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CURSO DE BIOQUÍMICA

LICENCIATURA EN NEUMOCARDIOLOGíA E.U.T.M.

DPTO. DE BIOQUÍMICA FAC. DE MEDICINA

Docentes responsables:

Dolores Piñeyro Natalia Romero

DPTO. DE BIOQUÍMICA – FAC. DE MEDICINA CURSO DE BIOQUIMICA - 2010 ESCUELA DE NEUMOCARDIOLOGÍA

PROTEÍNAS PLASMÁTICAS

1) Describa los principales componentes de la sangre.

2) Elija un criterio de clasificación de las proteínas plasmáticas. Según ese criterio ¿en qué grupo clasificaría las siguientes proteínas?

a. Albúmina b. Transferrina c. Inmunoglobulinas d. Fibrinógeno e. Trombina f. Alfa-1 antitripsina

3) ¿Cuál es el rol de la albúmina? Que moléculas transporta211?

4) Enumere las proteínas que transportan iones metálicos.

5) ¿Cuál es el rango normal de concentración de proteínas plasmáticas? ¿Con qué técnicas de laboratorio se determina dicha concentración?

6) ¿Qué fracciones reconoce en un proteinograma electroforético normal? ¿a qué proteína corresponde la fracción mayoritaria? ¿cada banda corresponde a una única proteína?

7) ¿Qué alteraciones observa en los siguientes ejemplos?

Origen Origen

8) Discuta la estructura y función de las inmunoglobulinas.

En la figura A identifique las estructuras indicadas por números. En la figura B indique los

tipos de inmunoglobulinas que identifica

A B

9) Defina la respuesta de fase aguda y los cambios que provoca en las concentraciones de las

proteínas plasmáticas circulantes.

Origen Origen


HEMOGLOBINA Y TRANSPORTE DE GASES

1. Las siguientes son 2 representaciones de la Hemoglobina.

a) ¿Cuántos niveles de estructura se pueden definir? ¿Cuáles? b) ¿Qué representan los círculos rojos en el esquema de la izquierda? c) ¿Cómo se denominan genéricamente los compuestos que se asocian a las proteínas?

2. Se conocen más de 300 variantes de la estructura primaria de la hemoglobina, la mayoría inocuas. Sin embargo algunas pueden dar lugar a enfermedades como la anemia falciforme. Los siguientes son los fragmentos iniciales de 2 hemoglobinas distintas. Hb Normal: Val-His-Leu-Thr-Pro-Glu-Glu-Lys... Hb S : Val-His-Leu-Thr-Pro-Val-Glu-Lys... a) ¿En qué se diferencian? b) ¿Cómo afectará a la carga de la proteína ese cambio? c) ¿Podría usar esto como herramienta para diagnosticar la enfermedad? d) Repase más en profundidad los mecanismos moleculares de la anemia falciforme.

3. En la figura adjunta, una corrida electroforética se llevó

cabo en un buffer pH 8.6.

a) Indicar qué tipo de hemoglobina se corresponde con los carriles

1 y 2.

b ) Explicar la diferente migración electroforética de la Hb S con

respecto a la normal.

c) ¿Cómo se denomina al individuo de la muestra del carril 3?

d) Explicar el fenómeno de precipitación de la Hb S.

e) Explicar porque un adulto con anemia falciforme se beneficiaría

de presentar un 20% de hemoglobina fetal.

4. La hemoglobina y la mioglobina son dos proteínas fundamentales en el manejo del

oxígeno del cuerpo.

a) Describir el mecanismo de fijación del oxígeno de la hemoglobina y la mioglobina. b) Dada la siguiente curva de saturación de oxígeno, indique a que corresponden las

ordenadas y las abscisas y cual es la curva de la hemoglobina y la mioglobina. c) Indique los valores de X que corresponden a sangre arterial y a sangre venosa. d) ¿Podría ser la mioglobina un transportador efectivo de oxígeno en la sangre?

( )

1 2 3

( + )

5. Describir las diferencias conformacionales entre las hemoglobinas oxigenadas y desoxigenadas.

6. Explique porque la constante de Hill, n, nunca puede ser mayor que el número de sitios de unión al ligando en la proteína.

7. Explique las diferencias en las curvas de saturación de oxígeno de la Hemoglobina a

distintos pHs. ¿Qué nombre se le da? ¿Qué efecto fisiológico tiene?

8. Explique el efecto del CO2 y bifosfoglicerato en la afinidad de la hemoglobina por el

oxígeno:, utilizando el gráfico que se muestra a continuación.

a) Detalle qué efecto tiene el CO2 sobre la estructura de la hemoglobina. ¿Cuáles son los procesos de transporte de CO2 desde los tejidos a los pulmones?

b) ¿Cuál es el mecanismo de acción del BPG?

c) Contamos con eritrocitos almacenados por una semana en medio con dextrosa-citrato y se le saca el BPG. Discuta los méritos de usar sangre almacenada o fresca en transfusiones sanguíneas.

9. Eres uno de los favoritos para ganar la maratón en La Paz, Bolivia, y para ello has entrenado ahí por varias semanas para adaptarte a sus 3700 m de altitud. Un comerciante de equipo de corrida que esponsorea a un oponente te ha invitado a una fiesta el fin de semana antes de la carrera en su casa de playa cerca de Lima, Perú, asegurándote que volarás a La Paz por lo menos un día antes de la carrera. ¿Es esto un signo de respeto hacia tí o un intento de perjudicarte en la carrera?

10. En una región rural, se atendió en urgencias a un lactante de 4 meses que presentaba convulsiones, disnea y vómitos. La piel y mucosas del lactante eran azuladas (cianosis). El análisis de la sangre arterial (de color marrón chocolate) reveló una pO2 normal, una saturación de O2 del 60% y un nivel del 35% de metahemoglobina (grupo hemo-hierro férrico). a) ¿Cuál podría ser la causa? ¿Cómo se puede tratar? b) ¿Qué es la metahemoglobina? ¿Cómo se forma? Y ¿cómo se convierte la

metahemoglobina en hemoglobina?

11. Usted es un organizador de una expedición que planea una escalar montañas muy altas y tiene que armar su equipo. Cada uno de los aspirantes a un lugar en el equipo es heterocigoto para una de las siguientes variantes de hemoglobinas:

a) HbS

b) Hb Helsinki (Lys82 a Met)

c) HbC (Glu6 a Lys)

d) Hb Tintuville (Asp34 a Asn)

e) Hb boston ( His58 a Tyr)

f) Hb constant spring (term a Gln)

Asumiendo que los candidatos no presentan diferencias a bajas altitudes, ¿cual elegiría

para la expedición? Justificar su respuesta.


REGULACION DEL EQUILIBRIO ACIDO-BASE

La gasometría de sangre arterial es de suma importancia a la hora de tomar una decisión terapéutica y

por lo tanto requiere de una adecuada interpretación.

Los parámetros que son analizados mediante este estudio son: pO2 (presión parcial de oxígeno), pH,

pCO2 (presión parcial de CO2) y [HCO3-] (concentración de bicarbonato).

El primer paso en la interpretación de una alteración en el equilibrio ácido base es mirar el valor de pH

de la muestra de sangre arterial:

pH

Los valores aceptados para estos parámetros son:

Normal 7.4 (7.35-7.45)

Acidemia < 7.35

Alkalemia > 7.45

HCO3-

El segundo paso es mirar la concentración de bicarbonato. Si hay una alteración en la concentración

de bicarbonato primaria hablamos de que está alterado el componente metabólico.

Normal 24 ± 2 mmol/L

Acidosis Metabólica < 22 mmol/L

Alcalosis Metabólica > 26 mmol/L

PCO2

El tercer paso es mirar la PCO2. El cambio primario en la presión parcial de CO2 se conoce como

alteración del componente respiratorio.

Normal 40 ± 5 mmHg

Acidosis Respiratoria > 45 mmHg

Alcalosis Respiratoria < 35 mmHg

PO2

Otro factor que es importante considerar a la hora de evaluar un trastorno ácido-base es la tensión

arterial de O2. Los valores aceptados se listan a continuación:

Criterio mmHg

Adultos y niños Normal 97

Aceptable > 80

Recién nacido 40-70

Adultos mayores

> 60 años > 80

> 70 años > 70

> 80 años > 60

> 90 años > 50

A su vez la pO2 se relaciona con el % de saturación de acuerdo a la siguiente tabla:

PaO2 (mmHg) % Saturación de O2

Hipoxemia < 80 < 95

Leve 60-79 90-94

Moderada 20-59 75-89

Severa < 40 < 75

Otro índice usado para evaluar si los cambios de iones HCO3- son de origen respiratorio o metabólico

es el exceso de base (base excess = BE). Este representa la diferencia entre la cantidad total de base

tampón que el sujeto tiene y lo que debiera tener, siendo el valor normal 0 ± 3 mEq/L. Este valor

también se obtiene mediante cálculos matemáticos y sólo se altera cuando el trastorno es de tipo

metabólico. Ello se debe a que en una acidosis metabólica, por ejemplo, los hidrogeniones liberados

en exceso consumen HCO3- , con lo que el BE baja. En cambio si la acidosis es respiratoria, o sea, por un

aumento de H2CO3, por cada H+ que se agrega a la sangre se forma también un ión HCO3-, por lo que el

BE no se modifica. Debe tenerse presente que la compensación en acidosis y alcalosis respiratoria se

logra con una modificación ácido-básica opuesta de origen metabólico, lo que significa que el

bicarbonato estándar y el exceso de base pueden cambiar en trastornos primariamente respiratorios

de larga duración, por efecto del componente metabólico compensatorio.

En las alteraciones ácido base es necesario considerar dos fases:

• Cambios en el pH, pCO2 y [HCO3-] que ocurren como resultado de la alteración primaria (fase aguda

o no compensada)

• Cambios posteriores resultado de las respuestas secundarias o compensatorias del organismo que

se ponen en marcha para intentar restablecer el pH al valor normal (fase crónica o compensada).

En general esta respuesta no restablece por completo el pH a la normalidad.

PROBLEMAS REGULACION DEL EQUILIBRIO ACIDO-BASE

1. ¿Porqué es necesario amortiguar el pH de los líquidos corporales? ¿Cuáles son los principales

ácidos que se forman a diario en el organismo?

2. El organismo utiliza sistemas buffers para minimizar los cambios en el pH de los líquidos corporales.

Cuáles son los principales sistemas buffers del organismo? Cuál predomina en cada compartimento

(líquido extracelular, intracelular, sangre)? En qué se diferencia el sistema CO2/HCO3- de los otros

sistemas?

3. ¿Cuál es el rol de de los riñones para mantener el equilibro ácido-base? ¿Cómo se amortigua el pH

de la orina?

4. ¿Cuáles son las principales causas que llevan a una alteración primaria en la PCO2 sanguínea?

¿Cómo responde el organismo a dicha alteración primaria?

5. Las alteraciones en la concentración de bicarbonato (HCO3-) en sangre se conocen como

alteraciones metabólicas del equilibrio ácido-base. ¿Cuáles son las posibles causas para un aumento

y una disminución de dicha concentración? ¿Cómo responde el organismo para compensar dicha

alteración?

6. Dada la siguiente tabla complete los valores faltantes y el tipo de trastorno ácido-base:

pH [HCO3-] (meq/L) PCO2 (mmHg) Trastorno

7.34 15 29

35 48

7.26 26

15 25

7. Explique porqué cuando la concentración de HCO3- aumenta por una causa metabólica la pCO2 se

altera a pesar de que no haya ninguna alteración a nivel respiratorio. ¿En qué se diferencian estos

cambios con los mecanismos compensatorios?

8. La gráfica muestra la relación existente entre la concentración de bicarbonato y el pH a diferentes

concentraciones (isóbaras) de CO2.

a) Determine la pCO2 en el centro y en los puntos A y C .

b) Analice que ocurrió en el punto A y C con los valores de la gasometría. ¿A qué pueden deberse las

variaciones?

a) Explique las causas por las que los valores de A se desplazan a B.

b) Idem para las causas que llevan de la condición C a D.

9. La gráfica muestra nuevamente la relación entre pH y [HCO3-] para una concentración fija de CO2

(línea G,O,E).

a) Calcule la pCO2 a la que corresponde la isóbara de la gráfica y los valores de pCO2 de los puntos F y

H.

b) ¿Cuál puede ser la causa de la alteración ácido base para que los valores de la gasometría arterial

de un individuo se desplacen desde el punto central al punto E?

c) ¿Y al punto G?

d) ¿Qué mecanismos se desencadenan para pasar del punto E al F?

e) ¿Y para pasar de G a H?

f) Las curvas o → F y o → H se corresponden con las rutas que mejor representan la situación real en

una persona, explique cómo interpreta estas curvas y en qué se diferencian de con la gráfica del

ejercicio anterior.

10. Un individuo sano desarrolla una enfermedad gastrointestinal con nauseas y vómitos. Luego de 12

horas de haber comenzado con los síntomas se obtienen los siguientes resultados del laboratorio

clínico:

Peso: 70 kg

Presión sanguínea:120/80 mmHg

pH plasma: 7.48

PCO2: 44 mmHg

[HCO3-] : 32 mEq/L

pH orina: 7.5

a) ¿Cuál es el trastorno ácido base de dicho individuo?¿Cuál fue su origen?

b) Luego de 48 hs donde continúan los síntomas se vuelven a realizar análisis de laboratorio

obteniéndose los siguientes resultados:

Peso: 68 kg

Presión sanguínea: 80/40 mmHg

pH plasma: 7.50

PCO2: 48 mmHg

[HCO3-] : 36 mEq/L

pH orina: 6.0

¿Se presentaron cambios en el trastorno ácido-base? ¿Cómo se explicaría la paradójica

disminución del pH de la orina?

11. Un hombre de 54 años con historia de tabaquismo crónico ingresa por síntomas de infección

respiratoria severa. Se le realiza una gasometría arterial mostrando los siguientes valores:

pH plasma: 7.27

PCO2: 48 mmHg

a) Calcule la [HCO3-] plasmática

b) ¿Qué tipo de trastorno ácido base presenta? ¿Se encuentra compensado?

12. Una paciente cardiópata que recibió una sobredosis de sedantes ingresa a la emergencia donde se le realiza una gasometría arterial obteniéndose los siguientes resultados:

pH = 7,22 HCO3- = 27,4 mEq/L EB = -2

PaCO2 = 70 mmHg

a) ¿De qué tipo de alteración ácido base se trata? b) ¿A qué se debe el aumento de la concentración de bicarbonato? c) ¿Cuál puede ser la causa del trastorno ácido base

13. Un paciente con diarrea aguda presenta los siguientes valores cuando se le realiza una gasometría

arterial:

pH = 7,24 HCO3- = 14,2 mEq/L BE = -11,5

PaCO2 = 35 mmHg

a) ¿De qué tipo de alteración ácido base se trata? b) ¿Cómo se encuentra la pCO2? ¿A qué se debe el alejamiento de su valor normal?

14. Un paciente con enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC) estable presenta la siguiente gasometría arterial:

pH = 7,32 HCO3- = 35 mEq/L BE = +7

PaCO2 = 70 mmHg

Describa la alteración ácido-base del paciente.


METABOLISMO DEL ERITROCITO

1. ¿Cuál es la principal fuente de ATP en el glóbulo rojo? ¿En qué ruta se genera? ¿Cuáles

son las principales vías que lo consumen?

2. ¿Cómo se regenera el NAD+ en el glóbulo rojo para que no se acaben los sustratos de

la ruta glucolítica?

3. Además de la producción de ATP, ¿qué otro producto importante para el metabolismo

del eritrocito se obtiene a partir de la ruta glucolítica?

4. La PFK-1 es la principal enzima reguladora de la ruta glucolítica.

a) ¿Cuál es la reacción que cataliza?

b) Si se grafica la actividad de la enzima en función de la concentración de ATP se

obtiene la siguiente curva:

i) Explique a que se debe esta forma tipo “campana”

ii) Explique el efecto del AMP en la actividad

5. Además de la glucólisis, ¿qué otro destino tiene la glucosa-6-P que se forma en el

glóbulo rojo? Indique los reactivos y productos finales de dicha ruta y la importancia

para el glóbulo rojo.

6. ¿Qué es el glutatión? ¿Qué función cumple en el glóbulo rojo?

7. ¿Porqué las personas con deficiencia de la enzima glucosa-6-P deshidrogenasa son más sensibles a la ingesta de ciertos fármacos contra la malaria?


METABOLISMO DEL MUSCULO y CONTRACCIÓN MUSCULAR

1. Describa los diferentes tipos de células musculares y sus características individuales desde el punto de vista de la contractilidad.

2. En el músculo durante el ejercicio intenso en condiciones de estrés, a) La velocidad de la glucólisis excede a la velocidad de oxidación del piruvato en el ciclo

de los ácidos tricarboxílicos b) El músculo esquelético utiliza lactato producido en la glucólisis a nivel del hígado como

fuente de energía c) La glucosa es la fuente primaria de ATP d) En respuesta a adrenalina la glucógeno fosforilasa en respuesta a adrenalina Indique de las afirmaciones previas cuales de ellas son verdaderas y cuales falsas y justifique su respuesta.

3. ¿Cuál de los siguientes combustibles metabólicos es utilizado principalmente por el

músculo cardíaco durante reposo? ¿Y durante el ejercicio intenso?

- ácidos grasos - glucosa - creatina fosfato - cuerpos cetónicos

.

4. Describa el mecanismo que se desencadena por la hidrólisis de ATP que lleva a la

contracción muscular.

5. ¿Qué rol tiene el glucógeno muscular? Qué trastornos causa la deficiencia de la enzima

glucógeno fosforilasa? ¿Cuál es la función de dicha enzima?

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