fundamentos y tÉcnicas de analisis … · fundamentos y tècnicas de análisis bioquímico....

Fundamentos y Tècnicas de Análisis Bioquímico. Química Clínica. Marcel Sayol

1

MARCEL SAYOL

Médico Especialista en Medicina Familiar y Comunitaria Miembro de la Sociedad Española de Urgencias y Emergencias

Ingeniero Técnico Profesor numerario de IES

FUNDAMENTOS Y TÉCNICAS DE ANALISIS BIOQUÍMICO

QUÍMICA CLÍNICA

CICLO FORMATIVO DE GRADO SUPERIOR “LABORATORIO DE DIAGNÓSTICO CLÍNICO”

CRÉDITO 4

Año 2005

Registro de la Propiedad Intelectual. Número de asiento registral: 02/2006/4401


2

1 ESTUDIO DEL METABOLISMO DE LOS GLÚCIDOS

CONTENIDOS

Estructura, funciones y clasificación de los glúcidos. Metabolismo de los glúcidos. Procedimientos de medida de la concentración de glucosa en sangre. Procedimientos de medida de la concentración de glucosa en orina. Procedimientos de medida de la hemoglobina glucosilada. Procedimientos de medida de la concentración de insulina Procedimientos de medida del péptido C. Procedimientos de medida del glucagón. Procedimientos de medida de anticuerpos contra la insulina. Prueba de la tolerancia oral a la glucosa. Otras determinaciones de glúcidos. Patrón de alteraciones del metabolismo de los glúcidos.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Describir la estructura química y la nomenclatura de los glúcidos. Describir las vías metabólicas más importantes de los glúcidos. Clasificar los factores que intervienen en la regulación del metabolismo de los

glúcidos. Seleccionar las técnicas más adecuadas en función del parámetro a determinar. Describir el procedimiento para poner en práctica la prueba de tolerancia oral a la

glucosa. Clasificar las alteraciones del metabolismo de los glúcidos.



3

Estructura, funciones y clasificación de los glúcidos

1.1 Química de los glúcidos

Los glúcidos, hidratos de carbono, carbohidratos, sacáridos o simplemente azúcares,

son polihidroxialdehídos o polihidroxicetonas, es decir son compuestos que

contienen muchos grupos hidroxilo además de un grupo aldehído o bien cetona. El

nombre hidrato de carbono se debe a que la mayor parte de ellos están formados por

compuestos los cuales tienen fórmulas empíricas que sugieren que la relación entre

los átomos de carbono, hidrógeno y oxígeno, es de 1:2:1, por ejemplo el compuesto

denominado D-glucosa según lo mencionado estaría formado por una combinación

de estos tres tipos de átomos, de tal manera que su fórmula empírica sería: C6H12O6 o

bien: (CH2O)6 que expresa la proporción antedicha.

La mayoría de los hidratos de carbono se adaptan por lo tanto a la fórmula (CH2O)n

siendo n≥3, algunos, sin embargo, tienen excepcionalmente otras clases de átomos

como el nitrógeno, el azufre o el fósforo.

Químicamente hablando hay dos familias de glúcidos: las aldosas y las cetosas, los

que contienen un grupo aldehído se llaman aldosas y los que contienen un grupo

cetónico, cetosas. Un aldehído es aquel compuesto que tiene un grupo carbonilo

(C=O) en el extremo de la cadena de carbono, y una cetona es aquel compuesto que

tiene este mismo grupo carbonilo situado en algún átomo de carbono interno de la

cadena. Un ejemplo de aldosa y de cetosa es la glucosa y la fructosa respectivamente,

(figura 1.1).



4

Figura 1.1 Ejemplos de una aldosa y una cetosa.

C C O

H

H

H

OH

OH

CH OH2

CH OH2

C C

C C

CH OH2

C O

OH

OH

OH

HO HO

H

H

H

H

H

C C

Aldosa (glucosa) Cetosa (fructosa)

Fi gura 1 . 1

Las aldosas con tres o más átomos de carbono y las cetosas con cuatro o más átomos

de carbono contienen los denominados centros asimétricos o centros quirales*(1)

y la nomenclatura de los hidratos de carbono se basa en la configuración alrededor de

cada uno de los centros de asimetría. El átomo de carbono numerado con el 1 es el de

la parte superior que se encuentra más cerca del grupo aldehído o cetona

numerándose sucesivamente los demás átomos.

Todos los hidratos de carbono tienen uno o más centros asimétricos excepto la

dihidroxiacetona *(2) que no tiene ninguno. La existencia de estos centros

asimétricos hace posible que aparezcan en formas isoméricas. Efectivamente, la

disposición tetraédrica de los enlaces simples del carbono implica que exista la

asimetría, dado que los cuatro grupos funcionales diferentes que hay alrededor del



5

átomo de carbono, hacen que puedan haber dos formas diferentes denominadas

formas isoméricas o enantiómeros. Entonces los enantiómeros son entre sí, como

imágenes en un espejo y también reciben los nombres de isómeros ópticos o

estereoisómeros. La designación configuracional D- o L- se referirá a la posición del

grupo hidroxilo en el átomo de carbono siguiente al -CH2OH de la parte inferior o al

átomo de carbono asimétrico que se encuentre más alejado del grupo aldehído o

cetona. Convencionalmente en los glúcidos D se escribe el grupo hidroxilo a la

derecha y en los L a la izquierda, (figura 1.2).

Figura 1.2 Enantiómeros de la glucosa

C CH H

OH

OH

OH

H

H

H

H

H

HO

H

H

HO

O OOH

OH

OH

H

C C

C C

C C

C C

CH OH2 CH OH2

D-glucosa L-glucosa

Figura 1.2

Otra manera de designar las formas –D o –L de los glúcidos, es tomar como

referencia las dos formas posibles de uno de los hidratos de carbono más sencillos

que existen: el gliceraldehído, (figura 1.3). Si el glúcido de referencia tiene una



6

configuración relacionada con el L-gliceraldehído, será una forma L, y si tiene una

configuración relacionada con el D-gliceraldehído será una forma D.

Para saber el número de estereoisómeros que tiene un determinado glúcido,

podremos utilizar la fórmula siguiente: N = 2n, siendo N el número de formas

isoméricas posibles y n el número de carbonos asimétricos de la molécula. De esta

manera una aldohexosa tendrá 4 centros quirales y por lo tanto 16 formas isoméricas

posibles, mientras que el gliceraldehído que tiene un solo centro quiral, tendrá

solamente dos formas isoméricas tal como ya se ha comentado.

El hecho de que los glúcidos puedan existir en diferentes formas isoméricas, hace

posible que tengan una propiedad muy interesante, la capacidad de poder hacer girar

el plano de vibración de la luz polarizada*(3). Si un determinado glúcido hace girar el

plano de vibración de la luz polarizada hacia la derecha (sentido horario) se llamará

dextrorrotatorio y si lo hace girar hacia la izquierda (sentido antihorario), se

llamará levorrotatorio, todo ello independientemente si la molécula tiene una

configuración –D o –L, ya que por ejemplo la D-glucosa es capaz de hacer girar el

plano de la luz polarizada en un ángulo de +52,7° y es por lo tanto dextrorrotatoria,

mientras que la D-fructosa lo hace con un ángulo de –92,4° y es por tanto

levorrotatoria.*(4).

1.2 Monosacáridos

Son los compuestos formados por una sola unidad de polihidroxialdehído o

polihidroxicetona, es decir son azúcares simples que tan solo contienen un grupo

aldehído o cetona y dos o más grupos hidroxilo, y tal como se ha dicho antes su

fórmula empírica corresponde a (CH2O)n. Si n=3 el glúcido es una triosa, si n=4 una

tetrosa, si n=5 una pentosa, etc. naturalmente cada una de estas formas pueden

existir en dos series según sean aldosas o cetosas, por ejemplo: aldopentosas y

cetopentosas, aldoheptosas y cetoheptosas etc. Los monosacáridos más importantes



7

son las hexosas y sobretodo la D-glucosa que es la más abundante, otras también muy

importantes son la D-fructosa y la D-galactosa, esta última se diferencia de la D-

glucosa tan solo por su configuración en el carbono número 4 y se dice que es un

epímero de la D-glucosa respecto del carbono número 4, (figura 1.3).

Figura 1.3 Algunos monosacáridos

C C

C

C C

C

H

H H

H

H

H

H C

C CH2

C

C

C C

C

C

C C

C

CC

CH OH2

CH OH2 CH OH2

CH OH2

O

O

O

O O

O

OH

OH OH

OH

H H

H

H

OH OH

H

OH

OH OH

OH

OH

OH

HO

H H

HO

HO

OHOH

H

H H

H

HH

H

H

H

H

H

C C

C C

Gliceraldehído (aldosa)

Dihidroxiacetona (cetosa)

D-fructosa (cetosa)

D-galactosa (aldosa)

D-ribosa(componente del RNA)

2-Desoxi-D-ribosa (componente del DNA)

Figura 1.3

Cuando los monosacáridos de 5 o más átomos de carbono se disuelven en agua,

cambian su estructura pasando a una forma cíclica o anular de manera que el grupo

carbonilo forma un enlace covalente con uno de los grupos hidroxilo situados a lo

largo de la cadena. Los grupos aldehído (o cetona) y los grupos hidroxilo reaccionan

formando hemiacetales que en el caso de la glucosa, es el grupo aldehído quien



8

reacciona con el grupo hidroxilo del carbono número 5 tal como se indica a la figura

1.4.

El grupo hidroxilo del carbono 1 se puede escribir a la derecha y se denomina forma

α, o a la izquierda y se denomina forma β. El anillo formado de esta manera se suele

representar por las fórmulas de proyección de Haworth y se les llama piranosas por

tener una estructura semejante al pirano. de ello se desprende que la designación α o

β significa que el grupo hidroxilo del carbono número 1 se encuentra por debajo o por

encima del plano del anillo respectivamente. De manera semejante las aldohexosas

pueden existir también en formas que poseen anillos de 5 átomos, entonces se les

llama furanosas por tener una estructura que recuerda al furano. Las formas α y β

se llaman anómeros*(5).



9

Figura 1.4 Anómeros de la D-glucosa

C C

H H

H HO

C C

C C

C C

C C

CH OH2 CH OH2

H HO O

OH OH

OH OH

OH H

HO HO

H H

H H

α-D-glucosa

α-D-glucopiranosa β-D-glucopiranosa

β-D-glucosa

O OH OH H

H H

CH OH2 CH OH2

H H

H H

OH HHO HO

OH OH

OH OH

1 1

23

4

5

5

4

3

2

1

6

6

H

Figura 1.4

Es un hecho fácilmente observable que los monosacáridos simples reducen algunos

agentes oxidantes como por ejemplo el ferrocianuro, el peróxido de hidrógeno y el ion

cúprico, de forma tal que el grupo que se oxida es el carbonilo*(6). La glucosa y otros

azúcares son capaces de reducir a los agentes oxidantes y se les llama azúcares

reductores. La utilidad de esta propiedad consiste en que si somos capaces de



10

medir la cantidad de un agente oxidante que ha sido reducida por una disolución de

azúcar, se podrá cuantificar la concentración de éste.

1.3 Oligosacáridos

Los oligosacàridos son cadenas cortas de monosacáridos unidas por enlaces

covalentes, los más abundantes y de mayor importancia biológica son los disacáridos.

Los disacáridos están formados por dos moléculas de monosacáridos unidas por un

enlace glusosídico.

El enlace glucosídico se forma entre un aldehído o un grupo cetónico de un

monosacárido y el grupo hidroxilo o el carbono anomérico del otro monosacárido,

con pérdida de agua. Uno de los disacáridos más sencillos es la maltosa que está

formada por dos moléculas de D-glucosa enlazadas por una unión glucosídica entre el

carbono anomérico del primer residuo de glucosa y el átomo de carbono 4 del

segundo residuo. En este caso, como que la configuración del carbono anomérico es

α, el enlace se llama α-1,4-glucosídico, (figura 1.5). En la tabla 1.1 representamos

algunos de los disacáridos más importantes, sus monosacáridos componentes y el

nombre del enzima que es capaz de hidrolizarlos.

Figura 1.5 Formación de la α-D-maltosa



11

Figura 1.5

α-D-glucosa α-D-glucosa α-D-maltosa

O O O

O

OH H H HH H H H

H H H H

CH OH2 CH OH2 CH OH2 CH OH2

H H H H

H H H H

OH OH OHHO HO HO

OH OH OH OH

OH OH OH OH

1 1 1 1

2 2 2 23 3 3 3

4 4 4 4

5 5 5 5

6 6 6 6

+ H O2

Los disacáridos tienen algunas propiedades comunes que hay que saber: 1) se

hidrolizan con facilidad por los ácidos, pero son resistentes a las bases. 2) pueden

hidrolizarse por ebullición rindiendo monosacáridos libres. 3) Existen enzimas

intestinales capaces de hidrolizar a los disacáridos.

1.4 Polisacáridos

Los polisacáridos constituyen la forma más habitual de presentarse los hidratos de

carbono en la naturaleza. Son estructuras de gran peso molecular denominados

también glicanos o glucanos. Se diferencian en el tipo de monosacárido que

contienen, en la longitud de sus cadenas y en el grado de ramificación. Hay dos clases

de polisacáridos: los homopolisacáridos formados por una única clase de unidad

monomérica, y los heteropolisacáridos formados por dos clases diferentes de

unidades monoméricas.



12

TABLA 1.1

Disacárido Componentes

monosacáridos

Enzima

hidrolizante

Origen natural

MALTOSA D-glucosa/D-glucosa

(enlace α-1,4)

Maltasa Almidón

LACTOSA D-galactosa/D-glucosa Lactasa Leche

SACAROSA

(azúcar de caña)

Glucosa/fructosa Sacarasa o

invertasa

Muy abundante en el

reino vegetal

CELOBIOSA D-glucosa/D-glucosa

(enlace β-1,4)

- Celulosa

Es fácil deducir que los polisacáridos rinden monosacáridos a través de su hidrólisis,

por medio de enzimas específicos o bien por la acción de algún ácido.

Los polisacáridos tienen dos funciones muy importantes: la reserva de energía y

servir de elementos estructurales.

Los polisacáridos más importantes en la naturaleza son el almidón y el glucógeno,

el primero es el principal hidrato de carbono de almacenamiento energético en las

células vegetales y el segundo en las células animales. Para hacerse una idea de su

magnitud hay que tener en cuenta que tanto el glucógeno como el almidón pueden

contener de 25 a 2500 unidades de glucosa enlazadas entre sí.

El almidón está formado por dos clases de polímeros: la α-amilosa y la amilopectina.

La primera está formada por largas cadenas de D-glucosa unidas por enlaces α-1,4,

mientras que la segunda también está formada por cadenas de D-glucosa, pero más

cortas y unidas por enlaces α-1,4 entre sí, a la vez que están unidas a la α-amilosa por



13

enlaces α-1,6, (figura 1.6). Démonos cuenta que nos estamos refiriendo a grandes

macromoléculas pues cada una de estas cadenas puede tener un peso molecular que

oscila desde unos cuantos miles hasta medio millón.

Figura 1.6 Estructura del almidón

O

O

O

O O O OO

O

O

O O

O O OH

H

H

H H HH

H

H

H H HH

H

H

H H H

CH OH2

CH OH2

CH2

CH OH2 CH OH2 CH OH2

H

H

H

H H H

H

H

H

H H HOH

OH

OH

OH OH OH

OH

OH

OH

OH OH OH

1

14

14

6

1 1 14 4 4

Ramificación

Cadena principal

Amilosa lineal

Figura 1.6



14

Enlace -1,6α

Figura 1.6-bis

El glucógeno por otra parte, es también un polisacárido ramificado de la D-glucosa

con enlaces α-1,4, pero más ramificado y más compacto que el almidón. Los enlaces

de las ramificaciones son también del tipo α-1,6.

El glucógeno se encuentra en el hígado y en el músculo de los humanos y de los

animales.

La celulosa por otra parte, es el polisacárido estructural más abundante, se encuentra

en las plantas, la madera y el algodón. Se trata de un homopolisacárido formado por

unidades de D-glucosa unidas por enlaces β-1,4 y que por este hecho no pueden ser



15

hidrolizadas por las amilasas de la saliva y del jugo pancreático humano puesto que

no son capaces de actuar sobre los enlaces tipo beta.

1.5 Funciones de los hidratos de carbono

Los hidratos de carbono se les han llegado a calificar como “recurso vital” de la

mayor parte de los organismos vivos, dado que tienen unas funciones muy

importantes sobretodo la relacionada con la del consumo calórico. De manera

resumida las funciones son:

1. Forman la parte principal del consumo calórico total de los humanos, animales,

plantas y microorganismos.

2. El almidón y el glucógeno actúan como reserva temporal de glucosa

3. Sirven de soporte a las paredes celulares de bacterias y plantas

4. Actúan como lubrificantes en las articulaciones

5. Forman la especificidad biológica en la superficie de las células animales

6. Son componentes del tejido conjuntivo: forman el ácido hialurónico, la

condroitina, el sulfato de dermatán y la heparina.

2. Metabolismo de los glúcidos

Los hidratos de carbono constituyen uno de los pilares fundamentales de la nutrición

junto con las proteínas y los lípidos (denominados conjuntamente principios

inmediatos). A partir del almidón y del glucógeno de la dieta, los glúcidos son

hidrolizados, primero por el enzima ptialina y otras amilasas de la saliva y después

por la amilasa pancreática en el intestino delgado convirtiéndolos en maltosa y en

dextrinas, éstas últimas son unos productos intermediarios entre los polisacáridos y

la maltosa. Después la maltosa se convertirá en unidades de glucosa por la acción de

una disacaridasa. Por otro lado a partir de la leche y de la fruta también podremos

aportar glucosa, la sacarosa de la fruta se desdobla en glucosa y fructosa y la lactosa

de la leche en glucosa y galactosa, la fructosa y la galactosa se convierten también en



16

glucosa. La glucosa así obtenida es absorbida por el intestino para alcanzar después el

hígado a través de la vena porta, esta absorción requiere la presencia de sodio,

potasio y adenosin trifosfato (ATP), una sustancia capaz de ceder la energía necesaria

para que tenga lugar el proceso. En el hígado, la glucosa atraviesa la membrana del

hepatocito por difusión simple, es decir que en este caso no necesita energía, una vez

dentro del hepatocito la glucosa es convertida inmediatamente en glucosa-6P

(adicionando un átomo de fósforo al carbono número 6 de la glucosa) por la acción de

los enzimas hexoquinasa y glucoquinasa, en un proceso prácticamente irreversible

que hace que la glucosa quede retenida dentro de la célula hepática, (figura 1.7). La

adición del átomo de fósforo requiere la presencia de ATP dado que es un proceso que

consume energía.

Figura 1.7 Absorción de la glucosa

Intestino

Vena porta

Hígado

Hepatocito

Glucosa

ATP, Na, K

---P

Difusión simple

Figura 1.7



17

La glucosa-6P es el punto de partida de cuatro vías metabólicas fundamentales,

(figura 1.8):

a) glucolisis (vía de Embden-Meyerhof)

b) vía de las pentosas

c) glucogénesis-glucogenolisis

d) gluconeogénesis

Para comprender el funcionamiento de los mecanismos metabólicos de los glúcidos,

es necesario saber que la finalidad más importante de todos ellos consiste en

mantener una concentración adecuada de glucosa en sangre en todo momento y

situación, con el propósito de que todas las células del organismo, sobretodo las

nerviosas y las musculares, estén suficientemente abastecidas de glucosa, y puedan a

partir de ella, obtener la energía necesaria para su buen funcionamiento.

Así pues la vía de la glucolisis y la vía de las pentosas se pondrán en marcha con toda

su intensidad cuando el organismo necesite energía, es decir cuando haga falta

sintetizar ATP. La tercera vía tendrá lugar cuando haga falta sintetizar glucógeno

como reserva de glucosa (glucogénesis), o bien en el sentido contrario, cuando haga

falta obtener glucosa a partir del glucógeno (glucogenolisis). La cuarta vía se pondrá

en funcionamiento también cuando se necesite glucosa pero esta vez se obtendrá a

partir de otros nutrientes como ciertos aminoácidos (procedentes de la digestión de

las proteínas) o ciertas grasas.

2.1 Glucolisis

En la glucolisis*(7), la glucosa-6P se transforma sucesivamente en diez productos de

los cuales los más importantes son la fructosa-6P y el gliceraldehído-3P

convirtiéndose finalmente en piruvato (molécula de 3 carbonos). El proceso es

anaerobio (sin la presencia de oxígeno) y tiene lugar dentro del citoplasma celular,



18

produciendo dos moles de ATP por cada mol de glucosa metabolizada. Por otra parte,

cada molécula de glucosa produce dos moléculas de piruvato.

2.2 Vía de las pentosas

En esta vía la glucosa-6P se convierte en ribosa-5P (molécula de 5 carbonos). En el

proceso se obtienen dos moléculas de NADPH (nicotinamida-adenina-dinucleótido-

fosfato reducido), por cada molécula de glucosa. El NADPH es un producto muy

importante ya que genera poder reductor debido a que se trata de una molécula

dadora de electrones y de protones. Además el NADPH se necesita para la síntesis de

ácidos grasos y de esteroides, así como para que tenga lugar la glucolisis en los

eritrocitos, ya que éstos no tienen mitocondrias y como se verá más adelante la

obtención más importante de ATP tiene lugar dentro de la mitocondria.

2.3 Glucogénesis-glucogenolisis

Cuando por medio de la dieta obtenemos una cantidad de glucosa por encima de las

necesidades inmediatas de energía, la glucosa-6P se almacenará en el hígado en

forma de glucógeno. El proceso inverso es la glucogenolisis que consiste en la ruptura

del glucógeno rindiendo nuevamente moléculas de glucosa-6P. Estos dos procesos

son importantes para regular el nivel de glucosa en sangre. El glucógeno también se

forma y se almacena en la célula muscular para su posterior utilización.

2.4 Gluconeogénesis

Se trata de una vía metabólica para mantener los niveles de glucosa en sangre,

sobretodo en el ayuno prolongado. En este proceso se forma glucosa a partir de

compuestos no hidrocarbonados tales como la mayoría de los aminoácidos, del

lactato o la porción de glicerol de los lípidos. Este proceso tiene lugar sobretodo en el

hígado pero también en la corteza del riñón, dentro del citoplasma y de la

mitocondria, se trata, de hecho, de una vía de emergencia para obtener glucosa.



19

La gluconeogénesis no es exactamente el proceso inverso de la glucolisis ya que

solamente comparte con ésta algunas reacciones, otras son exclusivas de la glucolisis

y otras lo son de la gluconeogénesis, por ejemplo el paso de piruvato a gliceraldehído-

3P tiene lugar a través del ácido málico y del ácido oxalacético, cosa que no sucede en

el sentido contrario.

2.5 Vías metabólicas a partir del piruvato

De todas las vías estudiadas hasta ahora vemos que el producto en el cual éstas

acaban (o comienzan) es el piruvato. El piruvato puede progresar siguiendo

diferentes vías, una de ellas es la conversión en ácido acético que rápidamente se

combina con el coenzima A formando acetil-coenzima A (acetil-CoA), proceso que

no puede tener lugar de forma inversa tal como indica la flecha de un único sentido

representada a la figura 1.8. El acetil-CoA así formado se incorporará al ciclo de

Krebs uniéndose al ácido oxalacético formando ácido cítrico y éste después de dar

diferentes productos intermedios acabará convirtiéndose de nuevo en ácido

oxalacético para incorporarse otra vez al ciclo. En este ciclo que tiene lugar dentro de

la mitocondria, se obtendrá CO2 , H2O (agua endógena) y 12 moles de ATP (24 moles

de ATP por cada mol de glucosa metabolizada). El ciclo de Krebs, denominado

también ciclo del ácido cítrico o ciclo del ácido tricarboxílico, necesita la presencia de

oxígeno para su funcionamiento (vía aeróbica). La formación de ATP a través de este

ciclo está relacionada con la fosforilación oxidativa o sistema de transporte de

electrones en la mitocondria.

El número total de moles de ATP por cada mol de glucosa metabolizada, es de 38 (2

de la glucolisis, 24 del ciclo de Krebs y el resto de la oxidación del NADPH y de la

fosforilación oxidativa), aunque en algunos casos sólo se obtienen 36 si el proceso

ocurre por otras vías.



20

En el músculo el piruvato formado se puede convertir también en lactato obteniendo

dos moléculas de ATP de manera mucho más rápida que a través del ciclo de Krebs,

aunque mucho menos rentable (2 moléculas frente a 38 o 36). El lactato aquí

formado pasa a la sangre y va al hígado donde se convierte de nuevo en piruvato,

procesos que en conjunto se conocen con el nombre de ciclo de Cori.

En algunos microorganismos el piruvato puede convertirse en etanol.

Figura 1.8 Vías metabólicas de la glucosa

Glucosa+NADP

NADPHGlucosa-6PGlucosa-1P

Glucógeno

Fructosa-6P Ribosa-5P

Gliceraldehído-3P

PiruvatoLactatoAlgunosaminoácidos

Acetil-CoA

Ácidos grasos

Ácido cí tricoOxalacetato

Succinil-CoAFumarato

ATP H OCO2 2

Ciclo de Krebs

Figura 1.8



21

2.6 Regulación del metabolismo de los glúcidos

La regulación de la glucosa en sangre viene dada fundamentalmente por un conjunto

de hormonas que actúan sobre las vías metabólicas de manera coordinada, unas lo

hacen en el sentido de aumentar la concentración sérica de glucosa y otras en el

sentido de disminuirla, las primeras se les suele llamar hormonas

contrarregulatorias.

Insulina: se trata de un pequeño péptido secretado por las células beta de los

islotes de Langerhans del páncreas. La insulina es prácticamente la única

hormona que disminuye los niveles de glucosa en sangre. Hay dos mecanismos de

acción de la insulina, uno de ellos ocurre cuando ésta se enlaza con el receptor de

superficie de la membrana celular y aumenta la entrada de glucosa en las células

hepáticas, musculares y adiposas, el otro mecanismo se pone en marcha cuando la

insulina altera las vías metabólicas favoreciendo la formación de glucógeno,

grasas y proteínas. La secreción de insulina está regulada por la concentración de

glucosa en sangre, de tal manera que cuando ésta aumenta, la secreción de

insulina también aumenta y contrariamente, una concentración baja de glucosa

en sangre inhibe la secreción de insulina. Este mecanismo es sin embargo variable

según el individuo, así pues una persona con sobrepeso y con un metabolismo de

glúcidos normal, requiere una concentración de insulina más alta que otro

individuo con peso normal.

La insulina es sintetizada a partir de un precursor llamado proinsulina que es

un polipéptido que se transforma en insulina activa por la acción de unos enzimas

llamados peptidasas que forman a partir de ella, las cadenas A y B de la insulina y

que se enlazarán entre sí por puentes disulfuro y un segmento intermediario

llamado péptido C. Resulta interesante saber que el péptido C se libera



22

conjuntamente con la insulina prácticamente en cantidades equimolares y eso

hace que los niveles sanguíneos de insulina y de péptido C se correlacionen.

Glucagón: Se trata de una hormona polipeptídica secretada por las células alfa

de los islotes de Langerhans del páncreas. La acción del glucagón es producir un

rápido aumento de la concentración de glucosa en sangre, hecho que consigue por

medio de la estimulación de la glucogenolisis y de la gluconeogénesis en el hígado,

pero sin ejercer ningún efecto sobre la célula muscular. La secreción de glucagón

tiene lugar como respuesta a los niveles séricos bajos de glucosa.

Adrenalina. Llamada también epinefrina. Es una hormona secretada por la

médula suprarrenal, pertenece al grupo químico de las catecolaminas y su acción

es estimular la glucogenolisis, aunque también actúa favoreciendo la acción del

glucagón, motivos por los cuales aumenta el nivel sérico de glucosa. El principal

estímulo para la secreción de adrenalina es la tensión física y emocional que está

soportando el individuo. Además de producir un aumento de los niveles

sanguíneos de glucosa, la adrenalina también aumenta la frecuencia cardíaca, y la

presión arterial sistólica, produce vasoconstricción, broncodilatación, así como

otros efectos fisiológicos.

Tiroxina: Es una hormona secretada por la glándula tiroides, se trata de una

sustancia derivada del aminoácido tirosina al cual se han añadido cuatro átomos

de iodo (el nombre abreviado de la tiroxina es T4). La tiroxina favorece la

glucogenolisis de tal manera que podría incluso, en una acción virtualmente muy

intensa, agotar las reservas de glucógeno en el hígado. Otra acción de la tiroxina

es acelerar la absorción de glucosa en el intestino.

Hormona del crecimiento. Llamada también somatotropina o GH, se trata

de un polipéptido secretado por la hipófisis anterior, una de sus funciones con

relación a la glucosa, es aumentar su concentración sanguínea estimulando la



23

glucogenolisis hepática e inhibiendo el consumo por parte de los tejidos. Es por lo

tanto una hormona antagonista de la insulina.

Hormona adrenocorticotrópica. Abreviadamente ACTH. Se trata de una

pequeña molécula de tipo polipeptídico que también es secretada por la hipófisis

anterior. Su acción es semejante a la GH y por lo tanto antagonista de la insulina.

Se le suele llamar también corticotropina.

Cortisol. Es una sustancia secretada por la corteza de la glándula suprarrenal, su

función con relación a la glucosa consiste en aumentar su concentración sérica por

medio de la activación de la vía de la gluconeogénesis. Existen también otras

sustancias intermedias en la síntesis del cortisol como por ejemplo el 11-

desoxicortisol, la desoxicorticosterona (DOCA), (ver unidad 8), que también

tienen un efecto análogo respecto al metabolismo de la glucosa.

Somatostatina. Es una molécula de tipo polipeptídico sintetizada por las células

delta o D de los islotes de Langerhans del páncreas, su acción es inhibir la

secreción de insulina y de glucagón, de hecho ejerce un efecto modulador entre la

acción recíproca de estas dos últimas.

Somatomedinas. Se trata de péptidos sintetizados en el hígado en respuesta a la

estimulación de la GH. Son hormonas similares a la insulina en cuanto a su acción

pero que difieren desde el punto de vista químico, las más importantes son la

somatomedina A y la somatomedina C, recientemente a esta última se le ha

puesto el nombre de factor de crecimiento tipo I (IGF-I). El papel fisiológico

exacto de estos péptidos no se conoce todavía con certeza.



24

3. Procedimientos de medida de la concentración de glucosa en sangre

La medida de la concentración de glucosa en sangre o dosificación de la glucosa

sanguínea llamada también glucemia, se lleva a cabo por distintos procedimientos

que se describen seguidamente, antes sin embargo pasamos a comentar algunos

aspectos generales.

La glucemia basal es el nivel de glucosa en sangre en el periodo postabsortivo del

ayuno nocturno. Para su valoración correcta se requieren las siguientes condiciones:

1. Ayuno de 8 a 12 horas

2. Conocer el método a emplear para su determinación y sus límites.

3. Saber si se trata de sangre:

a) venosa

b) capilar

4. Saber si se trata de sangre:

a) total

b) suero

c) plasma

La sangre se obtiene por punción venosa y una vez extraída se le añade una mezcla

de fluoruro de sodio y oxalato que evitan la glucolisis por los hematíes que contiene

la muestra. Si no se añaden estas sustancias, la sangre deberá ser centrifugada para

separar el plasma de la parte celular. En caso de que la muestra no pudiese ser

procesada el mismo día de la extracción, deberá ser guardada en la nevera.

Se sabe que la glucemia en sangre capilar es equivalente a la de la sangre arterial

y casi igual a la de la sangre venosa, excepto en el periodo postprandrial y en los

niños en ayunas que en ambos casos es más elevada. La glucemia en sangre total es

un poco más baja que en plasma y más aún si la proporción relativa de elementos

celulares respecto al plasma (hematocrito) es elevada.



25

El valor de la glucemia en sangre total es aproximadamente un 15% menor que el

valor de la glucemia en plasma o suero, ello es debido fundamentalmente a la

diferencia de agua existente entre ambos tipos de muestra. Resulta interesante

conocer este concepto debido a que antiguamente se calculaban los valores normales

de glucemia a partir de sangre total, mientras que actualmente se determinan

exclusivamente a partir de muestras de plasma, salvo en los casos que se hace por

medio de dispositivos para la autovigilancia de glucosa.

Los aparatos llamados autoanalizadores que hoy en día se usan en los grandes

laboratorios, trabajan con suero, éste se obtiene dejando coagular la sangre y

esperando que se produzca la retracción del coágulo.

Los métodos para la determinación de la glucosa se dividen en métodos químicos y

métodos enzimáticos, los primeros casi no se utilizan en la actualidad por su relativa

complicación respecto de los segundos, además de su menor especificidad.

Describimos, sin embargo, algunos ejemplos de ambos métodos por tener el mismo

interés pedagógico.

3.1 Métodos químicos

Métodos de oxidación-reducción. Se basan en la propiedad por la cual la

glucosa reduce los iones cúpricos (Cu++) a iones cuprosos (Cu+) en solución

alcalina caliente. La llamada forma enólica de la glucosa existe predominante en

solución alcalina y hace que su doble enlace y su carga negativa la conviertan en

una sustancia altamente reductora tal como se representa en la figura 1.9. El ion

cuproso así formado se determina, colorimétricamente *(8), siendo su

concentración, proporcional a la concentración de glucosa de la muestra. Hay que

tener en cuenta sin embargo, que la glucosa, la fructosa y la manosa solo difieren

en el segundo átomo de carbono y por lo tanto todas ellas producen igualmente la

forma enólica, como ocurre también con otras clases de sustancias tales como la



26

creatinina, el ácido úrico, la vitamina C y el ácido glucurónico (sustancias que se

llaman en conjunto “sacaroides”) y que son igualmente capaces de reducir el ion

de cobre. Esto hace que este método no sea específico para la glucosa y que en

todo caso su especificidad dependa sobretodo de cómo se eliminen estas

sustancias interferentes.

En el método de Folin-Wu se utiliza un filtrado por ácido túngstico de sangre

total, calentándose en solución salina de cobre con reducción de los iones

cúpricos a iones cuprosos que se miden espectrofotométricamente

adicionando un exceso de ácido fosfomolíbdico para formar el azul de

molibdeno.

En el método de Nelson-Somogyi se utiliza un filtrado de sulfato de zinc e

hidróxido de bario supuestamente libre de sustancias reductoras que no sean

la glucosa, debido a que éstas precipitan con este preparado. El ion cuproso

formado por el calentamiento del filtrado con una solución alcalina de cobre,

se mide espectrofotométricamente por la adición de ácido arsenomolíbdico

formando un complejo coloreado (azul de molibdeno). Por lo antedicho, el

método de Nelson-Somogyi es pues el más específico de todos los que emplean

la técnica de oxido-reducción, y consecuentemente se puede considerar que

mide la glucemia verdadera llamada a veces glucemia vera. Los valores

considerados normales para éste método oscilan entre 60 y 100 mg/dL.



27

Figura 1.9 Obtención del anión enólico de la glucosa

C C C

C C C

C C C


C C CO OH O

OH OH OH OH

OH OH OH

OH OH OH

HO HO HO

H H H

H

H H H

H H H

+ H O2H H H

C C C

Aldosa (glucosa) Forma enólica Anión enólico

--

Figura 1.9

Método del autoanalizador. Fue muy utilizado en las determinaciones que se

realizaban con el autoanalizador Tecnicon ® pero tenía el mismo problema:

interferían otras sustancias reductoras. Esta técnica se basa en la reducción por la

glucosa de los iones amarillos de ferricianuro a iones incoloros a un pH alcalino.

Método de la orto-toluidina (o-toluidina). La o-toluidina es una amina

aromática que se condensa con el grupo aldehído de las aldohexosas, en solución

de ácido acético caliente y forma en equilibrio una glucosamida y la base de Schiff

correspondiente, (figura 1.10). Después de algunas reacciones más, se produce un

cromógeno de color verde que se determina fotométricamente con una longitud

de onda de 630 nm. Es el método más específico de entre los métodos químicos,

pero tiene el inconveniente que la o-toluidina es considerada agente carcinógeno.



28

Figura 1.10 Reacción glucosa y o-toluidina

C C C

C C C

C C C


C C CO

OH OH

OH

OH

H O2

OH OH OHOH OH OH

HO HO HO

H NH N

3

3 3

+2

CH

CH CH

NH

H H H

HH

H H H

H H H

H H H

C C C

Glucosa Glucosilamina Base de Schiff

Cromógenos

o-toluidina

Figura 1.10

3.2 Métodos enzimáticos

La principal ventaja de estos métodos es que son altamente específicos para la

glucosa, es decir, solamente miden glucosa, y no otros compuestos reductores,

además son por lo general, sencillos, se llevan a cabo con cierta rapidez, requieren un

volumen pequeño de muestra y suelen estar automatizados. Todos ellos utilizan

enzimas que actúan como catalizadores en reacciones específicas de la glucosa*(9).

Existen dos métodos: el de la hexoquinasa y el de la glucooxidasa, el primero de ellos

se utiliza como método de referencia para las demás determinaciones de glucosa,

puesto que proporciona el grado máximo de especificidad *(10).

Método de la hexoquinasa: la hexoquinasa (HK) es un enzima que cataliza la

fosforilación de la glucosa por ATP hasta glucosa-6P, que es reducida a 6-

fosfogluconato en presencia de G6PDH (forma abreviada de otro enzima llamado

glucosa-6-fosfato-deshidrogenasa), con reducción paralela de NADP+ a NADPH

(nicotinamida-dinucleótido-fosfato reducido)*(11). El aumento de la

concentración de NADPH es proporcional a la concentración de glucosa, y por lo

tanto el aumento de absorbancia del NADPH medido con una radiación de 340



29

nm, es directamente proporcional a la concentración de glucosa en la muestra. En

resumen, se establecen dos reacciones copuladas que son las siguientes,

(obsérvese la presencia del ion magnesio en la primera reacción):

HK, Mg++ Glucosa + ATP Glucosa-6P + ADP

G6PDH Glucosa-6P + NADP+ 6-fosfogluconato + NADPH + H+

Método de la glucooxidasa. La glucooxidasa (GOD) cataliza la oxidación de la

glucosa a gluconolactona y peróxido de hidrógeno (H2O2). El segundo paso

consiste en la copulación del peróxido de hidrógeno con un indicador o receptor

cromogénico de O2 que se oxida por la acción del enzima peroxidasa formando un

producto coloreado que se valora espectrofotométricamente.

GOD

β-Glucosa + O2 D-glucono-δ-lactona + H2O2

Peroxidasa H2O2 + indicador reducido indicador oxidado + H2O

Al oxidarse, el indicador vira a un color determinado, siendo la intensidad de

este color, proporcional a la cantidad de peróxido de hidrógeno formado y éste,

a su vez, proporcional a la cantidad de glucosa presente en la muestra.

Existen varias clases de indicadores de los cuales se describen dos de ellos a

continuación:

1) orto-dianisidina. Usado como tal, la o-dianisidina proporciona una

coloración verde-azulada cuando se desarrolla en medio ácido y caliente.

La absorbancia se mide a 620 nm. Hay que tener en cuenta que no es un

método del todo específico, pues diversas sustancias reductoras pueden

interferir con el indicador.



30

2) fenol-ampirona (método de Trinder). Este indicador acepta oxígeno del

H2O2 y se convierte en quinona (de color rojo), según la siguiente reacción:

Peroxidasa H2O2 + fenol-ampirona quinona + 2H2O

La absorbancia de la quinona obtenida se lee con un espectrofotómetro a 500

nm.

Como que la GOD es muy específica para la β-D-glucosa y teniendo en cuenta

lo dicho en el apartado 5 del apéndice, será necesario que los patrones de

glucosa utilizados en esta técnica se dejen reposar al menos durante dos horas

para que la mezcla alcance la situación de equilibrio de acuerdo con la ley de

acción de masas. Algunas preparaciones de GOD contienen el enzima

mutorrotasa para conseguir acelerar el proceso. Recientemente se ha

introducido un método que permite evitar la segunda reacción de la

peroxidasa, (téngase en cuenta que la reacción de la peroxidasa es la que

produce mayor número de interferencias). El método consiste en medir

directamente la velocidad de consumo de oxígeno mediante la utilización de

un electrodo polarográfico de oxígeno, (ver unidad 6). En este caso, sin

embargo, se debe tener en cuenta que el peróxido de hidrógeno generado

puede, a su vez, producir más oxígeno por la acción del enzima catalasa que

está presente como contaminante en algunas preparaciones de glucooxidasa.

Para solucionar este problema se debe adicionar etanol (o bien ioduro) que

reacciona con el peróxido de hidrógeno formando agua, evitando así, que se

produzca O2 a partir del H2O2 por las catalasas mencionadas. Esta última

reacción se expresaría de la forma siguiente:

catalasa H2O2 + C2H5OH CH3CHO + 2 H2O

(etanol) (acetaldehído)



31

4. Procedimientos de medida de la concentración de glucosa en orina

La glucosa que se ha filtrado en el glomérulo renal se reabsorbe en los túbulos de la

nefrona, pero esta reabsorción posee un límite, una capacidad máxima absortiva que

suele ser de unos 160 mg/dL aproximadamente. Cuando la glucosa se encuentra en

cantidades superiores a esta cifra, se elimina por la orina y a esta situación se le

denomina glucosuria. En el adulto normal se excretan unos 130 mg de glucosa cada

24 horas junto con cantidades menores de otros azúcares. Es necesario saber que el

límite de reabsorción renal de glucosa varía según las personas además de con la

edad, motivo por el cual la determinación de glucosa en orina no puede utilizarse en

el diagnóstico de determinadas enfermedades como la diabetes, aunque sí puede

usarse para su seguimiento y autocontrol. La glucosuria debe de diferenciarse de la

melituria: mientras que la primera es la presencia de glucosa en orina, la segunda es

la presencia de cualquier clase de azúcar en orina, sea la propia glucosa u otra clase

de azúcar como por ejemplo galactosa, fructosa, sacarosa, lactosa, pentosas, etc.

Teniendo en cuenta que en general los métodos para la determinación de glucosa en

orina se pueden dividir en métodos cualitativos y métodos cuantitativos,

solamente vamos a describir los cualitativos puesto que los cuantitativos son

análogos a los descritos para el caso de la determinación en suero. Los cualitativos

solamente nos informan si hay o no hay glucosa en la orina sin precisar nada acerca

de su concentración (a diferencia de las cuantitativas). Obsérvese sin embargo que

algunas técnicas realizan una ligera aproximación de la concentración, en este caso se

les suele llamar técnicas semicuantitativas.

Método de la glucooxidasa. La base química de este método es la misma que

la descrita para la determinación en sangre, lo que varía en este caso es el tipo de



32

muestra y el procedimiento. Se emplearán tiras de papel impregnadas de

glucooxidasa que se deberán sumergir por uno de sus extremos y por poco tiempo

(10 segundos), en la muestra de orina. Más tarde se apreciará el cambio de color

que aparece en el extremo sumergido de la tira, valorándose a continuación según

las siguientes interpretaciones:

RESULTADO POSITIVO RESULTADO NEGATIVO

Color púrpura.

Se puede cuantificar aproximadamente valorando

la oscuridad del color en débil (+), moderado (++)

y fuerte (+++).

Color rojo.

Para evitar falsos negativos se puede sumergir la

tira en una solución de glucosa al 1%

comprobando su funcionamiento.

Téngase presente que existen algunas sustancias capaces de inhibir la prueba o

de dar resultados erróneos, éstas son: 1) presencia de cetonas en orina, 2)

presencia de ácido ascórbico (más de 50 mg/dL), 3) presencia de ácido acético

(más de 40 mg/dL), 4) contaminación de la orina por H2O2, 5) contaminación

de la orina por hipoclorito.

Método de Benedict. Este método se basa en el principio por el cual la glucosa

es capaz de reducir al sulfato de cobre (reactivo alcalino de color azul),

conviertiéndolo en un precipitado de óxido cuproso de color rojo. De hecho, se

formará un precipitado de color verde, amarillo o naranja, según la cantidad de

glucosa y de otras sustancias reductoras presentes. El procedimiento es como

sigue:

1) Disolver 17,3 gramos de CuSO4 en 100 mL de agua caliente en una

probeta grande.



33

2) Disolver 173 gramos de citrato sódico y 100 gramos de carbonato de

sodio anhidro en 800 mL de agua al calor. Enfriar y verter en el

primer reactivo y diluir con agua fría hasta 1 litro.

3) Colocar 5 mL del reactivo obtenido mediante los pasos 1 y 2 en un

tubo de ensayo. Añadir 0,5 mL de orina (8 gotas) y mezclar agitando.

4) Colocar el tubo en un baño de agua termoestable a 100°C durante 5

minutos (o sobre una llama durante 2 minutos), quitarlo del agua

hirviendo e interpretar los resultados según el esquema siguiente:

REACCIÓN

OBSERVADA

SÍMBOLO A

REGISTRAR

CONCENTRACIÓN APROXIMADA DE

GLUCOSA

(mg/dL)

Azul claro o verde.

No precipitado

0

0-100

Verde con precipitado

amarillo

+

100-500

Amarillo, verde con

precipitado amarillo

++

500-1400

Naranja sucio con

precipitado amarillo

+++

1400-2000

Precipitado de naranja a

rojo con sobrenadante

claro

++++

2000 o más



34

5. Procedimientos de medida de la hemoglobina glucosilada

La determinación de la hemoglobina glucosilada constituye un método muy eficaz

para el seguimiento de la diabetes mellitus, y a su vez complementario de las

determinaciones clásicas de la glucosa en sangre y orina ya comentadas.

Sucede que los pacientes diabéticos pueden presentar graves complicaciones de su

enfermedad si no se controlan correctamente, básicamente por la dieta y la

administración de insulina en los casos que se requiera. Hasta hace relativamente

poco tiempo, solo se disponía para este control, la sintomatología que presentaba el

enfermo y las determinaciones de glucemia y glucosuria. Así pues la glucemia por su

parte proporciona una concentración de glucosa en sangre en el momento exacto de

la extracción, pero esta concentración pueden variar a lo largo del tiempo, por

ejemplo que el paciente siga una dieta estricta solo en los dos o tres días previos a la

extracción, o al revés, que siga perfectamente la dieta pero no la cumpla poco antes de

la prueba.

La glucosuria por otra parte presenta el inconveniente de ser una prueba cuyos

resultados varían según el método empleado y los productos empleados, además

existe una gran variabilidad individual del umbral renal de excreción de glucosa

según la actividad del enfermo, la edad y algunos procesos recurrentes como por

ejemplo la fiebre que aumenta la glucosuria aún manteniendo los niveles estables en

sangre. El método de las hemoglobinas glucosiladas, sin embargo ofrece un índice

fiable del nivel de glucosa en sangre durante un periodo prolongado de tiempo.

5.1 Fundamentos

Las hemoglobinas son moléculas de tipo proteico que tienen como misión más

importante el transporte de oxígeno a los tejidos. Existen tres clases de hemoglobinas

fisiológicas y un grupo de hemoglobinas patológicas. Las primeras son la



35

hemoglobina tipo A (HbA) que constituye el 97% del total en el adulto, la

hemoglobina A2 (HbA2) que constituye de un 2 a un 3% y la hemoglobina fetal (HbF)

que constituye de un cero a un 1%. Cada clase de hemoglobina está formada por

cuatro cadenas polipeptídicas, dos de ellas comunes y otras dos diferentes, es decir la

HbA está formada por dos cadenas alfa y dos cadenas beta (2α+2β), la HbA2 por dos

cadenas alfa y dos cadenas delta (2α+2δ) y la HbF por dos cadenas alfa y dos cadenas

gamma (2α+2γ). Por otra parte las hemoglobinas patológicas se denominan HbS,

HbH dentro de las más importantes.

La prueba se basa en que la glucosa tiene la propiedad de unirse a las hemoglobinas

de forma proporcional a su concentración, de tal manera que se produce la reacción

siguiente:

Glucosa + Hb Aldimina Cetoamina

El primer paso se produce de forma rápida, mientras que el segundo ocurre de forma

lenta y prácticamente irreversible (este último paso se suele llamar reordenamiento

de Amadori). Como es sabido la hemoglobina se encuentra dentro de los eritrocitos,

cuya vida media es de 120 días, durante este tiempo la glucosa y otros azúcares se van

uniendo a las hemoglobinas formando las llamadas hemoglobinas glucosiladas (o

glucohemoglobinas) en forma de cetoamina, por lo tanto los pacientes diabéticos

tienen mayor proporción de Hb glucosilada que los individuos normales. El paso de

aldimina a cetoamina es, como ya se ha dicho, lento y prácticamente irreversible y eso

hará que el nivel de Hb glucosiladas en sangre no se vea afectado por las

fluctuaciones de los niveles de azúcares, constituyendo por lo tanto un buen reflejo

del valor medio de las variaciones de glucosa en sangre durante los 120 días previos a

la extracción. Con todo ello se consigue que los resultados de la técnica sean



36

independientes de que la extracción se haya realizado antes o después de las comidas

o del ejercicio físico, así como de la eventual mala cooperación del paciente, además

con un solo dato (concentración eritrocitaria de cetoamina) es suficiente para valorar

el control metabólico del paciente diabético.

5.2 Muestras

A la sangre obtenida por extracción se le añade EDTA, heparina o fluoruro como

anticoagulante, posteriormente se utiliza un hemolizado de eritrocitos lavados con

solución salina que permite ser almacenado entre cuatro a siete días a 4°C.

5.3 Métodos de análisis

Los métodos más importantes para el análisis de las hemoglobinas glucosiladas se

numeran a continuación: cromatografía de intercambio iónico, cromatografía de

líquidos de alta resolución (HPLC), electroforesis, isoelectroenfoque,

espectrofotometría y cromatografía de afinidad.

Para la descripción de las técnicas mencionadas, consúltese la obra del mismo autor:

Fundamentos y Técnicas de Análisis Bioquímico, Técnicas Instrumentales.

6. Procedimientos de medida de la concentración de insulina

La insulina se determina mediante radioinmunoensayo (RIA). Se trata de una técnica

en la que se utilizan radioisótopos para detectar anticuerpos y antígenos.

La técnica se basa en el establecimiento de enlaces competitivos, es decir, una

cantidad fija de antígeno marcado radiactivamente y una cantidad inicialmente

indeterminada de antígeno de la muestra (en nuestro caso la insulina), compiten por

un número limitado y constante de sitios de enlace específicos del anticuerpo, (la

cantidad de anticuerpo siempre es menor que la de antígeno). De esta manera los

antígenos marcados y los no marcados se enlazan con el anticuerpo y forman



37

complejos que precipitan. Posteriormente los antígenos marcados se separan y se

determina la radiactividad del antígeno que ha quedado enlazado. La proporción de

antígeno marcado enlazado es inversamente proporcional a la concentración de

antígeno no marcado de la muestra.

Los anticuerpos que se utilizan suelen estar unidos a un soporte sólido como por

ejemplo un tubo de plástico, y quedan adsorbidos en un número limitado a la pared

del tubo.

Por otra parte el antígeno marcado se ha unido covalentemente con un radioisótopo,

(generalmente el 125I, que es el símbolo para designar al isótopo de yodo 125).

Las soluciones que contienen los antígenos marcados y no marcados se introducen en

el tubo, y durante el periodo de incubación los antígenos compiten entre sí para

enlazarse con los anticuerpos inmovilizados en la pared. Más tarde el líquido se

decanta o se aspira para eliminar el antígeno marcado que ha quedado libre en la

solución y seguidamente se cuantifica la radiactividad del complejo antígeno-

anticuerpo enlazado en la pared, mediante un contador gamma.

Al mezclar e introducir en el tubo las soluciones que contienen las dos clases de

antígenos, se establece la siguiente reacción:

Ag + Ag* + Ac → AgAc +Ag*Ac (fracción libre) (fracción enlazada)

Donde Ag representa el antígeno sin marcar, Ag* el antígeno marcado y Ac el

anticuerpo; (figura 1.11).



38

Figura 1.11 Esquema del enlace competitivo

La concentración de antígeno marcado y de anticuerpo son, como ya se ha dicho,

constantes, por lo tanto la única variable será la concentración de antígeno no

marcado. Consecuentemente, cuanto más antígeno no marcado haya, más enlaces

AgAc (no marcados) se formarán y menos complejos Ag*Ac (marcados) conseguirán

formarse. Es decir, la cantidad de Ag*Ac será inversamente proporcional a la

cantidad de Ag presente.

Una fase importante del proceso consiste en la separación de la fracción libre de la

fracción enlazada, esta se lleva a cabo de diversas maneras, una de ellas es mediante

carbón activado con monocapa de dextrano. El carbón activado así dispuesto, resulta

ser un buen adsorbente de la fracción libre ya que retiene a ésta y no permite el paso

a los anticuerpos ni a los complejos AgAc de la solución. Posteriormente se centrifuga

y el carbón activado sedimenta en el fondo del tubo junto con la fracción libre,

mientras que la fracción enlazada constituye el sobrenadante.



39

Otro sistema para la separación de las fracciones libre y enlazada consiste en la

denominada precipitación química que se lleva a cabo mediante etanol,

polietilenglicol o sulfato de amonio, todos ellos capaces de causar precipitación de

proteínas. En este caso, y después de la centrifugación, la fracción enlazada quedará

en el precipitado y la fracción libre en el sobrenadante.

El contador gamma, llamado también contador de centelleo, es capaz de detectar la

radiactividad (emisión gamma) de un radioisótopo. El 125I emite rayos gamma que

chocan contra el detector construido con cristal de yoduro de sodio con trazas de talio

y que está protegido con plomo para evitar fugas de radiación. Cuando el cristal

absorbe los rayos gamma, desprende un destello luminoso muy breve (centelleo), que

se amplifica con un tubo fotomultiplicador.

Los resultados se representan en una gráfica en la cual en ordenadas se cuantifica la

intensidad de radiactividad respecto de la intensidad máxima (generalmente

representada por B/Bmáx), y en abscisas la concentración del antígeno de la muestra,

(figura 1.12). La intensidad máxima (Bmáx) corresponderá a una solución estándar en

la cual la concentración de antígeno no marcado es cero, ya que entonces todos los

anticuerpos quedarán ocupados por antígenos marcados.

Existen otras maneras de representar la señal proporcionada por el contador gamma,

por ejemplo en porcentaje de intensidad de radiactividad (%B), o bien en porcentaje

de la relación de intensidad respecto a la intensidad máxima (%B/Bmáx) o también en

forma B/F en la cual B es la intensidad de radiación emitida y F es la cantidad de

antígeno marcado que no se ha enlazado con el anticuerpo.



40

Figura 1.12 RIA, curva de calibración

1

máx

0,200 200 400 600 800

0,40

0,60

0,80

B/B

[Ag] ( U/mL)μ

La determinación de la concentración de insulina resulta útil para establecer el

diagnóstico de la hipoglucemia de ayuno. Ésta puede ser debida a múltiples

causas, insuficiencia hepática, causa autoinmune, déficits enzimáticos congénitos,

fármacos etc. Para el diagnóstico de esta situación es útil calcular el cociente entre la

concentración de insulina expresado en μU/mL y la concentración de glucosa

plasmática expresada en mg/dL, valores tomados después del ayuno nocturno y que

para ser normal tiene que ser menor a 0,3.

Otra de las causas de hipoglucemia de ayuno es el insulinoma. Este tipo de tumor se

caracteriza por una proliferación de células beta pancreáticas que secretan una

cantidad excesiva de insulina sin estar sometidas a control alguno y que

generalmente requiere extirpación quirúrgica El perfil analítico que sugiere la

existencia de un insulinoma consiste en un nivel elevado de insulina en sangre en

ayunas junto con niveles bajos de glucosa.



41

La concentración normal de insulina oscila entre 6 y 26 μU/mL.

7. Procedimientos de medida del péptido C

La determinación del péptido C, al igual que la insulina, también se lleva a cabo

mediante técnicas de radioinmunoensayo. Como ya se comentó, el péptido C se

sintetiza en una cantidad proporcional a la cantidad de insulina producida (insulina

endógena), como ocurre en el caso del insulinoma. Sin embargo las preparaciones

comerciales de insulina no contienen péptido C, por lo tanto si se detecta un nivel alto

de insulina junto con niveles bajos o ausentes de péptido C, indicará que la

hipoglucemia podría ser causada por la administración exógena de insulina y no por

una producción exagerada de la misma (insulinoma).

La determinación del péptido C también resulta útil para el seguimiento de aquellos

enfermos que se les ha extirpado una parte del páncreas (pancreatectomía) como

tratamiento del insulinoma. Si en estos enfermos se detecta un aumento del péptido

C, se debe sospechar una recurrencia del tumor.

Las cifras normales de péptido C en condiciones basales oscilan entre 0,9 y 3,5

ng/mL.

8. Procedimientos de medida del glucagón

El glucagón se determina mediante radioinmunoensayo y es útil para establecer el

diagnóstico del llamado glucagonoma que es un tumor de células alfa. Estos enfermos

presentan unos niveles incrementados de glucagón en sangre, hiperglucemia, anemia

y lesiones dérmicas (eritema necrolítico migratorio). La concentración normal de

glucagón oscila entre los valores de 150 y 250 pg/mL.

9. Procedimientos de medida de los anticuerpos contra la insulina

Los anticuerpos contra la insulina (IAA), se pueden hallar en concentraciones

significativas en las fases iniciales de la diabetes mellitus insulino dependiente antes



42

de haberse iniciado el tratamiento con insulina. Algunos autores atribuyen la

existencia de esos anticuerpos como causa de la enfermedad, pero según otros su

existencia se debe a la destrucción de las células beta y por lo tanto no sería una

manifestación de un proceso inmunológico que explique la etiología de la diabetes.

La medida del título de anticuerpos contra la insulina es útil como marcador en el

diagnóstico de la diabetes mellitus tipo I, puesto que dicho título puede hallarse

incrementado uno o dos años antes de la aparición de los síntomas. También son

útiles en el mismo sentido, la medición de anticuerpos contra las células de los islotes

(ICA) y los anticuerpos contra el enzima descarboxilasa del ácido glutámico (GAD),

siendo ésta última la más específica de las tres técnicas.

10. Prueba de la tolerancia oral a la glucosa (TTOG)

La prueba de la tolerancia oral a la glucosa se utiliza para diagnosticar de forma

definitiva la diabetes mellitus. Consiste en administrar una dosis de glucosa por vía

oral y practicar extracciones secuenciales de sangre con posterior determinación de la

glucosa en cada una de ellas. Es importante saber que se trata de una prueba

diagnóstica y nunca debe hacerse a un paciente que ya haya sido diagnosticado como

diabético, dado que la prueba en este caso no aporta ningún dato nuevo y el enfermo

corre un riesgo innecesario. La prueba debe hacerse solamente en alguno de los dos

siguientes casos:

1) Cuando se sospeche que un enfermo pueda ser diabético pero presente una

glucemia normal.

2) En individuos con una hiperglucemia basal moderada inferior a 140 mg/dL.

Las normas aprobadas por la OMS en 1980, para la práctica de la prueba son las

siguientes:

1) Administrar vía oral 75 gramos de glucosa (1,75 g/kg de peso corporal), disueltos

en 250-300 mL de agua. En niños siempre 1,75 g/kg de peso (sin sobrepasar



43

nunca los 75 gramos) y en gestantes se recomienda 100 gramos. En todos los

casos la solución debe ser bebida en 5-10 minutos.

2) Condiciones previas:

a) El paciente debe estar en ayunas desde 12 horas antes a la prueba,

permanecer en reposo y abstenerse de fumar.

b) Durante los tres días previos a la prueba el paciente debe consumir una

dieta libre *(12), asegurándose que contenga al menos 200 gramos de

hidratos de carbono al día y que sea normocalórica para el individuo en

estudio.

c) El enfermo no debe padecer ninguna enfermedad intercurrente ni estar

convaleciente de cualquier proceso.

d) El enfermo no puede estar recibiendo medicación que pueda alterar la

tolerancia a los hidratos de carbono.

3) Practicar extracciones de 2 mL de sangre cada una, a los 0, 60, 90 y 120 minutos,

(las tomas a los 60 y 90 minutos son optativas, y en gestantes se recomienda

prolongar hasta 180 minutos).

El registro gráfico de las concentraciones de glucosa tomadas en los tiempos

considerados, se refleja en curvas semejantes a la de la figura 1.13



44

Figura 1.13 Curvas de tolerancia oral a la glucosa

60

100

200

300

400

120 180Minutos

Glu

cosa

pla

smát

ica

(mg/

dL)

Normal

Diabético

Para aquellos enfermos en los que no se pueda realizar el TTOG, tales como los que se

les haya practicado gastrectomías amplias, o padezcan enfermedades malabsortivas o

que presenten vómitos a la glucosa oral, se podrá practicar la prueba de tolerancia a

la glucosa intravenosa (TTGI), consistente en administrar 0,5 gramos de glucosa por

kg de peso ideal en una solución al 50%, inyectada en la vena antecubital durante 2-5

minutos y practicar extracciones a los 0, 30, 60, 90 y 120 minutos. La normalidad se

considera cuando a los 90 minutos la glucemia es menor o igual a la glucemia basal.

Otra prueba que merece comentario es la prueba de la tolbutamina. La tolbutamina

es una sustancia que estimula al páncreas en la producción de insulina. La prueba

consiste en la administración de tolbutamina por vía endovenosa (1 gramo en 20 mL

de agua destilada) y posterior determinación de la glucemia a intervalos de 0, 20 y 30

minutos. Se considera normal si a los 20 minutos el nivel de glucosa es igual o

inferior al 74 % del valor basal, si se sitúa entre el 85 y el 89 % probablemente se trate



45

de una diabetes y si el nivel se sitúa por encima del 90% se considera diabetes

definitivamente. La prueba también se utiliza en el diagnóstico del insulinoma, estos

enfermos presentan una respuesta exagerada a la tolbutamina.

11. Otras determinaciones de glúcidos

Describimos a continuación otras pruebas para la determinación de hidratos de

carbono:

11.1 Reacción de Seliwanoff: Es útil para determinar la presencia de fructosa en

orina (fructosuria). La técnica consiste en añadir a la orina un volumen igual de un

líquido compuesto de:

Resorcinol ..................... 0,5 gramos

Agua .............................. 30 mL

HCl ................................. 30 mL

La reacción se considera positiva cuando se obtiene una coloración rojo-borgoña

después del calentamiento, en pacientes con fructosuria después de la ingesta de

fructosa. Si se demuestra que el enfermo tiene además una glucosa y una galactosa

normales, la prueba nos sirve para diagnosticar una enfermedad llamada fructosuria

esencial, que se sospecha ante la presencia de melituria sin glucosuria. Esta

enfermedad se debe al déficit del enzima fructoquinasa que en el hígado cataliza el

paso de fructosa a fructosa-1P (al existir un déficit de este enzima, se acumula

fructosa). Gracias a la existencia de otro enzima, la hexoquinasa que hace posible el

paso de fructosa a fructosa–6P, se alivia la acumulación de fructosa y por ese motivo

la enfermedad suele ser benigna y asintomática. Este trastorno se hereda de forma

autosómica recesiva.

11.2 Prueba de la tolerancia a la fructosa intravenosa: Consiste en la

inyección intravenosa de fructosa a razón de 0,25 g/kg de peso corporal,

determinándose seguidamente la glucosa y el fósforo inorgánico, que



46

descienden claramente en personas afectas de intolerancia hereditaria a la

fructosa. La enfermedad consiste en el déficit del enzima fructosa-1-6-

difosfato aldolasa, que ocasiona una acumulación de fructosa-1P. La

enfermedad es asintomática mientras no se ingiera fructosa (azúcares,

vegetales, fruta, patatas...). En niños se suele manifestar por vómitos, shock

hipoglucémico, ictericia y aminoaciduria que pueden hacer desembocar la

enfermedad en caquexia y muerte. Además se da el hecho característico de que

estos niños presentan aversión hacia las frutas y los dulces, presentando por

otra parte la particularidad de tener una dentadura perfecta en cuanto a caries

se refiere.

12. Patrón de alteraciones del metabolismo de los glúcidos

Existen diversas afecciones del metabolismo de los glúcidos que están relacionadas

con diversas situaciones respecto a la concentración plasmática de glucosa, estas son:

1) Incremento de la concentración de glucosa plasmática (hiperglucemia)

2) Descenso de la concentración de glucosa plasmática (hipoglucemia)

3) Concentración normal de glucosa con excreción de algún azúcar distinto a la

glucosa en orina (errores innatos del metabolismo de los carbohidratos).

Dentro del grupo de enfermedades que cursan con hiperglucemia el paradigma es

la diabetes mellitus o diabetes sacarina, que se define como una enfermedad del

metabolismo, crónica, que afecta la regulación de los hidratos de carbono, de las

proteínas y de los lípidos y que se expresa básicamente por una anormal elevación de

la glucemia. Si la hiperglucemia no se corrige, provoca una pérdida de glucosa por

orina de la que se deriva (por osmolaridad), un incremento de la producción de orina

(poliuria). Los síntomas clínicos más frecuentes son la poliuria ya citada, polidípsia,

polifagia, astenia y pérdida de peso. De divide fundamentalmente en dos clases: la

diabetes mellitus insulino-dependiente (DMID) o diabetes tipo I, y la diabetes



47

mellitus no insulino-dependiente (DMNID) o tipo II, además de la diabetes

gestacional y la diabetes producida por fármacos entre otras. Es una enfermedad que

puede presentar graves complicaciones si no se trata y es una de las más frecuentes

en la clínica humana (en la mayoría de países europeos alcanza el 5% de la

población).

Los criterios para diagnosticar la diabetes son los siguientes:

1) Síntomas clínicos y una glucemia igual o superior a 200 mg/dL en cualquier

momento del día.

2) Síntomas clínicos y glucemia basal ≥ 140 mg/dL

3) En ausencia de síntomas clínicos, glucemia basal ≥ 140 mg/dL en más de una

ocasión.

4) TTOG patológico, es decir: glucemia ≥ 200 mg/dL a los 120 minutos de la

sobrecarga [el National Diabetes Data Group (NDDG) exige también que a los 60

o 90 minutos haya un valor ≥ 200 mg/dL].

Si los resultados son de una glucemia basal ≤ 140 mg/dL y la determinación a los 120

minutos resulta ser entre 140 y 199 mg/dL, el diagnóstico es de tolerancia anormal a

la glucosa (TAG), en lugar de diagnosticar al paciente como diabético.

Hay que tener en cuenta que los criterios de diagnóstico de la diabetes gestacional y

la diabetes en niños son diferentes a los descritos.

Dentro del grupo de enfermedades que cursan con hipoglucemia (en general

niveles de glucosa en sangre inferiores a 50 mg/dL), encontramos también a los

diabéticos que no han calculado convenientemente la dosis de insulina que se debían

de administrar. Otro caso son los pacientes con insulinoma comentado con

anterioridad. Otra situación es la hiperglucemia facticia debida a la ingestión

exagerada de fármacos antidiabéticos, otras situaciones son las producidas por el

alcohol, tóxicos, ciertos tumores etc.



48

En los errores innatos del metabolismo de los carbohidratos se distinguen las

afecciones del almacenamiento del glucógeno (glucogenosis) que se deben al déficit

de uno o más enzimas que participan en el metabolismo del glucógeno. Suelen

presentarse como afectaciones hepáticas, cardíacas o del sistema musculoesquelético.

Existen diez tipos distintos que se clasifican mediante números romanos del I al X y

en algunos casos por epónimos. Por ejemplo la enfermedad tipo I o enfermedad de

Von Gierke que es la más frecuente de ellas, afecta a niños y estos suelen presentar

estatura baja y abdomen grande debido a un aumento masivo del tamaño del hígado,

cursa con hipoglucemia grave y su causa es el déficit del enzima glucosa-6-fosfatasa

que es necesario para formar glucosa a partir del glucógeno hepático. El resto de las

glucogenosis se resumen el la tabla 1.2 siguiente:

Clase Epónimos Déficit enzimático Perfil analítico Organos

afectados

Sintomatología

Ia Enfermedad

de Von

Gierke

Glucosa-6P-fosfatasa Hipoglucemia

Acido láctico alevado

Hiperuricemia

Hiperlipemia

Aumento del glucógeno eritrocitario

Hígado

Riñón

Intestinos

Hepatomegalia

Nefromegalia

Retraso del crecimiento

Ib - Glucosa-6P-

translocasa

Igual que la anterior más

neutropenia

Igual que la

anterior

Más grave que la anterior y con

esplenomegalia e infecciones recurrentes

Ic - Fosfotranslocasa - - Hepatomegalia

II Enfermedad

de Pompe

α-glucosidasa

lisosomal

Oligosacariduria

Aumento del glucógeno

eritrocitario

Todos Cardiomegalia

Hepatomegalia

Hipotonía muscular

III Enfermedad

de Cori

Amilo-α-1,6-

glucosidasa (enzima

desramificante)

Hipoglucemia y acidemia láctica

Oligosacariduria

Aumento del glucógeno eritrocitario

Hígado

Músculo

Corazón

Hepatoesplenomegalia

Hipotonía muscular

Miocardiopatía

IV Enfermedad

de

Andersen

α-1,4-glucano-6

glucosiltransferasa

(enzima ramificante)

- Hígado Hepatoesplenomegalia

Cirrosis hepática

Hipotonía muscular



49

V Enfermedad

de McArdle

Fosforilasa muscular Mioglobinuria Músculo

esquelético

Debilidad y calambres durante el

ejercicio muscular

VI Enfermedad

de Hers

Fosforilasa hepática Oligosacariduria Hígado Hepatomegalia

VIa - Fosforilasa-β-kinasa

del hígado del corazón

y muscular

Hipoglucemia durante el ayuno

Aumento del glucógeno

eritrocitario

Hígado

Corazón

Músculo

Hepatoesplenomegalia

Retraso del crecimiento

Cardiopatía

Hipotonía muscular

VII Enfermedad

de Tauri

Fosfofructokinasa Hemólisis

Hiperuricemia

Músculo

esquelético

Intolerancia al ejercicio

Insuficiencia respiratoria

0 - Glucógeno sintetasa Acidemia láctica

Hipoglucemia en ayunas

- Hepatomegalia

Existen otros patrones de alteración que orientan hacia otro tipo de enfermedades,

así la galactosuria que se caracteriza por la presencia de galactosa en orina, puede

orientar en el diagnóstico de una enfermedad llamada deficiencia hereditaria de la

galactoquinasa que es un trastorno que se hereda de forma autosómica recesiva y

que presenta una única manifestación clínica: las cataratas. El diagnóstico de

seguridad se hace comprobando la ausencia en los hematíes del enzima que cataliza

el paso de galactosa a galactosa-1P.

La lactosuria es la presencia de lactosa en orina. Es frecuente en el embarazo

(sobretodo en el último trimestre), y en algunas enfermedades congénitas.

La pentosuria es un trastorno banal y muy poco frecuente, consiste en la falta de L-

xilulosa-deshidrogenasa que produce un déficit en la utilización de la vía de las

pentosas.

Otra afectación curiosa es la manoheptulosuria que se produce después de la

ingestión de gran cantidad de aguacates.



50

APÉNDICE

*(1) La palabra quiral proviene del vocablo griego chiros que significa mano. Si

colocamos una de nuestras manos delante de un espejo veremos la imagen de la otra

mano. De la misma manera dos estereoisómeros son como imágenes especulares.

*(2) La dihidroxiacetona es una triosa (tiene tres átomos de carbono) y de estos tres

átomos de carbono ninguno es asimétrico. Efectivamente, los átomos de carbono de

los dos extremos no pueden serlo ya que son -CH2OH y el átomo central por el hecho

de ser una cetona es C=O y por lo tanto tampoco lo puede ser, (figura 1.3).

*(3) Las ondas que en esencia constituyen la luz, se consideran como unas

rapidísimas oscilaciones que de modo intermitente ejecutan los electrones de las

capas periféricas de los átomos del material que constituye la fuente luminosa, es

lógico suponer que las oscilaciones electrónicas de átomos diferentes, estén también

en planos diferentes, como sucede con la luz normal no polarizada. Si consiguiéramos

elaborar un dispositivo (polarizador), capaz de “filtrar” solamente aquellas ondas que

se propagan en un mismo plano y, por tanto, no permitiendo el paso de las que se

propagan en todos los demás planos, podríamos afirmar que la luz que sale de dicho

dispositivo es luz polarizada. Visto de esta manera se podrá definir la luz polarizada

del modo siguiente: “una luz que vibra en un sólo plano”, a diferencia de la luz

normal no polarizada, que lo hace en todos los planos.

*(4) En realidad los ángulos antedichos se refieren a la denominada rotación

específica representada por:

[ ]l··· 10020

cDαα =



51

siendo α el ángulo del plano de luz polarizada que ha conseguido hacer girar una

determinada sustancia que se encuentra a una determinada concentración (c)

expresada en g/dL, siendo ℓ la longitud óptica atravesada por la luz y expresada en

dm. El subíndice D se refiere al tipo de longitud de onda de la luz empleada, que en

este caso es la de 589,3 nm que corresponde a la luz emitida por el átomo de sodio y

denominada radiación D. El superíndice 20 se refiere a la temperatura de 20°C en la

cual se suelen hacer normalmente estos tipos de prácticas, aunque a veces se realizan

también a 25ºC.

*(5) La forma cristalina anhidra común de la glucosa es la α-D-glucosa, mientras que

si esta se disuelve en agua se convierte en una mezcla equilibrada formada por

aproximadamente 1/3 de α-D-glucosa, 2/3 de β-D-glucosa y una cantidad muy

pequeña de glucosa de cadena lineal, el paso de la forma α a la forma β o viceversa se

llama mutorrotación, proceso que cataliza el enzima mutorrotasa.

*(6) Un agente oxidante es aquel que acepta electrones, mientras que un agente

reductor es el que cede electrones.

*(7) El descubrimiento de la glucolisis por parte de los hermanos Hans y Eduard

Büchner en el 1897, significó un paso decisivo para perfilar el descubrimiento de

muchas otras vías metabólicas, pero el hecho quizás más importante fue cuando los

hermanos Büchner vieron de forma accidental, que la sacarosa se fermenta

conviertiéndose en etanol por la acción de extractos de levadura, demostrando por

primera vez que la fermentación podría tener lugar fuera de la célula viva, refutando

así todo aquello que establecían los dogmas vitalistas de la época de Pasteur (1860).

Se considera que con este descubrimiento se estableció el inicio de la bioquímica

moderna.



52

*(8) Consultar las unidades de la 1 a la 5 de la obra del mismo autor: Fundamentos y

Técnicas de Análisis Bioquímico, Técnicas Instrumentales, de la Editorial

Donostiarra.

*(9) Para comprender el funcionamiento íntimo de los métodos enzimáticos, desde el

punto de vista instrumental, consultar la unidad número 4 de la obra ya citada del

mismo autor.

*(10) La hexoquinasa también fosforila la manosa y la fructosa, pero estos azúcares

no están presentes en concentraciones suficientemente altas en el suero como para

ser significativas.

*(11) Se debe utilizar NADPH cuando el origen del enzima G6PDH procede de la

levadura, en cambio si su origen es bacteriano (Leuconostoc mesenteroides), se debe

utilizar en su lugar el NAD (nicotinamida-adenin-dinucleótido).

*(12) La dieta previa es fundamental debido a que una dieta pobre en hidratos de

carbono provoca una secreción de insulina muy baja y en estas condiciones la ingesta

abrupta de 75 gramos de glucosa produce curvas de glucemia falsamente patológicas,

especialmente en personas desnutridas y en las que padecen anorexia nerviosa. A este

fenómeno se le suele llamar “diabetes del hambre”.

__________________________________________________________

ACTIVIDADES DE AUTOEVALUACIÓN

PRUEBA OBJETIVA DE SELECCIÓN ALTERNATIVA MÚLTIPLE

Sólo es válida una de las cuatro respuestas de cada pregunta.

1) El enzima responsable de la biosíntesis de la G6P a partir de la glucosa se llama:

a) fructoquinasa

b) hectokinasa

c) pentaquinasa



53

d) glucocinasa

2) Para determinar la fructosuria utilizaremos preferentemente una de las siguientes

pruebas:

a) Benedict

b) Somogyi-Nelson

c) Seliwanoff

d) hexoquinasa

3) Una de las siguientes sustancias puede interferir con la prueba de la glucooxidasa

para la determinación de la glucosuria:

a) Vitamina C

b) Vitamina D

c) Leche

d) Agua

4) El llamado reordenamiento de Amadori es el paso de:

a) glucosa y hemoglobina a aldimina

b) aldimina a cetoamina

c) cetoamina a aldimina

d) β-glucosa a β-hemoglobina

5) La peroxidasa en el método de Trinder, actúa sobre:

a) La orto-dianisidina

b) La β-glucosa

c) La D-glucono-δ-lactona

d) El peróxido de hidrógeno

6) Para valorar correctamente la glucemia basal es necesario tener en cuenta todas

las consideraciones siguientes excepto una:



54

a) mantener un ayuno previo de 8 a 12 horas

b) saber si la muestra proviene de sangre venosa o de sangre capilar

c) conocer los límites de la técnica practicada

d) mantener un ayuno previo a la extracción de 8 a 12 horas y administrar

glucosa oral 30 minutos antes de la extracción (75 gramos)

7) Una cetopentosa tiene:

a) 16 centros asimétricos

b) 8 isómeros

c) 32 estereoisómeros

d) 2 centros quirales

8) La vía alternativa de las pentosas proporciona:

a) NADP+

b) NADH

c) poder oxidante

d) NADPH

9) La acción del glucagón es:

a) Estimular la glucogenolisis y la gluconeogénesis

b) Estimular la glucogénesis y la glucolisis

c) Estimular la glucogenolisis e inhibir la neoglucogénesis

d) Inhibir la glucogenolisis y estimular la vía de las pentosas

10) La presencia de cualquier tipo de hidrato de carbono en orina se denomina:

a) glucosuria

b) melituria

c) pentosuria

d) fructosuria



55

PROBLEMAS

1) La D-Sedoheptulosa es una cetoheptosa, calcular el número de estereoisómeros de

dicha molécula.

2) La concentración de glucosa de una muestra de sangre total es de 130 mg/dL. Se

desea saber que concentración de glucosa tendría una muestra de plasma del

mismo individuo.

3) Una muestra se suero tiene una concentración de glucosa de 180 mg/dL. Calcular

la concentración de glucosa en sangre total del mismo indiciduo.

4) Mediante un polarímetro se determina la rotación óptica de una solución que

contiene L-arabinosa, (en la que se encuentran en equilibrio las formas α y β),

siendo de +26,8°. El tubo del polarímetro tiene 10 cm de longitud a 25°C. Calcular

la concentración de L-arabinosa en dicha solución, expresada en mg/mL,

sabiendo que el valor para este caso de [α]D25 es de +105°.

5) Mediante un estándar de glucosa de 100 mg/dL se desea determinar la glucemia a

partir de una muestra de suero sanguíneo por el método de la hexoquinasa.

Diséñese el procedimiento a emplear y calcular la concentración de glucosa de la

muestra expresada en unidades S.I (mmol/L) y compárese el resultado con los

valores normales.

Datos: Absorbancia de la muestra (Ax) = 0,613; absorbancia del estándar (Ap) =

0,541; factor de conversión de unidades S.I. = 0,0555; valores normales en suero

o plasma: 3,33 a 5,55 mmol/L.

6) Mediante la técnica RIA se pretende determinar la concentración de insulina de

una muestra, para ello se prepara un conjunto de seis soluciones estándar de

insulina de factor de dilución 2, a partir de un tubo inicial de concentración 800

μU/mL. a) Completar la tabla que se describe a continuación. b) Construir la



56

curva de calibración. c) Hallar la ecuación general de la curva. d) Calcular la

concentración de insulina para un valor del 70 % de la relación B/Bmáx que

proporciona el contador de centelleo a partir de la muestra.

Reactantes Productos Nº

Estándar

[Ag] [Ag*] [Ac] [AgAc] [Ag*Ac] [Ag*]p B/Bmáx B/F

1 0 200 100 0 100 100 1 1

2 200 100

3 200 100

4 200 100

5 200 100

6 200 100

7 800 200 100

CRITERIOS Y ACTIVIDADES DE EVALUACIÓN

Definir la estructura química de los glúcidos, clasificándolos según ésta. Describir las funciones más importantes de los glúcidos Describir el proceso de absorción de los hidratos de carbono Describir las vías metabólicas fundamentales de los glúcidos Enumerar los principales factores que intervienen en la regulación del

metabolismo de los hidratos de carbono Enumerar los métodos de determinación de la glucemia, diferenciando entre

métodos químicos y métodos enzimáticos Enumerar los métodos cualitativos de determinación de glucosa en orina Describir el procedimiento de medida de la hemoglobina glucosilada Describir el proceso de cuantificación de insulina en plasma por RIA Definir la utilidad de las determinaciones de péptido C y de glucagón en sangre

con relación a las distintas patologías Definir el papel de la determinación de los anticuerpos contra la insulina en el

diagnóstico de la diabetes mellitus Describir el proceso de la prueba de la tolerancia oral a la glucosa y su utilidad

diagnóstica Describir los procesos patológicos más comunes con relación a los patrones de

alteración del metabolismo de los glúcidos



57

PROPUESTA DE ACTIVIDADES DE REFUERZO

Contestar detalladamente a las siguientes preguntas:

¿Qué diferencia existe entre la configuración D o L de un hidrato de carbono y su capacidad dextro o levorrotatoria?

¿Cuáles son las formas isoméricas posibles de la fructosa? ¿Cuáles son los propósitos biológicos de la vía de las pentosas? ¿Cuál es la diferencia o diferencias esenciales entre los métodos químicos y los

métodos enzimáticos para la determinación de la glucosa? ¿Cuáles son las técnicas empleadas en el procedimiento de medida de la

hemoglobina glucosilada? ¿Cuáles son los métodos para la separación de los antígenos libres en la técnica

RIA? ¿Qué criterios definen el diagnóstico de diabetes mellitus por medio de la curva de

tolerancia oral a la glucosa? ¿Preguntas?: [email protected]


mailto:[email protected]

fundamentos y tÉcnicas de analisis … · fundamentos y tècnicas de análisis bioquímico....

Documents