BIOQUIMICA - TRABAJO COLABORATIVO 2

 

BIOQUÍMICA

TRABAJO COLABORATIVO 2.

Actividad Individual 

 

a) Las células heterótrofas obtienen energía de la oxidación de los compuestos que contienen carbono, para lograr que las moléculas orgánicas, ricas en energía, se rompan y se conviertan en moléculas inorgánicas, pobres en energía, como el dióxido de carbono y el agua. Para nuestro estudio utilizaremos la glucosa que es el monosacárido más utilizado como fuente de energía por la mayoría de células de las diferentes especies heterótrofas. La trasformación de la glucosa se realiza en el citoplasma de la célula hasta Piruvato, en un proceso llamado glucólisis, a continuación se da la respiración celular que sucede en las mitocondrias, en donde se libera la mayor cantidad de energía en forma de ATP, a través del ciclo de Krebs y cadena transportadora de electrones. 

 

Alcances de la solución del problema: 

 

“Integración de las vías metabólicas: Glucólisis, descarboxilación oxidativa del Piruvato a Acetil CoA y el Ciclo del ácido cítrico en la producción neta de ATP. Compresión de las coenzimas reducidas de NADH, FADH2 y GTP a partir de ADP, NAD+, FAD y GDP”.

 

Nota: dentro de la solución, debe aparece definiciones, reacciones bioquímicas con la debida explicación de la formación de ATP, no incluya las enzimas implicadas. 

 

SITUACIÓN PRESENTADA PARA EL APRENDIZAJE BASADO EN PROBLEMAS (ABP) 

 

a) Las células heterótrofas obtienen energía de la oxidación de los compuestos que contienen carbono, para lograr que las moléculas orgánicas, ricas en energía, se rompan y se conviertan en moléculas inorgánicas, pobres en energía, como el dióxido de carbono y el agua. Para nuestro estudio utilizaremos la glucosa que es el monosacárido más utilizado como fuente de energía por la mayoría de células de las diferentes especies heterótrofas. La trasformación de la glucosa se realiza en el citoplasma de la célula hasta Piruvato, en un proceso llamado glucólisis, a continuación se da la respiración celular que sucede en las mitocondrias, en donde se libera la mayor cantidad de energía en forma de ATP, a través del ciclo de Krebs y cadena transportadora de electrones. 

 

Alcances de la solución del problema: 

 

El metabolismo, definido como el conjunto de reacciones que proporciona un aporte continuo de sustratos para el mantenimiento de la vida, incluye procesos catabólicos y anabólicos. En las rutas catabólicas se libera energía, parte de la cual se transforma en trifosfato de adenosina (ATP) y se recoge en nucleótidos reducidos (NADH, NADPH y FADH2). Las reacciones anabólicas necesitan un aporte energético que usualmente lo proporciona la hidrólisis del ATP, molécula que es transportadora universal de energía metabólica y que también es el poder reductor necesario, suministrado por los nucleótidos reducidos. 

 

Tanto las rutas catabólicas como las anabólicas se suceden en tres niveles. 

 

Nivel 1, se produce la interconversión entre las macromoléculas complejas (proteínas, ácidos nucleicos, polisacáridos y lípidos) y las moléculas sencillas, monoméricas (aminoácidos, nucleótidos, azúcares, ácidos grasos y glicerol). 

 

Nivel 2 la interconversión de los monómeros y compuestos orgánicos más sencillos (piruvato y acetilCoA). 

Nivel 3, se lleva a cabo la degradación de estos intermediarios metabólicos a compuestos inorgánicos (CO2, H2O y NH3) o la utilización de estos precursores para la síntesis de las diferentes biomoléculas. 

 

Situación problema 

 

La glucosa ingresa por un proceso de difusión facilitada, dependiente de insulina. Una vez dentro, es fosforilada y almacenada como glucógeno. Si bien el musculo esquelético solo puede almacenar 0,7% de su peso en glucógeno, al ser la masa total muscular de aproximadamente 35 kg, es equivalente a 250g de glucógeno muscular. Durante el ejercicio, la glucosa se obtiene directamente del glucógeno muscular, por esto se dice que en este tejido predomina la vía glucolítica. Sin embargo, ante un ejercicio intenso, la vía glucolítica se desvía a la formación de lactato, que mediante el ciclo de Cori puede ser transportado hacia el hígado y convertido en glucosa, que puede ser nuevamente utilizada por el musculo. 

 

¿Qué es la Glucólisis? 

 

¿Cuál es la importancia del paso metabolice de Piruvato a Acetil CoA? 

 

¿Qué el Ciclo del ácido cítrico o ciclo de krebs y donde se realiza? 

 

¿Cuál es la importancia de las coenzimas de NADH, FADH2 y GTP? y 

 

¿Cuál es la importancia de que la mismas estén en estados reducidas y oxidados? 

 

Explica

 

¿qué tiene importancia tiene la formación de ATP? 

 

¿Cuál es la principal molécula que aporta ATP más rápido? 

 

¿Qué es la “Integración de las vías metabólicas”? 

 

De la producción de energía a partir de glucosa en la respiración 

 

¿Quién es el máximo aceptor de electrones? 

 

¿Por qué la vía glucolítica se desvía a la formación de lactato? 

 

¿Qué es el glucógeno y ¿cuál es la ruta y donde se lleva a cabo?

 

 

b) Los lípidos forman la mayor reserva de energía de los organismos, constituyen el material fundamental de todas las membranas celulares, así como aislante térmico muy efectivo para proteger a los organismos del frío ambiental, son parte de las hormonas esteroideas, las prostaglandinas y segundos mensajeros hormonales, como el inositol trifosfato y de las vitaminas liposolubles A, D, E y K que forman parte de los lípidos asociados. 

En la tabla.1, muestra una clasificación de los mismos. 

 

Tabla 1. Clasificación de los lípidos 

I Ácido Grasos 

A. Saturados 

B. Insaturados

 

II Glicéridos - lípidos que contienen glicerol 

A. Glicéridos neutros 

B. Fosfoglicéridos 

 

A1 Monoacilglicéridos 

A2 Diacilglicéridos 

A3 Triacilglicéridos 

B1 Lecitinas 

B2Cefalinas 

 

III Lípidos que no contienen glicerol 

 

A. Esfingolípidos 

Esfingomielinas 

Cerebrósidos 

Gangliósidos 

 

B. Esteroides 

 

C. Ceras 

 

D. Terpenos - lípidos compuestos de unidades de isopreno. 

 

IV Lípidos complejos - lípidos unidos a otros tipos de moléculas 

 

A. Lipoproteínas 

B. Glicolípidos 

Alcances de la solución problema: 

 

Describa otras clasificaciones de los lípidos de acuerdo a la solubilidad en agua, principal función de los descritos en la tabla 1. La ruta metabólica de los ácidos grasos conocida como la beta o β-oxidación, incluya gráficos, que evidencien el proceso bioquímico, así como función de la carnitina en el transporte a la mitocondria. 

 

b) Investigadores daneses, llamados Bang y Dyerberg en Groenlandia. Compararon a los esquimales que seguían la típica dieta de la zona, con sus compatriotas que se habían trasladado a vivir a zonas más industrializadas y habían modificado sustancialmente su alimentación, adoptando una dieta más típicamente occidental. Observaron que la población Inuit que vivía en su hábitat natural, llamados comúnmente esquimales, tenía una incidencia muy baja de determinadas enfermedades que son las principales causas de mortalidad en la población occidental, es decir de patologías cardiovasculares, tumores de mama, diabetes y enfermedades debidas a procesos inflamatorios. Estudios posteriores demostraron que la población Inuit presentaba bajos niveles de colesterol, triglicéridos, LDL y VLDL, además de altos niveles de HDL (que actúa como factor protector cardiovascular), comparados con los daneses que habían adoptado la dieta occidental. 

 

El buen estado de salud era debido a la elevada ingesta de alimentos ricos en ácidos grasos omega-3, la grasa de mamíferos marinos, como la foca groenlándica son ricos en estos. 

 

Los ácidos grasos poliinsaturados de cadena larga (AGPICL) son componentes dietarios que participan en múltiples procesos fisiológicos, donde cumplen un rol estructural en los fosfolípidos de las membranas celulares y son sustratos para la síntesis de diversos mediadores fisiológicos. Dentro de los AGPICL encontramos dos grupos principales; los ácidos grasos omega-3 (ω-3) y omega-6 (ω-6), los cuales son ácidos grasos esenciales (AGE) para el ser humano debido a que carecemos de la maquinaria enzimática necesaria para bio sintetizarlos. 

 

Según el caso anterior explique desde el punto de vista bioquímico, ¿cómo el cambio de dieta puede alterar el metabolismo y por consiguiente la salud? 

 

Explique que son los ácidos grasos omega-3 (ω-3) y omega-6 (ω-6) y omega-9 (ω-9).

 

¿Qué funciones cumplen los seres humanos? 

 

¿Qué estructuras biológicas conforman? 

 

¿Que son la vitaminas liposolubles? 

 

¿Cuál es la diferencia entre Grasas cis y trans? 

 

¿Qué es la beta o β-oxidación?

 

incluya gráficos, que evidencien el proceso bioquímico, así como función de la carnitina en el transporte a la mitocondria.