosa p rovoca la l iberac ión de insu l ina favo rec iendo la inducc ión de la hexoquinasa IV hepát ica y aumenta la dens idad de Glut 4 en tej ido muscular y adiposo favorec iendo e l uso de la g lucosa en estos te j idos. 9-. a) No se activar ía la enz ima aloster icamente ante e l incremen to de AMP por lo que no habrá respuesta inmediata a un dé fic i t energé tico celular . Habría incapac idad de real iza r ejerc ic ios fís icos que requieran de un gasto de energ ía súbito . b) Prevalece la forma no fosfatada de la g lucógeno fosfo rilasa (menos ac tiva ) afectándose el mecanism o de regulac ión por mod if icac ión covalente por lo que esta ría d ism inuida la degradac ión de glucógeno en hígado. c ) La capac idad de movil izac ión del glucógeno está d ism inu ida pues no se pueden el im inar las ramif icac iones de la molécula. Presenta trastornos en la real izac ión de ejerc ic ios m antenidos en el tiem po así como para mantener estable la g l icem ia durante un ayuno de var ias horas. d) No se d ispone de cebador pa ra la s ín tesis de g lucógeno. Hipogl icem ia en períodos in teral imentarios y agotam iento durante la real izac ión de ejerc ic ios f ísicos prolongados 10.- a)La glucól is is d ism inuye al incremen tarse en la célula los n iveles de ATP ya que este es un efector a losté rico negativo de la fosfofructoquinasa 1. b)La glucól is is aumenta a l incrementarse en la célula los n iveles de f ructosa 2,6 b isfosfato ya que este es un efec to r alostérico posit ivo de la fosfof ruc toquinasa 1 . 11- . Cuando la glucosa 6 fosfa to deshidrogenasa es defic ien te se afecta la degradac ión de la glucosa so lo en la etapa oxidativa de c ic lo de las pentosas. La etapa no o xidat iva no suf re algún t ipo de afec tac ión por lo que se puede sintet izar r ibosa 5P a part ir de fructosa 6P y g l iceraldehido 3P. Esta r ibosa 5 fosfato es precursor para la síntesis de los nuc leótidos lo que justif ica la apar ic ión de nucleó tidos m arcados radioac tivamente. 12- . a) La anem ia es produc ida por la l is is que ocurre en el eritroc ito debido a un estrés oxidat ivo severo . El dé fic i t congén ito de la enz ima Glucosa 6 Fosfato Desh id rogenasa provoca que el er itroc ito tenga disminu idos sus n ive les de glutat ión reduc ido a causa de de la d ism inuc ión de NADPH. Esta d isminuc ión del glutat ión un ido a un estrés oxidat ivo celu lar p rovoca un incremen to de la peroxidac ión l ip íd ica en la membrana del eri troc ito favorec iendo la l is is e r itroc i tar ia. b) Exis ten dos hechos: hay d iferentes genes que codif ican para varian tes moleculares de la Glucosa 6 Fosfato Deshidrogenasa y en o tras células del organismo e xis ten fuentes adic ionales del NADPH como la convers ión de mala to a p iruvato catal izada por la enz im a mál ica en e l adipoc ito .

19

13-. La g luconeogénesis requiere del equivalente a seis moles de ATP por cada mole de glucosa. Sin embargo la degradac ión de la g lucosa en condic iones anaerobias r inde solo dos moles de AT P por mole de glucosa. En condic iones anaeróbicas es la g lucosa el ún ico combustib le que puede proporc ionar AT P a la célula. 14- . La Vm es un ind icador de la capac idad cata lí t ica de la enz ima. La b is fosfofosfatasa 1 es la enz im a marcapaso de la gluconeogénesis m ien tras la fosfof ructoquinasa 1, lo es de la glucól is is . En este sent ido se ve favorec ida la gluconeogénesis , proceso que ocurre fundamentalmente en hígado y del que dependen o tros te j idos que tienen a la g lucosa como ún ica fuen te de energía . 15- . En cond ic iones de hipe rgl icem ia se l ibe ra a la sangre la hormona insul ina que a través de receptores en músculo y te j ido adiposo posib il ita la translocac ión de los Glut 4, princ ipales transpor tadores de la g lucosa en d ichos te j idos. b) El destino fundamental de la g lucosa en músculo es a lmacenar la en forma de glucógeno m ientras en te j ido adiposo se util iza fundamentalmente para la síntesis de tr iac ilg l iceroles. 16- .El transpor tador mayoritar io en h ígado para la glucosa es el g lu t 2, que p resenta poca af in idad por e l monosacárido (KM elevada), a l igual que la enz ima glucoquinasa (he xoquinasa IV) que cata l iza la fosfo rilac ión in ic ia l del monosacárido. Por su pa rte en cerebro predom ina el g lut1 y 3 y la hexoquinasa 1 los que p resentan elevada af in idad por la g lucosa. 17- . La enz ima b is fosfofructofosfatasa 1, pr inc ipal reguladora de la g luconeogenésis no presen ta regu lac ión por modif icac ión cova lente pero su activ idad catal í t ica si se modif ica en respuesta a señales extracelulares. La f ructosa 2,6 b is P es un efec to r a lostérico negativo de dicha enz ima . Este metabol ito es sustrato ( ó p roducto) de una reacc ión cata l izada por la enz im a bifunc iona l, que sí presenta regulac ión po r modif icac ión covalen te. Así po r e jemplo en condic iones que se l ibe ra g lucagón dism inuyen los n ive les de f ructosa 2,6 b is fosfato lo que favorece la g luconeogénesis. Por otro lado los mecanism os de inducc ión y represión enz imá tica responden a señales hormonales, 18- . No se formaría la fructosa 2,6 b is fosfa to que regula a lostericamente a la enz imas fosfo fructoqu inasa 1 y B isfosfofruc tofosfatasa 1, reguladoras de la glucól is is y la g luconeogénesis respectivamente. Estas enz im as no responderían a los cambios en las concentrac iones de insul ina y g lucagón en sangre y por tanto no se modif ica ría su activ idad ante las variac iones en la g l icem ia. Se afecta por tanto la regu lac ión hormonal y coordinada de ambos p rocesos.

20

19.- Los tres metabol i tos son intermediarios de la vía g l ico l í tica ob teniendo un rendim iento energético sim ilar de 2 moles de ATP por mole de sustrato consum ido. Sin em bargo el consumo de 1 ,3 b isfosfogl icerato y 2 fosfog l ice rato pronto se va a detener po r un déf ic it de NADH.H necesario para la transformación de piruvato a lac tato lo que inhibe la glucól is is . S in embargo el consumo de gl iceraldeh ido 3 fosfato provee de manera estable este cofactor reduc ido a través de su convers ión en ác ido 1,3 b isfofogl icér ico cata l izado por la enz ima gl ice raldehido 3 fosfato Deshid rogenasa asegurando continuidad en e l proceso. 20- . La h ipogl icem ia trans itor ia se debe a una inhib ic ión que se p roduce po r la ga lac tosa 1 fosfa to sob re la enz ima fosfog lucomutasa. Dicha enz ima transforma la g lucosa 1 fosfa to, producto de la g lucogenol isis hepática, en g lucosa 6 fosfato para que poster io rmente sea h id rol izada por la g lucosa 6 fosfatasa rind iendo glucosa l ibre l ista para abandonar la célula y contribu ir con la gl icem ia . A esto se añade la inmadurez hepá tica de l rec ién nac ido l im itando la gluconeogénesis

2.- METABOLISMO DE LÍPIDOS.

2.1-. Ejercicios de test. 1-.Diga s i los sigu ientes enunc iados son verdaderos (V) ó fa lsos (F). En los que cons idere falsos, susti tuya la palabra o f rase subrayada por otra , de modo que el enunc iado sea correc to . a) ___ En la d ieta debe exis t ir mayor aporte calór ico en forma de glúc idos que de l íp idos. b) ___ Algunos ác idos g rasos pol insaturados son requerim ientos obl igados de la d ieta . c) ___ Los aceites vegeta les son ind ispensables en la d ieta porque apor tan colesterol . d) ___ Los tr iac ilg l iceroles son los l íp idos fundamentales de la d ieta. e) ___ Los l íp idos son los nutr ientes que más calorías apor tan por unidad de masa. f) ___ La mayor par te de los l íp idos de la d ie ta son hidrol izados en el duodeno por acc ión de la l ipasa gástr ica. g) ___ Las sales b il iares son sustanc ias con acc ión detergen te. h) ___ Los pr inc ipales productos de la d igestión de los l íp idos son ác idos g rasos y d iac ilg l ice rol .

21

2-. Para cada uno de los s iguien tes enunciados coloque sobre la raya:

1. Si solo la al te rnativa 1 es correcta. 2. Si solo son co rrectas las al te rna tivas 1 y 2. 3. Si son correctas las al ternativas 1 , 2 y 3 , pero no la 4 . 4. Si son correctas las cua tro a l ternativas.

a) ___ Son l íp idos presen tes en la d ieta humana :

1. Vi tam inas l iposolubles. 2. T r iac ilg l iceroles. 3. Colesterol . 4. Fosfá tidos de g l ice rina.

b) ___ Son requer im ien tos obl igados de la d ieta humana :

1. Vi tam inas l iposolubles. 2. Ác ido L inoeico. 3. Ác ido L ino lénico. 4. Ác ido Palm ítico .

c ) ___ De la d ieta humana es conveniente e l im ina r:

1. Colesterol . 2. Ác idos grasos satu rados. 3. Ác idos grasos de o rigen vegetal . 4. Vi tam inas l iposolubles.

d) ___ Son produc tos de la d igestión de los l íp idos:

1. 2 monoacilg l ice rol . 2. Ác idos grasos. 3. Esteres de Co leste rol . 4. Dextr inas l ím ites.

e) ___ Son p roteínas que par t ic ipan en la d igestión de los l íp idos de la d ieta: 1. L ipasa Panc reá tica . 2. Col ipasa. 3. Fosfo l ipasas. 4. L ipasa l ipop ro teica .

f) ___ Las sales b il iares aumentan la e f ic ienc ia en la d igest ión de los l íp idos po rque:

1. Favorecen la fo rmac ión de m iscelas. 2. Activan a la L ipasa Pancreática. 3. Activan a la L ipasa Gástr ica. 4. Aumentan la secrec ión de enz im as digestivas.

g) ___ Los triac ilg l iceroles y o tros l íp idos provenientes de la d ie ta se transpor tan en sangre formando pa rte de:

1. Quilom ic rones. 2. VLDL. 3. LDL . 4. HDL.

22

3-.Coloque sobre la raya , junto a cada enunciado dela columna izquierda el número de la columna derecha que corresponda. M 4-.Esc riba sobre la raya al f inal de cada enunciado el nombre de la l ipoprote ína que corresponda. a) T ransporta tr iac ilg l iceroles sintet izados en hígado hac ia músculo y te j ido ad iposo. ____________________________. b) T ransporta la mayor par te del colesterol que c ircula en el organismo._______________________________. c) Está inc rementada en pac ientes con h ipercolesterolem ia fam il iar . _____________. d) Apor ta Apo CII y Apo E a otras l ipop ro teínas. _____________________ . e) Capta colesterol de d iferentes te j idos y los ester if ica por acc ión de la enz ima Lec it in Co leste rol Ac il T ransferasa. _______________________. f) Es cap tada en diferentes te j idos a través de receptores para Apo B 100 . _______ . g) T ransf ie re esteres de colesterol a las IDL y los quilom icrones remanentes _____________________.

a)___ Metabol ito de la síntesis de ác idos grasos que inhibe la β -oxidac ión. b)___ Producto de la β -oxidac ión y precu rso r de la cetogénesis . c )___ Es uno de los p roductos de la cetogénesis . d)___ Precurso r inmediato de la síntesis de t riac ilg l iceroles. e)___ Fuente c itoplasmática de Ace til CoA para la síntesis de ác idos grasos. f)___ Metabol ito in termediar io de la síntesis de coleste rol . g)___ Produc to de la h id ról is is de tr iac ilg l iceroles en te j ido adiposo cuyo destino es la g luconeogénesis. h)___ Efector alosté rico pos it ivo de la enz ima reguladora de la s íntes is de ác idos grasos. i)___ Inhib idor de la enz ima reguladora de la s íntes is de colesterol . j )___ Metabol ito común a la sín tesis de tr iac i lgl iceroles y de fosfá tidos de gl ice rina.

1. Gl icerol . 2. Gl iceraldehido 3P . 3. Coleste rol 4. Ac idos grasos. 5. Acetil Coa. 6. Ac il CoA. 7. Malon il CoA. 8. HMG CoA. 9. Citra to. 10 . Oxaloace tato. 11 . Β- Hidroxibu tira to . 12 -. Diac il -g l ice rol .

13 -. Ma lato. 14 -. P iruvato.

23

5-. Coloque sobre la raya junto a cada enunciado: A) S i corresponde a síntesis de ác idos grasos. B) S i corresponde a β -oxidac ión. C ) S i corresponde a ambos procesos.

a) ___ Proceso re lac ionado con el malon il CoA. b) ___ Proceso re lac ionado con la cetogénesis. c ) ___ Requiere de NADPH.H d) ___ Se producen NADH.H y FADH2 e) ___ Proceso vinculado con el c itrato. f) ___ Proceso vinculado con el Acetil CoA. g) ___ Ocurre en la m itocondria. h) ___ Aumenta en cond ic iones de hipe rgl icem ia. i) ___ Ocurre en hígado . j ) ___ Sus enz imas reguladoras son alostér icas. 6-.Ubique en el o rden apropiado la sigu ien te l is ta de eventos ó reacc iones de la β -oxidac ión. a. ___ Activac ión de los ác idos grasos. b. ___ Hidratac ión. c . ___ Reacc ión de l Ac ilCoA con la carnit ina. d. ___ Deshidrogenación dependien te de FAD. e. ___ Deshidrogenación dependien te de NAD+. f . ___ Regenerac ión del Ac il CoA en la matriz m itocondria l . g. ___ T io l is is . 7-.En la columna derecha aparecen enz imas involuc radas en los procesos de l ipogenésis y de la l ipol is is . Relac iónelas con los correspond ientes enunciados de la columna izqu ie rda .

a) ___ Catal iza la formación de ác ido palm ít ico a par tir de l malonil CoA. b) ___ Presenta regulac ión covalente donde la conformación fosfatada es más ac tiva . c) ___ Presenta mecanismo de regu lac ión por modif icac ión cova lente , a lostér ica y por inducc ión enz im ática. d) ___ Regula la en trada de ác idos grasos a la m itocondria para la β oxidac ión. e) ___ Catal iza una reacc ión c itoplasmática que produce NADPH.H f) ___ Catal iza una de las reacc iones de la β oxidac ión dependiente de NAD+. g) ___ Requiere de NADPH.H para las reacc iones de reducc ión que t ienen lugar durante la s íntes is de l íp idos. h) ___ Part ic ipa en la ac tivac ión de los ác idos g rasos en la célula.

1. AcetilCoA Caboxilasa. 2. Ác ido Graso Sintasa. 3. Gl ice rol Ac il T ransferasa. 4. ATP Citrato L iasa. 5. Enz ima Mál ica. 6. L ipasa Hormonosensib le. 7. Carnit ina palm it il transfe rasa. I . 8. Ac il CoA Deshidrogenasa. 9. Ac il CoA Sintetasa . 10.Glice roquinasa .

24

8-. Para cada una de las enz imas reguladoras de la l ipogénesis d iga si los correspondientes enunciados son ve rdaderos(V) ó fa lsos(F) . I- . La Ace til CoA Carbo xilasa: a. ___ Es activa en forma fosfor ilada. b. ___ Está est imu lada en condic iones de al ta carga energética. c . ___ La fo rma no fosfatada favo rece la po l imer izac ión. d. ___ Es inhib ida por e l malonil CoA. e. ___ Es activada por e l c itrato . II- . La ác ido graso sintasa. a. ___ Es induc ida por la insul ina. b. ___ Está fo rmada por siete subunidades dife ren tes. c . ___ Uno de sus sustratos es el Acetil CoA. d. ___ Es activada por e l NADPH.H e. ___ Presen ta regulac ión por mod if icac ión covalente. 9-. Uno de los s iguientes enunciados sobre la h idró l is is de los tr iac ilg l iceroles es incorrec to . Justif ique. a) ___ Está incrementada en cond ic iones de hipogl icem ia b) ___ Ocurre princ ipalmente en los adipositos. c) ___ Los ác idos grasos pueden se r util izados por el músculo y e l hígado . d) ___ El g l ice rol obtenido puede ser util izado por e l hígado y e l te j ido ad iposo. e) ___ Se regula por la l ipasa hormonosensib le. 10- . Para cada una de las enz imas reguladoras de la l ipol is is d iga s i los correspondientes enunciados son ve rdaderos(V) ó fa lsos(F) . I- . La L ipasa Hormonosensib le ó T riac ilg l icerol L ipasa: a. ___ Es activa en condic iones en las que se l ibera insu l ina . b. ___ Su síntesis se induce por los glucocor t ico ides. c . ___ Presen ta regulac ión a losté rica. d. ___ Sus productos son Ác idos Grasos y Gl icerol . II- . La Carn it ina Palm it il T ransferasa I: a. ___ Regula la entrada a la m itocondria de ácidos grasos ac tivados. b. ___ Se local iza en el lado interno de la membrana in te rna de la m itocondr ia. c . ___ Se activa por e l malonil CoA. d. ___ Catal iza la formación de Ac il Carnit ina . 11- . Selecc ione la a l ternat iva correc ta pa ra cada uno de los s igu ientes p lanteam ientos: 1-. La regulac ión coord inada de la s ín tes is de ác idos grasos y la β -oxidac ión involucra a: a. ___ Malonil CoA. b. ___ Ace tilCoA. c . ___ Citrato. d. ___ Oxa loacetato.

25

2-. Un metabol ito que v incula a l te j ido adiposo con el hígado es: a. ___ Piruva to. b. ___ Lacta to . c . ___ Alanina. d. ___ Gl icerol . 3-. En el hígado se sintet iza y se exporta como combustib le hac ia te j idos extrahepá ticos: a. ___ Ace tona. b. ___ Fosfa to de d ih idroxiacetona. c . ___ Ác ido β -h idroxibut ír ico d. ___ Ace til CoA. 4-. La h id ró l is is de los tr iac ilgl iceroles vincula a l tej ido adiposo y a l músculo a través de: a. ___ Gl icerol b. ___ Gl icerol 3P. c . ___ Ác ido acetil acético. d. ___ Ác idos grasos. 5-. Un metabol ito re lac ionado con la síntesis de ác idos grasos, con la cetogénesis y con la sín tesis de colesterol es: a. ___ HMG CoA. b. ___ Ác ido mevalónico. c . ___ Isopentenil p iro fosfa to . d. ___ ACoA. 6-. Un metabol ito común a la síntesis de tr iac ilg l iceroles y a la síntesis de fosfátidos de gl icerina es: a. ___ Inos ito l . b. ___ Diac ilGl ice rol . c . ___ Esf ingos ina. d. ___ CTP. 7-. Uno de los siguientes am inoác idos vincu la el metabol ismo de los l íp idos con el metabol ismo de los compuestos n itrogenados. a. ___ gl ic ina. b. ___ ác ido aspár t ico. c . ___ ác ido g lu tám ico . d. ___ se rina. 8-. Inc rementa la ac tividad de la enz ima ác ido g raso sintasa: a. ___ NADPH.H b. ___ NADH.H c. ___ Citrato. d. ___ FADH2

26

9-. Un metabol ito común a la s ín tes is de ác idos grasos y a la síntes is de g lucosa es: a. ___ Alanina b. ___ Malonil CoA. c . ___ Ace til CoA. d. ___ Citrato. 10- . Ratas al imentadas con dietas l ibres de grasas estar ían defic ien tes de: a. ___ Esf ingolíp idos. b. ___ Prostaglandinas. c . ___ Colesterol . d. ___ Tr iac ilg l iceroles. 12- . Marque con una cruz los enunc iados que son correctos para los cuerpos cetónicos. a. ___ Inc luyen al ác ido acetil acé tico y a l ác ido β -h idroxibu tír ico . b. ___ Son s in tet izados por e l hígado en cond ic iones de ayuno. c . ___ Pueden se r exc re tados en or ina. d. ___ Aumentan en sangre durante e l estado postabsort ivo. e. ___ Se util izan po r e l cerebro de pac ien tes con diabetes mel l itus descompensada . f . ___ Son u til izados po r el er i troc ito en cond ic iones de ayuno. g. ___ Se util izan en var ios te j idos extra hepáticos con f ines energéticos. h. ___ Se forman a part ir de Ace til CoA. i. ___ Su formación se regula por enz imas de la matr iz m itocondr ia l . j . ___ Est imulan la l iberac ión de insu l ina por las células β del páncreas. 13- .Sobre las pa rt icu laridades híst icas del metabol ismo de los l íp idos coloque sobre la raya jun to a cada enunciado : A-. s i co rresponde a te j ido adiposo . H-. s i corresponde a Hígado . C-. s i corresponde a Músculo Card iaco. a. ___ La l ipasa de l ipoproteínas es induc ida por la insul ina b. ___ Util iza prefe ren temente a los cuerpos cetónicos como fuen te de energía . c . ___ Se sintet iza la m ayor par te del colesterol. d. ___ Se sintet izan los cuerpos cetónicos. e. ___ Sintetiza tr iac ilg l iceroles que salen del te j ido en las VLDL. f . ___ Tej ido espec ia l izado en el a lmacenam iento de tr iac ilg l ice roles. g. ___ Cap ta el colesterol presen te en los Quilom icrones remanentes.

27

14-. En el sigu ien te esquema sobre el metabol ism o de las l ipop roteínas, identif ique el nombre correspondiente a cada uno de los números. . . 15- . Coloque sobre la raya junto a cada enunc iado el nombre de la a l terac ión del metabol ismo de l íp idos que corresponda. a. Enfermedad genética deb ido a un déf ic it de receptores para

LDL._________________ . b. Su causa fundamental es el exceso en la ingesta calórica que conduce a un

desbalance entre la l ipól is is y la l ipogénesis.______________________ . c . Desorden de la pared arter ia l caracter izada por engrosam iento de la ínt ima y

depósito de l íp idos._______________________. d. Esf ingol ip idosis cuya causa es un déf ic it de Hexoam inidasa A

l isosomal .____________________________. e. Hiperl iporoteinem ia en la que están aumentados los quilom ic rones debido a un

déf ic it de Apo CII ó de l ipasa l ipoproteica._________________________ . f . Están aumentados en sangre metabol itos como ác ido acetil acético y ác ido β

h idro xibut ír ico _____________________________ .

(HÍGADO)

(TEJIDOS EXTRA HEPÁTICOS) 7 -.Recepto r para Apo:_____ Endosoma. Colesterol . 8-.________ ________ Enz ima inhib ida.

2 -. Enz im a. 3 -. 4 -. Productos. (MÚSCULO Ó TEJ IDO ADIPOSO )

T ransporte reverso de Coleste rol .

9-. _______________ L ipopro te ína

1-._____________ L ipopro teína R ica en TAG

5-.__________ L ipopro teína .

6-. __________ L ipoproteína .

10-. Apo___y Apo E.

28

16- . En el sigu ien te esquema se representan vías metaból icas de los l íp idos. Coloque sobre la raya junto a cada enunciado el número correspondiente. a . ____ Proceso regulado por la enz ima HMG CoA Reduc tasa. b. ____ Proceso que nunca ocurre en e l hígado. c . ____ Vía fundamental u til izada por el múscu lo cardiaco pa ra obtener energía en

cond ic iones de reposo. d. ____ Part ic ipa la L ipasa Hormonosensib le. e. ____ Se p roduce NADH.H y FADH2. f . ____ Proceso regulado por la Carn it ina Palmit il T ransferasa I. g. ____ Proceso en cuya pr im era etapa se p roduce malon il CoA. h. ____ Proceso exc lusivo de l hígado . i. ____ Vía fundamental de l músculo esquelético para ob tener energía . j . ____ Proceso regulado por la enz ima Ace til CoA Carboxilasa.

Triaci lg liceroles

Ácidos Grasos

Aceti l CoA .

Cuerpos Cetónicos

Colestero l.

1

2 3

5 6

4

29

2.2-. EJERCICIOS DE DESARROLLO. 1-. Expl ique la func ión de las siguientes b iomoléculas en el proceso de digestión de los l íp idos d ietét icos : a. L ipasa pancreática. b. Col ipasa. c . Sales Bil iares. 2- ¿Qué prop iedades hacen de los tr iac ilg l iceroles poseer una mayor ef ic ienc ia que el g lucógeno en el almacenam iento de energía 3-. Cuando en la célu la hay un elevado potenc ia l fos fa to , se inhibe la enz im a Isocítr ico Desh idrogenasa del c ic lo de Krebs, con e l consiguiente incremento de c itrato. E xpl ique a n ivel m olecular como se encontrará la l ipogénesis en estas cond ic iones. 4-. A un cul t ivo de hepatoc itos se le ad ic ionó una dosis de la hormona glucagón. Minu tos después se encon tró un incremento in tracelu lar de: a) Ace tilCoA . b) NADH.H y FADH2. Expl ique estos resultados a n ivel mo lecular. 5-. A un cul t ivo de hepatoc i tos se le adic ionó sufic ien tes nu tr ientes en el medio en atmósfera de CO2 radioactivo (C1 4) . Un t iempo después se detec tó la presenc ia de tr iac ilg l iceroles sin trazas de radiactividad; s in em bargo a l repetir e l e xperimento en una atmósfera enriquec ida en nitrógeno (caren te de CO2) los n iveles de TAG en los hepa toc i tos pe rmanecieron constantes. E xpl ique los resul tados encontrados en ambos experim entos. 6. A un anim al de experimen tac ión se le inyectó vía intramuscula r una dosis de g lucagón. Minutos después se encontró un incremento de las concen trac iones plasmáticas de ác idos grasos, comparado con un m inuto antes de la inyecc ión . Expl ique este resul tado a n ivel molecular . 7-. A un anim al de e xperimentac ión se le adm inis tró vía in travenosa, una sobredosis de g lucosa . Minu tos después se encontró un incremento de las concen trac iones plasmáticas de tr iac ilg l iceroles, comparado con un m inuto antes de la inyecc ión . Expl ique este resul tado a n ivel molecular

30

8-. Anal ice las consecuenc ias que sobre un animal de experimentac ión tendr ía una mutac ión que : a. Im pide la acc ión de las fosfoproteínas fosfatasas sobre la AcetilCoA Carboxilasa. b. La pro teína Quinasa A no reconoce a la L ipasa Hormonosensib le. c . La Carnit ina Pa lm it il T ransfe rasa 1 , no reconoce a la carnit ina como uno de sus

sustra tos. *9- . La def ic ienc ia de la ac tividad de la Carni t ina Pa lm itil T ransfe rasa 1 en músculo humano se cons idera que no es compatib le con la vida po r lo que hasta el momento no se ha detectado caso c l ín ico desc rito en la li tera tura. S in embargo una def ic ienc ia de esta enz ima en h ígado causa h ipogl icem ia y reducc ión de los n iveles de cuerpos cetónicos en sangre. Expl ique las causas de estos síntomas. 10- . Los pac ientes con D iabetes mell itus t ipo I, presen tan elevados niveles de glucagón en sangre . Expl ique a n ivel molecular como se relac iona este hecho , con la pérdida de peso que se observa en dichos pac ientes. 11- . En condic iones metaból icas que favorecen la síntesis de ác idos g rasos, se inhibe de fo rma coord inada la β oxidac ión. Expl ique este hecho a n ivel molecular . 12- Discuta la siguien te af irm ación : “Después de una dieta rica en glúc idos se e levan los n iveles de Acetil CoA e incrementan la b iosín tesis de cuerpos cetónicos ”. 13- . El co leste rol es un l íp ido de 27 átomos de carbono de gran importanc ia médica y b io lógica.

a) ¿De que molécula provienen los carbonos de l colesterol?. Cite la enz ima reguladora de la s ín tes is de colesterol .

b) ¿En qué te j ido ocu rre mayor itar iamente la síntes is de colesterol y cual es su local izac ión subce lular .

c ) ¿Cuál es e l papel de las LDL en la redistr ibuc ión de coleste rol en el o rganismo? d) ¿Cuál es la importanc ia b io lógica de la b iosíntesis de co leste rol? e) Expl ique por qué a los pac ien tes con niveles p lasmáticos de coleste rol

e levados, se le recom ienda la ingestión de die tas bajas en glúc idos.

31

14- . A un animal de e xper imentac ión se le sum inistró como par te de su d ie ta coleste rol unifo rmemente marcado con Carbono 14 y tr iac ilg l iceroles también marcados unifo rmemente con Carbono 14. Horas después se sac rif icó a l animal y se encontró: a. Sales b il iares marcadas en intest ino. b. Acetil CoA marcado en te j ido muscular. c . T riac ilg l iceroles marcados en te j ido adiposo. Expl ique estos resultados hac iendo re fe renc ia a l metabol ism o de l ipoproteínas. 15- . En un laboratorio de ingen ie ría gené tica se desarro lló una espec ie de ratones que presen ta una baja expresión de la enz ima Lec it in Colesterol Ac il T ransferasa (LCAT). Estos animales desde muy jóvenes, desarro l lan severos síntomas de aterosclerosis. Expl ique las afectac iones sobre el metabol ismo de las l ipoprote ínas y d iga la re lac ión con el desa rro l lo de la enfe rmedad. 16- . Anal ice las consecuencias que sobre el metabol ismo de las l ipoproteínas de un individuo tendr ía un déf ic it de:

a) L ipasa Lipopro te ica. b) Ac il CoA Colesterol Ac il T ransferasa .( ACAT). c) Pro teína Transfe ridora de Esteres de Colesterol . d) Recepto res para Apo- B100. e) Apo- E.

17- . Una joven obesa oye dec ir a unos estudiantes de medic ina que los carbohidratos (g lúc idos) son los nutr ientes que más contribuyen al incremen to de peso corporal . S in consul ta r a su méd ico, dec ide someterse a una dieta que contemple solo l íp idos y pro teínas. Días después se presenta en consul ta con trastornos de conc ienc ia. Los exámenes de laboratorio muestran la gl icem ia d ism inu ida y la p resenc ia de cuerpos cetónicos en or ina. Como tratam iento el méd ico le ind ica un suero glucosado vía in travenosa y el cuadro desaparece a las pocas horas. Justif ique metaból icamente el cuadro c l ín ico del pac ien te y su respuesta al tra tamien to . 18- . Ni e l hígado, n i los er itroc itos u t il izan a los cuerpos cetónicos como fuente de energía? ¿Por qué? *19 -. En un labo rator io de qu ím ica fa rmaceút ica, se obtuvo a par t ir de una plan ta, un princ ip io ac tivo que se une al s it io a lostérico de la enz ima carn it ina palm it il transfe rasa 1, pero sin lograr el e fec to inhib i to r io del malonil CoA sobre esta enz im a. ¿Tendría d icha sustanc ia a lguna perspec tiva pa ra se r ut il izada en e l tratam iento de la obesidad? Expl ique su respuesta.

32

RESPUESTAS : METABOLISMO DE LÍPIDOS.

2.1-. EJERCICIOS DE TEST. 1-. a) V b) V c ) F, ác idos grasos esenc ia les. d) V e) V f) F, l ipasa panc reática . g ) V h) F, 2 monoacilg l ice rol . 2-. a) 4 b) 3 c ) 2 d ) 2 e) 3 f ) 2 g) 1 3-. a) 7 b ) 5 c ) 11 d) 6 e) 9 f) 8 g) 1 h ) 9 i) 3 j ) 12 4-. a) VLDL b) LDL. c) LDL. d) HDL e) HDL f) LDL g) HDL 5-. a) C b) B c) A d) B e ) A f ) C g) B h) A i ) C j ) A 6-. a) 1 b ) 5 c ) 2 d) 4 e) 6 f ) 3 g) 7 7-. a) 2 b ) 6 c ) 1 d) 7 e ) 5 f ) 8 g ) 2 h) 9 . . 8-. I- . a ) F b) V c) V d) F e) V. II- . a ) V b) F c) V d) V e) F

33

9-. Es incorrecto el inc iso d. El g l icerol obtenido no puede ser util izado por el te j ido adiposo ya que este carece de la enz im a gl iceroquinasa para su activac ión a g l ice rol 3P. 10- . I- . a) F b) V c ) F d) F II- . a ) V b) F c) F d) V 11- . 1) a 2) d 3 ) c 4) d 5) a 6) b 7) d 8) a 9) d 10) b 12- . Marcar con una cruz los inc isos: a, b, c , g, h, j . 13- .a) A b) C c) H d) H e) H f ) A g ) H 14- . 1-. VLDL 2-.L ipasa l ipop roteica . 3-. Ac idos Grasos. 4-. Gl icerol . 5-. IDL. 6-. LDL. 7-. Apo B-100. 8-. HMG CoA Reductasa. 9-. HDL. 10- . Apo CII. 15- . a. Hipercolesterolem ia Fam il iar. b. Obesidad. c . Ate roesclerosis. d. Tay Sach. e. Hiperl ipem ia tipo I (e xógena). f . Cetosis 16- . a) 4 b ) 6 c ) 6 d ) 1 e) 2 f) 2 g) 3 h ) 5 i ) 2 j ) 3

34

RESPUESTAS A LOS EJERCIC IOS DE DESARROLLO. 1-. a) La func ión de la l ipasa panc reá tica en la d igest ión de los l íp idos es la h id ró l is is de los tr iac ilg l ice roles en intest ino para dar como productos ác idos grasos y 2 -monoacilg l icerol . b) La func ión de la col ipasa es activar a la l ipasa panc reática . c) La func ión de las sales b il iares es favorecer la emuls ión de los l íp idos y activar a la l ipasa panc reá tica de modo que hacen más e fic ientes la d igestión y absorc ión de los l íp idos de la d ieta. 2-. Los tr iac ilg l iceroles a d iferenc ia del g lucógeno son hidrofóbicos por lo que se a lmacenan en forma anh id ra. Además los ác idos grasos p resentan un estado de reducc ión re lativam ente e levado po r lo que aportan mayor cantidad de calorías po r unidad de masa que los glúc idos (9 kca l/g vs 4 kcal /g ). Po r ú l t imo la exis tenc ia del te j ido adiposo cuya func ión fundamental en el a lmacenam iento de l íp idos. 3-. Cuando se acumula el c itrato en la m itocondr ia este sale a l c itosol donde es la fuente de ACoA, precursor de la s íntes is de ác idos grasos. Además e l c itrato es un efec tor a lostérico pos it ivo de la AcetilCoA Carboxilasa princ ipal enz im a reguladora de la síntes is de ác idos g rasos. Luego en estas condic iones estar ía aumentada la l ipogénesis . 4-. La hormona glucagón t iene receptores de membrana acoplados a proteína G en célu las hepáticas. Cuando la hormona se une al recepto r a través de un mecan ismo de transducc ión de señales aumentan las concentrac iones de AMPc que ac tiva a la Pro teína Quinasa A. Esta enz ima cata l iza la fosforilac ión de la L ipasa Hormonosensib le o T riac ilg l icerol l ipasa, p rinc ipa l enz im a reguladora de la l ipól is is, la que estar ía en su con formación más activa. En la segunda e tapa de la l ipól is is (β oxidac ión) se produce Acetil CoA, NADH.H y FADH2. Por o tro lado , la entrada de ác idos g rasos activados a la m itocondria para la β oxidac ión, estaría favorec ida ya que en estas cond ic iones está d ism inu ida la formación de malonil CoA inhib ido r de la Carn it ina Palm it il T transferasa 1, 5-. En e l primer exper imento a l sum in is trar los nutr ientes a l cul t ivo de hepatoc itos se favorece el ca tabol ismo de la g lucosa que p roporc iona los metabol itos Ace til CoA y Fosfato de Dih idro xiacetona a part ir de los cuales se s in te t izan los precursores inmediatos del proceso de l ipogénesis. Además se produce NADPH (c ic lo de las pentosas y enz ima mál ica ). Al m ismo t iempo la acumulac ión de c itrato provoca activac ión de la enz ima Ace til CoA Carbo xilasa que emplea e l CO2 en la p roducc ión de Malonil CoA, e l cual es sustrato de la ác ido graso sintasa en la b iosín tesis de ác ido grasos. Estos ác idos grasos activados serán usados conjun tamente con e l Gl ice rol · Fosfato en la síntesis de TAG. Es im portante aclara r que los TAG ob ten idos no se encuentran marcados radiactivam en te pues el CO2 se emplea en la activac ión del A CoA y es l iberado durante la síntesis del ác ido graso al medio. En el segundo caso no se produce la s íntes is de TAG pues no se puede obtener Malon il CoA al esta r en déf ic it e l CO2.

35

6-. El glucagón t iene receptores en te j ido adiposo donde se almacenan los tr iac ilg l iceroles. Como se exp l icó en la respuesta 5, e l g lucagón vía AMPc favorece la forma fosfa tada de la L ipasa Sensib le a Hormonas favorec iendo un estado más ac tivo. Esta enz ima regu la la h idró l is is de los tr iac ilg l iceroles cuyos p roductos son ác idos grasos y g l icerol que sa len a la sangre con diferen tes destinos. Esto expl ica e l incremento de las concentrac iones p lasmáticas de ác idos grasos. 7-. Al aumentar la g lucosa en sangre se estimula la l ibe rac ión de insul ina por la células β del páncreas. En estas condic iones se ac tiva la g lucól is is que provee metabo l itos e l Ace til CoA y Fosfato de Dih idroxiacetona, a par t ir de los cua les se s intet izan los precursores inmediatos de la s ín tes is de tr iac ilg l iceroles. La insu l ina a través señal izac iones que involucran las fosfop roteínas fosfatasas favo rece la conformación más activa de la Acetil CoA Carboxilasa (no fosfatada). Po r o tro lado , la insul ina induce la síntesis tan to de Acetil Coa carboxilasa como de Ac ido Graso Sin tasa. Esto expl ica un incremento en la síntesis hepática de tr iac ilg l iceroles que salen del tej ido formando par te de las VLDL. 8-. a. Se p ierde el mecanism o de regulac ión por m odif icac ión covalente de la enz ima Acetil CoA Carboxilasa que no se desfosforila po r lo que no pasa a su conformación más activa en respuesta a la insul ina que se l ibe ra en condic iones en las que hay d ispon ib il idad de sustratos pa ra la l ipogénesis . b. Se p ierde el mecanism o de regu lac ión por m odif icac ión cova lente de la L ipasa hormosensib le que no se fosfor ila por lo que no pasa a su conformación más activa en respuesta a l g lucagón (ó la adrenal ina) que se l iberan en condic iones en las que hay demandas de ác idos g rasos para la obtenc ión de AT P. c . No se p roduce la Ac il Carnit ina po r lo que la entrada de los ác idos grasos a la m itocondr ia de cadena media y cadena larga vía carnit ina se encontra rá d ism inuida lo que dism inuye la β oxidac ión. 9-. Esta enz im a fac il ita y regula la entrada a la m itocondr ia de ác idos grasos de cadena larga , a l cata l izar la formación de Ac il Carn it ina. Un fa l lo en la formac ión de tales b iomolécu las s ignif ica que los ác idos grasos no están disponib les par su o xidac ión y la cons iguiente p roducc ión de ATP. El músculo en reposo, en ejerc ic io ó en ayunas dependen de los ác idos grasos como fuente de energía po r lo que la imposib il idad de su ut il izac ión inter f iere en las func iones celu la res. De igual manera esta ría afectada la β oxidación en hígado. El Ace til CoA producto de la β oxidac ión es necesario para la síntesis de cuerpos ce tónicos, po r lo que dism inuyen estos metabol itos . Algunos te j idos como el músculo cardiaco que u til izan normalmente a los cuerpos cetónicos como fuente de energía, t ienen como a l ternat iva a la glucosa en estas cond ic iones.

36

10- . El g lucagón vía AMPc, favorece la forma fosfatada (más activa) de la L ipasa Hormonosensib le enz ima que regula la h idró l is is de los tr iac ilg l iceroles y es la enz im a marcapaso de la l ipól is is . Al m ism o t iempo el glucagón provoca que los n iveles de Malonil CoA se mantengan dism inuidos po r inhib ic ión sobre la Acetil CoA Carboxilasa, lo que favorece la B oxidac ión de los ác idos g rasos en el organismo. En tonces la perdida de peso puede expl icarse por la d ism inuc ión de los tr iac ilg l iceroles a lmacenados. 11- . La síntesis de ác idos grasos en su primera etapa produce malonil CoA en la reacc ión cata l izada po r la Acetil CoA Carboxilasa. El malonil CoA es un inh ib idor de la Carn it ina Palm it il T ransferasa 1, enz ima reguladora de la β oxidac ión. 12- . Los cuerpos cetónicos se s in tet izan produc to de una acumulac ión hepát ica de Acet il CoA Después de la ingestión de una dieta r ica en glúc idos se l ibera insul ina ho rmona que estimula procesos anaból icos como la síntes is de ác idos grasos y de coleste rol procesos que consumen Acetil CoA. En estas condic iones está depr im ida la β oxidac ión de ác idos grasos por lo que no es signif icativa la producc ión de Acetil CoA por esta vía, por lo que en este caso esta ría d ism inuida la ce togénesis 13- . a. Los 27 átomos carbono del colesterol provienen del grupo acet ilo del ACoA. La enz ima reguladora es la HMG CoA Reduc tasa. b. La esteroidogénesis ocu rre mayorita r iamen te en el hígado . Es un proceso c itop lasmático. c . Las LDL transportan la mayor parte del colesterol que c ircula en sangre, llevando el colesterol desde e l hígado hac ia los te j idos extrahepát icos. d. A par tir del colesterol se sintet izan el resto de los estero ides como los g lucocort ico ides, los m ineralocor tico ides, los andrógenos y los estrógenos. También el colesterol forma par te de las membranas bio lógicas. e. Porque a part ir de los g lúc idos se fo rma el Acetil CoA y NADPH, sustra tos en la síntes is de colesterol . Además se d ism inuye el efecto de la insul ina que favorece la forma no fosfatada de la HMG CoA Reductasa (más activa) enz ima reguladora de esta vía metaból ica. Por tanto una dieta baja en g lúc idos d isminuye la formación endógena de colesterol .

37

14-. Los l íp idos de la d ieta salen del in testino hac ia la sangre formando par te de los quilom ic rones, l ipop roteínas con un al to contenido de triac ilg l iceroles. Estos tr iac ilg l iceroles son degradados en músculo y te j ido adiposo por acc ión de la l ipasa l ipop roteica ( induc ida po r insul ina) dando como productos ác idos g rasos y g l ice rol . El destino de los ác idos grasos en músculo es la β oxidac ión lo que expl ica la presenc ia de Acetil CoA marcado en te j ido muscula r. Por su par te en te j ido adiposo estos ác idos grasos se u til izan en la s íntes is de tr iac ilg l iceroles lo que expl ica la p resenc ia de estos l íp idos marcados en este te j ido . La h idró l is is de los qu ilom icrones produce el quilom ic rón remanen te enriquec ido en co leste rol . El quilom ic rón remanen te es captado por el hígado mediante un receptor para Apo E e h idro l izado por la L ipasa Hepática de Lipoproteínas, Es así como l lega a l hígado el colesterol p roceden te de la d ieta . Uno de los destinos del coleste ro l en este te j ido es la síntesis de los ác idos b il iares que salen a l in test ino en la b il is . E sto expl ica la presenc ia de sales b il iares marcadas en intestino. 15- . Las HDL se sintet izan en intest ino e hígado en fo rma de HDL nac ientes. En los tej idos extrahepá ticos captan colesterol que se une a la porc ión polar exte rna , donde son ester if icados por la Lec it in Co leste rol Ac il transferasa (LCAT). Esto les perm ite pasar al núcleo apola r de la l ipoprote ína y que nuevas m oléculas de colesterol se unan a la superf ic ie externa. De este modo las HDL nac ien tes se van convir t iendo en HDL maduras. Estas HDL transfieren esteres de co leste rol a o tras l ipoprote ínas, por lo que direc ta ó indirec tamente trasportan el colesterol desde te j idos extrahepáticos hac ia e l hígado . Una d ism inuc ión de HDL está asociado al inc remento de la LDL en sangre incrementando el r iesgo de ateroesc le ros is . 16- . a. Un dé fic it de l ipasa l ipoprote ica im pl ica que se afecte e l me tabol ismo de los quilom ic rones y de las VLDL l ipoprote ínas que transpor tan tr iac ilg l iceroles los que son hidro l izados en músculo y te j ido ad iposo por acc ión de dicha enz ima. De hecho, la h iper l ipem ia t ipo I puede deberse a un dé fic i t de l ipasa l ipoproteica. b. Un défic i t de la enz ima Acil CoA Co lesterol Ac il T ransferasa.(ACAT) afecta la ester if icac ión del coleste rol que l lega con las LDL a los te j idos e xtrahepáticos. c . Un déf ic i t de la Pro teína Transfer ido ra de Esteres de Colesterol afecta a l metabol ismo de las HDL ya que dicha enz ima pa rt ic ipa en la transfe renc ia de ésteres del colesterol desde las HDL hac ia otras l ipoproteínas como las IDL y lo quil im icrones remanentes. d. Las LDL son captadas en tej idos e xtrahepáticos med ian te recep tores pa ra Apo-B 100. Un déf ic it de estos receptores afecta la captac ión de las LDL en te j idos per ifér icos, las que aumentan en sangre lo que eleva el r iesgo de aterosc lerosis. e. Los quilom ic rones remanentes así como las IDL son captados po r e l hígado a través de receptores para Apo E. Un défic i t de esta apoprote ína im pl ica ría una def ic iente depurac ión de los remanentes de l ipoprote ínas.

38

17- . La joven presen ta un cuadro de cetosis que ocurre cuando hay un desbalance entre la cetogénesis en hígado y la cetol is is en otros te j idos. La el im inac ión de los g lúc idos de la d ieta conduce a una hipogl icem ia con el consiguiente aumento en sangre de la hormona glucagón . En estas condic iones se activa la l ipasa hormosensib le po r lo que aumenta la h id ró l is is de tr iac ilg l iceroles y con el lo la d ispon ib il idad de ác idos g rasos para la β oxidac ión por lo que aumenta el Acetil Coa CoA. Para que este Ace til CoA entre a l c ic lo de Krebs, se necesita de ác ido oxaloacético metabol ito comprometido en este caso con la gluconeogénesis y cuya formación a par tir del ác ido p irúvico proveniente de la g lucosa , está afec tada. Por tan to habrá un e xceso de Ace til CoA que no ing resa al c ic lo de Krebs, a part ir del cual se forman los cuerpos cetónicos. El aumento de cuerpos cetónicos en sangre (h ipe rce tonem ia) conduce a su e xcrec ión por la o rina (ce tonuria) . Al sum inistra rle g lucosa se l ibera insul ina con lo que aumenta la g lucól is is y d ism inuye la l ipól is is po r lo que desaparece el cuadro de cetosis. 18- . El hígado carece de la enz ima tioforasa una de las impl icadas en la cetol is is . En los e ritroc itos no ocurre la β oxidac ión po r carecer de m itocondrias. 19- . La Carn it ina Palm it il T ransferasa I, regula la entrada de ác idos grasos act ivados a la m itocondr ia para la β oxidac ión. Cuando aumenta la s íntes is de ác idos grasos se forma el malon il CoA que inhibe a la Carnit in a Palm it il transferasa 1 enz im a reguladora de la β oxidac ión. Por e l lo en cond ic iones que favo rece la s íntes is de ác idos grasos se l im ita su degradac ión. De apl ica rse el pr inc ip io ac tivo se p ierde esta regu lac ión coordinada por lo que en la medida que se forman ác idos g rasos estos se catabol izan, lo que sería una l im itante para la l ipogénesis. La obesidad se debe a una l ipogénesis incrementada en relac ión con la l ipó l isis , por lo que este pr inc ip io act ivo incrementaría la segunda a expensas de la pr im era, favo rec iendo la d ism inuc ión de peso del individuo .

39

3-. METABOLISMO DE COMPUESTOS NITROGENADOS. 3.1-. Ejercicios de test. 1-. Sobre nu tr ic ión de pro te ínas complete los s igu ientes espac ios en blanco: a. Las enz imas digestivas que hidro l izan enlaces peptíd icos en el in ter ior de las pro teínas d ie té t icas se denominan____________________. b. Una proteína con poca susceptib il idad para ser degradada por las enz imas pro teolít icas d igestivas, es una p roteína con baja ___________________ c . Dos de los facto res que modif ican los requerim ientos cuant itat ivos de pro te ínas en el humano son ______________________ y _____________________ . d. Cuando una proteína contiene los am inoác idos esenc ia les, en cantidades iguales o superiores a la proteína de re fe renc ia FAO, su valo r b io lógico es ______________. e. Los am inoác idos esenc ia les que en una pro teína incompleta están en menor cantidad que en la proteína FAO, se denominan_______________________. f . La cal idad de una p roteína está determ inada po r e l contenido de _______________ y por la __________________. 2-. Sobre e l papel de los am inoác idos en el metabol ismo de los compuestos n itrogenados y sus vínculos con otras áreas metaból icas, responda verdadero (V) ó falsos (F) en cada una de las siguientes proposic iones.

a) _____ El ác ido aspár tico , la g lu tam ina y la glic ina son precursores en la síntesis de los nucleó tidos purín icos.

b) _____ Los precurso res de los nucleótidos p irim id ín icos son el ác ido aspárt ico y e l ca rbam il fos fa to.

c) _____ La s ín tes is del grupo hemo com ienza con una reacc ión de condensac ión entre el succ in il CoA y la a lan ina .

d) _____ El ác ido glutám ico canal iza el grupo am ino de otros am inoác idos hac ia el c ic lo de la urea.

e) _____ Los ca rbonos del ác ido aspárt ico pueden aparecer en los cuerpos cetónicos.

f) _____ La gl ic ina , la a rg in ina y la me tion ina part ic ipan en la sín tesis de creatina . g) _____ La creatina se forma exc lusivamente en e l músculo. h) _____ A lgunos am inoác idos se conside ran claves en el metabol ismo po rque no

es pos ib le su s íntes is en los mam ífe ros. i) _____ En las reacc iones de transdesam inac ión está presente el ác ido

g lutám ico. j ) _____ Algunos carbonos p rovenientes de la t irosina pueden aparecer en la

g lucosa y otros en los cuerpos cetón icos.

40

3-. Sobre e l metabo l ismo de am inoác idos, selecc ione la a l ternat iva correc ta pa ra cada propuesta . a) El am inoác ido con un papel cen tra l en el transporte de amoniaco hasta h ígado y riñón es: 1. ___ Asparagina. 2. ___ Met ionina. 3. ___ Glutam ina. 4. ___ Val ina. b) El am inoác ido que apor ta d irectamen te uno de los n itrógenos de la urea por se r a l imen tador del c ic lo es: 1. ___ Äc ido aspár tico . 2. ___ Argin ina. 3. ___ Gl ic ina. 4. ___ Ser ina. c ) La enz ima que desempeña un papel cen tra l en e l metabol ismo de am inoác idos es: 1. ___ Glutám ico Oxaloacético T ransam inasa. 2. ___ Glutám ico Pirúvico T ransam inasa. 3. ___ L Glutám ico Deshidrogenasa. 4. ___ L- Glutám ico Descarboxilasa. d) El cetoác ido de l ác ido áspar t ico es precursor para la síntesis de: 1. ___ Glucosa. 2. ___ Äc ido β H idroxibut ir íco. 3. ___ Colesterol . 4. ___ Met ionina. e) La gl ic ina, la g lutam ina y e l ác ido aspár t ico son precu rso res para la síntesis de: 1. ___ Nuc leótidos Purín icos. 2. ___ Nuc leótidos Pir im idín icos. 3. ___ Porf ir inas. 4. ___ Creatina. f) La mayoría de los am inoác idos puede l iberar su grupo am ino en forma de amon íaco mediante reacc iones: 1. ___ Desam inac ión oxidat iva. 2. ___ Desam inac ión no o xidat iva . 3. ___ Transam inac ión . 4. ___ Transdesam inac ión. g) El cofactor que par tic ipa en las reacc iones de transam inac ión es: 1. ___ NAD+. 2. ___ Fosfa to de Pir ido xal . 3. ___ NADP 4. ___ S- Adenosil Metion ina. h) La princ ipal fuen te de nitrógeno metabol icamente ú til pa ra el hombre proviene de : 1. ___ Nuc leótidos. 2. ___ Am inoác idos. 3. ___ Urea. 4. ___ Amon iaco.

41

4-. Sobre el metabol ismo de los am inoác idos comple te los s iguientes espac ios en blanco . a. Dos procesos que apor tan am inoác idos a l pool de estos metabol i tos son ________________ y _________________. b. La func ión del catabol ismo de am inoác idos es fundamentalmente ________________. c . La p rinc ipa l enz im a que cata l iza la desam inac ión oxidativa de am inoác idos es _________________. d. La descarboxilac ión de am inoác idos da como productos ___________________. e. En la desam inac ión o xidat iva e l grupo am ino se l ibera en fo rma de _____________ . f . Un am inoác ido cetogenético es ___________________ . g. Los am inoác idos esenc ia les no se s in te t izan en nuestro o rganismo po r la im posib il idad de sintet izar los correspondientes _____________________________. 5-. El amoniaco es una sustanc ia tó xica espec ia lmente para e l sistema nervioso central por lo que e l organismo dispone de ef ic ientes mecan ismos de el im inac ión. Coloque sobre la raya, jun to a cada enunciado : H, s i corresponde a e l im inac ión hepát ica. R, s i corresponde a e l im inac ión rena l d irecta . A, s i corresponde a ambos mecanismos. a. ___ El amoniaco se el im ina en fo rma de sales de amonio. b. ___ En su etapa f inal se produce a rgin ina que al h idrol izarse l ibera urea. c . ___ Part ic ipan los am inoác idos o rn it ina y c itr u l ina . d. ___ Depende del equil ibr io ác ido básico , por lo que es l im itado . e. ___ Se regula por la ca rbam il fos fato sintetasa 1. f . ___ El grupo am ino de cualquier am inoác ido puede incorporarse al p roceso a través del ác ido g lutám ico. g. ___ Se incorpo ra amon iaco transpor tado por la glutam ina desde diferen tes te j idos. h. ___ Los p roductos f inales del p roceso se excretan por la or ina. i. ___ El ác ido aspárt ico es uno de los am inoácidos a l imentadores del p roceso .

6- Uno de los siguientes procesos vincula e l metabo l ismo de los compuestos n itrogenados con el Cic lo de Krebs. Justif ique su elecc ión . 1.____ Síntes is de po rf ir inas. 2.____ Síntes is de creatina. 3.____ Síntes is de nuc leótidos pur ín icos. 4.____ Síntes is de nuc leótidos p ir id ín icos.

42

7-. Anal ice el s iguiente esquema sobre el me tabol ismo de am inoác idos y asigne el nombre correspondiente a cada número: 8-.Sobre el me tabol ismo de los compuestos n itrogenados coloque jun to a cada enunciado:

1-.Si solo es correcta la a l te rna tiva 1 2-. S i so lo son correc tas las a l ternativas 1y 2. 3-. S i son correc tas las al ternativas 1,2 y 3 . 4-. S i son correc tas las cuatro a l te rnativas.

a) ____ Es am inoác ido g lucogenético: 1. a lanina. 2. ác ido aspár tico. 3. ác ido g lutám ico. 4. leuc ina.

b) ____ En el humano es esenc ia l e l aminoácido . 1. Leuc ina. 2. L is ina. 3. His t id ina. 4. Fenila lanina.

c ) ____ La transam inac ión de un interm ediario del c ic lo de Krebs puede resultar en la formación de: 1. ác ido aspár tico. 2. ác ido g lutám ico. 3. a lanina. 4. ser ina.

2: __________ Cofactor 3:___________ Enzima

1:________ cetoác ido

alanina Ác ido α ceto glutárico.

5 :________ ________ Enzima.

6:_______ Producto .

7:______ Produc to de exc reción n itrogenada mayo rita rio .

4:__________ aminoácido .

43

d) ____ La gl ic ina part ic ipa en la s ín tes is de: 1. Nucleótidos pu rín icos. 2. Nucleótidos p ir im idín icos. 3. Por f ir inas. 4. Crea tina.

e) ____ El transpor te de amoniaco hac ia e l riñón para la exc rec ión renal d irecta se da a través de: 1. Glu tam ina . 2. Alanina. 3. T iros ina . 4. Fenila lanina.

f) ____ Es un am inoác ido intermediario del c ic lo de la urea.

1. Arg in ina . 2. Ornit ina. 3. Citru l ina . 4. Ac ido aspárt ico.

g) ____ Part ic ipa en la síntesis de nucleótidos pur ín icos:

1. Gl ic ina. 2. Glu tam ina . 3. Aspárt ico. 4. Alanina. h) ___ Es p roducto del catabol ism o de los nuc leótidos pur ín icos: 1. Ác ido úr ico. 2. Amoniaco . 3. β a lanina. 4. Urea . i) ____Uno de los n itrógenos de la u rea p rov iene siem pre de: 1. Ác ido aspárt ico. 2. Gl ic ina. 3. Alanina. 4. Ser ina . j ) ____El esqueleto carbonado de los nuc leótidos p ir im id ín icos proviene de: 1. Ác ido aspárt ico. 2. Carbam il fosfato . 3. Gl ic ina. 4. Glu tam ina .

44

9-. Acerca de la ence falopatía hepática, co loque sobre la raya, junto a cada enunc iado según corresponda alguna de las opc iones que se muestran a continuac ión: A-. S i se encuen tra aumentado. D-. S i se encuentra d ism inuido. N-. S i no se afecta.

a) _____ excrec ión de sales de amonio en o rina. b) _____ entrada de am inoác idos aromáticos al cerebro. c) _____ concentrac ión de insul ina en sangre. d) _____ catabo l ism o del grupo hemo. e) _____ formación del neuro transmisor GABA. f) _____ entrada al músculo de am inoác idos de cadena ram if icada. g) _____ excrec ión de u rea en orina. h) _____ ác ido α ceto glutárico en cerebro . i) _____ concentrac ión de glutam ina en sangre. j ) _____ sín tesis de melanina.

10- . Acerca de la fenilcetonur ia c lásica coloque sobre la raya , junto a cada enunc iado: A-. S i se encuen tra aumentado. D-. S i se encuentra d ism inuido. N-. S i no se afecta.

a) _____ concentrac ión de fenila lan ina en l íquidos corporales. b) _____ excrec ión en o rina de ác ido fen ilacético . c) _____ hid roxilac ión de la fenila lanina. d) _____ transam inac ión de la fen ila lanina . e) _____ excrec ión de u rea en orina. f) _____ conjugac ión de la b il irrubina . g) _____ sín tesis de melanina. h) ___-_ act ividad de la t iros inasa .

11- . En un pac iente con Hepa ti t is B prediga si los s iguientes indicadores están aumentados (A), d isminu idos (D) ó no se afectan (N).

a) ____ Este rco rbil inogeno fecal . b) ____ Bil ir rubina d irec ta en sangre. c) ____ Fosfatasa Alcal ina. d) ____ GPT . e) ____ Hemoglobina. f) ____ Producc ión de b il irrubina. g) ____ GOT

45

12-. En un pac iente con Ic ter ic ia debida a una L it ias is b il iar , prediga si los sigu ientes ind icadores están aumentados (A), d isminu idos (D) ó no se afectan (N). a. ____ Este rcobil inógeno feca l. b. ____ GOT c. ____ Bil ir rubina d irec ta en sangre. d. ____ Fosfatasa Alcal ina. e. ____ Síntes is de b il ir rub ina. f . ____ Conjugac ión de la b il ir rubina. g. ____ GPT 13- . En un pac iente con Sic lem ia, prediga si los s iguientes indicadores están aumentados (A), d isminu idos (D) ó no se afectan (N). a. ____ Este rcobil inógeno feca l. b. ____ Hemoglobina. c . ____ Conjugac ión de la b il ir rubina. d. ____ GOT. e. ____ Bil ir rubina Ind irec ta. f . ____ Producc ión de b il irrubina. g. ____ Fosfatasa Alcal ina. 14- .Coloque sobre la raya junto a cada enunciado : A : s i corresponde a Déf ic it de g lucosa 6P Desh id rogenasa. B : s i corresponde a Íc tero Fis io lógico del Rec ién Nac ido C: s i corresponde a Cirros is D: s i corresponde a neoplasia en la cabeza del páncreas. a. ___ Presenta colu ria y acol ia. b. ___ Presenta b il ir rubina indirec ta aumentada y p leyocrom ía fecal. c . ___ Está d ism inuida la conjugac ión de la b il ir rubina . d. ___ Están aumentadas la GOT y la GPT . e. ___ Presenta colu ria y la GOT y GPT en el rango normal. f . ___ Es un Ic tero hepatocelu la r que no p resenta colur ia . g. ___ Está aumentado el catabol ism o del grupo hemo. h. ___ No presenta colur ia n i p leyocrom ía . 15- . Acerca del papel del hígado en el metabol ismo de los compuestos n itrogenados de bajo peso mo lecular coloque sobre la raya: E; s i e l proceso es exc lusivo de l hígado . I: s i e l proceso ocu rre en el hígado con marcada in tensidad. N: s i e l proceso no ocu rre en el hígado. a. ___ Síntesis de g lutatión . b. ___ Síntesis de urea. c . ___ Desam inac ión oxidat iva. d. ___ Transam inac iones. e. ___ Catabo l ismo de aminoác idos. f . ___ Síntesis de creatina. g. ___Conjugac ión de la b il ir rub ina . h. ___ Catabo l ismo del grupo hemo, i. ___ Formac ión de sales de amon io . j . ___ Síntesis de nuc leótidos.

46

16- . Marque con una cruz las a l ternat ivas correctas: La gota puede deberse a : a) ____ Incremen to en la actividad de la PRPP sinte tasa. b) ____ Incremen to en la actividad de la enz im a ca rbam il fos fato s intetasa II. c ) ____ Un dé fic it pa rc ia l de Hipoxantina Guanina Fosforr ibosil T ransferasa. d) ____ Un dé fic it de enz imas que part ic ipan en la sín tes is de porf ir inas. e) ____ Perdida de la regulac ión de la fosforr ibosil amido transferasa. f) ____ Un de fecto enz imático en el catabo l ismo del grupo hemo. g) ____ Ingesta e levada de carnes.

17- . De la siguien te l is ta , marque con una cruz a los metabol itos que son precursores ó in termediar ios en la síntesis de l grupo hemo: a. ___ Bil ir rub ina. b. ___ Gl ic ina. c . ___ Bil ive rdina . d. ___ Succ in il CoA. e. ___ Ác ido Succínico. f . ___ Porfobil inógeno . g. ___ Ác ido δ am inolevul ín ico . h. ___ Urobil ina . i. ___ Urobil inógeno II I . j . ___ Protopor f ir ina IX. 3.2 Ejercicios de Desarrollo.Compuestos Nitrogenados *1- . La d ieta tradic ional de pro te ínas de una poblac ión h ipotética X, es def ic iente en fen ila lanina y t iros ina que son am inoác idos esenc ia les. Proponga un compuesto no nitrogenado que pueda suplementarse en la d ieta para compensar la insuf ic ienc ia de estos dos am inoác idos. E xpl ique su propuesta. 2-.¿Es pos ib le sa tisface r los requerim ientos cual ita t ivos de proteínas con al im entos cuyas prote ínas son de bajo valor b io lógico? Expl ique su respuesta. 3-. D iscuta la s igu iente a f irmac ión: “ De dos proteínas incompletas tendrá mayor va lo r b io lóg ico aquel la que p resente menor número de am inoác idos l im itantes.”

47

4-. Anal ice el s igu iente cuadro y responda: Am inoác ido Esencia l .

Patrón FAO mg aa /g p rot

Proteína X mg aa /g pro t

Ile . 40 50 Leu 70 35 Lis. 55 56 Met 35 35 Phe 60 15 Thr 40 35 Trp 10 15 Val 50 40 a. Ident if ique a los am inoác idos l im itantes b. Diga cual es e l pr imer am inoác ido l im itante . c . Calcule e l valo r b io lógico 5-.¿ Ser ía efectiva una dieta que m inim iza a los ca rbohidra tos de la d ieta pero permite e l consumo de toda la proteína deseada? E xpl ique su respuesta. 6-.Nombre los ce toác idos que se obtienen po r la transam inac ión de los sigu ientes am inoác idos. a. Alanina b. Aspárt ico. c . Glu tám ico . d. Fenila lanina. e. T iros ina . 7-. Mencione un am inoác ido que sea glucogenético, ce togené tico y esenc ia l . 8-. A un animal de experim en tac ión se le inyectó vía intravenosa, ác ido g lutám ico marcado con Nitrógeno 15 y uniform emente marcado con carbono 14. De los sigu ientes metabol itos se lecc ione cuales p resentarán nive les signif ica tivos de rad ioactiv idad. E xpl ique su respuesta para cada uno de el los.

a) Ác ido aspárt ico. b) Val ina. c) Amoniaco . d) Glucosa . e) Cuerpos cetónicos.

48

9-. A un animal de e xperimentac ión se le inyectó vía intra venosa, fenila lanina marcada con Nitrógeno 15 y uniformemente marcada con ca rbono 14 . De los sigu ientes metabol itos se lecc ione cuales p resentaran nive les signif ica tivos de rad ioactiv idad y e xp l ique su respuesta para cada uno de el los . a. ác ido g lutám ico. b. His t id ina. c . T iros ina . d. Glucosa . e. Ác ido Beta h idroxibutír ico .

10- . La Glutam ina Sintetasa , enz im a que cata l iza la fo rmac ión de glutam ina a pa rt ir de ác ido glutám ico y amon iaco, es muy ac tiva en músculo . En h ígado la veloc idad de formación de glutam ina es muy baja pero hay una elevada actividad de la Glutam inasa que genera glutám ico y amon iaco. E xpl ique la im portanc ia de la d iferenc ia en los n iveles de ac tividad enz imática entre los dos te j idos. *11 -. Expl ique que e fec tos tendría sobre el c ic lo de la urea una dism inuc ión en la activ idad de la enz ima fumarasa del c ic lo de Krebs. 12- . Uno de los mecanism os para la e l im inac ión del amon iaco del organ ismo es la e l im inac ión renal, d irec ta. Sobre este proceso, d iga :

a) ¿En que compuesto se transporta e l amoniaco hasta e l r iñón?¿Cuál enz ima in terviene en su formación?

b) Cuando d icho compuesto alcanza el r iñón ¿Cuál enz im a catal iza la separac ión del amoniaco? ¿Es esta enz im a exc lusiva de l r iñón? Exp l ique .

c) ¿Por qué se p lantea que la excrec ión renal d irecta del amon iaco es l im itada?

13- . El g lutamato es un im portan te neurotransm isor cuyos nive les deben ser cuidadosamente monitoreados en el ce rebro. E xpl ique como al tas concen trac iones de amoniaco puede afec ta r esta regulac ión. ¿ Como pudiera afectar a l c ic lo de Krebs una al ta concen trac ión de amoniaco? 14- . ¿Cuál de los s igu ientes tra tam ien tos recomendaría usted a un pac iente con ence falopatía hepát ica.? Expl ique. a. Dism inuir e l consumo de p ro teínas de su d ieta . b. El im inar tota lmente las p roteínas de la d ieta. c . Consum ir pro teínas de bajo valor b io lóg ico.

49

15-.La despigmentac ión del pelo y la p ie l puede presentarse en niños con Kwashiorkor así como en pac ientes con fenil cetonur ia. E xpl ique en ambos casos la base bioquím ica de estos síntomas. 16- . En un Hosp ita l de Neumolog ía se sum inis tró a un g rupo de pac ientes que presen taban tuberculosis e l antib ió t ico rifampic ina. Una semana después se aprec ió en estos pac ien tes una mejoría notable del cuadro c l ín ico de dicha patología. S in embargo aparec ieron s ín tomas cl ín icos como colorac ión amaril la de la p ie l y mucosas, heces h ipocól icas y b il i r rub ina indirecta e levada . Proponga un mecanismo de acc ión para la r ifamp ic ina que provoque la sintomatología c l ín ica observada . Expl ique su respuesta . 17- . Un íc tero deb ido a una c irros is a l igual que un íc tero debido a una l i t ias is b il iar se caracter izan por presen tar colu ria y b il ir rub ina d irecta elevada. Expl ique por qué. Sugiera otros indicadores b ioquím icos que le perm itan d iferenc iar un t ipo de íc te ro del otro. 18- . El défic i t de glucosa 6 fosfatasa en hígado es la causa de la glucogenosis t ipo I ó enfermedad de Von Gierke. En pac ientes con esta enfermedad se observan elevados concentrac iones de ác ido ú rico en sangre. Proponga una exp l icac ión pa ra esta h iperuricem ia. 19- . La enz im a hipoxant ina -guanina fosforr ibosil transferasa util iza el 5 ’ fosforribos il p irofosfato ( PRPP) para la recuperac ión de nucleótidos de guanina e h ipoxant ina para la formación de los correspondientes GMP e IMP. Una de fic ienc ia en esta enz ima conduce a un incremento en la síntesis de novo de nuc leót idos pur in icos y e xces iva formación de ác ido úrico . E xpl ique como pudiera una defic ienc ia de esta enz ima estim ula r la síntes is de pu rinas.

50

3.I-. RESPUESTAS: COMPUESTOS NITROGENADOS. 3.I .1-. Ejercicios de test 1-. a . endopept idasas. b. Digest ib il idad. c . Dos de los s iguientes: T otal de calor ías de la d ieta, edad ( en n iños) , embarazo, lac tanc ia, act iv idad fís ica y c l im a . d. 100 %. e. Am inoác idos l im itan tes. f . Am inoác idos esenc ia les y d igestib il idad . 2-. a) V b) V c) F d ) V e) F f ) V g) F h) F i) V j ) V . 3-. a) 3 b) 1 c ) 3 d) 1 e ) 1 f ) 4 g ) 2 h) 2 . 4-. a. Absorc ión intest inal y catabol ismo de p roteínas, sín tesis endógena (excep to los esenc ia les) . b. Energético. c . L- Glutám ico Deshidrogenasa. d. Am inas Biogénas. e. Leuc ina. f . Cetoác idos. 5-. a) R b) H c ) H d) R e) H f ) A g ) A h) A i ) H. 6-. La a l ternat iva correcta es la 1- . El succ in il CoA intermediario del C ic lo de Krebs, es precursor de la síntes is de po rf ir inas. 7-. 1. Ác ido Pirúv ico. 2. Fosfato de Pir idoxal . 3. T ransam inasas (GPT). 4. Ác ido Glutám ico. 5. L-Glutám ico Deshidrogenasa. 6. Amoniaco . 7. Urea .

51

8-. a) 3 b) 4 c )2 d) 4 e) 1 f) 3 g) 3 h) 1 i ) 1 j ) 2. 9-. a) A b) A c) A d ) N e) D f) A g) D h) D i) A j ) N. 10- . a) A b) A c) D d ) A e) N f) N g) D h) D. 11- . a) D b) A c) N d) A e) N f) N g) A. 12- . a) D b) A c ) A d) A e) N f) N g) A. 13- . a) A b) D c) A d ) N e) A f) A g) N. 14- . a) D b) A c) B d ) C e) D f) B g) A h ) B. 15- . a) I b ) E c) I d) I e ) I f) E g) E h ) N. i ) N. 16- . Son correctas las al terna tivas a , c , e , g. 17- . Inc isos: b, d, f , g, i, j

52

3.I.2-. RESPUESTAS EJERCICIOS DE DESARROLLO: COMPUESTOS NITROGENADOS. 1-. Se p ropone al ác ido fenilp irúv ico, que es el ce toác ido homólogo de la fen ila lanina. Dicho cetoác ido por transam inac ión puede conver tirse en fenila lan ina y a pa rt ir de este am inoác ido se puede sintet izar t iros ina en una reacc ión catal izada po r la fenila lanina h idro xilasa. 2-. Si. Es posib le que una mezcla de pro te ínas tenga un valor b io lógico superior a las pro teínas ind iv iduales si se consumen s imul táneamente, lo que se conoce como acc ión suplementa ria. Es to se logra s i los am inoác idos l im itantes de una de las pro te ínas están en cantidades su fic ientes en alguna de las restantes proteínas de la d ie ta. 3-. En una proteína incompleta el número de aminoác idos l im itantes no dete rm ina su va lo r b io lógico, s i no den tro de los aminoác idos l im itantes el que esté en menor p roporc ión con respecto a la p roteína de referenc ia . Luego puede que una prote ína con un solo am inoác ido l im itante tenga menor va lor b io lógico que otra que tenga dos ó más. 4., a. Leuc ina, fenila lanina y val ina. b. Fenila lanina. c . 25% 5-. No. El exceso de prote ínas aumenta en catabo l ismo de las m ismas y por tanto la degradac ión de sus am inoác idos consti tuyentes. Esto impl ica un incremento en la producc ión de amoniaco que debe detoxi f ica rse. La vía pr inc ipal de el im inac ión del amoniaco es la ureogénesis proceso que es energé ticamente costoso. Los requer im ientos cuant itat ivos de proteínas dependen entre otros de las calorías tota les consum idas. 6-. a. Ác ido p irúvico. b. Ác ido oxa loacético. c . Ác ido a l facetoglutár ico. d. Ác ido fenilp irúvico . e. Ác ido h idroxifenilp irúvico.

53

7-. Fenila lanina. ( tamb ién iso leuc ina ) 8-. a. Si. E l ác ido g lutám ico puede en una reacc ión de transam inac ión ceder su g rupo am ino a l ác ido oxaloacético, con lo que se formaría, ác ido aspár tico marcado con nitrógeno 15. b. No. La val ina es un am inoác ido esenc ia l ; no se d ispone del correspondiente cetoác ido para unirse a l grupo am ino. c . Si. E l ác ido g lutám ico por desam inac ión o xidativa l ibera su grupo am ino en forma de amoniaco, e l que esta ría marcado con n itrógeno 15. d. Si. Cuando e l ác ido g lutám ico pierde su grupo am ino el ce toác ido correspondiente es el ác ido a l facetoglutarico , in termediar io del c ic lo de Krebs, es precurso r de la g luconeogénesis . Luego, se encontrar ía g lucosa marcada con ca rbono14. e. No. El ác ido glutám ico es g lucogené tico pe ro no cetogené tico . 9-. a. Si. La fen ila lanina puede en una reacc ión de transam inac ión ceder su g rupo am ino al ác ido α ce tog lu tár ico, con lo que se fo rmaría, ác ido g lu támico marcado con nitrógeno 15. b. No. La h ist id ina es un am inoác ido esenc ial ; no se d ispone del correspondiente cetoác ido para unirse a l grupo am ino. c . Si. La fenila lan ina se convierte a tiros ina en una reacc ión ca tal izada por la fen ila lanina h idroxilasa , por lo que la t iros ina estaría marcada con n itrógeno 15 y con carbono 14 d. Si. Cuando la fen ila lanina p ierde su grupo am ino en una reacc ión de transam inac ión, el cetoác ido co rrespondien te que es el ác ido fenilp irúvico puede catabol izarse para rend ir ác ido fumár ico, in te rmed ia rio del c ic lo de Krebs, que es precursor de la gluconeogénesis. Por tanto puede aparecer g lucosa marcada con carbono 14. e. Si. Cuando la fen ila lanina p ierde su grupo am ino en una reacc ión de transam inac ión, el cetoác ido co rrespondien te que es el ác ido fenilp irúvico puede catabol izarse para rendir acetoacetilCoA, intermediario en la formación de cuerpos cetónicos. Por tan to puede aparecer ác ido β h idro xibut ír ico m arcado con ca rbono 14. 10- . Una par te im portante del amon iaco que se produce en músculo por e l catabol ism o de am inoác idos sale de l m ismo en forma de glutam ina. En hígado por acc ión de la g lutam inasa se l ibera amoniaco que se canal iza hac ia la ureogénesis. El amoniaco que es muy tó xico se el im ina mayor itar iamente en forma de urea. La s ín tes is de u rea es un proceso e xc lus ivo del hígado.

54

11-. El ác ido fumár ico uno de los in term ediar ios del c ic lo de Krebs y es tamb ién uno de los produc tos de c ic lo de la urea, en pa rt icu lar de la reacc ión cata l izada por la enz ima arg inosuccín ico l iasa. Este ác ido fumár ico se transfo rma en ác ido mál ico po r acc ión de la enz ima fumarasa y e l ác ido mál ico se oxida a ác ido oxa loacét ico con la par tic ipac ión de la mál ico deshidrogenasa . El ác ido oxaloacé tico es el cetoác ido del ác ido aspár t ico am inoác ido al imentador del cic lo de la urea. Otros aminoác idos pueden por reacc iones de transaminac ión canal iza r por esta v ía su grupo am ino hac ia e l c iclo de la urea. Entonces una dism inuc ión en la ac tividad de la fumarasa afectaría esta vía de incorporac ión de amoniaco al c ic lo de la urea, d ism inuyendo la u reogénesis. 12- . a. Glu tam ina . Glu tam ina Sintetasa . b. Glu tam inasa. No es esta enz im a exc lusiva del r iñón, también exis te una glutam inasa hepática, cuyo produc to , e l amoniaco , se incorpora a la ureogénesis. c . La e xcrec ión renal d irecta del amoniaco es l im itada porque depende del pH. La formación de l ión amonio es posib le en cond ic iones l ige ramente ác idas y no cuando aumenta el PH, a l consum irse los protones de hidrógeno . 13- . Las a l tas concentrac iones de amoniaco aumentan el consumo de ác ido g lu tám ico como sustrato de la glutam ina s in tetasa para la formación de glutam ina, forma fundamental de sal ida de amoniaco del cerebro. El ác ido g lu tám ico se forma a par tir de l ác ido α cetoglutár ico, po r lo que hay una sal ida de este in termediar io del Cic lo de Krebs lo que conduce a una d ism inuc ión de esta vía metaból ica. 14- . Recomendaría d isminu ir e l consumo de proteínas de la d ieta pa ra así d isminu ir e l catabol ismo de aminoác idos y con el lo la producc ión de amoniaco que en estos enfermos no puede detoxif icarse vía u reogénesis. No el im ina ría tota lmente las pro teínas de la d ieta porque esto provocar ía un incremento en el catabol ismo de pro teínas hís t icas con el aumento en la degradac ión de am inoác idos no esenc ia les y la cons iguiente formación de amoniaco. Tampoco recomendaría consum ir prote ínas de bajo valor b io lógico porque la mayoría de sus am inoác idos se degradan con f ines energéticos aumentando tamb ién la fo rmac ión de amoniaco. 15- .En ambos casos se debe a déf ic it de melanina. La melanina se sintet iza a pa rt ir de t iros ina con la pa rt ic ipac ión de la enz im a tiros inasa. El Kwashiorkor consiste en un déf ic it p rote ico en la d ieta por lo que no se d ispone de los am inoác idos t iros ina n i fen ila lanina . La t iros ina so lo pude sintet izarse a par tir de fen ila lanina que es un am inoác ido esenc ia l y por tanto requerim iento obl igado de la d ieta. La fenil cetonuria se debe a un déf ic i t de la enz ima fenila lanina h idro xilasa que cata l iza la convers ión de fen ilalanina en t iros ina que como ya se d ijo es precu rsor de la melan ina. Por o tro lado la acumulac ión de fenilalanina inh ibe a la enz ima tiros inasa lo que afecta la producc ión de melanina a par t ir de la t i rosina presente en las proteínas de la d ieta.

55

16-. La apar ic ión de la co lo rac ión amar il la indica que el medicamento provoca un íc tero en los pac ientes. La heces hipocól icas nos sugieren que exis ten trastornos en la captac ión, transpor te o conjugac ión de la b il ir rub ina en el hígado lo que se corrobora con el incremento de la b il ir rub ina indirec ta . E l med icamento p rovoca un íc tero hepa tocelular po r déf ic it en la captac ión , tr anspor te o conjugac ión de la b il ir rubina en el hígado. 17- . En ambos casos el p roblema está en la exc rec ión de la b il ir rub ina que una vez conjugada no puede sal ir por la b il is hac ia e l in test ino delgado. Por e llo la b il ir rubina conjugada re to rna a la c irculac ión sanguínea s iendo exc retada por la vía renal . Esto expl ica el aumento de la b il ir rub ina conjugada ( d irec ta) en sangre y su sal ida por la orina que es la causa de la colur ia . Las transam inasas GOT y GPT aumentan en la c irrosis pero no el la l it ias is b il ia r ya que en este ú l t imo caso no hay daño en el te j ido hepá tico. 18- . El déf ic it de g lucosa 6 fosfatasa conduce a un incremento g lucosa 6P en hígado, sustrato in ic ia l de la vía de oxidac ión d irecta de la g lucosa,por lo que está favo rec ida esta ruta metaból ica que en su primera e tapa p roduce r ibosa 5P. Esta ribosa 5P se activa a 5 ’ fos fo rr ibosil p irofosfato (PRPP) que estimula a la fosfo rr ibosil am ido tranferasa aumentando la síntesis de novo de nuc leótidos purín icos y por tanto su catabol ismo que produce ác ido úr ico lo que exp l ica la h iperu ricemia. 19- . Al estar afec tada la vía de recuperac ión de bases para la síntesis de GMP e IMP, aumenta el 5 ’ fosforr ibosil p irofosfato ( PRPP), sustrato de la enz ima h ipoxantina -guan ina fosforr ibos il transfe rasa. El PRPP que estim ula a la fosfo rr ibosil am ido tranferasa aumentando la síntesis de novo de nuc leótidos purín icos y por tanto su catabol ismo que produce ác ido úr ico lo que exp l ica el exceso de este m etabo l ito.

56

4-. INTEGRACIÓN DEL METABOLISMO. 4.1-. Ejercicios de test.

1.- Comple te el c ic lo hormonal de la insul ina , l lenando los cuadros en blancos sigu ientes:

2.- Responda Verdadero (V) o fa lso (F ) para cada una de las siguientes af irmac iones: a. ____ Las ho rmonas y los neurotransm iso res son ejemplos de l igandos pa ra los receptores. b. ____ La respuesta de algunos recep tores a la un ión con su l igando es la fosfo rilac ión de residuos de t iros ina de proteínas específ icas. c . ____ Los receptores de membrana son proteínas per ifér icas. d. ____ La un ión del l igando al recepto r puede p rovocar la activac ión de de te rm inadas enz imas. e. ____ Los recep tores de membrana p resentan un s it io de reconocim ien to para el l igando en su dom in io transmembranal. f . ____ Algunos receptores de membrana poseen actividad cata l í tica en su dom inio in tracelular . g. ____ Los receptores acoplados a Prote ína G son pro teínas de membrana mult iméricas. h. ____ Los receptores para hormonas esteroideas son in tracelulares. i. ____ Los receptores del t ipo t irosín quinasa se autofosforilan cuando se unen al l igando. j . ____ Una caracter ís t ica común de los receptores acoplados a prote ína Gs es que activan a la adenilato c ic lasa.

2-._________ células endocrinas

Tejidos Diana : 3-. ___________ 4-. ___________ 5-. ___________

1-.________ Estímulo

Efectos metabólicos : 6-._________________ 7-._________________

57

3 .- Re lac ione la columna de la derecha donde aparecen d iferentes mecan ismos de regulac ión, con las caracter ís t icas de la regulac ión desc ritas para las d iferentes enz imas que aparecen en la columna de la izquierda, escr ib iendo sobre la l ínea el número correspondiente.

4-. El Acet il CoA se cons idera un metabol ito de enc ruc ijada (o de confluenc ia) porque se forma a par tir de var ias vías, como son : a. ________________________ b. ________________________ c . ________________________ d. ________________________ y t iene va rios destinos metaból icos, como son: e. ________________________ f. ________________________ g. ________________________ h. ________________________ 5-

El ác ido p irúvico se considera un metabol ito de encruc ijada (o de conf luenc ia) porque se fo rma a par tir de var ias v ías, como son:

a. ________________________ b. ________________________ c . ________________________ y t iene va rios destinos metaból icos, como son: d. ________________________ e. ________________________ f. ________________________

a. ____ Enzima que p revalece en su forma activa , R, s i es e levada la [ADP]. b. ___ La l iberac ión de g lucagón provoca que la enz ima pase a su fo rma fosfo rilada activa . c . ____ Enzima que se sintet iza en el c itoso l pero su acc ión se ejerce en la matríz m itocondr ia l , de modo que su actividad se con trola med ian te su paso a través de la membrana interna de este organelo. d. ____ La cantidad de he xoqu inasa IV (g lucoqu inasa) aumenta cuando se sec reta insul ina. e. ____ La c itrato s intasa se activa a e levadas concentrac iones de oxa lacetato y ACoA. f . ____ La sal ida de la g lucosa de l te j ido hepático depende de la presenc ia de la enz ima glucosa 6 fosfatasa g. ____ Los n iveles de fructosa 2,6 b isfosfato elevados provocan la inact ivac ión de la b is fosfo fructofosfatasa .

1.- Inducc ión enz im ática 2.- Represión enz imática 3.- Inh ib ic ión por producto f ina l 4.- D ispon ib il idad de sustratos 5.- Mecanismo alostérico 6.- Modulac ión covalente 7.- Compart imentac ión 8.- Espec ia l izac ión celu lar

58

6-. Mencione el dest ino de los s iguientes in termediar ios del Cic lo de Krebs que pone de manif ies to su papel central en el metabol ismo. a. Ác ido c ítr ico: _____________________. b. Ác ido oxa loacético: _________________ y _________________ c . Succ in il CoA: _____________________ . d. Ác ido α cetoglutár ico: _______________. 7- .Selecc ione la al ternativa correc ta para cada uno de los sigu ien tes p lanteam ientos: 1) Las s iguientes vías m etabó l icas son comunes a la mayoría de los te j idos, e xcepto: a. ___ Glucó l is is. b. ___ Lipól isis . c . ___ Cetogénesis . d. ___ Glucogénesis. 2) Uno de los siguientes te j idos puede metabol iza r glucosa, ác idos grasos y cuerpos cetónicos pa ra produc ir ATP. a. ___ hígado. b. ___ músculo. c . ___ er itroc i to . d. ___ ce reb ro. 3) Durante un ayuno noc tu rno la fuente fundamental de glucosa sanguínea es: a. ___ absorc ión in testina l . b. ___ glucogenol is is m uscular . c . ___ glucogenol is is hepática. d. ___ gluconeogénesis renal . 4) Durante un ayuno prolongado la fuen te fundamental de g lucosa sanguínea es: a. ___ gluconeogénesis hepá tica. b. ___ gluconeogénesis renal . c . ___ glucogenol is is hepática. d. ___ glucogenol is is m uscular . 5) En un diabético t ipo 1 descompensado están incrementados los s igu iente procesos, excep to: a. ___ β oxidac ión de ác idos grasos. b. ___ gluconeogénesis. c . ___ glucogenol is is hepática. d. ___ glucól isis muscular . 6) La pr imera fuen te de ATP que util iza e l músculo durante el e jerc ic io f ís ico es: a. ___ fosfocreatina. b. ___ glucógeno muscular . c . ___ glucosa. d. ___ ác idos grasos. 7) El mecanism o de acc ión del cor t iso l invo luc ra a: a. ___ inducc ión enz imá tica. b. ___ fosfor ilac ión de enz im as. c . ___ de fosfo rilac ión de enz imas. d. ___ segundos mensajeros.

59

8) La proteína chaperona HSP-90 se re lac iona con el mecanismo de acc ión de l: a. ___ glucagón . b. ___ ad renal ina . c . ___ co rt iso l . d. ___ insul ina. 8-.Coloque junto a cada enunciado :

1-.Si solo es correcta la a l te rna tiva 1 2-. S i so lo son correc tas las a l ternativas 1y 2. 3-. S i son correc tas las al ternativas 1,2 y 3 . 4-. S i son correc tas las cuatro a l te rnativas.

a) ___ Indican al to potenc ia l energético celula r los metabol itos : 1. ATP. 2. NADH.H 3. Citra to . 4. Malonil CoA. b) ___ Son efectos metaból icos de la insul ina el inc remento de: 1. Entrada de glucosa a los te j idos. 2. Sín tes is de ác idos grasos. 3. Glucogénesis . 4. Sín tes is de Proteínas. c ) ___ Es un l igando para receptores del t ipo t irosín quinasa: 1. Insul ina. 2. Glucagón. 3. Cort isol . 4. Adrenal ina. d) ___El mecanismo de acc ión de la insu l ina puede provocar que las pro teínas sean : 1. induc idas gene ticamente 2. defosfor iladas 3. fos fo riladas. 4. rep rim idas genéticamente. e) ___ El mecanismo de acc ión de l cor tiso l determ ina la inducc ión de las enz imas: 1. b isfosfofruc tofosfatasa I. 2. L ipasa hoemonosensib le. 3. arg inasa. 4. Glucógeno fosforilasa . f) ___ El mecanismo de acc ión del g lucagón se re lac iona con: 1. Fosfor ilac ión de enz im as. 2. Pro teínas Qu inasas. 3. Segundos mensajeros. 4. MAP quinasas

60

h) ___ Son compl icac iones a cor to p lazo de la diabetes mell itus t ipo I. 1. Cetosis. 2. Shock h iperosmótico. 3. Catara tas. 4. Gl icos ilac ión de pro te ínas. h) ___ En e l ejerc ic io f ís ico in tenso de co rta durac ión se incremen ta la: 1. Glucogenol is is . 2. Glucól is is . 3. Β o xidac ión . 4. Pro teól is is . i) ___ La d ism inuc ión de peso en la pr imera etapa del ayuno se debe fundamentalmen te a pe rdida de : 1. g lucógeno. 2. Agua . 3. T riac ilg l iceroles. 4. Pro teínas. j ) Tanto en la d iabetes t ipo 1 como en un ayuno pro longado se pueden presenta : 1. Cetonur ia. 2. Perdida de peso. 3. Pro teol is is . 4. Glucosuria.

9 .- Iden tif ique a que ho rmona co rresponde cada enunciado, de acuerdo a la siguiente clave: I: Insul ina G: Glucagón C: Cort isol A : Ad renal ina

a) ____ Uno de sus efec tos metaból icos es la activac ión de la g lucogenól is is en el

músculo . b) ____ En respuesta a su l iberac ión se activan la g lucogénesis y la g luconeogénesis. c ) ____ Su l iberac ión incrementa la entrada de glucosa al músculo y te j ido adiposo. d) ____ Provoca la activac ión de la cascada de las MAP qu inasas. e) ____ Hormona pol ipeptíd ica cuya acc ión deprim e la l ipogénesis en te j ido adiposo f) ____ Un efecto im portante de esta hormona es la activac ión de los p rocesos que

sustraen glucosa de la sangre g) ____ Hormona esteroidea entre cuyos e fectos se encuen tra e l inc remento del

catabol ismo proteico en e l músculo

61

10- . Iden tif ique los números que aparecen dentro de los cuadros siguientes re lac ionados con el mecan ismo de acc ión de l g lucagón :

11- .Sobre los efectos metaból icos de la insul ina señale con una E los que están estim ulados y con una D los que están dism inuidos: a. ___ Entrada de glucosa a músculo y te j ido adiposo. b. ___ Gluconeogénesis hepática. c . ___ Hidról isis de Tr iac ilg l iceroles. d. ___ Síntesis de Ác idos Grasos. e. ___ Síntesis de Colesterol . f . ___ Cetogénesis . g. ___ Glucogénesis hepá tica y muscular. h. ___ Síntesis de Tr iac ilgl iceroles en te j ido adiposo . i. ___ Entrada de am inoác idos de cadena ram if icada al múscu lo. j . ___ Degradac ión intracelula r de proteínas. 12- . Sobre los efectos metaból icos del glucagón señale con una E los que están estim ulados, con una D los que están dism inuidos y con una N los que no se afec tan . a. ___ Glucogenol is is hepática . b. ___ Glucogénesis en m úsculo . c . ___ Hidró l isis de tr iac ilg l iceroles en te j ido adiposo. d. ___ Gluconeogénesis hepática. e. ___ Glucó l is is m uscular. f . ___ Hidról isis de tr iac ilg l iceroles e xógenos en te j ido cardiaco . g. ___ β oxidac ión de ác idos grasos en hígado. h. ___ Síntesis de coleste rol .

5:_________________ Proceso del metabol ism o glucíd ico activado

1:______ Señal

2 : __________________________ Célu las endoc rinas secreto ras

3:__________ T ej ido Diana

4:__________ Tej ido Diana

6:________________ Proceso del me tabol ism o l ip íd ico ac tivado

62

13.- Marque con una X las p roposic iones correctas re lac ionadas con el e je rc ic io f ís ico: a. ____ El e je rc ic io intenso de cor ta durac ión d ism inuyen los procesos de la respirac ión celu lar. b. ____ En el e jerc ic io de la rga du rac ión se forman e levadas cantidades de ác ido lác tico . c . ____ Después del e je rc ic io aumenta la excrec ión de creatin ina en orina . d. ____ En e l ejerc ic io f ís ico la g l icem ia se mant iene en el rango normal . e. ____ En e l ejerc ic io f ís ico de cor ta durac ión la g lucól is is ae rob ia apor ta la energía fundamental que se requ ie re. f . ____ En el ejerc ic io de resistenc ia , la mayor pa rte de la energ ía se ob tiene por la β oxidac ión de los ác idos grasos. g. ____ El levantam iento de pesas es un e je rc ic io típ ico anaeróbico h. ____ El e jerc ic io f ís ico intenso de cor ta durac ión es útil para bajar de peso. i. ____ Duran te e l ejerc ic io f ís ico aumenta la p roducc ión de cuerpos cetónicos. j . ____ El c ic lo de Cor i es un ejemplo de re lac iones intero rgánicas que se ponen de manif ies to en el e jerc ic io f ís ico.

14- . Sobre la d iabetes mel l itus t ipo 1, complete los s iguientes espac ios en b lanco.

a. Se encuentra incremen tada la hormona_______________. b. Las vía m etabó l icas de los glúc idos inc rementadas son_____________ y __________. c . Una enz im a activada del me tabol ism o de los l íp idos es _________________________. d. Al no induc irse la s íntes is de L ipasa Lipopro te ica aumentan en sangre las __________________. e. Las catara tas, una de las compl icac iones a largo plazo, se asoc ian con un incremento de ________________. f . La l im itac ión en la en trada de glucosa es pr inc ipalmen te en los te j idos ___________________ y ________________. 15- . Sobre los siguien tes modelos de adaptac ión metaból ica , coloque sobre la raya junto a cada enunciado . A-. S i corresponde a Ayuno prolongado. D-. S i corresponde a Diabetes Mel l itus. E-. S i corresponde a Ejerc ic io Fís ico . T -. S i corresponde a los tres modelos. a. ____ Se p resenta h ipergl icem ia y ce tonur ia . b. ____ Se u til iza fosfoc rea tina como fuente de energía. c . ____ Se induce la u t il izac ión de cuerpos cetón icos por e l cereb ro. d. ____ Se p resenta h ipercetonem ia e h ipogl icemia. e. ____ Se activa la g luconeogénesis . f . ____ Ocurre g lucól is is en condic iones anaerobias y en condic iones aerobias. g. ____ Dism inuye la síntes is de inmunoglobu l inas hepáticas. h. ____ Aumentan las VLDL y los quilom icrones. i. ____ Se favo rece la β oxidac ión de ác idos grasos.

63

Preguntas de Desarrollo 1.- Expl ique po r qué e l C ic lo de Krebs se pone de manif ies to la integrac ión del metabol ismo a n ivel de vía ó secuencia metaból ica. 2-.¿Cuáles son las d ife renc ias enz imáticas fundamentales en tre hígado, riñón, músculo y cerebro que expl ican sus d iferenc ias en la ut il izac ión de combustib les metaból icos?

3 .- Sobre la ho rmona cor tiso l , responda las sigu ientes pregun tas: a. Mencione el estímulo d irecto para su secrec ión b. Desc riba la estruc tu ra general y d iga la local izac ión de su receptor. c . Enumere los efec tos de esta hormona sobre el metabol ismo de los g lúc idos, los l íp idos y las proteínas. 4 .- Con relac ión a la hormona insul ina, responda las s iguientes pregun tas: a. Mencione el estímulo para su secrec ión b. La insul ina cont iene en su estruc tura dos cadenas peptíd icas de 21 y 30 am inoác idos, sin embargo se forma a par tir de un p recursor de una sola cadena peptíd ica. E xp l ique por qué . c . Diga e l t ipo de receptor pa ra esta hormona y mencione 3 te j idos d ianas. 5-. Pred iga, las princ ipales consecuencias sobre e l metabol ismo de glúc idos y l íp idos de la s igu ientes mutac iones. Expl ique. a. Perdida de la ac tividad GT Pasa en la subunidad a lfa de la p roteína G. b. Pérdida de la ac tividad cata l í t ica de la enz ima fosfod iesterasa 6-. Expl ique las consecuenc ias que sobre el mecanismos de acc ión del co rt iso l tend ría una mutac ión que impide la unión de la proteína chaperona HSP-90, a l recep to r de esta hormona. 7-. E xpl ique brevemente la vía de señal izac ión intracelular de la insul ina que conduce a: a. Inducc ión de enz imas. b. Defosforilac ión de enz imas. Ponga dos ejemplos de enz imas en cada uno de los casos.

64

8- A un anim al de exper imentac ión se le sum in is tró por vía parenteral una sobredosis de glucagón después de determ inar la concentrac ión de glucosa y de ác idos grasos l ibres en sangre. D iez m inutos más ta rde se encontró un marcado inc remento de la g l icem ia y de los ác idos grasos c irculan tes. a. Mencione dos te j idos en que se encuentran recep to res para el g lucagón y c lasif ique estos recep tores de acuerdo a su loca l izac ión celu lar . b. Expl ique bioquím icamente las causas del incremento de la g l icem ia y de la concentrac ión de ác idos grasos en sangre después de la inyecc ión de l glucagón. 9-. A un grupo de animales de exper imentac ión se les inyectó una dos is de cort iso l . Horas después se encon traron los s iguientes resul tados en comparac ión con anim ales controles. a. Inc remento de la gl icem ia. b. Inc remento de urea en orina . c . Dism inuc ión de glóbulos de grasa en biopsias hepá ticas. Expl ique cada uno de estos resul tados hac iendo referenc ia al mecanism o de acc ión del cor t iso l . 10- . E xpl ique a n ive l m olecular como se encontrarán en un pac iente con diabetes mell itus descompensada ( t ipo 1) los s igu ientes ind icadores b ioquím icos. a. Gl icem ia. b. T riac ilg l iceroles en plasma. c . Cuerpos cetónicos en or ina. 11- En los prim eros días de ayuno p rolongado se acelera la e xcrec ión de nitrógeno. Poster io rmen te el n ivel de pérdidas n itrogenadas d ism inuye hasta valores que se mantienen constantes durante c ie rto t iempo y f inalmente se incrementa de nuevo la exc rec ión de urea. Expl ique metabol icamente a qué se debe este comportam ien to de la exc rec ión n itrogenada en las d ife ren tes e tapas de ayuno . 12- Expl ique b ioquím icamente la marcada d ism inuc ión de la gl icem ia que de observa en un diabé tico t ipo 1 después de la inyecc ión de una dos is de insul ina .

13- . Responda las sigu ien tes p reguntas pa ra el caso de un atleta de al to rendim iento cuya espec ia l idad es la carre ra de 200 metros. a. ¿Qué tipo de f ibras musculares par tic ipan con mayor in tensidad en este a tleta cuando está entrenando o en competenc ia? b. ¿Cuál es la fuen te de AT P en su te j ido m uscular cuando está en reposo? c . ¿Cual es p rimera fuente de energía que emplea el músculo du ran te el ejerc ic io f ís ico de este atleta ? d. ¿Cual otra fuente de energía le apor ta AT P a este atle ta cuando ha consumido la fuente p rim ar ia . e. ¿Cómo mantiene niveles adecuados de gl icem ia este a tleta du rante e l ejerc ic io f ís ico que él real iza en el cu rso de una competenc ia?

65

14.- Un individuo, se man tuvo durante 10 días sin ingerir a l imento a lguno , debido una huelga de hambre por mo tivos po lít icos, aunque s i d ispuso de agua potable en ese per íodo. Al respec to responda: a. ¿Cual fue la rese rva energét ica pr inc ipal que util izó este individuo duran te las primeras 24 ho ras? b. Ponga un ejemplo de relac iones inte rorgán icas que se establecen en esta e tapa in ic ia l . c . En los p rimeros tres días de ayuno se observó gran pérdida de peso que se atenúo en los días sigu ientes. E xpl ique po r qué. d. ¿Qué adaptac ión metaból ica importante se produce entre e l tercer y cuar to día de ayuno y que provoca que dism inuyan los requer im ien tos de glucosa? e. ¿Qué resul tados esperar ía usted la prueba de Imbert en este individuo? Expl ique. 15- . Anal ice las s iguiente af irmación : a. “ La energía que consume el músculo durante el e jerc ic io f ís ico de la rga du rac ión proviene del hígado ”. 16- . Anal ice las s iguiente af irmación a. La energía que consume e l músculo duran te e l e jerc ic io f ís ico intenso de co rta durac ión proviene del te j ido adiposo ”. 17- . Durante el ejerc ic io f ís ico moderado de la rga du rac ión la g l icem ia t iende a d ism inuir pero se mantiene en el rango normal . Exp l ique por qué . 18- . A dos pac ientes, uno sometido a un ayuno prolongado y otro con diabetes mel l itus descompensada, se les de term ina la gl icem ia y la cetonemia con los sigu ientes resul tados. Pac iente d iabético. Pac iente en Ayuno. Gl icemia ( m il imoles/ L.) 12.5 2.9 Cetonem ia (m il imoles/ L.) 26.5 8.0 Expl ique a n ivel molecular la signif ica tiva d iferenc ia que existe en tre estos dos pac ien tes para ambos indicadores cl ín icos.

66

4.I-.RESPUESTAS A LOS EJERCICIOS DE INTEGRACIÓN. 4.I.1-.Ejercicios de test. 1-. 1. Hipergl icemia. 2. Célu las β del Páncreas. 3. Hígado. 4. Músculo . 5. Tej ido Adiposo . 6. Aumenta la captac ión de g lucosa por los te j idos. 7. Aumento de glucogénesis. ( tam bién, Aumento de glucól is is hepática, l ipogénesis, síntes is de colesterol ). 2-. a) V b) V c ) F d) V e) F f ) V g ) F h) V i) V j ) V . 3-. a) 5 b) 6 c ) 7 d ) 1 e) 4 f) 8 g) 5 . 4-. a. β o xidac ión . b. Cetol is is . c . Catabol ismo de am inoác idos. d. Oxidac ión del ác ido p irúvico . e. Cic lo de Krebs. f . Cetogénesis. g. Sín tes is de Colestero l . h. Sín tes is de Ác idos Grasos. 5-. a. Glucól is is . b. T ransam inac ión c . Catabol ismo de am inoác idos d. Fo rmac ión de ác ido oxaloacé tico. e. Fo rmac ión de Acetil CoA. f . T ransam inac ión .

6-. a. Ác idos grasos. b. Glucosa y ác ido aspárt ico. c . Por f ir inas. d. Ác ido g lutám ico.

67

7-. 1) c 2) b 3 )c 4) a 5)d 6)a 7)a 8)c 8-. a) 4 b) 4 c ) 1 d) 3 e) 3 f) 3 g) 2 h) 2 i) 2 j ) 3 . 9-. a) A b) C c ) I d ) I e ) G f ) I g ) C. 10- . 1. Hipogl icem ia. 2. Célu las α del páncreas. 3. Hígado. 4. Tej ido Adiposo . 5. Gluconeogénesis ( también glucogenol is is) 6. L ipól is is . 11- . a) E b) D c ) D d) E e) E f) D g) E h) E i) E j ) D. 12- . a) E b) N c ) E d) E e ) N f) E g) A h) D. 13- . Son correctas las al terna tivas a , c , d , f , g , j . 14- . a. Glucagón. b. Glucogenol is is y g luconeogénesis. c . L ipasa Hormonosensib le. d. VLDL. e. Sorbito l . f . Múscula r y adiposo . 15- . a) D b) E c ) A d) A e ) T f ) E g) A h ) D i) T .

68

4.I.2-. Respuestas a los ejercicios de desarrollo. 1.- El c ic lo de Krebs es una vía cen tra l del me tabol ism o en el organ ismo po r su carácter anf iból ico. El Ace til CoA p rov iene del catabol ismo de glúc idos, l íp idos y pro teínas es incorporado al c ic lo con f ines energéticos. Además a el confluyen var ios produc tos del catabo l ismo de los am inoác idos: oxalacé tico del aspárt ico y la asparagina; al fa ceto g lutár ico del glutám ico, la glutam ina y la h ist id ina ; ác ido fumárico de la fen ilalanina y la t iros ina . Por otra parte, var ios metabo l itos in termediar ios del c ic lo se vinculan con otras vías del metabol ism o: c itrato con la síntes is de ác idos grasos, oxalacetato (conver tido en mál ico para sal ir de la m itocondr ia ) con la s íntes is de g lucosa por la gluconeogénesis y succ in il CoA con la formación de porf ir inas. 2-.El h ígado y en menor medida el r iñón cont ienen la enz im a glucosa 6 fosfatasa de la que carecen el músculo y e l cerebro por lo que estos ú l t imos no l iberan glucosa a la sangre . Otra d iferenc ia es que el h ígado carece de la enz im a t iofo rasa que pa rt ic ipa en la Cetol is is por lo que no puede util izar los cuerpos cetónicos como fuente de energía bajo n inguna cond ic ión m etaból ica. 3-. a. Hormona ACTH. b. El receptor del co rt iso l es una p roteína intracelu la r en cuya estruc tura se señalan tres dom inios: Dom inio carboxilo term inal al que se une la hormona y con tiene el si t io de d im er izac ión; un dom inio intermedio en el que se encuentran sit ios de reconocimien to al ADN y un dom inio am ino term inal que reconoce a factores de transcripc ión. c . En el me tabol ismo de los g lúc idos activa a gluconeogénesis ( inducc ión de las enz imas PEP Carboxiqu inasa , Bisfosfof ructofosfatasa I Glucosa 6 fosfatasa) y g lucogénesis ( inducc ión de Glucógeno Sintasa) . En el metabol ismo de los l íp idos activa a la l ipól is is ( inducc ión de la L ipasa Hormonosenc ib le) y en el metabol ismo de compuestos n i trogenados activa a la proteol is is muscular ( inducc ión del proteosoma 26S) y a la ureogénesis ( inducc ión de Arginosucc inato l iasa y Arg inasa.) 4-. a. Hipergl icemia. b. El precurso r de la insul ina en una proteína de 84 aa monocatenar ia la cual posee puen tes d isul furos intracatenar ios entre residuos de c iste ína de las posic iones 7 – 70, 19-83, 69-74. Dicha proteína es p rocesada proteol ít icamen te en los eventos postraducc ionales el im inando un sec to r in termedio de 33 am inoác idos formando las cadenas A y B de la insul ina. Este f ragmento el im inado se conoce como péptido C. Al ser el im inado este péptido C durante el procesamien to de la insul ina quedan dos cadenas en lazadas por puentes d isu l furo. c . Recepto r de membrana del t ipo t irosín qu inasa. Tej idos d iana: músculo, h ígado y te j ido adiposo.

69

5-. a. La h idró l is is de GTP por la subunidad α , perm ite que recupere su af in idad por las subunidades β y γ y se inactive la adenilato c ic lasa. Por tanto s i se p ierde la activ idad GTPasa, la subunidad al fa se mantiene unida a la adenila to c ic lasa y este se mantiene activo por lo que de forma con tinua se ac tivan las proteínas quinasas vía AMPc. Por tan to esta rá favorec ida la forma fosfa tada de la g lucógeno fosfo rilasa (más activa) así como de la g lucógeno sintasa (menos activa ), aún cuando haya term inado la señal del g lucagón, a l m ismo t iem po los n iveles de Fructosa 2,6 b isfosfato estarían d ism inu idos potenc iando la g luconeogénesis hepát ica e inhib iendo la glucól is is . Tamb ién esta ría activada la L ipasa Hormonosensib le e inhib ida la Acetil CoA Carbo xilasa favorec iendo la l ipól is is y la β oxidac ión. b. Este domino func ional es el si t io de unión caracter ís t ico de los receptores acoplados a prote ínas Gs. La fosfodieste rasa catal iza la conversión de AMPc en AMP y se act iva en cond ic iones que se l ibera Insul ina. Por tanto la pe rd ida de su act iv idad im pl ica que no se degrade el AMPc, se active la proteína quinasa A y se favo rezca las formas fosfatada de la g lucógeno fosfo rilasa y de la glucógeno s in tasa. Luego en cond ic iones que se l ibera insul ina se favorece la desfosfo rilac ión de estas enz im as po r la vía de las fosfatasas pe ro no se impide la fosfo rilac ión vía AMPc. c . La fosfodiesterasa cata l iza la conversión de AMPc en AMP s iendo un mecanism o atenuador del efecto del glucagón y se activa en cond ic iones que se l ibera Insu l ina. Por tanto la perdida de su actividad im pl ica que no se degrade el AMPc, se active la pro teína qu inasa A y se favo rezca las formas fosfatadas de las enz imas reguladoras de las d iferentes vías metaból icas. 6-. La pro te ína chaperona HSP-90 man tiene inac tivo a l receptor del cor tiso l . Po r tanto a l im pedirse su unión al dominio in te rmed io del receptor este se man tiene activo aún en ausenc ia de la hormona. Luego las enz imas induc ib les por e l co rt iso l se har ían consti tut ivas. 7-. Al unirse la insul ina a l receptor de membrana del t ipo t iros in quinasa este se autofosfor ila en el dom in io intracelular dado lugar a una b ifurcac ión de señales. a. Se act ivan prote ínas adap tadoras que estimulan a la cascada de las MAP quinasas que conduce a la transcr ipc ión de genes específ icos. Por e jemplo, los genes de la Acetil CoA carboxilasa y de la Glucoquinasa. b. Se ac tiva la fosfo l ipasa C gamma, dando lugar a la formación de segundos mensaje ros (IPG), vía por la que se fosfor ilan prote ínas quinasas encargadas de activar a las fosfoprote ínas fosfatasas que defosfor ilan enz imas. Por e jemplo Glucógeno Síntasa y Glucógeno Fosfo rilasa.

70

8-. a. Hígado y te j ido ad iposo. Recepto res de membrana. b. El g lucagón al un irse a su receptor aumente los n iveles in tracelu lares de AMPc, con lo que de activa pro te ína qu inasa A que favorece la fosfo rilac ión de la g lucógeno fosfo rilasa y de la enz im a bifunc ional hepá tica. La g lucógeno fosfor ilasa regu ladora de la g lucogenol is is esta rá en su conformación más ac tiva . La enz im a bifunc ional fos fo rilada favorece la d ism inuc ión de la fructosa 2,6 b is fosfato efector alostér ico nega tivo de la b ifosfof ructofosfatasa1 , enz ima reguladora de la gluconeogénesis . Po r tan to estará favorec ida la g lucogenol is is y l a g luconeogénesis hepá ticas que apor tan g lucosa a la sangre. También en estas condic iones prevalece en su confo rmac ión más ac tiva la L ipasa Hormonosensib le ( fosfatada ) enz im a reguladora de la h idról is is de los tr iac ilg l iceroles en el te j ido adiposo cuyos productos ác idos grasos y g l ice rol salen a la sangre.

9-.

El cortisol en sangre se une a la albumina ó a la transcortina con las que viaja hacia tejidos diana como el hígado y el tejido adiposo. Como es de naturaleza apolar puede atravesar la membrana plasmática y unirse al receptor intracelular. Cuando esto ocurre se separa del receptor la proteína chaperona que lo mantenía inactivo, se exponen los sitios de reconocimiento en el ADN y el complejo hormona receptor viaja al núcleo celular donde activa la transcripción de genes específicos.

a. Se inducen las enzimas de la gluconeogénesis fosfoenolpiruvato carboxiquinasa, bisfosfdofructofosfatasa1 y glucosa 6 fosfatasa. b. Se incrementa la proteolisis muscular con el consiguiente catabolismo de aminoácidos que produce amoniaco. Se inducen enzimas del ciclo de la urea con lo que este amoniaco se destoxifica como urea. c. Se induce a la lipasa hormosensible que regula la hidrólisis de los triacilgliceroles presentes en los glóbulos de grasa.

10- . a. Hipergl icemia. La insu fic ienc ia de insul ina se acompaña de un inc remento en el g lucagón. Al favo recerse las formas fosfatadas de la g lucógeno fosfo rilasa y de la enz ima bifunc ional (d ism inuyendo la f ructosa 2,6 b is fosfato) se act ivan la g lucogenol is is y la gluconeogénesis. La carenc ia de insul ina dete rm ina que no se trans loquen los g lut 4 por lo que está afectada la entrada de glucosa al músculo y a l te j ido adiposo. b. El déf ic it de insul ina determ ina que no se induce la l ipasa l ipoproteica en músculo y te j ido adiposo por lo que se enlentece el metabol ism o de los quilom icrones y las VLDL l iporproteínas ricas en tr iac ilg l iceroles. c . El glucagón favorece el inc remento de la l ipól is is y po r cons igu iente de la β oxidac ión con la p roducc ión de Ace til CoA. Por otro lado la g lucól is is d ism inuida determina poca concentrac ión de ác ido p irúvico con lo que se afecta la formación de ác ido oxa loacético comprometido además con la g luconegenesis. El exceso de Acetil CoA con respecto a l ác ido o xaloacético, se convie rte en cuerpos cetonicos. Una producc ión de cuerpos cetónicos po r el hígado super ior a la capac idad de los tej idos extrahepá ticos para util izar los im pl ica que estos superen e l umbral renal y salgan po r la or ina.

71

11- . En la pr imera etapa del ayuno en la medida que se va ago tando el g lucógeno como reserva energética se incrementa la pro teolis is sob re todo la muscular y con el lo e l catabol ismo de am inoác idos cuyo grupos am inos se excre tan fundamentalmente en forma de urea. El esquele to ca rbonado de estos am inoác idos contribuye a la síntesis de g lucosa por el hígado pa ra te j idos como el er i troc ito y e l cerebro que dependen de este combustib le como fuente de energía. A par tir de l te rce r se induce la ut il izac ión de cuerpos cetónicos por el cerebro, por lo que dism inuye la proteol is is y con el lo la exc rec ión de urea. Finalmen te en la medida que se van ago tando las reservas l ip íd icas se incrementa de nuevo la degradac ión de prote ínas híst icas. 12- . a. La insul ina t iene receptores de membrana de l tipo t iros in quinasa en diferentes te j idos como músculo, hígado y te j ido ad iposo. Uno de sus e fec tos metabol icos es aumentar la captac ión de glucosa en músculo y te j ido ad iposo al p rovocar la trans locac ión de los glut 4. Por otro lado la insul ina favorece la forma no fosfa tada de las enz im as con regulac ión covalente. La Glucogeno S intasa de fosfo rilada es más activa lo que perm ite se util ice g lucosa por e l músculo y por e l hígado para la síntesis de g lucógeno. La enz ima b ifunc ional no fosfatada favorece la formación de fruc tosa 2,6 b is fosfa to , e fecto r a lostérico posit ivo de la Fosfo fructoqu inasa1 , por lo que se favorece la glucól is is hepá tica.

13-.

a. Fibras blancas. b. Ácidos grasos. c. Fosfo-creatina. d. Glucosa proveniente del glucógeno. e. Glucogenolisis hepática y gluconeogénesis.

14-.

a. Glucógeno. b. El hígado sintetiza glucosa que se utiliza por el cerebro; otro ejemplo: el eritrocito degrada glucosa hasta lactato, metabolito precursor de la gluconeogénesis en hígado (Ciclo de Cori). c. En estos primeros días las fuentes principales de energía son el glucógeno y las proteínas mientras que en los siguientes días son los lípidos. Los glúcidos y las proteínas aportan menos calorías por unidad de masa que los lípidos y por otro lado a diferencia de los primeros los lípidos son anhidros por lo que en su degradación no hay perdidas de agua como ocurre con los glúcídos y las proteínas. d. Se induce la utilización de cuerpos cetónicos por el cerebro. e. La prueba de Imbert sería positiva lo que indica la presencia de cuerpos cetónicos en orina. Esta centuria se debe a una excesiva producción de cuerpos cetónicos. En estas condiciones está aumentada la movilización de ácidos grasos y por consiguiente de la beta oxidación con el incremento de Acetil CoA, mientras en ácido oxaloacético se hace limitante para la entrada del AcetilCoA al Ciclo de Krebbs. El excedente de Acetil CoA dá lugar a la formación de cuerpos cetónicos.

72

15-.

La energía que consume el músculo durante el ejercicio físico proviene inicialmente del propio glucógeno muscular y posteriormente de los ácidos grasos procedentes de la hidrólisis de los triacilgliceroles en tejido adiposo. Parte de la glucosa y de los ácidos grasos que utiliza el músculo en ejercicio proviene del hígado pero la fuente fundamental de energía proviene del tejido adiposo.

16-.

La afirmación es incorrecta. Durante en ejercicio físico intenso de corta duración la energía que consume el músculo proviene del propio tejido ya que se utiliza la fosfocreatina y después de ser necesario el glucogeno muscular. En condiciones anaerobias es imposible la utilización de los ácidos grasos.

17-.

Durante el ejercicio físico se favorece la entrada de glucosa sanguínea al músculo, la que se utiliza con fines energéticos. Sin embargo está favorecida la gluconeogénesis a partir de precursores como el glicerol, proceso que contribuye al mantenimiento de la glicemia. La mayor parte de la energía se obtiene por la lipolisis que en su primera etapa produce en tejido adiposo ácidos grasos y glicerol.

18-. El pac iente d iabético se encuentra en h ipe rgl icem ia debido a un déf ic it de insul ina lo que dism inuye la util izac ión de glucosa por te j idos como el músculo y te j ido adiposo debido a que los transpor tadores glut 4 son dependientes de insu l ina . Además están aumentados los n iveles de g lucagón, hormona que favorece la activac ión de la g lucogenol is is hepática y de la g luconeogénesis procesos que aportan glucosa a la sangre . El pac iente en ayunas presenta h ipogl icem ia , porque no hay apor te exógeno de glucosa. En ambos pac ientes hay h ipercetonem ia ya que el g lucagón e levado provoca una a l ta movil izac ión de ác idos grasos en te j ido adiposo. El aumento de β -oxidac ión de estos ác idos grasos conduce a una elevada producc ión de Ace til Coa en hígado. El exceso de Acetil Coa con respecto a l ác ido oxaloacético , no se incorpora al Cic lo de Krebs y se convie r te en cuerpos ce tón icos. La menor ce tonem ia en el pac iente en ayuno se expl ica porque se induce la u til izac ión de cuerpos cetónicos por el ce reb ro y por o tro lado el aumento de cuerpos ce tón icos determ ina la l iberac ión de insu l ina, con lo que en c ierta medida se a tenúa la l ipól is is y por ende la ce togenesis

73

LITERATURA CONSULTADA. 1. Allen, D; Tanner, K. 2002. Approaches to Cell Biology Teaching: Questions abou t Questions. Cell Biol Educ. 1 : 63–67. 2. Anderson, Gre tchen L and Heck Marsha L. 2005 . Theme-based Tests : Teaching in Con text. Biochemistry and Molecular Biology Education Vol. 33, No. 1, pp. 8-14. 3. Cardellá, Lidia; Hernández, R; Uppman, Celia y cols . 1999 . Bioquímica Médica. Tomos III y IV. Editorial Cienc ias Médicas. La Habana. Cuba. 4. Chlapowsky, Francis J. 2001. Biochemistry. PreTest Self Assessment and Review. Seventh Edit ion. McGraw-Hil l, Inc, USA. 5. Devlin TM. 1997 . Texbook of Biochemistry with cl inical correlat ions. Cuarta Edic ión . Wiley and Sons, Inc. USA.

6. Garret , RH y Grisham, ChM. 1999 . Biochemistry. Second Ed it ion. Saunders College Publishers . USA.. 7. Gumport , RI; Jonas, Ana; Mintel , R and Rhodes , C. 1995. Studen t Compan ion fo r St ryer´s . Biochemistry. Fourth Edit ion. W.H. Freeman an Company. NY. 8. Lenhinger, AL; Nelson, DL and Cox, MM. 1994. Princ iples of Biochemistry. Second Edit ion Worth Pub lishers.

9. Lodish, H; Berk, A; Zipursky, SL y Cols. 2002. Biología Celu lar y Molecu lar. Cuarta Edición. Edito rial Médica Panamericana. 10. Mongomery, R; Conway; TW; Specto r, AA y Chappell , MD. 1999. Bioquímica. Casos y textos. Sexta Ed ición. Harcourt Brace de España. SA. 11. Voet, D. and Voet Judith G. 1995. Biochemistry. Segunda edición. By: John Wiley and Sons, Inc. USA.

12. Wood, Diana F. 2003. ABC of learning and teach ing in medicine. BMJ ;326:328-330.