Fundamentos de Bioquímica: Metabolismo, Cinética Enzimática y Equilibrio Ácido-Base

Clasificación de Rutas Metabólicas: Anabolismo y Catabolismo

La siguiente tabla resume la clasificación de procesos bioquímicos fundamentales:

Bioquímica de Carbohidratos: Galactosa y Glucosa

Comparación estructural de dos monosacáridos clave:

Isomería y Formación de Disacáridos

Determinación de Isómeros

Pregunta: De la comparación de las estructuras lineales de estos monosacáridos, ¿puede determinar si son isómeros (enantiómeros, diastereoisómeros o epímeros)?

Respuesta: Son epímeros porque solo difieren en la configuración del carbono 4.

Formación de Lactosa e Intolerancia

Pregunta: ¿Qué disacárido se formaría por la unión de ambos monosacáridos y por qué algunas personas presentan intolerancia a este disacárido, por lo cual deben evitar el consumo de productos que lo contienen?

Respuesta: Se forma la Lactosa. La intolerancia a la lactosa se presenta cuando el intestino delgado no produce suficiente cantidad de la enzima lactasa, necesaria para digerir este disacárido.

Cinética Enzimática: Afinidad y Eficiencia Catalítica

Conceptos fundamentales sobre la interacción enzima-sustrato.

Afinidad Enzima-Sustrato (K_M)

Pregunta: ¿Cuál es la enzima más afín con su sustrato y por qué?

Respuesta: La enzima acetilcolinesterasa, ya que su K_M (constante de Michaelis) es menor, lo que indica una mayor afinidad.

Interpretación de la Constante K_cat

Pregunta: ¿Qué indica la constante K_cat?

Respuesta: El número de moléculas de sustrato transformadas en producto por unidad de tiempo (también conocido como número de recambio).

Eficiencia Catalítica (K_cat/K_M)

Pregunta: ¿Cuál de las enzimas es más eficiente catalíticamente y por qué?

Respuesta: Según los valores del cociente K_cat/K_M, la acetilcolinesterasa es más eficiente catalíticamente, ya que posee valores mayores de este índice.

Estudio de Caso: Desorden Ácido-Base por Consumo de Bicarbonato de Sodio (NaHCO₃)

Una persona consume bicarbonato de Sodio (NaHCO₃) para neutralizar la acidez estomacal, sin tener en cuenta el desorden ácido-base que este provoca en su organismo en cantidades excesivas. En base a esta condición, responda:

Componentes Buffer Sanguíneos

Pregunta: A nivel sanguíneo, ¿cuáles son los 3 componentes buffer que controlan los cambios de pH?

• Buffer Bicarbonato (H₂CO₃ / HCO₃^-)
• Buffer Fosfato
• Proteínas (Hemoglobina / Oxihemoglobina)

Efecto Gástrico del Bicarbonato

Pregunta: ¿Qué ocurrirá a nivel de pH en el estómago con el exceso de consumo de NaHCO₃ y qué efecto tendrá sobre sus enzimas presentes?

Respuesta: El NaHCO₃ es una base. Su ingesta aumentará el pH estomacal, disminuyendo drásticamente la actividad digestiva enzimática (que requiere un pH ácido) y no enzimática.

Patología Sanguínea Asociada

Pregunta: ¿Qué ocurriría a nivel sanguíneo con este exceso de consumo de NaHCO₃ y qué patología se presentaría?

Respuesta: Disminuirá la concentración de iones H⁺ en plasma y aumentará la concentración de bicarbonato, lo que conlleva a un aumento del pH sanguíneo, favoreciendo una condición de alcalosis metabólica.

Respuesta Renal Compensatoria

Pregunta: Para contrarrestar este efecto, ¿cómo el riñón podría responder frente a esta condición?

Respuesta: El riñón reducirá la secreción de iones H⁺ y disminuirá la reabsorción de HCO₃^- (bicarbonato) para intentar normalizar el pH sanguíneo.