ANHIDRASA CARBÓNICA

La anhidrasa carbónica es una proteína monomérica de 30,000 D de peso molecular cuya síntesis es comandada por el cromosoma 17. En los seres humanos, como sabemos, pertenece al tipo de eucariótico de anhidrasa lo que la difiere de su contraparte procariótico por su estructura lineal, aunque ambas constan aproximadamente de 328 aminoácidos. Su centro de actividad (sitio activo) necesita de zinc para su óptima actividad, lo que la convierte entonces en una metaloenzima. Su actividad radica en la función de carbonato deshidratasa la cual le confiere su actividad de biológica sobre los compuestos de un solo carbón y el desarrollo del cerebro. Su ubicación citoplasmática se encuentra no completamente esclarecida.

Esta enzima interviene en el metabolismo del ácido carbónico y del dióxido de carbono, donde encontramos sitios claves para esta actividad, la sangre y el sistema de túbulos renales (principalmente borde en cepillo del TCP), con esto creando un efecto de amortiguación o buffer sobre el líquido donde se encuentre y sobre todo para el transporte del CO2 a nivel sanguíneo. Esta proteína con actividad enzimática hidrata el anhídrido carbónico produciendo un protón y un anión bicarbonato de manera reversible. Es particularmente abundante en los eritrocitos. Los inhibidores de la anhidrasa carbónica se utilizan como diuréticos y para el tratamiento del glaucoma. La deficiencia en anhidrasa carbónica produce el síndrome de osteopetrosis tubular con acidosis Los hidrogeniones (H+) por su mayor parte, pasan al hematíe, una vez dentro del mismo, una parte se disuelve, otra se hidrata a bicarbonato, ya que en el hematíe hay abundante anhidrasa carbónica. El H2CO3 formado se disocia en HCO3- y H+; la unión del CO2 a la Hb libera también un H+. Estos H+ han de ser neutralizados para evitar el descenso de pH.

TERMODINÁMICA

La termodinámica es una rama de la física que estudia los efectos de los cambios de la temperatura, presión y volumen de los sistemas físicos a un nivel macroscópico. La termodinámica estudia la circulación de la energía y cómo la energía infunde movimiento. La termodinámica se desarrolló a partir de la necesidad de aumentar la eficiencia de las primeras máquinas de vapor.
Un sistema termodinámico se caracteriza por sus propiedades, relacionadas entre sí mediante las ecuaciones de estado. Éstas se pueden combinar para expresar la energía interna y los potenciales termodinámicos, útiles para determinar las condiciones de equilibrio entre sistemas y los procesos espontáneos.

Primera ley de la termodinámica

También conocido como principio de conservación de la energía para la termodinámica, establece que si se realiza trabajo sobre un sistema o bien éste intercambia calor con otro, la energía interna del sistema cambiará.Esta ley permite definir el calor como la energía necesaria que debe intercambiar el sistema para compensar las diferencias entre trabajo y energía interna. Fue propuesta por Antoine Lavoisier.

Segunda ley de la termodinámica

Esta ley regula la dirección en la que deben llevarse a cabo los procesos termodinámicos y, por lo tanto, la imposibilidad de que ocurran en el sentido contrario; establece la imposibilidad de convertir completamente toda la energía de un tipo en otro sin pérdidas. Esta ley apoya todo su contenido aceptando la existencia de una magnitud física llamada entropía tal que, para un sistema aislado (que no intercambia materia ni energía con su entorno), la variación de la entropía siempre debe ser mayor que cero.
Debido a esta ley también se tiene que el flujo espontáneo de calor siempre es unidireccional, desde los cuerpos a temperatura más alta a aquellos de temperatura más baja.
Existen numerosos enunciados equivalentes para definir este principio, destacándose el de Clausius y el de Kelvin.

Enunciado de Clausius
"No es posible ningún proceso cuyo único resultado sea la extracción de calor de un recipiente a una cierta temperatura y la absorción de una cantidad igual de calor por un recipiente a temperatura más elevada".

Enunciado de Kelvin
No existe ningún dispositivo que absorba calor de una única fuente y lo convierta íntegramente en trabajo.

Es imposible construir una máquina térmica cíclica que transforme calor en trabajo sin aumentar la energía termodinámica del ambiente.Mientras mayor sea el rendimiento energético de una máquina térmica, menor será el impacto en el ambiente, y viceversa.

Tercera ley de la termodinámica

Afirma que es imposible alcanzar una temperatura igual al cero absoluto mediante un número finito de procesos físicos. Puede formularse también como que a medida que un sistema dado se aproxima al cero absoluto, su entropía tiende a un valor constante específico. La entropía de los sólidos cristalinos puros puede considerarse cero bajo temperaturas iguales al cero absoluto.
Ley cero de la termodinámica

El equilibrio termodinámico de un sistema se define como la condición del mismo en el cual las variables empíricas usadas para definir un estado del sistema (presión, volumen, campo eléctrico, polarización, magnetización, tensión lineal, tensión superficial, entre otras) no son dependientes del tiempo. A dichas variables empíricas (experimentales) de un sistema se les conoce como coordenadas termodinámicas del sistema.

A este principio se le llama del equilibrio termodinámico. Si dos sistemas A y B están en equilibrio termodinámico, y B está en equilibrio termodinámico con un tercer sistema C, entonces A y C están a su vez en equilibrio termodinámico. Este principio es

fundamental, aun siendo ampliamente aceptado, no fue formulado formalmente hasta después de haberse enunciado las otras tres leyes. De ahí que recibe la posición 0.

El ADN

EL ADN

El ácido desoxirribonucleico, mejor conocido como ADN, es el material biológico que sirve de archivo e instructivo genético para el funcionamiento de toda célula. Contiene genes, los cuales son segmentos relativamente pequeños de ADN que sirven como recetas para preparar proteínas y otros materiales indispensables para el funcionamiento de las células.

El ADN biológico está compuesto por dos hebras enrolladas entre sí, en forma análoga a una escalera de caracol de doble pasamano y razón suficiente para denominarlo estructura de doble hélice. Cada una de las hebras está constituida por la combinación de sólo cuatro tipos de bloques denominados nucleótidos. A su vez, cada nucleótido está formado por una molécula de azúcar, una molécula de fosfato y cualquiera de las bases nitrogenadas adenina, guanina, citosina y timina, abreviadas como A, G, C y T. A lo largo de la doble hélice, la A en una de las hebras siempre estará apareada con la T en la hebra complementaria y lo mismo ocurre con G y C. El ADN total –genoma- de una sola célula puede estar compuesto desde unos cuantos miles de nucleótidos hasta miles de millones según el organismo del que se trate.

La transcripción del ADN es el primer proceso de la expresión genética. Durante la transcripción genética, las secuencias de ADN son copiadas a ARN mediante una enzima llamada ARN polimerasa. La transcripción produce ARN mensajero como primer paso de la síntesis de proteínas. La transcripción del ADN también podría llamarse síntesis del ARN mensajero.

LAS ENZIMAS

Qué es una enzima?

Las enzimas son proteínas especializadas en la catálisis de las reacciones biológicas; disminuyen la cantidad de energía que se requiere para llevar a cabo una reacción, tienen un elevado grado de especificidad respecto a sus sustratos, aceleran reacciones químicas específicas y funcionan en soluciones acuosas en condiciones muy suaves de temperatura y pH.

Cómo se clasifican las enzimas?

De acuerdo a su tipo de reacción catalilzada, las enzimas se clasifican en seis grupos:

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  Oxidoreductasas: reacciones de óxido reducción.


• 
  
  Transferasas: transferencia de grupos funcionales.


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  Hidrolasas: reacciones de hidrólisis.


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  Liasas: adición a los dobles enlaces.


• 
  
  Isomerasas: reacciones de isomerización.


• 
  
  Ligasas: formación de enlaces con escisión.

Cómo actúa una enzima?

Las enzimas tienen en su estructura una porción denominada sitio activo, el cual sirve para que se una al sustrato, que no es otra cosa más que la molécula sobre la que actúa la enzima.

Qué es una apoenzima?

Parte proteica de un enzima sin ninguno de los cofactores o grupos prostéticos orgánicos o inorgánicos que se puedan necesitar para la actividad catalítica.

Qué es una coenzima?

Es un cofactor orgánico requerido para la acción de ciertas enzimas; a menudo contiene una vitamina como componente.

Qué es cinética enzimática?

Es el estudio de las velocidades de reacción y la forma en que cambian en respuesta a cambios en los parámetros experimentales

EL COLESTEROL ¿BUENO O MALO?

"EL COLESTEROL"

El colesterol es un alcohol que pertenece al grupo de los esteroides (es un esterol); está compuesto por carbono, hidrógeno y oxígeno dispuestos en cuatro anillos unidos entre sí y con una cadena lateral, se presenta en la naturaleza en 2 formas: como colesterol libre o como éster; producto de la combinación del colesterol con ácidos grasos.

Hay 2 tipos de colesterol: el endógeno fabricado por las propias células del organismo y el exógeno que se adquiere mediante la ingestión de los productos de origen animal (especialmente las grasas). Las lipoproteínas son el vehículo de transporte del colesterol y pueden ser quilomicrones (pasan por los canales linfáticos del intestino y después a la circulación sanguínea. Mientras circulan van descargando sus triacilglicéridos en los músculos (a los que aportan energía) o en los tejidos adiposos (donde se almacenan como reserva), se ha demostrado que el riesgo de infarto de miocardio se relaciona íntima y directamente con los niveles de LDL (lipoproteínas de baja densidad) en la sangre; por eso, al colesterol transportado por las LDL se le conoce popularmente como colesterol malo y el transportado por las HDL (de alta densidad) se le denomina bueno por ayudar a prevenir el infarto al miocardio, éstas pueden producirse durante el ejercicio. A pesar de que el colesterol favorece ciertas afecciones como la arterioesclerosis y el infarto al miocardio, es importante mencionar que forma parte de las hormonas sexuales, ayuda a tener huesos bien calcificados, poder digerir las grasas, resistir infecciones y la fatiga nerviosa, reparar las células dañadas y regular el nivel de azúcar en la sangre, entre otros beneficios.

"LA SAPONIFICACIÓN"

SAPONIFICACIÓN

La saponificación es una reacción química entre un ácido graso o lípido saponificable, y una base o álcali, en la que se obtiene como principal producto la sal de dicho ácido y la base. Estos compuestos tienen la particularidad de ser anfipáticos, es decir tienen una parte polar y otra apolar (no polar), con lo cual pueden interactuar con sustancias de propìedades dispares. Por ejemplo, los jabones son sales de ácidos grasos y metales alcalinos que se obtienen mediante saponificación.

El método de saponificación consiste en hervir la grasa y después añadir sosa cáustica (NaOH), agitand continuamente la mezcla hasta que comienza a ponerse pastosa.La reacción que se efectúa es la saponificación y los productos son el jabón y la lejía residual que contiene glicerina.

Un lípido saponificable es todo aquel que esté compuesto por un alcohol unido a uno o varios ácidos grasos (iguales o distintos). Esta unión se realiza mediante un enlace éster,muy difícil de hidrolizar. Pero puede romperse fácilmente si el lípido se encuentra en un medio básico. En este caso se produce la saponificación alcalina. En los casos en los que para la obtención del jabón se utiliza un glicérido o grasa neutra, se obtiene como subproducto el alcohol llamado glicerina.
La acción limpiadora del jabón se debe a su poder emulsionante, esto es, su habilidad para suspender en agua sustancias que normalmente no se disuelven en agua pura. La cadena hidrocarbonada (parte hidrofóbica) de la sal (el jabón), tiene afinidad por sustancias no polares, tales como las grasas de los alimentos. El grupo carboxilo (parte hidrofílica) de la molécula tiene afinidad por el agua.
En la solución de jabón, los iones carboxilo rodean a las gotas de grasa: sus partes no polares se ubican hacia adentro, mientras que los grupos carboxilos se ordenan sobre la superficie externa. Así las gotas de grasa pueden asociarse con las moléculas de agua y se facilita la dispersión de la grasa.

"LOS LÍPIDOS"

"LOS LÍPIDOS"

Los lípidos o grasas son componentes celulares insolubles en agua y de estructuras diversas que se pueden extraer con disolventes apolares. Se clasifican en saturados si no tienen ningún doble enlace, monoinsaturados si presentan un doble enlace en su estructura y poliinsaturados si presentan más de dos dobles enlaces en su composición.

Se denominan triacilgliceroles a los compuestos formados por 3 moléculas de ácido graso y una de glicerol; los triacilgliceroles sencillos solo contienen un tipo de ácido graso y los mixtos poseen dos o tres tipos diferentes; son principalmente grasas de almacenamiento y se encuentran en diversos tipos de alimentos como el aceite, la mantequilla, cacahuates, entre otros.

Los denominados lípidos polares, que tienen cabezas polares y colas apolares, son componentes principales de las membranas; los esfingolípidos contienen esfingosina, que es un amino-alcohol de cadena larga pero no un glicerol; los esteroles tienen cuatro anillos fusionados y un grupo hidroxilo. Las hormonas esteroideas provienen de los esteroles y actúan como señales biológicas potentes, tales como las hormonas sexuales.

Los icosanoides (prostaglandinas, tromboxanos y leucotrienos) son hormonas que actúan solo en células próximas al punto de síntesis, son derivados de los ácidos grasos, intervienen en la función reproductora, inflamación, fiebre y dolor asociado a las enfermedades, en la formación de coágulos sanguíneos y diversos procesos más.

Las vitaminas K, A, D, E son compuestos liposolubles con papeles esenciales en el metabolismo y la fisiología de los animales. La vitamina D es precursora de una hormona que regula el metabolismo del calcio; la A proporciona el pigmento visual del ojo; la E da protección a los lípidos de membrana frente a lesión oxidativa y la vit. K es esencial en el proceso de coagulación de la sangre.