lunes, 30 de marzo de 2009

PRACTICA No. 4: REACCIÓN DE LOS AMINOÁCIDOS AZUFRADOS

OBJETIVO:
Demostrar que en algunas proteínas se pueden encontrar aminoácidos azufrados.

FUNDAMENTO
Investigar


MATERIAL Y EQUIPO
1 Tubo de ensaye

1 Pinza para tubo de ensaye
1 Mechero

1 Baño María
1 Tripié

1 Gotero
1 Pipeta 5 ml

REACTIVOS
Clara de huevo
Hidróxido de sodio al 20%
Acetato de plomo

TECNICA:

  1. Poner en el tubo de ensayo de 2 a 3 cc. de albúmina de huevo (clara de huevo).
  2. Añadir 2 cc. de solución de hidróxido sódico al 20%.
  3. Añadir 10 gotas de solución de acetato de plomo al 5%.
  4. Calentar el tubo hasta ebullición a baño maría.
  5. Si se forma un precipitado de color negruzco nos indica que se ha formado sulfuro de plomo, utilizándose el azufre de los aminoácidos, lo que nos sirve para identificar proteínas que tienen en su composición aminoácidos con azufre.

OBSERVACIONES Y RESULTADOS:
Anote sus observaciones.

CUESTIONARIO:
1.- ¿Cuál es la composición general de los aminoácidos?

2.- ¿Cómo se clasifican los aminoácidos?

3.- ¿Cuáles son otros aminoácidos azufrados presentes en las proteínas?

CONCLUSIONES

BIBLIOGRAFÍA

jueves, 19 de marzo de 2009

4.3 HORMONAS

Este texto fue copiado íntegramente del enlace:
SISTEMA ENDOCRINO
PREFACIO
En esta obra de tesis se encuentra un desarrollo sobre un tema muy amplio de lo que es el Sistema Endocrino. Se logra encontrar una explicación concreta sobre todo este sistema, desde como funciona hasta como se puede controlar de diversas formas constituyentes.Este texto esta dirigido principalmente a estudiantes y personas que tienen algún conocimiento sobre anatomía humana, así como de química orgánica o bioquímica; ya que esta obra de tesis muestra un énfasis en el funcionamiento del Sistema Endocrino como de sus constituyentes, en una forma base con conceptos explicables en la misma, y con palabras un tanto técnicas en conceptos bioquímicos.Este texto fue revisado con cautelosos cuidado, al que se le hicieron observaciones y cambios en el transcurso de su estructuración, así como el hecho de poseer aportaciones y descripciones bibliograficas para una posterior investigación.
Generalidades
¿Qué es un sistema?
"Combinación de varias partes reunidas para conseguir cierto resultado o formar un conjunto".( Definición dada por el resultado de varias definiciones agrupadas en congruencia y sistematización).
¿Qué es el sistema endocrino?
El cuerpo realiza funciones muy específicas que deben ser controladas como reguladas," el sistema endocrino es el sistema que logra que estos cambios se puedan dar a simple vista cuando son muy externos, aunque normalmente suelen ser internos"(DEBUSE N. Lo esencial en Sistema endocrino y aparato reproductor. Cursos "Crash" de Mosby. Harcourt-Brace. 1998. ).Es de noche y la habitación esta a obscuras, mientras buscas el interruptor de la luz a tientas, algo caliente roza tu pierna. Lanzas un fuerte grito o tal vez te quedas sin aliento. Recién lanzas un suspiro de alivio, cuando te das cuenta que fue el gato. A medida que disminuyen los latidos de tu corazón y tu cuerpo se relaja te empieza a invadir la calma.Tal vez y en forma un tanto más común, cuando vas por la calle y al pasar a un lado de un portón, un perro grande corre desde adentro de la casa hasta llegar a el portón y ladrarte, entonces gritas o solo saltas de miedo. Estos son hechos de que existen reacciones en el cuerpo que logran hacer cambiar de estado a los órganos; todo esto es hecho por el sistema endocrino.
1.3 La Endocrinología como ciencia
"La Endocrinología es la especialidad médica que estudia las glándulas que producen las hormonas"( Bernstein, R. & S. Bernstein. 1998. Biología. McGraw - Hill. Colombia. 729 p.); es decir, las glándulas de secreción interna o glándulas endocrinas. Estudia los efectos normales de sus secreciones, y los trastornos derivados del mal funcionamiento de las mismas. Las glándulas endocrinas más importantes son:
  • La hipófisis
  • La glándula tiroides
  • Las paratiroides
  • El páncreas
  • Las suprarrenales
  • Los ovarios
  • Los testículos
"El Sistema Endocrino es el conjunto de órganos y tejidos del organismo que liberan un tipo de sustancias llamado hormonas"( DEBUSE N. Lo esencial en Sistema endocrino y aparato reproductor. Cursos "Crash" de Mosby. Harcourt-Brace. 1998). Los órganos endocrinos también se denominan glándulas sin conducto o glándulas endocrinas, debido a que sus secreciones se liberan directamente en el torrente sanguíneo, mientras que las glándulas exocrinas liberan sus secreciones sobre la superficie interna o externa de los tejidos cutáneos, la mucosa del estómago o el revestimiento de los conductos pancreáticos. Las hormonas secretadas por las glándulas endocrinas regulan el crecimiento, desarrollo y las funciones de muchos tejidos, y coordinan los procesos metabólicos del organismo.
Los tejidos que producen hormonas se pueden clasificar en tres grupos:
  • glándulas endocrinas, cuya función es la producción exclusiva de hormonas;
  • glándulas endo-exocrinas, que producen también otro tipo de secreciones además de hormonas; y ciertos
  • tejidos no glandulares, como el tejido nervioso del sistema nervioso autónomo, que produce sustancias parecidas a las hormonas.
"La endocrinología es la rama de la ciencias biológicas encargadas del estudio del sistema hormonal o endocrino"( Bernstein, R. & S. Bernstein. 1998. Biología. McGraw - Hill. Colombia. 729 p.). El sistema endocrino, junto con el nervioso (y el inmune en parte), participan de manera coordinada en todas las funciones generales de regulación del cuerpo humano, como son mantener la temperatura, la presión sanguínea, la cantidad de glucosa en sangre, etc...
La comunicación entre las distintas células y glándulas del sistema endocrino se lleva a cabo mediante un tipo especial de biomoléculas, unos mensajeros químicos que se denominan hormonas.
"Las hormonas son sustancias de naturaleza orgánica (biomoléculas) con unas características muy peculiares"( D. W. Fawcett. Tratado de Histología. 12da. edición. Ed. Interamericana. 1995. ). Una vez liberadas al medio interno, se dispersan en él, y a concentraciones muy bajas, actúan provocando una respuesta fisiológica a cierta distancia del lugar donde se han segregado.Las hormonas afecta a determinados órganos o células diana, debido a la presencia en éstos de receptores específicos para la hormona. Estos receptores pueden encontrarse en la superficie de estas células, o bien en el interior de ellas.
Trastornos de la función endocrina
Las alteraciones en la función endocrina se pueden clasificar como de hiperfunción (exceso de actividad) o hipofunción (actividad insuficiente), en el lactante, y mixedema, caracterizado por rasgos tosco y disminución de las reacciones físicas y mentales, en el adulto. La hiperfunción tiroidea (enfermedad de graves, bocio tóxico) se caracteriza por abultamiento de los ojos, temblor y sudoración, aumento de la frecuencia del pulso, palpitaciones cardiacas e irritabilidad nerviosa. La diabetes insípida se debe al déficit de hormona antidiurética, y la diabetes mellitus, a un defecto de la hormona pancreática insulina, o puede ser consecuencia de una respuesta inadecuada del organismo.
Glándulas
Concepto de Glándula
"Órgano de origen Epitelial cuya función es la de segregar ciertas sustancias."(Este concepto es sacado de la deducción de que la glándula es representada como un órgano por provenir de un sistema y esta compuesto de tejidos de células epiteliales).
La glándula como cuerpo pineal
"Se le llama cuerpo pineal a la glándula por poseer y tener un aspecto o unas dimensiones de cono de pino"(GARCIA-PELAYO Ramón y aportadores, Diccionario enciclopédico ilustrado de la salud,3ra Edición TOMO 1). "La glándula es un órgano de origen epitelial cuya función es la de segregar ciertas sustancias fueras del organismo" (La glándula es un órgano de tejidos como lo es el corazón u otro con la excepción de que este despide sustancias en una forma un tanto parecida al sudar de una persona, pero dado que este órgano desecha sustancias y las deja correr por las venas y arterias, utilizándolas como cañerías de desagüe para ir a su depósito).
Tipos de glándulas
Las glándulas que existen en el cuerpo poseen distintas formas como estructuras, por lo que se dividen en distintos grupos según su función, las siguientes son los grupos más representativos de glándulas segregadoras de sustancias.
Las glándulas endocrinas
"El sistema endocrino esta formado por glándulas que producen mensajeros químicos llamados hormonas"( Bernstein, R. & S. Bernstein. 1998. Biología. McGraw - Hill. Colombia. 729 p.). Las hormonas que producen las glándulas endocrinas, ayudan a controlar como a regular partes, sistemas, aparatos y hasta órganos individuales del cuerpo .
"El sistema endocrino es el conjunto de órganos y tejidos del organismo que liberan hormonas"( D. W. Fawcett. Tratado de Histología. 12da. edición. Ed. Interamericana. 1995. ). Los órganos endocrinos también se denominan glándulas sin conducto o glándulas endocrinas, debido a que sus secreciones se liberan directamente en el torrente sanguíneo. Las hormonas secretadas por las glándulas endocrinas regulan el crecimiento, el desarrollo y las funciones de muchos tejidos, y coordinan los procesos metabólicos del organismo.
Las encargadas de producir las hormonas son las glándulas endocrinas. Dentro de ellas, el primer lugar lo ocupa sin duda la hipófisis o glándula pituitaria, que es un pequeño órgano de secreción interna localizado en la base del cerebro, junto al hipotálamo. Tiene forma ovoide (de huevo) y mide poco más de diez milímetros. A pesar de ser tan pequeñísima, su función es fundamental para el cuerpo humano, por cuanto tiene el control de la secreción de casi todas las glándulas endocrinas.
El sistema endocrino no tiene una localización anatómica única, sino que está disperso en todo el organismo en glándulas endocrinas y en células asociadas al tubo digestivo. Al conjunto de células que poseen una actividad secretora se le denomina glándulas. Además de las glándulas endocrinas existen otro tipo de glándulas, que corresponden a otros sistemas y que mencionaremos brevemente.
También las glándulas pueden ser de distintos tipos. Cuando la secreción se libera al exterior (como los jugos digestivos), estamos hablando de glándulas exocrinas (como las glándulas lacrimales, las glándulas sudoríparas, o el páncreas y la vesícula biliar que vierten su contenido al duodeno). Por el contrario, cuando los productos de secreción se liberan al medio interno (tal es el caso de las hormonas) decimos que hay una secreción por glándulas endocrinas.
Los ciclos endocrinos
El sistema endocrino ejerce un efecto regulador sobre los ciclos de la reproducción, incluyendo el desarrollo de las gónadas, el periodo de madurez funcional y su posterior envejecimiento, así como el ciclo menstrual y el periodo de gestación. El patrón cíclico del estro (estro es la abreviatura de estrógeno, refiriéndose a una hormona que primordialmente produce la mujer) , que es el periodo durante el cual es posible el apareamiento fértil en los animales, esta regulado también por hormonas.
Las glándulas exocrinas
Las glándulas del sistema exocrino no poseen solo mensajeros químicos como las hormonas, que llevan el mensaje a lugares de todo el cuerpo, ya que estos los envían por ductos o tubos, ya que no son como las hormonas del sistema endocrino que llevan sus hormonas por todo el torrente sanguíneo hasta el lugar indicado, mientras que las glándulas exocrinas al secretar estas hormonas van directo al lugar indicado receptor de susodicha hormona, ya sean los lagrimales, como axilas o tejidos cutáneos.
Unicelulares:
compuesta por una sola célula secretora. P. ejemplo. Células calicifores.
Multicelulares:
Se clasifican según la forma de sus partes secretoras en: alveolares, acinosas, tubuloalveolares, etc. Estas también se pueden clasificar según el grado de ramificación de los conductos excretores en: simples o compuestas.

Según la forma de los adenómeros, las G. Simples y compuestas se dividen en:

  • Glándula tubular: La parte secretora tiene forma de tubo.
  • Alveolar: Si la parte secretora es en forma de bolsa o alvéolo.
  • Acinosa: Cuando la parte externa tiene forma de bolsa, mientras que la luz es tubular.
  • Tubuloalveolares
  • Tubuloacinosas.

Las glándulas compuestas se clasifican según el producto de secreción en:

  • Mucosas
  • Serosas
  • Mixtas. Contienen células serosas y mucosas.
Regulación de la secreción exocrina
Algunas son estimuladas únicamente por el sistema nervioso autónomo, mientras que otras sólo son estimuladas por medio de hormonas. Otras son estimuladas tanto por el S.N.A como por medio de hormonas.
Glándulas holocrinas
"Las glándulas holocrinas son aquellas donde los productos de secreción se acumulan en los cuerpos células, luego las células mueren y son excretadas como la secreción de la glándula"( DEBUSE N. Lo esencial en Sistema endocrino y aparato reproductor. Cursos "Crash" de Mosby. Harcourt-Brace. 1998.). Constantemente se forman nuevas células para reponer a las perdidas. Las glándulas sebáceas pertenecen a este grupo.
Glándulas epocrinas
"Las glándulas epocrinas son intermedias entre las epocrinas y las exocrinas"( Bernstein, R. & S. Bernstein. 1998. Biología. McGraw - Hill. Colombia. 729 p.). Sus secreciones se reúnen en los extremos de las células glandulares. Luego estos extremos de las células se desprenden para formar la secreción. El núcleo y el citoplasma restante, luego en un corto periodo de recuperación. El núcleo y repite el proceso. Las glándulas mamarias pertenecen a este grupo.
Glándulas unicelulares
Las glándulas unicelulares (una célula) están representadas por células mucosas o coliformes que se encuentran en el epitelio de recubrimiento de los sistemas digestivos, respiratorio y urogenital. En animales inferiores, tales como los peces y los anfibios, son comunes en la piel. Producen un material proteico, la mucita, la cual con el agua forma moco para lubricar las superficies libres de las membranas.La forma de las células mucosas es como una copa y de ahí el nombre de células caliciciformes. El extremo interno o basal es delgado y contiene el núcleo. Una célula caliciforme puede verter su contenido poco a poco y retener su forma, o vaciarse rápidamente y colapsarse. Otra vez se llena y se repite el ciclo. Periódicamente estas células mueren y son remplazadas.
Glándulas multicelulares
Las glándulas multicelulares (se les llama así a cualquier cosa que posea más de dos células) presentan formas variadas. Las más simples tienen forma de platos aplanados de células secretoras o son grupos de células secretoras que constituyen un pequeño hueco dentro del epitelio y secretan a través de una abertura común.

Hormonas
3.1 Definición conceptual de hormona"Una hormona es una sustancia química secretada en los lípidos corporales, por una célula o un grupo de células que ejerce un efecto fisiológico sobre otras células del organismo"( MARTÍN VILLAMOR Y SOTO ESTEBAN. Serie de manuales de Enfermería: Anatomo-Fisiología, tomo I y II. Masso-Salvat. 1994. ). Para facilitar la comprensión, las hormonas son sustancias fabricadas por las glándulas endocrinas, que al verterse en el torrente sanguíneo activan diversos mecanismos y ponen en funcionamientos diversos órganos del cuerpo."Las hormonas son sustancias químicas producidas por el cuerpo que controlan numerosas funciones corporales"( DEBUSE N. Lo esencial en Sistema endocrino y aparato reproductor. Cursos "Crash" de Mosby. Harcourt-Brace. 1998.). Las hormonas actúan como "mensajeros" para coordinar las funciones de varias partes del cuerpo. La mayoría de las hormonas son proteínas que consisten de cadenas de aminoácidos. Algunas hormonas son esteroides, sustancias grasas producidas a base de colesterol.Las hormonas van a todos lugares del cuerpo por medio del torrente sanguíneo hasta llegar a su lugar indicado, logrando cambios como aceleración del metabolismo, aceleración del ritmo cardíaco, producción de leche, desarrollo de órganos sexuales y otros.El sistema hormonal se relaciona principalmente con diversas acciones metabólicas del cuerpo humano y controla la intensidad de funciones químicas en las células. Algunos efectos hormonales se producen en segundos, otros requieren varios días para iniciarse y durante semanas, meses, incluso años.3.2 Funciones que controlan las hormonasEntre las funciones que controlan las hormonas se incluyen:
Las actividades de órganos completos.
El crecimiento y desarrollo.
Reproducción
Las características sexuales.
El uso y almacenamiento de energía
Los niveles en la sangre de líquidos, sal y azúcar. 3.3 Metabolismo HormonalEl hígado y los riñones desempeñan un papel fundamental en la depuración y excreción de estas hormonas, pero poco se sabe acerca del proceso detallado de su metabolismo. La vida media de la prolactina es de 12 minutos; la de la LH y FSH es cercana a la hora, mientras que la HCG tiene una vida media de varias horas. Si el contenido de ácido siálico es mayor, más prolongada es la supervivencia de la hormona en la circulación.3.4 Fábrica de hormonasLas encargadas de producir las hormonas son las glándulas endocrinas. Dentro de ellas, el primer lugar lo ocupa sin duda la hipófisis o glándula pituitaria, que es un pequeño órgano de secreción interna localizado en la base del cerebro, junto al hipotálamo. Tiene forma ovoide (de huevo) y mide poco más de diez milímetros. A pesar de ser tan pequeñísima, su función es fundamental para el cuerpo humano, por cuanto tiene el control de la secreción de casi todas las glándulas endocrinas.La hipófisis está formada por dos glándulas separadas, conocidas como adenohipófisis y neurohipófisis. La primera corresponde al lóbulo anterior y la segunda al lóbulo posterior. Se comunica anatómica y funcionalmente a través de la sangre con el hipotálamo, lo que articula una gran coordinación entre el sistema nervioso y el endocrino.La relación hipotálamo-hipófisis es bastante particular, puesto que, a diferencia del resto del sistema nervioso, en que las neuronas se relacionan directamente con su efector (órgano terminal que distribuye los impulsos nerviosos que recibe, activando la secreción de una glándula o contracción de un músculo), en la hipófisis las neuronas hipotalámicas no hacen contacto directo con sus efectoras. Estas últimas pasan a la sangre y alcanzan la adenohipófisis a través de una red capilar que se extiende entre el hipotálamo y la hipófisis anterior. En consecuencia, los núcleos hipotalámicos son fundamentales para el normal funcionamiento de la hipófisis.3.5 Regulación de las hormonasLa regulación de hormonas en general incluye tres partes importantes:
heterogeneidad de la hormona
regulación hacia arriba y hacia abajo de los receptores
regulación de la adenil-ciclasa. Los factores de crecimiento son producidos por expresión local de genes. Operan por unión a receptores en la membrana celular. Los receptores generalmente contienen un componente intracelular con tirosina-quinasa. Otros factores actúan a través de segundos mensajeros, tales como el AMPc y el fosfoinositol.Los factores de crecimiento requieren condiciones especiales para actuar; para inducir la mitogénesis se requiere la exposición secuencial a varios de ellos, con limitantes importantes en cantidad y tiempo de exposición. Pueden actuar en forma sinérgica con hormonas; por ejemplo el IGF-I en presencia de FSH induce receptores para LH.3.5.1 Regulación de arriba hacia abajo"La modulación positiva o negativa de los receptores por hormonas homólogas es conocida como regulación hacia arriba y hacia abajo" (Bernstein, R. & S. Bernstein. 1998. Biología. McGraw - Hill. Colombia. 729 p.).Poco se conoce sobre la regulación hacia arriba, pero se sabe que hormonas como la prolactina y la GnRH pueden aumentar la concentración de sus propios receptores en la membrana.La principal forma biológica como las hormonas peptídicas controlan el número de receptores y por ende, la actividad biológica, es a través del proceso de internalización. Esto explica el por qué de la secreción pulsátil de las gonadotropinas para evitar la regulación hacia abajo."Cuando hay concentraciones elevadas de hormona en la circulación, el complejo hormona-receptor se mueve hacia una región especial en la membrana, el hueco revestido (coated pit)". A medida que esta región se va llenando sufre el proceso de endocitosis mediada por receptores. Esta región de la membrana celular es una vesícula lipídica que está sostenida por una canasta de proteínas específicas llamadas clatrinas.Cuando está completamente ocupada la vesícula es invaginada, se separa e ingresa a la célula como una vesícula cubierta, llamada también receptosoma. Es transportada a los lisosomas donde sufre el proceso de degradación. El receptor liberado puede ser reciclado y reinsertado en la membrana celular; a su vez, tanto el receptor como la hormona pueden ser degradados disminuyendo la actividad biológica.Este proceso de internalización no solo es utilizado para el control de la actividad biológica sino para transporte intracelular de sustancias como hierro y vitaminas.Los receptores de membrana han sido divididos en dos clases. Los de clase I son utilizados para modificar el comportamiento celular por regulación hacia abajo; son ocupados por FSH, LH, HCG, GnRH, TSH, TRH e insulina. Los receptores de clase II son utilizados para ingreso de sustancias indispensables para la célula y para remover noxas; por ejemplo son usados por la LDL para el transporte de colesterol a las células esteroidogénicas.3.5.2 HeterogeneidadLas glicoproteínas tales como FSH y LH no son proteínas únicas sino una familia de formas heterogéneas (isoformas) con diversa actividad biológica e inmunológica. Las isoformas tienen variación en la vida media y peso molecular.Esta familia de glicopéptidos incluye la FSH, LH, TSH y HCG. Todas son dímeros compuestos de dos subunidades polipeptídicas glicosiladas, las subunidades a y b. Todas comparten la subunidad a que es idéntica, conformada por 92 aminoácidos. Las cadenas b difieren tanto en los aminoácidos como en el contenido de carbohidratos, lo cual les confiere especificidad.El factor limitante en la producción hormonal está dado por la disponibilidad de cadenas b, ya que las a se encuentran en cantidad suficiente a nivel tisular y sanguíneo.Las glicoproteínas pueden variar en su contenido de carbohidratos. La remoción de residuos de la FSH lleva a la producción de compuestos capaces de unirse al receptor pero no de desencadenar acciones biológicas. La prolactina consta de 197 a 199 aminoácidos; tiene también variaciones estructurales que incluyen glicosilación, fosforilación y cambios en unión y carga eléctrica. Se encuentran varios tamaños que han llevado a utilizar términos como pequeña, grande y gran-gran prolactina.Todas estas modificaciones e isoformas llevan a que el inmunoanálisis no siempre pueda reflejar la situación biológica.3.6 Receptores de hormonas
"Los receptores de hormonas son selectivos tejidos formados por células que reaccionan a ciertas sustancias como las hormonas y se aceleran o cambian en alguna forma según la instrucción y el trabajo que desempeñan".( Esta definición es dada por conclusión de que las hormonas son sustancias que sirven como catalizadores y solo algunas células son sensibles a estos).La acción selectiva de las hormonas en tejidos específicos depende de la distribución entre los tejidos de los receptores específicos y varias proteínas efectoras que median las respuestas celulares inducidas por hormonas. Los receptores tienen dos componentes clave:a) Dominio específico de unión a ligando donde se une estereoespecíficamente la hormona correcta para ese receptor.b) Dominio efector que reconoce la presencia de la hormona unida al domino del ligando y que inicia la generación de la respuesta biológicaLa unión de la hormona al ligando produce cambios finos pero críticos en el ambiente del sitio efector, de manera que se inicia la transducción, puede haber interacción con otros componentes celulares para completar la señal del proceso de transducción.Los receptores están compuestos principalmente por proteínas, pero tienen modificaciones secundarias de carbohidratos y pueden estar selectivamente inmersos en la membrana lipídica, también pueden estar fosforilados, o formar oligómeros por puentes de disulfuro o interacciones covalentes.Para ejercer su acción, todas las hormonas deben unirse a su receptor específico, estas uniones inician mecanismos intracelulares que conllevan las respuestas celulares. Las hormonas esteroideas y tiroideas son liposolubles y entran a las células libremente y se unen a las proteínas del citosol. Los complejos resultantes translocan al núcleo donde se unen a elementos regulatorios en el DNA estimulando o inhibiendo la transcripción de genes específicos. Todas las demás hormonas se unen a los receptores celulares localizados en la membrana de las células diana. Esta unión disipara uno o más de las vías de transducción que llevan a las respuestas celulares.3.7 Clases y clasificación de HormonasInicialmente las hormonas se clasificaban en tres grupos de acuerdo a su estructura química: hormonas peptídicas y proteicas, las hormonas asteroideas y las hormonas relacionadas con aminoácidos.En vertebrados se clasifican en:
Aminas
prostaglandinas
esteroides
péptidos y proteinas. Esteroideas- Solubles en lípidos, se difunden fácilmente hacia dentro de la célula diana. Se une a un receptor dentro de la célula y viaja hacia algún gen el núcleo al que estimula su trascripción.No esteroideas- Derivadas de aminoácidos. Se adhieren a un receptor en la membrana, en la parte externa de la célula. El receptor tiene en su parte interna de la célula un sitio activo que inicia una cascada de reacciones que inducen cambios en la célula. La hormona actúa como un primer mensajero y los bioquímicos producidos, que inducen los cambios en la célula, son los segundos mensajeros.
aminas- aminoácidos modificados. Ej : adrenalina, NE
péptidos- cadenas cortas de aminoácidos. Ej: OT, ADH
proteicas- proteínas complejas. Ej: GH, PTH
glucoproteínas- Ej: FSH, LH CLASIFICACIÓNEstá hecha a partir de las relaciones anatómicas entre la célula A y la célula B.1.- SistémicaLa hormona se sintetiza y almacena en células específicas asociadas con una glándula endocrina, esta libera a la hormona al torrente sanguíneo hasta que recibe la señal fisiológica adecuada. La hormona viaja hacia un blanco celular lejano que usualmente tiene una alta afinidad por la hormona. La hormona se acumula en este blanco y se inicia una respuesta biológica que suele resultar en un cambio de concentración de un componente sanguíneo que sirve como señal de retroalimentación para la glándula endocrina que disminuye la biosíntesis y secreción de la hormona. Ejemplo: liberación del hormonas del hipotálamo en un sistema porta cerrado lo que asegura que las hormonas lleguen a la pituitaria anterior, que contiene células receptoras de dichas hormonas.2.- ParacrinaLa distancia entre las células A y B es pequeña de manera que A sintetiza y secreta la hormona que difunde hasta B. Ejemplo: producción de testosterona por las células intersticiales de Leydig, después difunde en los túbulos seminíferos adyacentes.3.- AutocrinaEs una variación del sistema paracrino en el que la célula que sintetiza y secreta la hormona también es la célula blanco. Ejemplo: prostaglandinas.4.- NeurotransmisoresCuando la señal eléctrica de la neurona es sustituido por un mediador químico, (el neurotransmisor) que es secretado por el axón. El neurotransmisor difunde localmente en la sinapsis hasta el receptor de la célula adyacente. Neurotransmisores como acetilcolina y norepinefrina se clasifican como neurohormonas parácrinas.3.8 Las hormonas de la juventudCuatro son las hormonas que intervienen en el Plan de Antienvejecimiento:
Pregnendona: Segregada en gran medida por las glándulas suprerrenales, juega un papel importante en las funciones cerebrales, específicamente en la memoria, pensamiento y alerta. Diversos estudios demuestran que es efectiva para combatir la fatiga. La producción de pregnendona declina con la edad. El organismo produce un 60% menos de esta hormona a los 75 años que a los 35 años; esto disminuye la claridad del pensamiento, la memoria, la habilidad creativa y de cálculos. No ha habido efectos adversos en humanos cuando se suministra en dosis fisiológicas.
De hidro epi androsterona ( DHEA ): es producida por la corteza de las gándulas suprarrenales. Estas glándulas producen unos 30 mg de DHEA al día en los hombres y la mitad en las mujeres, aunque las cantidades varían notablemente con la edad. Desde el nacimiento, la DHEA sigue varios ciclos hasta alcanzar su punto máximo alrededor de los 20 años. A partir de ese momento comienza la declinación a un ritmo del 2% anual. A los 80 años solo se tiene entre el 10% al 15% de DHEA que se tenía a los 20 años. Entre otros efectos esta hormona ayuda a reforzar el sistema inmunológico, es un potente antioxidante, mejora la distribución de la grasa corporal, incrementa el deseo y la actividad sexual.
Melatonina: Segregada por la glándula pineal, ubicada en el cerebro, interviene en importantes funciones como la de regular los ciclos circadianos del hombre y los animales , el sueño, la vigilia y la adaptación a las estaciones. Estimula la actividad inmunológica y previene las enfermedades cardíacas y degenerativas. Alivia y protege de los efectos negativos del stress.
Somatototrofina: También llamada Hormona de crecimiento es segregada por la adeno hipófisis. Produce crecimiento de todos los tejidos del organismo capaces del mismo. Causa aumento del volumen de las células y favorece su reproducción. Además :
Aumenta de la producción de proteínas
Disminuye de la utilización de Hidratos de Carbono.
Moviliza y utiliza las grasas para obtener energía En si lo que sucede es que aumenta las proteínas del cuerpo, ahorra hidratos de carbono y gasta los depósitos de grasa. Es llamada por algunos la " Hormona de la juventud " porque :
Interviene en el rejuvenecimiento de la piel
Estimula el corazón, disminuyendo el riesgo de accidentes cardíacos.
Disminuye el riesgo de Stroke ( Accidentes cerebro vasculares )
Previene la osteoporosis Esta hormona, abundante en la juventud, se reduce sustancialmente después de la cuarta década de la vida. De ella depende mucho la vitalidad, y además, es necesaria para propiciar la síntesis de proteínas de todo el organismo.3.9 Las hormonas en la obesidadLas hormonas asteroideos son "estructuras lipidias derivadas del ciclopentanoperhidrofenantreno"( es el nombre que se le da a una estructura de un lípido o grasa en la nomenclatura orgánica). Son sintetizadas por la transformación del colesterol en hormonas esteroideas, esto se obtiene porque la estructura química es modificada en el citoplasma y núcleo por muchas reacciones enzimáticas con cofactores importantes como el citocromo P-450.El mecanismo de acción es mediado por receptores que están incluidos en la súper familia de características similares, la cual incluye también estrógenos, andrógenos, progesterona, glucocorticoides, aldosterona, ácido retinoico, triyodotironina, C-erb, etcétera. Estos receptores son factores de transcripción, que son activados por un ligando específico. Cuando esto ocurre, el complejo hormona-receptor activo la síntesis de proteínas en una forma muy compleja, con muchas regulaciones.El tejido adiposo no tiene los enzimas necesarias para la síntesis de hormonas asteroideos, aunque puede transformar androstenodiona en testosterona, estrona en estradiol o cortisol en cortisona. Este intercambio en conjunto con la diferente expresión de los receptores y enzimas en tejido adiposo visceral y periférico, pueden ayudarnos a entender la diferente distribución del tejido adiposo en hombres y mujeres (androide y ginecoide) en personas normales y obesos.La regulación del depósito de triglicéridos en el tejido odiposo depende de tres mecanismos: la lipoprotein-lipasa (LPL), el sistema beta adrenérgico y el sistema alfa-2-adrenérgico.Los glucocorticoides incrementan la actividad glúteo-femoral de la LPL. La progesterona tiene una acción competitiva sobre los receptores de glucocorticoides en el tejido adiposo visceral, dificultando el depósito de grasa en este lugar y esto pudiera explicar porqué los hombres tienen mayor grasa central que la mujer fértil. Lo opuesto ocurre cuando alcanzan la menopausia.En humanos los receptores de esteroideos sexuales son en poco número en el tejido adiposo glúteo-femoral, por la que uno explicación probable para la acción de los esteroides sexuales es que ellos pudieron interactuar con los receptores de glucocorticoides y quizá también a través de mecanismos no geonómicos.

4.2 VITAMINAS

4

martes, 17 de marzo de 2009

PRÁCTICA No. 3 Determinación de Vitamina C

OBJETIVO
Determinar la vitamina C de una manera cualitativa, observando una de sus principales propiedades.

FUNDAMENTO:
Investigar
MATERIAL
Tubos de ensayo.
Gradilla.
Pipeta.
Gotero.

REACTIVOS
Zumo de limón.
Sol. de 2.6 diclorofenol-indofenol.
Solución de azul de metileno.
Solución de sulfato de cobre.

PREPARACIÓN DE REACTIVOS: Sol. de 2.6 diclorofenol-indofenol
Disolver 0.2 gr. de diclorofenol-indofenol en 100 c. c. de agua destilada. Dejar en reposo veinticuatro horas. Filtrar.

MÉTODO
I.- Parte
1. En un tubo de ensayo se vierten 1 c. c. de zumo de limón.
2. Se añade a continuación una gota de sol. de 2.6 diclorofenol-indofenol.
3. Observar el cambio de coloración en el tubo.
4. Vierta en otro tubo de ensaye 1cc de zumo de limón.
5. Colóquelo en un baño maría, con agua en ebullición durante 5 minutos, y enfríe.
6. Repita el paso 2 y observe:
II.- Parte
1. En un tubo de ensayo se vierten 3 c. c. de zumo de limón.
2. Se añade a continuación una gota de azul de metileno.
3. Observar la coloración inicial y la coloración final.
4. Observe los cambios que se dan si se agita el contenido del tubo.
5. Vierta en otro tubo de ensaye 3cc de zumo de limón.
6. Colóquelo en un baño maría, con agua en ebullición durante 5 minutos, y enfríe.
7. Repita el paso 2 y observe.

III.- Parte:
1. En un tubo de ensayo se vierten 4 c. c. de zumo de limón.
2. Se añaden unas gotas de solución de sulfato de cobre.
3. Se lleva a la gradilla para observación posterior.
4. En un segundo tubo se vierten 4 c. c. de zumo de limón,
5. Se añaden unas gotas de sulfato de cobre.
6. Se lleva a ebullición durante diez minutos.
7. Se retira, se enfría.
8. Se le añade una gota de diclorofenol-infenol.
9. Observar si hay cambios en la coloración.
10. Un tercer tubo que contendrá exclusivamente 4 c. c. de zumo de limón, se utilizará como tubo piloto.
11. A los 15 minutos de iniciado el experimento se añadirá una gota de diclorofenol-indofenol en los tubos 1 y 3.
12. Se observarán y anotarán los resultados.

RESULTADOS Y OBSERVACIONES
Anote en una hoja aparte las observaciones de lo efectuado en la práctica, con los correspondientes esquemas:
CUESTIONARIO
1. - ¿Qué propiedades químicas tiene la vitamina C?
2.- Escriba con fórmulas la reacción de la vitamina C con el azúl de metileno.
CONCLUSIONES
Anote las conclusiones a que ha llegado al finalizar la práctica.
BIBLIOGRAFÍA
Anote los datos correspondientes:

ESQUEMAS

jueves, 5 de marzo de 2009

4.1.4 LAS PROTEINAS EN EL METABOLISMO

Metabolismo de las Proteínas
En el metabolismo, el principal producto final de las proteínas es el amoníaco (NH3) que luego se convierte en urea (NH2)2CO2 en el hígado y se excreta a través de la orina.
Trataremos primordialmente de la transformación catabólica del nitrógeno de los aminoácidos en urea y de los esqueletos de carbono en intermediarios anfibólicos del ciclo del ácido cítrico.

CATABOLISMO DEL NITRÓGENO DE LOS AMINOÁCIDOS
En los tejidos de mamíferos los grupos amígenos de los aminoácidos, derivados ya sean de la dieta o de la demolición de las proteínas tisulares son excretada, en último término, como urea en la orina. La biosíntesis de la urea implica la acción de varias enzimas. Se puede dividir convenientemente para su estudio en 4 procesos:
1 Transaminación,
2 Desaminación oxidativa,
3 Transporte de amoniaco, y
4 Reacciones del ciclo de laurea.
La relación de estas áreas con el catabolismo global del nitrógeno de los aminoácidos se muestra en la Fig. 2-8.

Fig. 2.8. Flujo global del nitrógeno en el catabolismo de los aminoácidos

Otros vertebrados distintos de los mamíferos comparten todos los caracteres de este esquema, exceptuando la síntesis de urea. La urea, el producto final característicos del metabolismo del nitrógenos de los aminoácidos en el hombre y otros animales ureotélicos, es reemplazada por el ácido úrico en los organismos uricotélicos (reptiles y aves) o por amoniaco en los organismos amonotélicos (por ejemplo los teleósteos).
Cada uno de los 4 procesos será considerado ahora en detalle. Aunque todos desempeñan un papel en la biosíntesis de los aminoácidos, lo que sigue se estudia desde el punto de vista del catabolismo de los aminoácidos.

Transaminación
La transaminación catalizada por las enzimas llamadas transaminasas o aminotransferasas, implica la interconver-sión de un par de aminoácidos y un par de cetoácidos. Estos generalmente son a–amino y b–cetoácidos (Fig. 2-9).

El fosfato de piridoxal, la vitamina B6 en forma de coenzima, forma una parte esencial del sitio activo de las transaminasas y de muchas otras enzimas con aminoácidos como sustratos. En todas las reacciones de los aminoácidos, dependientes del fosfato de piridoxal, el paso inicial es la formación de una base de Shiff intermediaria unida a la enzima. Fig. 2-10.

Este intermediario estabilizado por la reacción recíproca con una región catiónica del sitio activo, se puede estructurar de maneras que incluyen la liberación de un cetoácido con formación de fosfato de piridoxamina unido a la enzima. La forma unida, aminada de la coenzima puede formar entonces una base análoga intermediaria de Shiff con un cetoácido. Durante la transaminación, la coenzima unida sirve, así como un transportador intermediario de grupos amígenos. Fig. 2-10. Puesto que la constante de equilibrio para la mayor parte de las reacciones de transaminasas es cercana a la unidad, la transaminación es un proceso libremente reversible. Esta reversibilidad permite a las transaminasas funcionar tanto en el catabolismo de los aminoácidos como en su biosíntesis.

Dos transaminasas, la alanina–pirúvico transaminasa (alanintransaminasa) y la glutámico–a–cetoglutárico transaminasa (glutámico–transaminasa), presentes en la mayor parte de los tejidos animales, catalizan la transferencia de grupos amígenos de la mayor parte de los aminoácidos para formar alanina (a partir del piruvato) o del glutamato (a partir del a–cetoglutarato).
Cada transaminasa es específica para el par especificado de aminoácido y cetoácido como un par de sustratos, pero inespecífica para el otro par, el cual puede ser cualquiera de una amplia variedad de aminoácidos y sus correspondientes cetoácidos. Puesto que la alanina es también un sustrato para la reacción de la glutámico transaminasa, todo el nitrógeno amínico proveniente de los aminoácidos que pueden experimentar la transaminación se puede concentrar en el glutamato. Esto es importante porque el L–glutamato es el único aminoácido de los tejidos de mamífero que experimenta desaminación oxidativa a una tasa apreciable. La formación de amoniaco de los grupos amígenos a se realiza, así, principalmente mediante la conversión del nitrógeno amínico a del L–glutamato.
La mayor parte de los aminoácidos (pero no todos) son sustratos de la transaminación. Las excepciones incluyen a la lisina, la treonina y a los iminoácidos cíclicos prolina e hidroxiprolina. La transaminación no está restringida a los grupos amígenos a. El grupo amígeno d de la ornitina es, por ejemplo, fácilmente transaminado formando g–semialdehído del glutamato (Fig. 2-11).

Desaminación oxidativa
La conversión oxidativa de muchos aminoácidos en sus correspondientes a–cetoácidos ocurre en homogeneizados de tejidos hepáticos y renal de mamíferos. Aunque la mayor parte de la actividad de los homogeneizados frente a los L–a–aminoácidos se debe a la acción conjunta de las transaminasas y de la L–glutámico deshidrogenasa, tanto la actividad de la L- como la D–aminoacidooxidasa se presentan en los tejidos hepáticos y renal de los mamíferos y están ampliamente distribuidas en otros animales y en los microorganismos. Se debe notar, sin embargo, que no se conoce el papel fisiológico de la L- y de la D–aminoácido-oxidasa en los tejidos de mamífero.
Las aminoácido-oxidasas son flavoproteínas autooxidables, es decir, el FMN o el FAD reducido es reoxidado directamente por el oxígeno molecular (Fig. 2–12), formando el peróxido de hidrógeno (H2O2) sin participación de los citocromos o de otros transportadores de electrones. El producto tóxico H2O2 es desdoblado entonces en O2 y H2O por la catalasa que existe ampliamente en los tejidos especialmente en el hepático. (Fig. 2–12). Aunque las reacciones de las aminoácido-oxidasas son reversibles, el a–cetoácido producido no es descarboxilado enzimáticamente por el H2O2 si falta la catalasa, formándose un ácido carboxílico con un átomo menos de carbono. Tanto la actividad de la L- como la de la D–aminoácido-oxidasa están presentes en el tejido renal, aunque la función de la D–aminoácido-oxidasa es oscura.

En las reacciones de la aminoácido-oxidasa (Fig. 2–12) el aminoácido es deshidrogenado primero por la flavoproteína de la oxidasa, formando un a–iminoácido. Este adiciona agua espontáneamente y luego se descompone espontáneamente en el correspondiente a–cetoácido con pérdida del nitrógeno a–imínico como amoniaco.
La L-aminoácido-oxidasa de los mamíferos una FMN–flavoproteína, está restringida a los tejidos renal y hepático. Su actividad es bastante es bastante baja y esencialmente no tiene efecto sobre la glicina o sobre los L–isómeros de los ácidos dicarboxílicos o de los b–hidroxi–a-aminoácidos. Así, no es verosímil que esta enzima desempeñe un papel principal en el catabolismo de los aminoácidos en los mamíferos.
La D-aminoácido-oxidasa de los mamíferos una FAD–flavoproteína de amplia especificidad de substratos, existe en el tejido hepático y renal de la mayor parte de los mamíferos. La D–asparagina y la D–glutamina no son oxidadas y la glicina y los D–isómeros de los aminoácidos ácidos y básicos son malos substratos. La significación fisiológica de esta enzima en los mamíferos se desconoce.
L–Glutámico deshidrogenasa. Los grupos amígeno de la mayor parte de los aminoácidos son transferidos, en último término, al a–cetoglutarato por transaminación formando L–glutamato (Fig. 2-8). La liberación de este nitrógeno como amoniaco es catalizada por la L–glutámico deshidrogenasa, una enzima de gran actividad, ampliamente distribuida en los tejidos de mamíferos (Fig. 2-13). La glutámico deshidrogenasa hepática es una enzima regulada cuya actividad es afectada por modificadores alostéricos como el ATP, el GTP y el NADP, que inhiben a la enzima, y el ADP que la activa. Ciertas hormonas también parecen influir sobre la actividad de la glutámico deshidrogenasa. La glutámico deshidro-genasa usa ya sea NAD+ o NADP+ como cosubstrato. La reacción es reversible y funciona tanto en el catabolismo de los aminoácidos como en su biosíntesis. Por consiguiente, ella funciona no sólo canalizando el nitrógeno del glutamato hacia urea (catabolismo), sino también catalizando la aminación del a–cetoglutarato por el amoniaco libre. Esta última función (biosintética) es de particular importancia en las plantas y en las bacterias, las cuales pueden sintetizar grandes cantidades de aminoácidos a partir de la glucosa y el amoniaco. Cuando el ganado bovino es alimentado con dietas ricas en carbohidratos y nitrógeno en la forma de urea, las bacterias del rumen convierten primero a la urea en amoniaco, luego utilizan la reacción de la glutámico deshidrogenasa proporcionando al ganado una dieta abundante en glutamato y otros aminoácidos.
Además del amoniaco formado en los tejidos, una considerable cantidad es producida por las bacterias intestinales, tanto a partir de las proteínas de la dieta, como de la urea presente en los líquidos secretados en el aparato digestivo. Este amoniaco es absorbido en el intestino y pasa a la sangre de la vena porta, la cual característicamente contienen concentra-ciones mayores de amoniaco que la sangre de la circulación general. En circunstancias normales, el hígado prontamente elimina el amoniaco de la sangre de la vena porta, de manera que la sangre que abandona el hígado (y, de hecho, toda la sangre periférica) está virtualmente exenta de amoniaco. Esto es esencial, ya que aun diminutas cantidades de amoniaco son tóxicas para el sistema nervioso central. Los síntomas por intoxicación por amoniaco incluyen un temblor peculiar en aleteo, lenguaje farfullado, visión borrosa y, en los casos graves, coma y muerte. Estos síntomas se parecen a los del síndrome del coma hepático. Por lo tanto, el tratamiento incluye medidas encaminadas a reducir los niveles sanguíneos de amoniaco.


Cuando la función hepática está gravemente menoscabada o cuando se establecen comunicaciones colaterales entre la vena porta y las venas de la circulación general (como puede ocurrir en la cirrosis), la sangre porta puede evadir al hígado. El amoniaco proveniente de los intestinos puede así, elevarse a niveles tóxicos en la sangre de la circulación general. Los procedimientos de derivación quirúrgica (fístula de Eck u otras formas de derivación portacava) también conducen a la intoxicación por amoniaco, particularmente después de la ingestión de grandes cantidades de proteínas o de hemorragia del aparato digestivo. El contenido de amoniaco de la sangre que abandona los riñones por la vía de las venas renales siempre excede al de las arterias renales, indicando que los riñones producen amoniaco y los vierten a la sangre. Sin embargo, la excreción en la orina del amoniaco producido por las células de los túbulos renales constituye un aspecto mucho más importante del metabolismo renal del amoniaco. La producción del amoniaco forma parte de los mecanismos de los túbulos renales que regulan el equilibrio ácido-básico, así como de conservación de los cationes. La producción de amoniaco por los riñones está marcadamente aumentada en la acidosis metabólica y deprimida en la alcalosis. No sólo se deriva de la urea, sino también de los aminoácidos intracelulares, particularmente de la glutamina. La liberación de amoniaco es catalizada por la glutaminasa renal (Fig. 2-14).

Transporte de amoniaco
Aunque el amoniaco puede ser excretado como sales de amonio —particularmente en estado de acidosis metabólica— la vasta mayoría es excretada como urea, el principal componente nitrogenado de la orina. El amoniaco producido constantemente en los tejidos por los procesos descritos anteriormente, sólo se encuentra como vestigios de la sangre (10 – 20 mg/100 ml) puesto que es rápidamente eliminado de la circulación por el hígado y convertido, ya sea en glutamato, glutamina o urea. Estos niveles vestigiales de amoniaco contrastan claramente con las cantidades más considerables de aminoácidos libres, particularmente de glutamina, en la sangre (cuadro 15-1)
La eliminación del amoniaco mediante la reacción de la glutámico deshidrogenasa fue mencionada anteriormente. La formación de glutamina es catalizada por la glutamina sintetasa (Fig. 2-15), una enzima mitocondrial presente en máxima cantidad en el tejido renal. La síntesis del enlace amídico de la glutamina se lleva a cabo a expensas de la hidrólisis de un equivalente de ATP en ATP y Pi. La reacción es así fuertemente favorecida en la dirección de la síntesis de glutamina.

La liberación del nitrógeno amídico de la glutamina como amoniaco sucede no por reversión de la reacción de la glutamina sintetasa, sino por formación hidrolítica de amoniaco catalizada por la glutaminasa (Fig. 2-14). La reacción de la glutaminasa, a diferencia de la reacción de la glutamina sintetasa, no incluye la participación de nucleótidos de adenina, favorece fuertemente la formación de glutamato y no funciona en la síntesis del mismo. Estas 2 enzimas, la glutamina sintetasa y la glutaminasa (Fig. 2-16) sirven para catalizar la interconversión del ion amonio libre y la glutamina de una manera que recuerda la interconversión de la glucosa, y la glucosa–6–fosfato por la glucocinasa y la glucosa–6– fosfatasa (Fig. 2-5). Una reacción análoga es catalizada por la L–asparaginasa de origen animal, vegetal y microbiano. La asparaginasa y la glutaminasa han sido empleadas, ambas, como agentes antitumorales ya que ciertos tumores tienen requerimientos anormalmente elevados de glutamina y asparagina.

Mientras que en el encéfalo el mecanismo principal para la eliminación del amoniaco es la formación de glutamina, en el hígado la vía más importante es la formación de urea. El tejido del encéfalo puede formar urea, aunque esto no desempeña un papel significativo en la eliminación del amoniaco. En el encéfalo, la formación de glutamina debe ser precedida por la síntesis de glutamato en el propio encéfalo porque el aporte de glutamato sanguíneo es inadecuado para explicar las cantidades aumentadas de glutamina formadas dentro del encéfalo en presencia de niveles altos de amoniaco sanguíneo. La fuente inmediata de glutamato para este propósito es el a–cetoglutarato. Esto empobrecería rápidamente el aporte de intermediarios del ciclo del ácido cítrico a menos que pudieran ser repuestos por la fijación de CO2 con la conversión del piruvato en oxalacetato. El efecto, en el encéfalo sucede una fijación importante de CO2 en forma de aminoácidos, presumiblemente por la vía del ácido cítrico y después de la infusión de amoniaco más oxalacetato es desviado hacia la síntesis de glutamina (en vez de aspartato) por la vía del a–cetoglutarato.

Regulación del ciclo de la urea (síntesis de la urea)
Un hombre moderadamente activo que consuma cerca de 300 g de carbohidratos, 100 g de grasa y 100 g de proteínas diariamente debe excretar aproximadamente 16.5 g de nitrógeno al día. 95% es eliminado por los riñones el 5% restante, en su mayor parte como nitrógeno en las heces. La principal ruta para la excreción de nitrógeno en el hombre es la de la urea sintetizada en el hígado, vertida a la sangre y eliminada por el riñón. En el hombre que se alimenta con una dieta occidental, la urea constituye el 80 – 90 % del nitrógeno excretado.
Las reacciones y los intermediarios en la biosíntesis de 1 mola de urea a partir de 1 mola de amoniaco y otra de bióxido de carbono (activados con Mg++ y ATP), así como del nitrógeno a–amínico del aspartato se muestran en la figura 2-17. El proceso global requiere de 3 molas de ATP (dos de las cuales son convertidas en ADP + Pi y una en AMP y Ppi) y la participación sucesiva de 5 enzimas que catalizan las reacciones numeradas de la Fig. 2-17. De los 6 aminoácidos que intervienen en la síntesis de la urea, uno, el N–acetilglutamato, funciona como un activador enzimático y no como un intermediario. Los 5 restantes —asparta-to, arginina, ornitina, citrulina y arginin-succinato— funcionan todos como transportadores de átomos que en último término se vuelven urea. Dos de ellos (aspartato y arginina) existen en las proteínas, mientras que los tres restantes (ornitina, citrulina y argininsuccinato) no. El principal papel metabólico de éstos tres últimos aminoácidos es, en los mamíferos, la síntesis de urea. Nótese que la formación de urea es, en parte un proceso cíclico. La ornitina usada en la reacción 2 es regenerada en la reacción 5. Así, no hay pérdida ni ganancia neta de ornitina, citrulina, argininsuccinato o de arginina durante la síntesis de la urea; sin embargo, el amoniaco, el CO2, el ATP y el aspartato si son consumidos.

Reacción 1: síntesis del carbamoilfosfato.
La condensación de una mola de amoniaco, de otra de bióxido de carbono y de una de fosfato (derivada del ATP) para formar carbamoilfosfato es catalizada por la carbamoilfosfato sintetasa, una enzima presente en las mitocondrias hepáticas de todos los organismos ureotélicos, incluyendo al hombre. Las 2 molas de ATP hidrolizadas durante esta reacción aportan la fuerza quimiomotriz para la síntesis de dos enlaces covalentes del carbamoil-fosfato: el enlace amídico y el enlace del anhídrido mixto ácido carboxílico –ácido fosfórico. Además de Mg++ se requiere de un ácido dicarboxílico, de preferencia N-acetilglutamato. El papel exacto del N–acetilglutamato no se conoce con certeza. Su presencia lleva a cabo un profundo cambio conformacional en la estructura de la carbamoilfosfato sintetasa que expone a ciertos grupos sulfhidrilo, oculta a otros y afecta la afinidad de la enzima por el ATP.
En las bacterias, la glutamina sirve como sustrato, en lugar del amoniaco, para la síntesis del carbamoilfosfato. Una reacción semejante catalizada por la carbamatocinasa es también importante en la utilización de la citrulina por las bacterias.

Reacción 2: Síntesis de citrulina.
La transferencia de la fracción carbamoílo del carbamoilfosfato a la ornitina, formando citrulina + Pi, es cata-lizada por la L–ornitintranscarbamoilasa de las mitocondrias del hígado. La reacción es altamente específica para la ornitina y el equilibrio favorece grandemente la síntesis de la citrulina.

Reacción 3: Síntesis del argininsuccinato.
En la reacción de la arginin-succinato sintetasa, el aspartato y la citrulina son unidos mediante el grupo amígeno del aspartato. La reacción requiere de ATP y el equilibrio favorece fuertemente la síntesis de arginin-succinato.

Reacción 4: Desdoblamiento del argininsuccinato en arginina y fumarato.
El desdoblamiento reversible del argininsuccinato en arginina y fumarato es catalizado por la argininsuccinasa, una enzima friolábil de los tejidos hepático y renal de los mamíferos. La pérdida de actividad en el frío se acompaña de la disociación en 2 componentes proteínicos. Esta disociación es impedida por el Pi, la arginina y el argininsuccinato o por el p–hidroximercuribenzoato, el cual no tiene efecto adverso sobre la actividad. La reacción se lleva a cabo por un mecanismo de trans-eliminación. El fumarato formado puede ser convertido en oxalacetato mediante las reacciones de la fumarasa y de la malicodeshidrogenasa (Fig. 2-5) y luego transaminado éste para regenerar el aspartato.
Reacción 5: Desdoblamiento de la arginina en ornitina y urea.Esta reacción completa el ciclo de la urea y regenera la ornitina, sustrato de la reacción 2. El desdoblamiento hidro-lítico del grupo guanídico de la arginina es catalizado por la arginasa, la cual se encuentra en el hígado de todos los organismos ureotélicos. Cantidades meno-res de arginasa también existen en el tejido renal, en el encéfalo, en la glándula mamaria, en el tejido testicular y en la piel. La arginasa altamente purificada preparada en el hígado de mamífero es activada por el Co++ o el Mn++. La ornitina y la lisina son potentes inhibidores que compiten con la arginasa.

miércoles, 4 de marzo de 2009

4.1.3 CLASIFICACION DE LAS PROTEÍNAS

De acuerdo con la composición química las proteínas, se clasifican en dos tipos principales:

A) SIMPLES:
Están constituidas únicamente por L–a–aminoácidos o sus derivados y comprenden los siguientes grupos:
1. - Albúminas.
2. - Globulinas.
3. - Glutelinas.
4. - Prolaminas.
5. - Albuminoides.
6. - Histonas.
7. - Protaminas.
B) CONJUGADAS:
Que tienen en su composición otras moléculas diferentes además de los aminoácidos los cuales se llaman grupos prostéticos, unidas por fuerzas distintas a las atracciones iónicas; están los siguientes grupos:
1. Nucleoproteínas.
2. Glucoproteínas o mucoproteínas.
3. Fosfoproteínas.
4. Cromoproteínas.
5. Lipoproteínas.
6. Metaloproteínas.
Si consideramos que la unión de las proteínas establece un patrón determinado, donde cada péptido contiene un grupo terminal de carboxilo libre en el extremo derecho de la cadena y un grupo terminal amino libre en el extremo izquierdo, como veremos más adelante, al unirse el carboxilo libre y el amino libre se forma un polipéptido; debido a éstas características se pueden clasificar en dos clases principales sobre la base de su estructura y solubilidad; éstas son:
I.- Proteínas fibrosas:

A) Proteínas Fibrosas Simples: debido a su estructura molecular, parecida a una fibra, son muy insolubles en los solventes comunes, como agua, solución salina diluida, solventes orgánicos, ácidos y álcalis diluidos. También se les conoce como albuminoides o escleroproteínas. Ejemplos: queratina, colágeno y elastina.
B) Proteínas Fibrosas Conjugadas: realmente se conoce poco de éste tipo, pero tal vez el pigmento de las plumas de las aves pertenezca a este tipo.

II.- Proteínas globulares:
A) Proteínas Globulares Simples: Son solubles en agua, solución salina diluida, solventes orgánicos, ácidos y álcalis diluidos. Se dividen a su vez en dos grupos; solubles en agua destilada, y en insolubles en agua destilada:
1) Proteínas globulares simples solubles en agua destilada:
a) Albúminas: Proteínas muy solubles, que pueden precipitarse de una solución acuosa por saturación con una sal ácida como el (NH4)2SO4, o por saturación con una sal neutra como Na2SO4, se coagulan por calentamiento. Ejemplo: lactalbúmina y albúminas del suero.
b) Seudoglobulinas: son proteínas solubles que pueden precipitarse de una solución acuosa por saturación de uno a tres cuartos con una sal ácida como sulfato de amonio.
c) Protaminas: muy solubles, son polipéptidos básicos en estado natural, no se coagulan por calentamiento, en su estructura predominan los aminoácidos básicos; precipitan a otras proteínas. Se encuentran principalmente en las células huevo. Ejemplo: la salamina (del salmón) y la esturina (del esturión).
d) Histonas: solubles, son básicas, precipitan por adición de hidróxido de amonio NH4OH; coagulan por el calor. Ejemplo: nucleohistonas de los núcleos.

2) Proteínas globulares simples insolubles en agua:
a) Euglobulinas: Insolubles en agua destilada, pero solubles en soluciones diluidas de sal, pueden precipitarse de una solución salina diluida por semisaturación con una sal ácida como el sulfato de amonio, o por saturación con una sal neutra como el sulfato de sodio; se coagulan por calentamiento. Ejemplo: seroglobulina y ovoglobulina.
b) Prolaminas: Insolubles en agua destilada, solubles en álcalis diluidos y en soluciones alcohólicas al 60% y 80%; insolubles en alcohol absoluto. Ejemplo: la zeína del maíz y la gliadina del trigo.
c) Glutelinas: Insolubles en agua destilada, en soluciones alcohólicas y solventes neutros, pero solubles en álcalis diluidos, coagulan por el calor. Ejemplo: Glutelina del trigo.

B) Proteínas Globulares Conjugadas: Se encuentran en la naturaleza combinadas con no proteínas: se dividen en varias clases, dependiendo del grupo prostético:
1) Cromoproteínas: Proteínas combinadas con pigmentos. Ejemplo: hemoglobina, hemocianina, citocromo y flavoproteínas.
2) Glucoproteínas: Proteínas combinadas con carbohidratos; por hidrólisis dan aminoazúcares (hexosaminas). Ejemplo: la proteína mucina y las proteínas del plasma.
3) Lipoproteínas: Proteínas combinadas con grasas neutras (triglicéridos) o con otros lípidos como fosfolípidos y colesterol.
4) Fosfoproteínas: Proteínas combinadas con ácido fosfórico, o un radical que contiene fósforo que no sea un fosfolípido ni ácido nucleico. Ejemplo: caseína.
5) Nucleoproteínas: Formadas por una o varias moléculas de proteínas unidas a una clase única de ácido nucleico. Ejemplo: nucleína, nucleohistona extraída de tejidos que contienen muchos núcleos (como los tejidos glandulares).
6) Metaloproteínas: Proteína combinada con metales, como el cobre (ceruplasmina) o el hierro (siderofilina).

Las proteínas varían en su tamaño y complejidad; hay algunas muy grandes y complejas, como el sistema enzimático que participa en la conversión del ácido pirúvico en acetil-Co-A que tiene un peso molecular de 10 millones e incluye varios grupos prostéticos distintos; la insulina por otra parte está formada por sólo 51 aminoácidos y su peso molecular es de 5,800. Hay polímeros con pesos moleculares menores que el de la insulina, como algunas hormonas y antibióticos; sin embargo, por convención, sólo se consideran como proteínas aquellos polímeros de aminoácidos con pesos moleculares semejantes o mayores al peso molecular de la insulina.

martes, 3 de marzo de 2009

Práctica No. 2 DETERMINACIÓN CUALITATIVA DE PROTEÍNAS

PRACTICA No. 2:
DETERMINACIÓN CUALITATIVA DE PROTEÍNAS

OBJETIVOS:
Al término de la práctica el alumno identificará la carga proteica en un huevo cumpliendo con la identificación cualitativa de los aminoácidos contenidos en dicho material.

FUNDAMENTO
Investigue de acuerdo al nombre y objetivo de la práctica.

MATERIALES Y EQUIPO

  • 2 Vasos de pp de 250 ml
  • 1 Probeta graduada de 100 ml
  • 1 Pipeta graduada de 10 ml
  • 1 Termómetro
  • 1 Gradilla con 12 tubos de ensaye
  • 1 Pipeta graduada de 5 ml
  • 1 Tripie
  • 1 Anillo metálico
  • 1 Embudo de Filtración
  • 3 Tapones para tubo
  • 1 Agitador
  • 1 Mechero Bunsen
  • 1 Pinza para tubo de ensaye
  • 1 Parrilla eléctrica
  • 1 Baño María

REACTIVOS Y SUSTANCIAS:

  • Huevo
  • Alcohol etílico comercial
  • Hidróxido de sodio al 10%
  • Sulfato cúprico al 0.1%
  • Ácido nítrico concentrado
  • Papel indicador universal de pH
  • Solución saturada de NaCI
  • Solución de acetato de plomo al 10%

TÉCNICA:

A) SOLUBILIDAD

  1. Realice un orificio pequeño a un huevo y deposite la clara en un vaso de pp.
  2. Enumerar 3 tubos de ensaye y a c/u agregue 1 ml de clara de huevo.
  3. A cada tubo añada; 5 mi de agua fría, agua caliente y solución de hidróxido de sodio al 10% respectivamente. Tápelos con tapones agítelos y anote sus observaciones sobre la solubilidad de la albúmina de huevo.
  4. En un vaso de pp. coloque 20 ml de clara de huevo y añade 60 ml de agua destilada, agite y filtre, colocando en el embudo un pedazo de gasa doble. El filtrado que se denominará solución "A". se usará para experimentos siguientes.

B) PRUEBAS COLORIDAS.
1. REACCIÓN DE BIURET. En un tubo de ensaye coloque 1 mi de solución "A" y 1 ml de solución de NaOH al 10 %, posteriormente añada unas cuantas gotas de solución de sulfato cúprico al 0.1 % hasta observar algún cambio en su coloración.
2. PRUEBA XANTOPROTEÍCA. Agregue 2 ml de solución "A" en un tubo de ensaye y agréguele 5 gotas de HNO3 concentrado, caliente hasta ebullición y deje enfriar. Observe los cambios de coloración.
3. A la solución anterior añádale unas cuantas gotas de NaOH al 10% hasta que la solución sea básica, después de agitar, use papel indicador de pH o tornasol.
4. PRUEBA DEL ANILLO DE HELLER. Agregue 3 ml de HNO3 concentrado en un tubo de ensaye, incline el tubo y añada unas cuantas gotas de solución "A" de tal forma que resbale por las paredes y se forme un anillo. Anote sus observaciones.
5. PRUEBAS CON SALES MINERALES (DE METALES).
a. Coloque 4 tubos y enumere, a cada uno de ellos agregue 2 ml de solución "A".
b. A los tubos 1 y 3 añádeles 2 gotas de ácido acético al 10%, hasta que el medio sea ligeramente ácido, agite y use papel indicador.
c. A los tubos 2 y 4 no añada nada, ya que la albúmina fresca y en su estado líquido es ligeramente básica.
d. A los tubos 1 y 2 añade 1 ml de solución saturada de NaCI, a los tubos 2 y 4, 2 gotas de solución de acetato de plomo al 10%. Anote sus observaciones.
6. EFECTO DEL CALOR
a) A un vaso de un pp que contenga 50 ml de agua, agregue 3 ml de solución "A".
b) Coloca un termómetro en el baño de agua y caliente ligeramente el vaso.
c) Observe y registre a que temperatura empezó a coagularse la proteína.
7.- EFECTO DEL ALCOHOL ETÍLICO
A un tubo de ensaye que contenga 3 ml de solución "A" agregue 5 ml de alcohol etílico comercial, anote sus observaciones.

OBSERVACIONES
Anota tus observaciones.

CUESTIONARIO:

1.- ¿Cuál es la unidad básica de las proteínas?

2.- Investigue los métodos de separación de proteínas.

3.- Investigue los métodos de identificación de proteínas.

4.- Mediante un andamio clasifique a las proteínas.

5.- ¿Qué es la desnaturalización de proteínas?

CONCLUSIONES


BIBLIOGRAFÍA

ESQUEMAS

PRACTICA No. 1 Efectos de los Solutos sobre las Propiedades Físicas del Agua

PRÁCTICA No. 1
EFECTO DE LOS SOLUTOS SOBRE LAS PROPIEDADES FÍSICAS DEL AGUA
OBJETIVOEvaluar el cambio de las propiedades físicas del agua por la adición de solutos.
FUNDAMENTO:
Investigue de acuerdo al nombre y objetivo de la práctica.
MATERIALES Y EQUIPO3 Vasos de precipitado de 250 ml
3 Vasos de precipitado de 100 ml
1 Mechero Bunsen
1Tela de asbesto
1 termómetro de 0 a 260 °C
1 Tripié
1 Probeta de 50 ml
SUSTANCIAS:100 g de Cloruro de sodio (sal de mesa)
Hielo
TÉCNICA:
a) Punto de ebullición del agua
1. Colocar 50 ml de agua destilada en cada vaso de precipitado de 100 ml.
2. Colocar al primer vaso 20 g de cloruro de sodio y al segundo 40 g, mientras que el tercer vaso se deja sin cloruro de sodio (vaso control).
3. Someter cada vaso a ebullición y medir la temperatura de la misma.
4. Relacionar el efecto del soluto sobre el punto de ebullición del agua.
b) Punto crioscópico del agua
5. Colocar en cada vaso de precipitado de 250 ml aproximadamente 8 cubos de hielo y pesar la cantidad de hielo en cada vaso.
6. Colocar al primer vaso 10 g de cloruro de sodio y al segundo 20 g, mientras que el tercer vaso se deja sin cloruro de sodio (vaso control). Esparcir la sal en los vasos 1 y 2 de forma homogénea.
7. Después de 30 min medir con una probeta de 50 ml la cantidad de agua licuada en los vasos, determinar el % de agua liberada del hielo y medir la temperatura en cada vaso de hielo.
8. Relacionar el efecto del soluto sobre el punto crioscópico del agua.
OBSERVACIONES
Anota tus observaciones.
CUESTIONARIO:1.- Explica cuáles otras propiedades coligativas del agua se ven afectadas por la presencia de solutos.
2.- ¿Qué aplicaciones tiene la medición de punto de ebullición y de punto crioscópico en los alimentos en general?
3.- Enlista ejemplos de alimentos donde se mida de forma cotidiana estas propiedades.
4.- Menciona ejemplos de sustancias que sean utilizadas en alimentos para cambiar sus propiedades.
CONCLUSIONES
BIBLIOGRAFÍA
ESQUEMAS:



PRÁCTICA No. 2
PROPIEDADES FÍSICAS DEL AGUA (2ª. Parte)

OBJETIVO: Observar las propiedades físicas del agua.
FUNDAMENTO:
(investigar)
MATERIALES Y EQUIPO
Parte A
Pequeños círculos de papel (hazlos con una perforadora)
1 vaso pequeño con no más de 5 cm de diámetro
1 Gotero
Palillo de dientes.
Parte B.
1 aguja de acero
1 hoja de afeitar
Detergente líquido
Cristalizador grande
SUSTANCIAS:
Agua
TÉCNICA:
Parte A
a)
1) Llena el vaso con agua hasta tres cuartas partes de su capacidad.
2) Cuando el agua esté quieta, coloca un círculo de papel en el centro de la superficie.
b)
1) Coloca dos círculos más de papel y con el palillo muévelos hacia el centro.
c)
1) Retira los papelitos y llena con agua hasta el borde. Utiliza el gotero para agregar las gotas que se necesitan para hacer que el agua suba por encima del borde del vaso.
2) Cuando el agua esté quieta, coloca los círculos de papel en el centro.
3) Utiliza el palillo de dientes para mover los círculos de papel hacia la orilla del vaso y suéltalos allí. Asegúrate de que el agua no se derrame. Repite esta operación.
Parte B
a)
1) Llena el cristalizador con agua hasta dos terceras partes de su capacidad.
2) Cuando el agua esté quieta, coloca sobre su superficie una aguja en posición horizontal.
3) Agrega unas gotas de detergente
b)
1) Realiza exactamente lo mismo que en a-1, pero con una hoja de afeitar.
OBSERVACIONES
Parte A
a)
i) ¿Qué observas? ¿Qué sucede con el papel?
ii) ¿Por qué crees que sucedió esto?
b)
i) ¿Qué observas?
ii) ¿Existieron cambios con relación a la parte a? ¿Cuáles?
c)
i) ¿Qué observas?
ii) ¿Existieron diferencias o semejanzas con relación a lo ocurrido en la parte A y/o B? ¿Cuáles?
Parte B
a)
i) ¿Qué crees que ocurrirá? ¿Por qué?
ii) ¿Qué ocurrió? ¿Cómo puedes explicar lo sucedido?
iii) ¿Qué ocurrió al agregar detergente? ¿Por qué?
b)
i) ¿Qué crees que ocurrirá? ¿Por qué?
ii) ¿Qué ocurrió? ¿Cómo puedes explicar lo sucedido?

Completa la siguiente tabla
Observaciones aguja                             Sin detergente                            Con detergente
Flota 
No
Otras . .
Observaciones hoja de afeitar
Flota . .
No flota . .
Otras . .

CUESTIONARIO:
Incluido en las observaciones
BIBLIOGRAFÍA

ESQUEMAS:
 
CONCLUSIONES
flota . .