1Perlas rápidas de todo el programa
| Tema | Idea clave |
|---|---|
| pH y buffers | pH = −log[H⁺], escala logarítmica; Kw = 10⁻¹⁴ constante; capacidad buffer máxima cuando pH = pKa. |
| Mutarrotación | Interconversión espontánea entre formas anoméricas α/β en solución, hasta un equilibrio estable. |
| Enlaces glucosídicos | Glucógeno/almidón (α, digeribles) vs. celulosa (β, indigerible por el humano). |
| Anfipatía lipídica | Cabeza polar + cola apolar → autoensamblaje en bicapas, micelas, monocapas. |
| Cuatro niveles de estructura proteica | Primaria (secuencia) → secundaria (hélice α/lámina β) → terciaria (plegamiento 3D) → cuaternaria (subunidades); la primaria determina todo lo demás (experimento de Anfinsen). |
| DNA vs. RNA | Desoxirribosa+timina vs. ribosa+uracilo; doble hélice antiparalela con A-T (2 puentes H) y G-C (3 puentes H). |
| Replicación | Semiconservativa, requiere cebador de RNA; cadena líder continua, rezagada discontinua (fragmentos de Okazaki). |
| Splicing | Remoción de intrones, unión de exones; el splicing alternativo genera múltiples proteínas desde un solo gen. |
| Michaelis-Menten | Km baja = alta afinidad; Vmax depende de [E]; inhibición competitiva ↑Km aparente sin cambiar Vmax, no competitiva ↓Vmax sin cambiar Km. |
| Retroinhibición | El producto final inhibe la primera enzima comprometida de la vía, no la última — evita acumular intermediarios inútiles. |
| ΔG y espontaneidad | ΔG<0 = exergónica/espontánea, pero no implica "rápida" — la velocidad depende de la catálisis, no del ΔG. |
| Compuestos de alta energía | Hidrólisis libera >5 kcal/mol (ATP, acetil-CoA); reacciones acopladas usan esa energía para reacciones desfavorables. |
| Hemoglobina vs. mioglobina | Hb tetramérica, cooperativa, curva sigmoidea; Mb monomérica, sin cooperatividad, curva hiperbólica, mayor afinidad (almacén muscular de O2). |
| Transportadores GLUT | GLUT1/2/3 constitutivos (basal/hepático-sensor/neuronal); GLUT4 (músculo/adiposo) es el único insulino-dependiente. |
| Glucólisis: balance | 2 ATP netos + 2 NADH + 2 piruvato; 3 pasos irreversibles (hexoquinasa, PFK-1, piruvato quinasa) son los regulados. |
| Fermentación | Su propósito real es regenerar NAD⁺ para sostener la glucólisis, no "producir" lactato/etanol por sí mismos. |
| Gluconeogénesis | Rodea los 3 pasos irreversibles de la glucólisis con enzimas distintas; cuesta 6 enlaces de alta energía por glucosa; los ácidos grasos comunes no aportan carbono neto. |
| Glucógeno: regulación | La misma fosforilación (glucagón/adrenalina) activa a la fosforilasa e inactiva a la sintasa simultáneamente — un solo mecanismo, efectos opuestos en dos enzimas. |
| Vía de las pentosas | No genera ATP; rama oxidativa (irreversible) da 2 NADPH por G6P; NADPH ≠ NADH (biosíntesis/antioxidante vs. cadena respiratoria). |
| Déficit de G6PD | Afecta selectivamente al eritrocito, por depender exclusivamente de esa vía para generar NADPH (sin mitocondrias ni alternativas). |
| Ciclo de Krebs | 8 reacciones, 3 NADH+1 FADH2+1 GTP+2 CO2 por acetil-CoA; vía final común de glúcidos, lípidos y aminoácidos; las reacciones anapleróticas reponen intermediarios desviados a biosíntesis. |
| Cadena respiratoria | NADH entra por Complejo I, FADH2 por Complejo II (que no bombea protones) — por eso el FADH2 rinde menos ATP. |
| Fosforilación oxidativa | Modelo quimiosmótico: el gradiente de H⁺ es el nexo entre cadena respiratoria y ATP-sintasa; desacoplantes (DNP tóxico, termogenina fisiológica) disipan ese gradiente como calor. |
| Rendimiento de la glucosa | ~30-32 ATP totales, muy superior a los 2 ATP netos de la glucólisis anaeróbica sola. |
| Lipoproteínas | QM (dietario) y VLDL (endógeno) llevan TAG a los tejidos vía LPL/ApoC-II; LDL lleva colesterol a la periferia (aterogénica); HDL hace transporte reverso (protectora). |
| β-oxidación | Sistema carnitina transporta el acil-CoA a la mitocondria; cada vuelta genera 1 FADH2+1 NADH+1 acetil-CoA; los lípidos rinden más ATP/carbono que la glucosa por su mayor estado de reducción. |
| Cetogénesis | El hígado la produce pero no puede usarla (falta la enzima reactivadora); otros tejidos, incluido el cerebro adaptado, sí la usan. |
| Síntesis de ácidos grasos | Citosólica, vía ACP, reductiva (NADPH) — maquinaria distinta de la β-oxidación, permite regulación recíproca independiente; malonil-CoA es el paso regulado clave (acetil-CoA carboxilasa). |
| HMG-CoA reductasa | Paso regulado de la síntesis de colesterol; blanco de las estatinas, que indirectamente ↓LDL al inducir más receptores de LDL hepáticos. |
| Eicosanoides | AINE inhiben COX (solo prostaglandinas/tromboxanos); corticoides inhiben fosfolipasa A2 (también leucotrienos) — espectro más amplio. |
| Transaminación vs. desaminación | La transaminación solo transfiere el grupo amino (no libera NH4⁺); la desaminación oxidativa del glutamato sí libera amonio libre. |
| Ciclo de la urea | 2 nitrógenos (amonio + aspartato) + 1 carbono (CO2) por urea; CPS-I requiere N-acetilglutamato; interconectado con Krebs vía fumarato/aspartato ("bicicleto"). |
| Purinas vs. pirimidinas: síntesis | Purinas se construyen átomo por átomo sobre la ribosa (PRPP); pirimidinas forman el anillo completo (ácido orótico) antes de unirse al PRPP. |
| Ácido úrico | El humano carece de uricasa — es el producto final de degradación purínica; el alopurinol inhibe la xantina oxidasa (paso final común). |
| Biosíntesis del hemo | Desde glicina + succinil-CoA; ALA sintasa es el paso limitante, inhibido triplemente por el propio hemo en el hígado. |
| Degradación del hemo | Hemo oxigenasa genera CO (único origen fisiológico); bilirrubina no conjugada (liposoluble, riesgo de kernícterus) se conjuga en el hígado a directa (hidrosoluble) para su excreción. |
| Insulina vs. glucagón: señalización | Insulina usa receptor tirosina quinasa; glucagón usa AMPc/PKA — vías distintas, efectos opuestos convergentes sobre las mismas enzimas. |
| Ayuno prolongado | La adaptación cerebral a cuerpos cetónicos (~día 3-5) reduce la demanda de gluconeogénesis y ahorra proteína muscular. |
| Especialización por órgano | Hígado (único exportador de glucosa/cetonas, ciclo de la urea completo); músculo (sin glucosa-6-fosfatasa, exporta solo lactato/alanina); adiposo (sin glicerol quinasa); cerebro (glucosa-dependiente, sin reservas propias). |
2Errores conceptuales frecuentes
| Error | Corrección |
|---|---|
| "La glucólisis genera 4 ATP netos" | Genera 4 en la fase de ganancia, pero consume 2 en la preparatoria — el balance neto es 2 ATP. |
| "La fermentación existe para producir lactato/etanol" | Su función real es regenerar NAD⁺ para que la glucólisis pueda continuar sin oxígeno. |
| "La gluconeogénesis es la glucólisis en reversa con las mismas enzimas" | Comparte 7 de 10 reacciones, pero los 3 pasos irreversibles requieren enzimas gluconeogénicas específicas y distintas. |
| "NADH y NADPH son intercambiables" | Cumplen roles separados: NADH alimenta la cadena respiratoria (catabolismo), NADPH alimenta biosíntesis y defensa antioxidante (anabolismo). |
| "El FADH2 entra a la cadena respiratoria por el mismo punto que el NADH" | NADH entra por el Complejo I; FADH2 entra por el Complejo II, rodeando al I — por eso rinde menos ATP. |
| "El hígado usa los cuerpos cetónicos que produce" | Carece de la enzima para reactivarlos — los exporta exclusivamente para uso de otros tejidos. |
| "La síntesis de ácidos grasos ocurre en la mitocondria, como la β-oxidación" | Ocurre en el citosol, con maquinaria (ACP, NADPH) completamente distinta de la β-oxidación mitocondrial. |
| "La transaminación libera amonio" | Solo transfiere el grupo amino entre esqueletos carbonados; la liberación de NH4⁺ ocurre en la desaminación oxidativa, un paso distinto. |
| "Los aminoácidos se almacenan como reserva, como la glucosa o los lípidos" | No existe una reserva dedicada — forman un pool metabólico dinámico en equilibrio entre síntesis y degradación proteica. |
| "El ser humano puede degradar el ácido úrico, como otros mamíferos" | Carece de uricasa funcional — el ácido úrico es el producto final en nuestra especie, la base de la gota. |
| "La bilirrubina conjugada es la forma tóxica que causa kernícterus" | Es la no conjugada (liposoluble) la que atraviesa la barrera hematoencefálica inmadura; la conjugada, hidrosoluble, no lo hace con facilidad. |
| "El músculo puede exportar glucosa a la sangre desde su glucógeno" | Carece de glucosa-6-fosfatasa — solo el hígado (y en menor medida el riñón) puede hacerlo. |
| "El cerebro puede usar ácidos grasos libres como combustible directo" | No atraviesan eficazmente la barrera hematoencefálica en cantidad relevante — el cerebro depende de glucosa, o de cuerpos cetónicos en ayuno prolongado. |
3Autoevaluación
Intentá responder cada pregunta antes de abrirla. Cubren las nueve partes del manual, en orden.
¿Por qué la escala de pH es logarítmica, y qué implica eso para interpretar un cambio de 1 unidad?
pH = −log[H⁺]; un cambio de 1 unidad de pH representa un cambio de 10 veces en la concentración de H⁺ — mucho mayor de lo que la escala numérica lineal sugiere a simple vista.
¿Qué diferencia hay entre epímeros y enantiómeros de un monosacárido?
Los epímeros difieren en la configuración de un solo carbono asimétrico (ej.: glucosa/galactosa); los enantiómeros son imágenes especulares completas entre sí (D-glucosa/L-glucosa).
¿Por qué la albúmina domina la presión oncótica pese a no ser la única proteína plasmática?
La presión osmótica depende del número de partículas, no de la masa; por su menor peso molecular relativo, la albúmina aporta desproporcionadamente más partículas por gramo que las globulinas.
¿Por qué el experimento de Anfinsen demuestra que la estructura primaria determina todo el plegamiento de una proteína?
Una proteína desnaturalizada, al retirar los agentes desnaturalizantes, se repliega espontáneamente a su conformación funcional original — la información necesaria para el plegamiento completo está contenida enteramente en la secuencia de aminoácidos.
¿Por qué la DNA polimerasa necesita un cebador y la RNA polimerasa no?
La DNA polimerasa solo puede añadir nucleótidos a un extremo 3'-OH ya existente, no puede iniciar una cadena de la nada; la RNA polimerasa sí tiene esa capacidad, por eso el cebador de la replicación es de RNA (sintetizado por la primasa).
¿Por qué la prolactina es la excepción entre las hormonas hipofisarias en cuanto a su control hipotalámico? (repaso cruzado con Fisiología)
Casi todas las hormonas de la adenohipófisis están bajo control hipotalámico estimulante; la prolactina está bajo control predominantemente inhibitorio (dopamina) — de ahí la hiperprolactinemia paradójica ante lesiones del tallo hipofisario.
¿Qué diferencia hay entre inhibición competitiva y no competitiva en términos de Km y Vmax?
La competitiva aumenta la Km aparente sin cambiar la Vmax (se puede superar con más sustrato); la no competitiva reduce la Vmax sin cambiar la Km (no se supera aumentando el sustrato).
¿Por qué se dice que ΔG negativo no implica que una reacción sea rápida?
ΔG solo determina si una reacción es termodinámicamente favorable (espontánea); la velocidad real depende de la energía de activación y de la catálisis enzimática, factores independientes del signo de ΔG.
¿Por qué la mioglobina tiene curva de saturación de O2 hiperbólica y la hemoglobina sigmoidea?
La mioglobina es monomérica, sin cooperatividad entre subunidades; la hemoglobina es un tetrámero cooperativo, donde la unión de O2 a una subunidad facilita la unión a las siguientes.
¿Por qué GLUT4 es el único transportador de glucosa insulino-dependiente entre los principales GLUT?
El cerebro, el hígado (sensor) y la mayoría de los tejidos necesitan captar glucosa de forma constitutiva, independientemente del estado hormonal; el músculo y el tejido adiposo, como tejidos de almacenamiento, solo captan activamente glucosa cuando la insulina señala un excedente energético disponible.
¿Cuál es el propósito metabólico real de la fermentación láctica?
Regenerar NAD⁺ (consumido en el paso 6 de la glucólisis) para que la vía glucolítica pueda seguir funcionando sin oxígeno — no "producir lactato" como fin en sí mismo.
¿Por qué los ácidos grasos comunes no pueden convertirse netamente en glucosa?
Su β-oxidación genera acetil-CoA, y los dos carbonos del acetil-CoA se pierden como CO2 durante el ciclo de Krebs (en las descarboxilaciones oxidativas) antes de poder retornar como intermediario gluconeogénico neto — la reacción de la piruvato deshidrogenasa es irreversible.
¿Por qué la misma fosforilación (por glucagón/adrenalina) activa a la glucógeno fosforilasa e inactiva a la glucógeno sintasa simultáneamente?
Es un diseño regulatorio deliberado: un único mecanismo molecular (fosforilación, vía la misma cascada de AMPc) coordina ambas vías en direcciones opuestas al mismo tiempo, evitando que síntesis y degradación de glucógeno operen simultáneamente (ciclo fútil).
¿Por qué el déficit de G6PD afecta selectivamente al eritrocito y no a otros tejidos por igual?
El eritrocito, sin núcleo ni mitocondrias, depende exclusivamente de la vía de las pentosas fosfato para generar el NADPH que mantiene reducido su glutatión protector — otros tejidos nucleados tienen mayor margen de compensación con vías alternativas.
¿Por qué se dice que el ciclo de Krebs es la "vía final común" del metabolismo?
Glúcidos (vía piruvato→acetil-CoA), lípidos (vía β-oxidación→acetil-CoA) y aminoácidos (vía sus esqueletos carbonados) convergen todos en el ciclo de Krebs antes de completar su oxidación hasta CO2 y H2O.
¿Por qué el FADH2 genera menos ATP que el NADH en la fosforilación oxidativa?
Entra a la cadena respiratoria por el Complejo II, rodeando al Complejo I (que sí bombea protones) — genera un gradiente de protones menor que el NADH, que sí atraviesa los tres complejos que bombean H⁺ (I, III, IV).
¿Qué es un desacoplante de la fosforilación oxidativa, y en qué se diferencia de un inhibidor de la cadena respiratoria?
Un desacoplante permite que los H⁺ regresen a la matriz sin pasar por la ATP-sintasa, disipando la energía como calor mientras la cadena sigue funcionando con normalidad; un inhibidor detiene por completo el flujo de electrones de la cadena.
¿Cuál es la diferencia funcional entre quilomicrones y VLDL?
Los quilomicrones transportan triglicéridos de origen dietario (exógeno) desde el intestino; la VLDL transporta triglicéridos de síntesis hepática (endógena) — ambos son degradados por la misma lipoproteína lipasa (activada por ApoC-II).
¿Por qué los lípidos rinden más energía por gramo (o por carbono) que los glúcidos?
Los ácidos grasos son moléculas mucho más reducidas (predominantemente enlaces C-H y C-C) que los glúcidos, que ya llegan parcialmente oxidados — tienen mayor "potencial oxidativo" por átomo de carbono.
¿Por qué el hígado no puede usar los cuerpos cetónicos que produce?
Carece de la enzima (tioforasa/succinil-CoA:acetoacetato-CoA transferasa) necesaria para reactivar el acetoacetato — los sintetiza exclusivamente para exportarlos a otros tejidos.
¿Por qué la síntesis de ácidos grasos usa maquinaria distinta de la β-oxidación, en vez de ser simplemente su reverso?
Permite regulación recíproca independiente entre ambas vías (evitando un ciclo fútil de síntesis y degradación simultáneas) — la síntesis es citosólica, usa ACP y NADPH; la β-oxidación es mitocondrial, usa CoA y genera NADH/FADH2.
¿Cómo reducen las estatinas la LDL circulante, si actúan sobre una enzima de síntesis intracelular?
Inhiben la HMG-CoA reductasa hepática, reduciendo la síntesis de colesterol; el hepatocito compensa aumentando la expresión de receptores de LDL en su superficie, captando más LDL circulante para mantener su propio pool de colesterol estable.
¿Qué diferencia hay entre transaminación y desaminación oxidativa?
La transaminación transfiere el grupo amino entre esqueletos carbonados sin liberar amonio libre; la desaminación oxidativa del glutamato sí libera NH4⁺ libre, regenerando α-cetoglutarato.
¿De dónde provienen los dos átomos de nitrógeno de la molécula de urea?
Uno del amonio libre (incorporado en el primer paso, vía CPS-I); el otro del aspartato (incorporado en el tercer paso) — no ambos del amonio libre.
¿Por qué las purinas y las pirimidinas siguen secuencias de síntesis opuestas?
Las purinas se construyen átomo por átomo directamente sobre la ribosa-5-fosfato (PRPP); las pirimidinas forman primero el anillo completo (ácido orótico) y recién después lo unen al PRPP.
¿Por qué el ser humano desarrolla gota y la mayoría de los mamíferos no?
El humano carece de uricasa funcional, la enzima que en otros mamíferos degrada al ácido úrico a alantoína (mucho más soluble) — en nuestra especie, el ácido úrico es el producto final, poco soluble, de la degradación purínica.
¿Qué reacción del metabolismo del hemo es la única fuente fisiológica de monóxido de carbono endógeno?
La reacción de la hemo oxigenasa, que rompe el anillo de porfirina para formar biliverdina, libera CO como subproducto obligado — la única reacción in vivo que lo genera.
¿Por qué es la bilirrubina no conjugada, y no la conjugada, la que puede causar kernícterus en el recién nacido?
La no conjugada es liposoluble y puede atravesar la barrera hematoencefálica inmadura del neonato; la conjugada, hidrosoluble, no lo hace con la misma facilidad.
¿Por qué insulina y glucagón, ambas hormonas peptídicas, pueden tener efectos opuestos sobre las mismas enzimas metabólicas?
Usan vías de segundo mensajero completamente distintas —insulina vía receptor con actividad tirosina quinasa intrínseca, glucagón vía AMPc/proteína quinasa A— que convergen con efectos opuestos sobre las mismas enzimas reguladas (glucógeno sintasa/fosforilasa, HMG-CoA reductasa, acetil-CoA carboxilasa).
¿Por qué la adaptación del cerebro a los cuerpos cetónicos en el ayuno prolongado es clave para la supervivencia?
Reduce la dependencia de la gluconeogénesis (que requiere catabolizar proteína muscular vía alanina) — ahorra masa muscular, permitiendo sobrevivir semanas de ayuno consumiendo predominantemente las reservas grasas, mucho más abundantes.
¿Por qué el músculo no puede exportar glucosa a la sangre desde su propio glucógeno, a diferencia del hígado?
Carece de glucosa-6-fosfatasa — solo puede usar su glucógeno para consumo local; su única forma de "compartir" indirectamente sus reservas es exportando lactato (ciclo de Cori) o alanina (ciclo glucosa-alanina) hacia el hígado.