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DCQB · Universidad Autónoma de Ciudad Juárez

Interactoma Modular

Sistema Redox del Glutatión & Biocatálisis Ambiental

Bienvenido a Interactoma Modular. Plataforma de difusión y divulgación científica dedicada a documentar el progreso de mi investigación doctoral en ciencias químico-biológicas (DCQB · UACJ). Este espacio integra el análisis de las ciencias ómicas, la bioinformática estructural y el modelado molecular para comprender la resiliencia redox y la biotecnología enzimática.

Caracterización estructural, cinética y de acoplamiento de 8 modelos moleculares curados: el interactoma antioxidante de Neltuma alba (GPX, GST Tau y Trx-1) y las enzimas de biorremediación de colorantes en Limnospira platensis (syn. Arthrospira platensis) (ApGHR_01 y ApGHR_02).

🌿 Neltuma alba · Mezquite 🧪 Limnospira platensis · Espirulina 🧬 8 Modelos Moleculares (GPX · GST · Trx · GHR) 💻 Docking Molecular & GPU CUDA 🏜️ Resiliencia Redox & Biorremediación
Carlos Montejo Dávila

Carlos Montejo Dávila

Estudiante Doctoral · Profesor por Honorarios · DCQB · UACJ

Investigador en ciencias químico-biológicas con enfoque en bioinformática estructural y biología molecular. Desarrollo mi tesis doctoral sobre el sistema redox del glutatión en Neltuma alba bajo la dirección del Dr. Ángel Gabriel Díaz Sánchez y la Dra. Lilian González Segura. De manera paralela, me desempeño como profesor honorario en la UACJ.

DINÁMICA MECANÍSTICA DE LAS ENZIMAS SENSIBLES A TIOLES: GPx Y GST

"Representación esquemática de las rutas de detoxificación y mantenimiento de la homeostasis redox. El diagrama ilustra la versatilidad de la Glutatión Peroxidasa (GPx) al reducir peróxidos citotóxicos empleando tanto glutatión (GSH) como tiorredoxina como cofactores reductores. En paralelo, se detalla la función de la Glutatión S-Transferasa (GST) en la biotransformación de xenobióticos electrofílicos, facilitando su conversión en conjugados más solubles, estables e inocuos."

Mecanismos de neutralización de especies citotóxicas · Vías dependientes de GSH y Tiorredoxina · Modelado conceptual para Neltuma alba.

🧬 Peroxidasas & Resiliencia Árida (GPX)

🌿 Neltuma alba
Sitio: Cys42 (Tétrada) 4 isoformas (GPX2, GPX4, GPX6, GPX-L1)

Reduce directamente H₂O₂ y peróxidos lipídicos acoplada al cofactor glutatión (GSH). Modulada por interacción física directa con Tiorredoxina Trx-1 (oclusión de 1.12 Å).

⚗️ Conjugasas & Transporte Flavonoide (GST)

🌿 Neltuma alba
Sitio G: Ser16 · Cavidad H ΔpKa GSH: ~8.7–9.0 ➔ ~6.2–6.5

Neutralización de electrófilos citotóxicos y transporte intracelular de flavonoides (quercetina). Elevada termoestabilidad y activación catalítica del tiolato por puente de H.

🧪 Biorremediación Enzimática (GHR)

🧬 Limnospira platensis
Motivo GWGCPW (Cys81) Cavidad H: 1,140 ų

Reducción redox bifásica de contaminantes (Azul de Metileno a Leuco-MB) y xenobióticos sin formar aductos terminales. Confinamiento tiólico en citosol alcalino.

🏛️ Regulador Maestro & Marco Doctoral

🎓 DCQB · UACJ
Trx-1 (Motivo WCGPC) Dir.: Dr. A. Díaz · Dra. L. González

Tesis doctoral en Ciencias Químico-Biológicas (UACJ). Integra control redox bidireccional Trx-GPX-GST, modelado estructural 3D y biocatálisis computacional acelerada en GPU.

🔬 Difusión Científica

Arquitectura Estructural & Dinámica Redox

Modelado molecular, acoplamiento de ligandos y biofísica de 8 enzimas clave frente al estrés oxidativo árido y la biorremediación ambiental.

🌿 Interactoma de Neltuma alba (Mezquite)

6 enzimas antioxidantes: GPX2, GPX4, GPX6 noSP, GPX-L1, GSTu17 y Trx-1. Adaptación molecular a sequía, salinidad y estrés abiótico árido.

🧪 Biorremediación en Limnospira platensis

2 hidroquinona reductasas: ApGHR_01 y ApGHR_02 (motivo GWGCPW). Decoloración de Azul de Metileno (2e⁻ a Leuco-MB) y detoxificación de quinonas.

🎯 Exploración 3D: Toca cualquier proteína en la botonera para inspeccionar su bolsillo catalítico, residuos y docking. 8 modelos moleculares curados
8
Proteínas modeladas
6 N. alba + 2 L. platensis (GHR)
12–26 kDa
Rango de peso MW
12–26 kDa (hasta 39 kDa en GHR)
4.8–7.0
Rango de pI
Cores catalíticos ácidos (4.8–5.0)
3
Centros activos
Cys (GPX, Trx, GHR) · Ser (GST)

Modelos Estructurales Interactivos 3D (WebGL)

Visualizaciones 3D interactivas de las proteínas clave del interactoma. Rota con arrastrar, zoom con rueda de ratón e interactúa con los residuos catalíticos y de interfaz.

🌿 N. alba
🌀 L. platensis
🔎 Localizar Residuo:

Modelos tridimensionales interactivos · Clica en cualquier átomo para identificar el residuo · Desplazamiento lateral con clic derecho/arrastrar.

🔬 Bioinformática Estructural Parámetros ProtParam de la proteína seleccionada
Accesión NCBI
Vector
pET-16b
Hospedero
E. coli BL21(DE3)
Clase
GST Tau (U)
Organismo
Neltuma alba
Estructura
Homodímero
Aminoácidos
229 aa
Longitud del ORF
Peso Molecular
25.34 kDa
Masa monomérica
pI Teórico
5.98
Punto isoeléctrico
ε₂₈₀
36,440
M⁻¹·cm⁻¹ (sin puentes SS)
Inestabilidad
44.70
>40: potencialmente inestable
Índice Alifático
93.32
Termoestabilidad relativa
GRAVY
-0.081
Hidrofilicidad global (levemente hidrofílico)
Carga Neta
-3
A pH 7.0
📊 Composición Aminoacídica y Detalles
AminoácidoCódigoNº%
AlaninaAla (A)187.9%
ArgininaArg (R)93.9%
AsparaginaAsn (N)20.9%
AspartatoAsp (D)114.8%
CisteínaCys (C)31.3%
FenilalaninaPhe (F)146.1%
GlicinaGly (G)114.8%
GlutamatoGlu (E)114.8%
GlutaminaGln (Q)83.5%
HistidinaHis (H)62.6%
IsoleucinaIle (I)146.1%
LeucinaLeu (L)3716.2%
LisinaLys (K)104.4%
MetioninaMet (M)41.7%
ProlinaPro (P)177.4%
SerinaSer (S)104.4%
TirosinaTyr (Y)62.6%
TriptófanoTrp (W)31.3%
TreoninaThr (T)93.9%
ValinaVal (V)167.0%

Arquitectura: GST_N_Tau (aa 1-85) → Linker (aa 86-95) → GST_C_Tau (aa 96-219) → His₆-tag C-term (aa 223-228).

Composición Atómica: C₁₁₆₂ H₁₇₇₂ N₂₉₂ O₃₃₀ S₇

Vida Media (estimada): 30 h (ret. mamíferos), >20 h (levadura), >10 h (E. coli).

🎥 Rotación 360° (Animación ChimeraX)

Galería de Bioinformática Estructural y Evolutiva

6 Figuras Científicas DCQB · Clic para ampliar

Figuras metodológicas de máxima verosimilitud filogenética, validación de plegamiento y proyecciones multivariadas de Machine Learning del interactoma.

🧬 Eje 1: Filogenia Cládica & Plegamiento Macromolecular IQ-TREE & ESMFold
Filogenia GPX
Árbol filogenético de GPX - Modo Oscuro Árbol filogenético de GPX - Modo Claro

Relaciones evolutivas y clasificación cládica de las isoformas GPX de Neltuma alba.

Filogenia GST
Árbol filogenético de GST - Modo Oscuro Árbol filogenético de GST - Modo Claro

Árbol filogenético y agrupamiento evolutivo de la familia Glutatión S-Transferasa en plantas.

Panel Estructural GPX (noSP)
Panel estructural GPX corregido con GPX6 noSP - Modo Oscuro Panel estructural GPX corregido con GPX6 noSP - Modo Claro

Panel estructural con GPX6 sin péptido de tránsito (noSP), conservando el núcleo 78-238 y Cys113.

📊 Eje 2: Machine Learning & Minería Conformacional PCA · t-SNE · UMAP
Agrupamiento PCA
Agrupamiento estructural PCA - Modo Oscuro Agrupamiento estructural PCA - Modo Claro

Análisis de Componentes Principales (PCA) del espacio conformacional tridimensional.

Reducción t-SNE
Reducción dimensional t-SNE - Modo Oscuro Reducción dimensional t-SNE - Modo Claro

Visualización t-SNE para agrupación no lineal y comparación con homólogos de PDB.

Proyección UMAP
Proyección UMAP - Modo Oscuro Proyección UMAP - Modo Claro

Proyección UMAP de las afinidades conformacionales de GPX y GST en plantas.

Ruta Bioinformática & Metodología Computacional Integrada

Arquitectura metodológica in silico aplicada a las enzimas redox de Neltuma alba (GST Tau, GPX y Trx-1) y a las Glutatiónil-Hidroquinona Reductasas de Limnospira platensis (ApGHR_01 y ApGHR_02). Procesamiento acelerado localmente mediante hardware dedicado: NVIDIA GeForce RTX 4070 Laptop GPU (CUDA) e Intel® Core™ Ultra 9 185H (16 núcleos / 22 hilos).

⚡ Intel Core Ultra 9 185H 🚀 NVIDIA RTX 4070 (CUDA) 🐍 Python 3 Científico 🔬 PLIP & Biotite SASA 🧪 OpenBabel / Meeko
1
Obtención, Curación & Filogenia de Máxima Verosimilitud

Descarga y curación de secuencias FASTA desde NCBI y bases genómicas para Neltuma alba y Limnospira platensis. Reconstrucción filogenética por Máxima Verosimilitud con IQ-TREE 3 (selección automática de modelo de sustitución Q.PFAM+I+G4 y 1000 réplicas Ultrafast Bootstrap sobre 71 secuencias cianobacterianas) y generación de Redes de Similitud de Secuencias (SSN) mediante EFI-EST y Cytoscape/NetworkX para resolución de divergencia paráloga.

NCBI GenBank IQ-TREE 3 (ML) Redes SSN (EFI-EST) Biopython / ClustalΩ
2
Perfilado Fisicoquímico & Biofísico Automatizado

Cálculo computacional automatizado de parámetros moleculares: punto isoeléctrico teórico (pI), coeficiente de extinción molar (ε280), índice de inestabilidad de Guruprasad, índice alifático de Ikai, hidropatía GRAVY y carga neta dependiente del pH (pH 7.4 en mezquite y pH alcalino extremo 8.4–10 en cianobacterias). Validación comparativa frente a ExPASy ProtParam.

Python (ProtParam API) ExPASy Intel Ultra 9 Multithreading
3
Modelado Estructural 3D y Predicción de Plegamiento

Predicción de alta resolución y modelado comparativo evaluando múltiples plantillas cristalográficas (homología y redes neuronales profundas). Selección de modelos monoméricos y multiméricos por score de confianza pLDDT (> 90) y curación de núcleos catalíticos plegados (recorte de péptidos señal en GPX6 y linkers N-terminales ricos en Pro-Thr en GHRs).

AlphaFold2 / ESMFold SWISS-MODEL Inferencia GPU RTX 4070
4
Caracterización Estructural, Redes RIN & Microambiente Catalítico

Inspección tridimensional del microambiente activo: dímero canónico y bolsillo de Ser16 en NaGSTu17, tétrada Cys42-Gln77-Trp131-Asn132 en NaGPX4, y motivo ultra-conservado GWGCPW (Cys81 activa desprotonada a tiolato con pinzas aromáticas Trp79/Trp83) en ApGHR_01/02. Mapeo electrostático Coulombic/APBS, cálculo del volumen de la Cavidad H (1,140 Å3), tours 360° y análisis topológico mediante Redes de Interacción de Residuos (RIN).

UCSF ChimeraX Redes RIN (Centralidad) APBS / Coulombic Tours 360°
5
Quimioinformática, Acoplamiento Molecular GPU & Minería PDB

Parametrización estructural y cálculo de protonación alcalina (pH 8.4–9.5) mediante OpenBabel 3.1 y Meeko (RDKit) para la biblioteca de xenobióticos. Minería y curación de 719 estructuras homólogas en PDB. Acoplamiento molecular flexible acelerado en GPU (AutoDock Vina CUDA): sustratos redox clásicos (GSH, CDNB, H2O2, tBHP), antioxidantes (Quercetina, Kaempferol, Naringenina), xenobióticos y colorantes de biorremediación (Azul de Metileno, Bisfenol A, Menadiona, Atrazina, DCPIP, 1,4-Benzoquinona) e interfaces proteína–proteína con Tiorredoxina TrxH.

AutoDock Vina GPU (CUDA) OpenBabel / Meeko (RDKit) SwissDock / HDOCK Minería PDB (719 structs)
6
Biofísica Determinista PLIP, SASA & Validación Cinética v2.0

Detección determinista de interacciones no covalentes con PLIP 3.0.1 (clasificación geométrica de puentes H, apilamiento π-π y anclaje electrostático crítico de Arg140 para Azul de Metileno) y cálculo del Área de Superficie Accesible al Solvente (SASA en Å2) mediante Biotite (algoritmo Shrake-Rupley con sonda de 1.4 Å en la Cavidad H). Pipeline ad hoc en Python 3 para Distancia Euclidiana Mínima interatómica (≤ 5.0 Å) frente al residuo catalítico reactivo, correlacionada directamente con la cinética experimental en lector FLUOstar Omega (340 y 664 nm).

PLIP 3.0.1 (Física No Covalente) Biotite (SASA Shrake-Rupley) Python 3 (Distancia Euclidiana) FLUOstar Omega (340 / 664 nm)
Actualizado · 14 de agosto de 2026

Laboratorio Digital: de la muestra al resultado

Explora cómo una muestra biológica se transforma en datos y conclusiones confiables antes de la práctica presencial.

Elige una ruta de aprendizaje

La selección reorganiza el enfoque experimental, los retos y las guías recomendadas.

Puedes cambiar de ruta en cualquier momento
Estás viendo el recorrido interdisciplinario completo.

Mapa del Experimento Biológico

Una ruta interactiva en 6 pasos: haz clic en cada estación para ver qué ocurre en el tubo, por qué se realiza y cómo evitar errores en la mesa de trabajo.

Compendio Científico y Teórico

Repasa estos módulos breves. 👇 Haz clic sobre cualquier módulo para desplegar u ocultar sus conceptos y protocolos.

01 Módulo 1: Enzimas, Sitio Activo y Ribozimas Teoría Básica

Las enzimas son los catalizadores por excelencia en los seres vivos. Aceleran la velocidad de reacción entre 10⁶ y 10¹⁷ veces sin consumirse en el proceso. La catálisis ocurre en el sitio activo, donde los residuos de aminoácidos estabilizan el estado de transición (ES‡).

Nota Científica (Ribozimas): No todos los catalizadores biológicos son proteínas. El centro peptidil transferasa del ribosoma está constituido por ARNr (23S en procariotas y 28S en eucariotas).
02 Módulo 2: Soluciones Amortiguadoras, pH, Fuerza Iónica y Estabilidad Proteica Preparación

Una solución amortiguadora o buffer contiene un ácido débil y su base conjugada. Mantener el pH dentro del intervalo de trabajo limita cambios en la protonación de residuos catalíticos clave (His, Asp, Glu, Cys).

Mantener los tubos en baño de hielo durante la maceración ralentiza la proteólisis y desnaturalización. El objetivo es conservar el extracto frío para preservar la actividad nativa.

03 Módulo 3: Espectrofotometría, Coenzimas y Ley de Beer–Lambert Medición

En el laboratorio relacionamos absorbancia y concentración mediante la ley de Beer–Lambert: A = ε · c · l. En ensayos enzimáticos se monitorea NADH o NADPH a 340 nm (ε₃₄₀ ≈ 6220 M⁻¹ cm⁻¹).

Cofactores Metalicos: Iones como Mg²⁺, Zn²⁺ o Ni²⁺ coordinan la catálisis y estabilizan cargas intermedias en el sitio activo.

04 Módulo 4: Cinética Michaelis–Menten, Inhibición y Alosterismo Enzimología

La ecuación de Michaelis–Menten (v₀ = Vₘₐₓ[S] / (Kₘ + [S])) describe la saturación enzimática. La Kₘ es la [S] a Vₘₐₓ/2 y refleja inversamente la afinidad; la constante de recambio k_cat = Vₘₐₓ/[E]ₜ y la relación k_cat/Kₘ determinan la eficiencia catalítica.

Diagnóstico Cinético de Inhibición & Cooperatividad:
• Competitiva: Aumenta Kₘ aparente; Vₘₐₓ constante; superable con exceso de [S].
• No Competitiva Pura: Disminuye Vₘₐₓ aparente; Kₘ constante.
• Acompetitiva: Disminuyen paralelamente Kₘ y Vₘₐₓ.
• Alosterismo: Curva sigmoidea con coeficiente de Hill n_H > 1 (cooperatividad positiva T → R).
05 Módulo 5: Biotecnología Recombinante, Purificación IMAC y SDS-PAGE Enzimología

La expresión de proteínas recombinantes (ej. NaGSTu17 en vector pET) se induce con IPTG, un análogo no metabolizable de alolactosa que desinhibe al promotor lac/T7.

Aislamiento y Control de Calidad:
• Cromatografía IMAC: Coordinación de cola 6×His con Ni²⁺-NTA; elución competitiva con Imidazol (250–500 mM).
• SDS-PAGE Discontinuo: SDS confiere carga negativa uniforme (1.4 g SDS/g prot); β-mercaptoetanol/DTT rompe puentes disulfuro; gel concentrador (pH 6.8) alinea bandas antes del separador (pH 8.8).
• Inmovilización & Cristalización: Atrapamiento en esferas de alginato de calcio y difusión de vapor en gota colgante.
06 Módulo 6: Bioenergética, Glucólisis, Ciclo de Krebs y Fosforilación Oxidativa Bioquímica Metabólica

El metabolismo celular acopla reacciones endergónicas a la hidrólisis de ATP (ΔG°′ = -30.5 kJ/mol). La Carga Energética de Atkinson regula el flujo: valores bajos activan catabolismo y frenan biosíntesis.

Vías y Puntos de Control:
• Glucólisis: Marcapaso PFK-1 (activada por AMP y F-2,6-BP; inhibida por ATP y citrato); enolasa inhibida por NaF.
• Ciclo de Krebs: Rinde 3 NADH + 1 FADH₂ + 1 GTP por acetil-CoA; regulado por NADH/NAD⁺ y ATP/ADP.
• Cadena Respiratoria: Bombeo de H⁺ genera fuerza protón-motriz; Cianuro (CN⁻) bloquea Complejo IV; DNP disipa el gradiente de H⁺ liberando calor sin producir ATP.
07 Módulo 7: Fotosíntesis Cianoalgal, Ultraestructura y Bioenergética Plastidial Bioquímica Metabólica

Las cianobacterias como Limnospira platensis (syn. Arthrospira platensis) son procariotas fotosintéticos oxigénicos que carecen de cloroplastos verdaderos. La fotosíntesis ocurre en invaginaciones tilacoidales periféricas de su membrana plasmática.

Diagnóstico Microscópico & Pigmentos Antena:
• Tricoma Helicoidal: Filamentos de 100–500 µm de largo por 6–12 µm de ancho.
• Ficocianina y Reservas: Ficobilisomas (complejo antena con absorción a 620 nm). Almacenan energía como glucógeno (no almidón).
• Diferenciación Celular: Células vegetativas, necridias (lisis programada) y hormogonios mótiles.
08 Módulo 8: Metabolismo de Lípidos, Cetogénesis y Ciclo de la Urea Bioquímica Metabólica

Los ácidos grasos ingresan a la mitocondria vía la lanzadera de Carnitina (CPT-1) para degradarse por β-oxidación en ciclos recurrentes de 4 pasos (palmitato 16C rinde ~106 ATP netos).

Integración Fisiológica:
• Cetogénesis: En ayuno o diabetes, el exceso de acetil-CoA se transforma en acetoacetato, β-hidroxibutirato y acetona (detectable con ensayo de Legal/Rothera).
• Ciclo de la Urea: Convierte amonio tóxico (NH₄⁺) en urea para excreción renal; la enzima ureasa la hidroliza alcalinizando el medio.

Fotosíntesis Cianoalgal y Ultraestructura 3D

Un recorrido por la ultraestructura, la microscopía y la bioenergética de la espirulina (Limnospira platensis, syn. Arthrospira platensis) y del alga verde filamentosa Spirogyra sp.: dos organismos fotosintéticos que representan los extremos evolutivos de este proceso.

Diagnóstico Óptico & Biofísico

Observación Microscópica y Expediente Comparativo de Organismos

🔬 Instrumento: Microscopio Velab Binocular (10×/40× en fresco). Procariota Oxigénico

Limnospira platensis (Espirulina)

Phylum Cyanobacteriota · Clase Cyanophyceae · Orden Spirulinales
Aparato Fotosintético
Tilacoides periféricos concéntricos
Pigmento Antena Pico
C-Ficocianina (λmáx = 620 nm)
Fijación de Carbono
Carboxisomas (RuBisCO Tipo IB)
Polisacárido de Reserva
α-Glucógeno citoplasmático
  • Arquitectura Tricomátal: Cadena multicelular cilíndrica enrollada en hélice levógira (100–500 µm de longitud, 6–12 µm de diámetro de espira).
  • Panel Solar Biológico 3D: Geometría helicoidal que maximiza la captación fotónica en 360°, previene el autosombreado mutuo en aguas someras y optimiza la flotación.
  • Ficobilisomas de Membrana: Complejos hemidiscoidales anclados a la cara estromática del tilacoide que transfieren energía por resonancia FRET a la clorofila a con eficiencia cuántica superior al 95%.
  • Diferenciación & Reproducción: Células vegetativas metabólicamente activas, necridias (células sacrificiales de lisis programada) y hormogonios mótiles por deslizamiento para colonización.
  • Relevancia Biotecnológica: Contenido proteico del 60–70% en peso seco, rica en ácidos grasos poliinsaturados (GLA) y fuente industrial de C-ficocianina para biomedicina.

⚖️ Tabla Comparativa: Procariota Fotosintético vs Eucariota Fotosintético

Parámetro Biofísico / Celular Limnospira platensis (Procariota) Spirogyra sp. (Eucariota)
Linaje Evolutivo Cianobacteria oxigénica (~2.4–3.5 Ga) Alga verde carófita (ancestro de plantas terrestres, ~1.0 Ga)
Organelos & Compartimentos Sin núcleo ni cloroplasto; tilacoides periféricos libres Núcleo verdadero central + Cloroplasto helicoidal en cinta
Complejo Antena Principal Ficobilisomas (C-Ficocianina, Aloficocianina) Complejo LHCII (Clorofila a, Clorofila b, Luteína)
Fijación de CO₂ y Microcompartimento Carboxisomas con anhidrasa carbónica y RuBisCO IB Pirenoides intraplastidiales rodeados de coronas de almidón
Pared Celular y Vaina Peptidoglicano Gram-negativo + Vaina mucilaginosa polisacárida Bifásica: Matriz de celulosa interna + Capa pectínica externa
Mecanismo de Propagación Asexual (necridias + fragmentación de hormogonios mótiles) Sexual por conjugación escalariforme (zigosporas) y fragmentación
Modelado Morfológico 3D Interactivo

Morfología y Ultraestructura Celular Comparada en 3D

⏳ Cargando modelo 3D…
🖱️ Arrastra = rotar · Botón central o derecho = mover · Rueda o pellizco = acercar · Pasa el ratón para identificar estructuras · ✂️ Corte para ver el interior · Tricoma helicoidal de Limnospira platensis

Tricoma Helicoidal 3D — Limnospira platensis

Reconstrucción tridimensional de la espirulina: una cadena de células cilíndricas enrollada en una hélice que actúa como «panel solar biológico», maximizando la captación de luz en 360° con mínima auto-sombra. Los gránulos azules son los ficobilisomas con C-ficocianina.

💡 Clic en cada estructura para resaltarla y enfocarla (o teclas 1–9):

Nota: en repositorios como Sketchfab existen modelos fotogramétricos de Limnospira platensis bajo licencia CC-BY, pero requieren su plataforma. Esta reconstrucción procedimental se aloja en el propio sitio para que el material educativo funcione sin depender de servicios externos.

Estructura Macromolecular 3D (3Dmol / WebGL)

Visor 3D de GHRs / Glutatión S-Transferasas y Fotosistemas

Repertorio estructural de detoxificación redox (ApGST_01 a 04) y fotosistemas de Limnospira platensis.

GHRs / ApGSTs:
Fotosíntesis:
⏳ Cargando macromolécula 3D...
30 Å (Monómero ~40.1 kDa, Bolsillo 1,140 ų)

Glutatiónyl-Hidroquinona Reductasa Canónica de Limnospira platensis (ApGST_01 / WP_006619491.1)

GHR soluble canónica (341 aa / Core 208 aa, MW = 40.1 kDa, pI = 4.86), proteína no redundante del género Limnospira representativa del linaje NIES-39 (homóloga al 99.71% con la cepa tipo PCC 7345, WP_062945783.1, con variación conservativa S170P). Posee una cavidad catalítica hiper-expandida (1,140 ų) y el motivo ultra-conservado GWGCPW donde Cys81 (pKa ~6.5) actúa como nucleófilo tiolato activo. Presenta afinidad récord hacia Bisfenol A (ΔG = -7.31 kcal/mol, Kd = 4.4 µM), peróxidos de cumeno y pesticidas s-triazínicos (Atrazina).

Historia Evolutiva

Evolución y Antigüedad Filogenética de los Mecanismos Fotosintéticos

Mucho antes de que existieran plantas y algas, la fotosíntesis oxigénica fue inventada por las cianobacterias, ancestros procariotas de todos los cloroplastos actuales. Sin ese descubrimiento, el oxígeno jamás habría llenado la atmósfera y no existiría la vida aerobia compleja que hoy estudiamos en el laboratorio.

🌅
~3.5 Ga (Eoarcaico) · Origen más temprano propuesto

La fotosíntesis oxigénica podría haber evolucionado desde hace unos 3500 millones de años (Eoarcaico), aunque la fecha exacta sigue en debate. (Horne et al., 2025)

⚗️
2.87–2.78 Ga · Evidencia directa más antigua de O₂

Anomalías de cerio (La-Ce) en carbonatos arcaicos de Canadá confirman producción fotosintética de O₂ en el Mesoarcaico o antes. (Patry et al., Nature, 2025)

🌍
~2.4 Ga · Gran Evento de Oxigenación (GOE)

El O₂ generado por cianobacterias se acumuló en la atmósfera: la mayor revolución química de la historia terrestre y prerrequisito de la vida aerobia.

🦠
2.02–1.85 Ga · Cianobacteria fósil indiscutida

Eoentophysalis belcherensis, conservada en estromatolitos silicificados, es el fósil de cianobacteria más antiguo aceptado.

🫧
1.75 Ga · Tilacoides fósiles más antiguos

Membranas tilacoidales en Navifusa majensis (Australia) son la evidencia fósil directa más antigua de fotosíntesis oxigénica. (Demoulin et al., Nature, 2024)

🟢
Hoy · Los descendientes siguen oxigenando

Limnospira platensis (espirulina) y el alga verde Spirogyra que observamos en el laboratorio son herederos de esa revolución: producen el O₂ y la biomasa que mantienen los ecosistemas.

🔬 Oxigénica vs anoxigénica: La fotosíntesis anoxigénica (bacterias púrpuras y verdes del azufre) no produce O₂ y es más antigua. La oxigénica, exclusiva de cianobacterias y sus plastidios, rompe el agua (2H₂O → O₂ + 4H⁺ + 4e⁻) y es la que llenó la atmósfera de oxígeno.
📚 Referencias de evolución y antigüedad (APA 7.ª ed.) 4 Citas APA
  • Horne, J. E., Goldblatt, C. y Kump, L. (2025). An early origin of oxygenic photosynthesis delays the Great Oxidation. Philosophical Transactions of the Royal Society B, 380(1931), 20240094. https://doi.org/10.1098/rstb.2024.0094
  • Patry, L. A., Bonnand, P., Boyet, M., et al. (2025). Dating the evolution of oxygenic photosynthesis using La-Ce geochronology. Nature, 642(8066), 99–104. https://doi.org/10.1038/s41586-025-09009-8
  • Demoulin, C. F., Lara, Y. J., Lambion, A. y Javaux, E. J. (2024). Oldest thylakoids in fossil cells directly evidence oxygenic photosynthesis. Nature, 625(7995), 529–534. https://doi.org/10.1038/s41586-023-06896-7
  • Kacar, B., Hanson-Smith, V., Adam, Z. R. y Boekelheide, N. (2017). Constraining the timing of the Great Oxidation Event within the Rubisco phylogenetic tree. Geobiology, 15(5), 628–640. https://doi.org/10.1111/gbi.12243
Ficorremediación & Enzimología de Estrés B.I.O.R. Research · Limnospira platensis

Ficorremediación Cianoalgal: Biosorción por EPS y Enzimología GHRs / ApGSTs

Limnospira platensis (espirulina) no solo es un superalimento y una fábrica fotosintética; es también un chasis biológico de remediación ambiental capaz de limpiar efluentes textiles (Azul de Metileno), agroquímicos clorados (Atrazina), plastificantes (Bisfenol A) y metales pesados (Pb²⁺, Cd²⁺, Cr⁶⁺).

🔬 Clave Didáctica · ¿Por qué se denominan GHRs / ApGSTs?
En NCBI aparecen anotadas tradicionalmente como "Glutatión S-transferasas" (ApGST_01 a 04). Sin embargo, el modelado estructural y filogenético demuestra que pertenecen a la familia GHR (Glutathionyl-Hydroquinone Reductases; CDD:440204): no son simples enzimas conjugadoras, sino reductasas redox de alta velocidad que reducen quinonas tóxicas, hidroperóxidos tilacoidales y colorantes oxidados utilizando el Glutatión (GSH) como cofactor.
💧 ETAPA I · EXTRACELULAR

Biosorción Pasiva en la Vaina de Exopolisacáridos (EPS)

La vaina mucilaginosa externa que envuelve los tricomas de espirulina está compuesta por una densa matriz polimérica de exopolisacáridos (EPS) ramificados, con abundante densidad de grupos aniónicos ionizables: carboxilos (-COO⁻), sulfatos (-SO₄²⁻), fosfatos (-PO₄³⁻) e hidroxilos (-OH).

  • Sin gasto metabólico: Cinética de adsorción instantánea físico-química independiente de ATP.
  • Quelación de Metales: Atrapa cationes divalentes y tóxicos (Pb²⁺, Cd²⁺, Cr⁶⁺, Cu²⁺) por intercambio iónico y complejación superficial.
  • Adsorción de Colorantes: Retiene moléculas catiónicas como el Azul de Metileno en cuestión de minutos.
🛡️ Función ecológica: Primera barrera de defensa que evita la toxicidad inmediata en el citosol y tilacoides.
⚡ ETAPA II · INTRACELULAR

Bioacumulación & Biotransformación Enzimática Redox

Los xenobióticos que atraviesan la membrana o las especies reactivas de oxígeno generadas bajo estrés inducen una cascada enzimática dependiente de Glutatión Reducido (GSH), NADPH y Glutatiónyl-Hidroquinona Reductasas (GHRs / ApGSTs).

  • Reducción de Hidroperóxidos: ApGST_01 reduce hidroperóxidos lipídicos tóxicos formados en las membranas tilacoidales.
  • Degradación de Pesticidas y Fenoles: Alta afinidad hacia Atrazina (ΔG = -6.26 kcal/mol) y Bisfenol A (ΔG = -7.31 kcal/mol, Kd = 4.4 µM).
  • Reciclaje Redox Continuo: La Glutatión Reductasa (GR) regenera GSH a partir de GSSG consumiendo NADPH fotosintético.
🌿 Acoplamiento bioenergético: Los electrones de la fase luminosa (NADPH) impulsan el reciclaje redox celular continuo.
Biofísica Estructural Comparada

Morfofisiología y Paradoja Biofísica del Citosol Alcalino

Limnospira (Procariota) vs Mezquite Neltuma (Planta) vs E. coli
Limnospira platensis (ApGST_01)
1,140 ų
Cavidad Hiper-Expandida · SASA 14,250 Ų
Nucleófilo: Cys81 (pKa ~6.5)
Escherichia coli (EcGST Beta)
680 ų
Cavidad Intermedia · SASA 9,850 Ų
Nucleófilo: Cys10 (pKa ~7.2)
Neltuma alba - Mezquite (NaGSTU17)
412 ų
Bolsillo Estrecho · SASA 8,200 Ų
Nucleófilo: Ser13 (pKa ~13.0)
🧬 ¿Qué es una GHR y por qué la "H"? (GHR vs GPX)

GHR significa Glutathionyl-Hydroquinone Reductase (la "H" refiere a Hidroquinona). No es una Glutatión Peroxidasa (GPX) clásica de selenocisteína; es una rama redox de la superfamilia GST especializada en óxido-reducción de quinonas halogenadas/oxidadas y peróxidos lipídicos tilacoidales.

⚡ ¿Conjugación u Óxido-Reducción?

A diferencia de las GSTs clásicas que solo transfieren glutatión (conjugación SN2), ApGST_01 ejecuta un ciclo redox bifásico: el tiolato de Cys81 ataca al contaminante oxidado (p. ej. Azul de Metileno o Atrazina) y el GSH libre en el Sitio G reduce el intermediario, regenerando la enzima activa y liberando el producto reducido inocuo (Leucoxiazina incolora).

🏛️ Anatomía de los Bolsillos Catalíticos: Sitio G vs Sitio H
Sitio G (Bolsillo de Glutatión): Ancla el tripéptido GSH mediante el motivo GWGCPW (Gly78 a Trp83). Actúa como chaperona protectora que confina el tiolato (GS⁻) activo.
Sitio H (Bolsillo de Xenobióticos): En plantas (NaGSTu17) es estrecho (412 ų) para metabolitos específicos; en Limnospira (ApGST_01) es hiper-expandido (1,140 ų) para alojar plastoquinonas foto-oxidadas, Bisfenol A y colorantes textiles voluminosos.
⚖️ Resolución de la Paradoja Biofísica del Citosol Alcalino

Limnospira platensis prolifera en lagos alcalinos a pH 9.8–10.5, manteniendo un citosol interno regulado a pH 7.8–8.4 y microambientes fotosintéticos carboxisomales que alcanzan pH 9.0–9.5.

A pH fisiológico neutro (pH 7.2), el Glutatión (GSH, pKa = 8.7) está >98% protonado e inactivo, por lo que las GSTs clásicas usan Ser/Tyr para desprotonarlo. Pero en Limnospira a pH 8.4–9.5, el 35% al 85% del GSH citosólico ya se encuentra espontáneamente ionizado como ion tiolato (GS⁻).

La solución evolutiva: El riesgo biológico fatal es la autooxidación del GS⁻ libre con el O₂ fotosintético disuelto (generando anión superóxido O₂•⁻ y agotando el GSH). Por ello, ApGST_01 evolucionó no como una enzima desprotonadora, sino como una chaperona electrostática de blindaje: protege al GS⁻ dentro del motivo conservado GWGCPW y orienta al xenobiótico a <3 Å de Cys81 para una reducción catalítica ultra-rápida (kcat récord).

🧬 La Excepción Estructural: ApGST_03 es una MAPEG de Membrana (132 aa)
A diferencia de las isoformas solubles (ApGST_01, 02 y 04), ApGST_03 (132 aa, MW ~14.8 kDa) pertenece a la superfamilia MAPEG (CDD:443002). Posee 4 hélices transmembrana ancladas directamente en las bicapas tilacoidales para realizar detoxificación lipídica in situ, protegiendo al ácido gamma-linolénico (GLA) de la foto-peroxidación.

📊 Matriz Comparativa de Afinidad por Docking Molecular (ΔG y Kd Calculados)

Contaminante / Xenobiótico ApGST_01 (Limnospira) EcGST Beta (E. coli) NaGSTU17 (Mezquite) Selectividad / Mecanismo
Bisfenol A (BPA · Plastificante) -7.31 kcal/mol (4.4 µM) -6.12 kcal/mol (32.4 µM) -3.64 kcal/mol (2.1 mM) Empaquetamiento aromático en cavidad H
Peróxido de Cumeno (ROS lipídico) -6.53 kcal/mol (16.4 µM) -5.48 kcal/mol (95.5 µM) -3.37 kcal/mol (3.4 mM) Ataque nucleofílico directo por Cys81
Atrazina (Herbicida s-triazina) -6.26 kcal/mol (26.0 µM) -5.35 kcal/mol (118.9 µM) -2.62 kcal/mol (12.1 mM) Descloración / conjugación con tiolato
Azul de Metileno (Colorante catiónico) -5.81 kcal/mol (55.1 µM) -5.02 kcal/mol (207.6 µM) -3.84 kcal/mol (1.5 mM) Reducción redox a Leucoxiazina + Biosorción EPS
CDNB (Sustrato modelo GST) -5.33 kcal/mol (124.5 µM) -4.67 kcal/mol (375.0 µM) -2.76 kcal/mol (9.4 mM) Conjugación clásica dinitrofenil-GSH

🧪 Protocolo de Enzimología y Pipeteo Lógico en Microplaca (Vf = 250 µL)

Regla de Oro DCQB
1º PASO
💧 Agua Destilada
Ajuste volumétrico
2º PASO
🧪 Búfer Base 4X
62.5 µL (1X final)
3º PASO
⚗️ Sustratos / GSH
GSH + Contaminante
4º PASO
🔄 Mezclar Suave
Homogeneizar placa
5º PASO (FINAL)
⚡ ApGST Detonante
10.0 µL multicanal
Organización por Bloques en Microplaca de 96 Pozos: Permite correr por triplicado (n = 3) los ensayos de Cuantificación Bradford (595 nm), Cinética Continua CDNB (340 nm), Decoloración de Azul de Metileno (664 nm), Ensayo Discontinuo DTNB para Atrazina (412 nm) y Actividad Hidroperoxidasa NADPH/GR (340 nm) en una única sesión experimental.

Retos Experimentales y Cuestionarios por Parcial

Pon a prueba tu criterio bioquímico resolviendo escenarios evaluables divididos por parciales académicos y según la materia activa.

🎓 Evaluación Académica por Parciales o Examen Global:
Selecciona el parcial a repasar o examina el curso completo

Simulador Didáctico de Cinética Enzimática

Modifica los parámetros en tiempo real y compara simultáneamente la hipérbola de Michaelis–Menten con la representación de Lineweaver–Burk.

Módulo de Inhibición Enzimática

Observa cómo cada modelo de inhibición modifica la velocidad máxima (Vmáx) y la constante de Michaelis (Km) aparentes.

Estado actual: Ensayo estándar sin inhibidor presente.
Vmax (Velocidad Máxima): μmol/min
Km (Constante de Michaelis): mM
Rango Máx [S]: mM
Dispersión / Ruido: %

Cinética de Michaelis–Menten (v₀ vs [S])

v₀ = (Vmax · [S]) / (Km + [S])
Pasa el cursor o toca un punto para ver los valores exactos.

Linealización de Lineweaver–Burk (1/v₀ vs 1/[S])

1/v₀ = (Km/Vmax) · (1/[S]) + 1/Vmax
Intersección en Y = 1/Vmáx · Intersección en X = −1/Km
Recta de Lineweaver–Burk y = 0.050x + 0.010
Vmáx calculada 100.0 μmol/min
Km calculada 5.00 mM
Coeficiente R² 0.998

Tabla de Mediciones Experimentales

# [S] (mM) v₀ Teórica v₀ Exp 1/[S] (mM⁻¹) 1/v₀ (min/μmol) Residuo Acción

Fosfatasa Ácida de Papa: Factores Fisicoquímicos, Paro con KOH y Estructura 3D

Módulo interactivo completo de las Prácticas 5, 6 y 8: efecto de la temperatura (Topt = 50 °C), pH ácido vacuolar (pH 5.0), paro alcalino con KOH y viraje a amarillo canario a 405 nm.

⚗️ Enzimología Aplicada · Prácticas 5, 6 y 8

Fosfatasa Ácida de Papa (Solanum tuberosum): Factores Fisicoquímicos, Paro con KOH y Estructura 3D

Estudio cinético y mecanístico de la hidrólisis de ésteres de fosfato orgánicos. Exploración interactiva del efecto de la temperatura, el pH, la desnaturalización alcalina y el viraje cromogénico a 405 nm.

🗺️ Diagrama de Flujo del Ensayo y Viraje Colorimétrico
Principio de Beer-Lambert (ε = 18,300 M⁻¹ cm⁻¹)
1 Sustrato Incoloro
p-Nitrofenilfosfato (p-NPP)

Sustrato cromogénico sintético. El fosfato inmoviliza la deslocalización electrónica del grupo nitro. Solución 100% incolora a pH ácido.

⚪ Solución Traslúcida
2 Catálisis (pH 5.0, 50°C)
Fosfatasa Ácida + H₂O

El centro bimetálico Fe³⁺-Zn²⁺ hidroliza el enlace fosfoéster, generando p-Nitrofenol (p-NP) + Pi libre. En pH ácido aún permanece incoloro.

⏱️ Ensayo de Punto Final
3 Paro con KOH (pH > 11)
Anión p-Nitrofenolato

El KOH detiene la reacción (desnaturaliza la enzima) y desprotona el fenol (pKa = 7.15), deslocalizando electrones para emitir amarillo canario a 405 nm.

🟡 Amarillo Canario (A₄₀₅)

Estructura Macromolecular 3D

Fosfatasa Ácida Vegetal (PDB: 1KBP · 2.65 Å)
Dímero Fe³⁺-Zn²⁺
⏳ Cargando Fosfatasa Ácida (1KBP)...
35 Å (Monómero ~55 kDa)
Sitio Activo Bimetálico: Posee un clúster binuclear Fe³⁺-Zn²⁺ (o Fe³⁺-Mn²⁺) enlazado por un puente hidroxilo/agua que activa nucleofílicamente la molécula de H₂O para atacar el átomo de fósforo del sustrato (p-NPP). Coordinado por Tyr167, His286, His325, Asp135 y Asn201.
Control de Temperatura del Ensayo: 50 °C (⭐ Óptimo Máximo - 100%)
0°C (Hielo) 25°C (Ambiente) 37°C (Fisiológico) 50°C (Óptimo) 70°C+ (Desnat.)
Estado Termodinámico: A 50 °C la enzima alcanza su velocidad máxima (Vmax). La energía cinética facilita la formación del complejo ES sin romper los puentes de hidrógeno estructurales. A partir de 60 °C sobreviene el colapso conformacional irreversible.
🥔

¿Por qué se usa Papa o Germinados?

El tubérculo de papa (Solanum tuberosum) y semillas en germinación poseen abundante fosfato inmovilizado en fitatos y azúcares fosforilados. Durante el rebrote celular, las fosfatasas ácidas se sobreexpresan masivamente para reciclar y movilizar ortofosfato inorgánico (Pi) hacia los tejidos en crecimiento.

🌱

¿Por qué prefiere Ambiente Ácido?

Evolutivamente reside en dos microambientes clave: 1) La vacuola vegetal (pH 5.0–5.5 mantenido por bombas V-H⁺-ATPasa). 2) La rizosfera (exudada por las raíces para solubilizar fósforo insoluble en suelos ácidos donde los protones liberan minerales).

🛡️

Inhibición Enzimática (Práctica 8)

• Fosfato inorgánico (Pi): Inhibidor competitivo clásico (retroinhibición por producto que compite directamente por el centro activo bimetálico).
• Fluoruro de sodio (NaF): Inhibidor potente que coordina el puente Fe³⁺-Zn²⁺ desplazando la molécula de agua catalítica.

Calculadora de Reactivos, Diluciones y Buffers

Planifica tus soluciones antes de entrar al laboratorio. La herramienta normaliza las unidades, muestra la ecuación aplicada y advierte cuando una preparación no es físicamente viable.

Masa necesaria para preparar una solución

Usa la concentración final, el volumen, el peso molecular y la pureza declarada del reactivo.

m = C · V · PM / pureza
ResultadoCompleta los datos para calcular.

Ejemplo: Tris 50 mM, 100 mL, PM 121.14 g/mol.

Glosario de Términos

Términos esenciales de bioquímica, cinética, espectrofotometría y fotosíntesis (58 entradas) para que el vocabulario de los retos y módulos quede claro. Usa los filtros para navegar por tema.

🧬 Enzima Catálisis
Catalizador biológico proteico (o ARN, ribozima) que acelera una reacción sin consumirse; puede aumentar la velocidad entre 10⁶ y 10¹⁷ veces.
🎯 Sitio activo Catálisis
Región de la enzima donde se une el sustrato y ocurre la reacción; sus residuos (His, Asp, Glu) requieren un pH adecuado.
⚗️ Coenzima Cofactor
Molécula orgánica no proteica (p. ej. NADH, NADPH, ATP) que participa en la catálisis transportando electrones o grupos.
📉 Velocidad inicial (v₀) Cinética
Pendiente lineal de la curva producto vs tiempo; se mide en la fase inicial donde el sustrato no se agota aún.
📈 Ecuación de Michaelis-Menten Cinética
v₀ = Vₘₐₓ·[S]/(Kₘ+[S]); describe cómo la velocidad inicial depende de la concentración de sustrato.
🔑 Kₘ (constante de Michaelis) Cinética
[S] a la que v₀ = Vₘₐₓ/2; indica la afinidad aparente (Kₘ bajo = mayor afinidad).
🚀 Vₘₐₓ (velocidad máxima) Cinética
Velocidad límite cuando todos los sitios activos están saturados de sustrato; refleja la capacidad catalítica.
📐 Lineweaver-Burk Cinética
Gráfica de 1/v₀ vs 1/[S]: recta cuya ordenada al origen es 1/Vₘₐₓ y cuyo corte en X es −1/Kₘ.
🛡️ Inhibición enzimática Regulación
Reducción de la actividad por moléculas que se unen a la enzima: competitiva (aumenta Kₘ), no competitiva (reduce Vₘₐₓ), acompetitiva o mixta.
🐚 Coeficiente de Hill (n_H) Alosterismo
Mide la cooperatividad en enzimas oligoméricas: n_H > 1 indica cooperatividad positiva entre subunidades.
🏷️ Actividad específica Pureza
Unidades de actividad enzimática (UI) por mg de proteína; su aumento indica purificación exitosa.
🔦 Absorbancia (A) Espectrofotometría
Medida logarítmica de la luz absorbida por una muestra; se relaciona con la concentración mediante Beer-Lambert.
🔆 Transmitancia (T) Espectrofotometría
Fracción de luz que atraviesa la muestra (I/I₀); A = −log(T).
📏 Ley de Beer-Lambert Espectrofotometría
A = ε·c·l: la absorbancia es proporcional a la absortividad molar, la concentración y el paso óptico.
⚪ Blanco Medición
Tubo con todos los reactivos menos el analito; se usa para cero del equipo y restar la absorbancia basal.
🧪 Cubeta Medición
Recipiente óptico de la muestra; en UV lejano (<300 nm) se requiere cuarzo, no plástico estándar.
🟠 NADH a 340 nm Coenzima
El NADH absorbe a 340 nm (ε ≈ 6220 M⁻¹cm⁻¹); su consumo/producción permite medir muchas reacciones redox.
🌿 Tricoma Cianobacterias
Filamento multicelular helicoidal (p. ej. Limnospira platensis); células cilíndricas en cadena sin núcleo ni cloroplastos.
🫧 Tilacoide Fotosíntesis
Membranas internas donde ocurre la fase luminosa; alojan fotosistemas, clorofila a y el complejo de evolución de O₂.
🔵 Ficobilisoma Antena captadora
Complejo antena en la superficie tilacoidal; captura fotones naranja-rojo (~620 nm) y los transfiere por FRET a la clorofila a.
🔷 C-Ficocianina Pigmento
Biliproteína azul de Limnospira; su cromóforo (ficocianobilina) se une por tioéter a cisteínas y absorbe a 620 nm.
⚡ FRET Transferencia de energía
Transferencia de energía por resonancia entre pigmentos; en ficobilisomas alcanza eficiencias >95%.
🍃 Clorofila Pigmento
Pigmento verde de plantas, algas y cianobacterias; absorbe sobre todo luz roja y azul, y refleja la verde.
☀️ Fotosistema Fase luminosa
Complejo de pigmentos y proteínas que capta fotones y separa cargas; el Fotosistema II rompe el agua.
💡 Antena y centro de reacción Fotosistema
Las moléculas antena captan y concentran la energía hacia el centro de reacción donde se inicia la transferencia de electrones.
🫧 Fotólisis del agua Fotosistema II
Reacción del cúmulo Mn₄CaO₅ que rompe agua liberando O₂, H⁺ y electrones: 2H₂O → O₂ + 4H⁺ + 4e⁻.
🌑 Fase oscura (Calvin) Fotosíntesis
Fijación de CO₂ por RuBisCO usando NADPH y ATP de la fase luminosa; no requiere luz directa.
🌾 RuBisCO Fijación de carbono
Ribulosa-1,5-bisfosfato carboxilasa/oxigenasa; cataliza la fijación de CO₂ (carboxilasa) y, a baja [CO₂], la fotorespiración (oxigenasa).
🍬 Glucógeno Reserva energética
Polímero ramificado de α-D-glucosa que las cianobacterias acumulan; a diferencia de algas eucariotas, no almacenan almidón.
🟢 Pirenoide Algas eucariotas
Cuerpo proteico del cloroplasto (p. ej. Spirogyra) que concentra RuBisCO y CO₂ para fijar carbono y sintetizar almidón.
⚖️ Punto de compensación Fisiología
Irradiancia en la que la fotosíntesis neta iguala a la respiración: no hay ganancia neta de O₂/CO₂.
🔥 Fotorespiración RuBisCO
Actividad oxigenasa de RuBisCO a alta temperatura y baja [CO₂]; genera 2-fosfoglicolato y desperdicia carbono.
🌍 Gran Evento de Oxigenación Evolución
Transición atmosférica (~2.4 Ga) en la que el O₂ fotosintético se acumuló, cambiando la química del planeta.
🦠 Cianobacteria Organismo
Procariota fotosintético oxigénico; ancestral de los cloroplastos y responsable original del O₂ atmosférico.
🧬 Hormogonio Reproducción
Fragmento corto y mótiles de tricoma que permite a las cianobacterias reproducirse y colonizar.
⚰️ Necridia Diferenciación
Célula de muerte programada que fragmenta el tricoma en hormogonios.
🥤 Bicarbonato (HCO₃⁻) Fuente de CO₂
Fuente disuelta de carbono inorgánico en el ensayo de discos flotantes; mantiene la fijación de CO₂ durante la medición.
🔁 Oxidación y reducción (redox) Metabolismo
Transferencia de electrones: oxidación = pérdida de e⁻; reducción = ganancia de e⁻. El redox impulsa la energía celular.
🟣 NAD⁺/NADH Redox
Coenzima que transporta electrones en catabolismo; el cociente NADH/NAD⁺ refleja el estado redox celular.
🔋 NADP⁺/NADPH Redox
Coenzima de poder reductor para anabolismo y defensa antioxidante (p. ej. regenerar glutatión GSH).
⚡ ATP Energía
Adenosín trifosfato; moneda energética celular. Su hidrólisis (ΔG°′ ≈ −30.5 kJ/mol) impulsa reacciones acopladas.
📉 ΔG°′ Termodinámica
Variación de energía libre estándar; si es positiva la reacción no es espontánea y requiere acoplamiento a ATP o altas [sustrato].
🎛️ Carga energética (Atkinson) Regulación
Índice ([ATP]+½[ADP])/([ATP]+[ADP]+[AMP]); bajo (~0.55) activa catabolismo e inhibe anabolismo.
🍇 Glucólisis Catabolismo
Degradación citosólica de glucosa a piruvato; produce 2 ATP y 2 NADH por glucosa.
🍺 Fermentación Catabolismo
Regeneración de NAD⁺ sin O₂ (láctica o alcohólica) que permite sostener la glucólisis.
🌀 Ciclo de Krebs Catabolismo
Oxidación del acetil-CoA en la matriz mitocondrial; genera NADH, FADH₂ y GTP.
⚙️ Fosforilación oxidativa Energía
Síntesis de ATP a partir del gradiente de protones generado por la cadena respiratoria (≈30–32 ATP por glucosa).
🩸 Glucogenólisis Regulación
Degradación de glucógeno a Glucosa-1-Fosfato; el glucagón la activa vía cAMP/PKA en ayuno.
🛣️ Ruta de las pentosas fosfato Redox
Genera NADPH y ribosa-5-fosfato; la G6PD es su enzima limitante (su déficit causa hemólisis por estrés oxidativo).
🔁 Retroalimentación alostérica Regulación
El producto final de una vía inhibe la primera enzima (p. ej. F-2,6-BP/PFK-1), evitando ciclos fútiles.
🧴 Buffer (amortiguador) Preparación
Solución de ácido débil y su base conjugada que resiste cambios de pH; su capacidad es máxima cerca del pKₐ.
🧪 pH y pKₐ Preparación
El pH mide acidez; el pKₐ es el pH a la mitad de la titulación. Henderson-Hasselbalch: pH = pKₐ + log([base]/[ácido]).
🧂 Fuerza iónica y salting-in Estabilidad
A baja concentración, las sales apantallan cargas superficiales y estabilizan proteínas; a alta concentración precipitan (salting-out).
🧲 EDTA Quelante
Secuestra cationes (Mg²⁺, Ni²⁺); inactiva metaloenzimas y es incompatible con columnas IMAC.
🧫 IMAC Purificación
Cromatografía de afinidad por iones metálicos inmovilizados; el imidazol compite por el Ni²⁺ y eluye proteínas His-tag.
📏 SDS-PAGE Electroforesis
Separa proteínas por peso molecular; SDS las desnaturaliza y da carga negativa uniforme, y el β-mercaptoetanol rompe puentes disulfuro.
💨 Desacoplador (DNP) Bioenergética
Molécula que disipa el gradiente de protones sin sintetizar ATP, liberando la energía como calor.
☠️ Cianuro (CN⁻) Inhibición
Bloquea el Complejo IV (citocromo c oxidasa) uniéndose al Fe³⁺ del hemo a3, deteniendo la respiración.
🧬 GHR (Glutathionyl-Hydroquinone Reductase) Enzimología
Subfamilia redox especializada de la superfamilia GST (CDD:440204). Cataliza óxido-reducción ultrarrápida de quinonas e hidroperóxidos usando Cys81 (motivo GWGCPW) y GSH.
🛡️ Vaina de EPS (Exopolisacáridos) Biosorción
Matriz mucilaginosa extracelular de Limnospira rica en grupos aniónicos (-COO⁻, -SO₄²⁻) que retiene metales pesados y colorantes catiónicos por biosorción pasiva en minutos sin gastar ATP.
💧 Azul de Metileno & Leucoxiazina (LMB) Ficorremediación
Colorante catiónico aromático (λ = 664 nm) reducido por ApGST_01 y GSH a su leucoderivado incoloro (Leucoxiazina, LMB), sirviendo como ensayo cinético continuo libre de NADPH.
🔷 C-Ficocianina (C-PC) Biomarcador
Biliproteína azul brillante (λmáx = 620 nm) de los ficobilisomas. Se cuantifica con la ecuación de Bennett & Bogorad (1973) como biomarcador de viabilidad y protección celular.
📊 Monitoreo Dual OD₆₈₀ / OD₇₅₀ Biofísica
OD₆₈₀ cuantifica absorción in vivo de Clorofila a (biomasa fotosintética activa); OD₇₅₀ mide dispersión pura de luz infrarroja sin sesgo por clorosis o pigmentación.
🧪 Reactivo de Ellman (DTNB) Cuantificación
Ácido 5,5'-ditiobis-(2-nitrobenzoico). Reacciona estequiométricamente con tioles libres (GSH) rindiendo el anión amarillo TNB²⁻ a 412 nm para ensayos discontinuos de pesticidas.
💡 Paradoja del Tiolato (GS⁻) Biofísica
A pH 8.5–10.0 el GSH libre se ioniza a tiolato (GS⁻), vulnerable a autooxidación letal con O₂; ApGST_01 actúa como chaperona electrostática confinándolo y canalizándolo hacia la catálisis.

Tabla de Reactivos y Referencias Bibliográficas (APA 7.ª)

Consulte los pesos moleculares estandarizados para preparación de amortiguadores y la literatura científica de alto impacto que respalda cada protocolo.

⚖️ Compendio Master de Reactivos, Pesos Moleculares y Concentraciones Stock

23 Reactivos Fundamentales

Masa (g) = Molaridad (M) × Volumen (L) × PM (g/mol)  ·  C₁V₁ = C₂V₂

🔍
Reactivo & Fórmula Química Aplicación Principal PM / Stock Molar Recomendación & Almacenamiento
Acrilamida C₃H₅NO SDS-PAGE 71.08 g/mol ⚠️ Neurotoxina. Usar en campana de extracción.
Persulfato de Amonio (APS) (NH₄)₂S₂O₈ SDS-PAGE 228.20 g/mol ⚡ Iniciador de polimerización. Preparar 10% fresco.
Azul de Bromofenol C₁₉H₁₀Br₄O₅S Colorante de frente 669.97 g/mol 🎨 Indicador visual del frente de corrida.
β-mercaptoetanol (BME) C₂H₆OS Agente Reductor 78.13 g/mol · 14.26 M ☣️ Rompe puentes disulfuro. Adicionar en campana.
CaCl₂ (anhidro) CaCl₂ Búfer / Cofactor 110.98 g/mol 💧 Muy higroscópico. Guardar en desecador.
CaCl₂·2H₂O (Dihidratado) CaCl₂·2H₂O Búfer / Medios 147.01 g/mol 🧪 Estándar estable para preparar soluciones salinas.
Ditiotreitol (DTT) C₄H₁₀O₂S₂ Agente Reductor Cleland 154.25 g/mol ❄️ Alícuotas a -20 °C. Sensible a autooxidación.
Glicerol C₃H₈O₃ Crioprotector / Viscosidad 92.09 g/mol · 12.93 M 🍯 Densidad ≈1.26 g/mL. Dar estabilidad a -80 °C.
Glicina C₂H₅NO₂ Ión zwitteriónico SDS-PAGE 75.03 g/mol ⚡ Genera el gradiente discontinuo de corrida Laemmli.
Imidazol C₃H₄N₂ IMAC (Elución His-tag) 68.08 g/mol 🎯 Compite con Histidinas por el Ni²⁺ inmovilizado.
Fosfato dipotásico (K₂HPO₄) K₂HPO₄ Búfer / Medios 174.18 g/mol ⚖️ Componente básico para búfer de fosfatos (pKₐ = 7.21).
Cloruro de potasio (KCl) KCl Fuerza Iónica 74.55 g/mol 🧂 Simula ambiente osmótico fisiológico intracelular.
Fosfato monopotásico (KH₂PO₄) KH₂PO₄ Búfer Ácido 136.09 g/mol ⚖️ Componente ácido del sistema amortiguador fosfato.
Cloruro de sodio (NaCl) NaCl Búfer / Lavado IMAC 58.44 g/mol 🧼 Previene interacciones iónicas inespecíficas a 300-500 mM.
Dodecilsulfato de sodio (SDS) C₁₂H₂₅NaO₄S Detergente Aniónico 288.38 g/mol 🫧 Desnaturaliza y otorga carga negativa constante (1.4g SDS/g prot).
TEMED C₆H₁₆N₂ Catalizador Polimerización 116.21 g/mol ⚡ Acelera formación de radicales libres junto con APS.
Tris-Base (THAM) C₄H₁₁NO₃ Búfer Principal (pKₐ=8.06) 121.14 g/mol 🌡️ El pH varía significativamente con la temperatura (-0.03 pH/°C).
Tris-HCl C₄H₁₁NO₃·HCl Búfer Salino de Tris 157.60 g/mol 🧪 Forma protonada lista para ajustar pH con NaOH.
EDTA C₁₀H₁₆N₂O₈ Quelante de Cationes 292.24 g/mol 🚫 Incompatible con resinas IMAC (desprende Ni²⁺). Inactiva metaloproteasas.
NiCl₂·6H₂O (Cloruro de Níquel) NiCl₂·6H₂O IMAC (Recarga de Matriz) 237.69 g/mol 🟩 Solución azul-verdosa 0.1 M para regenerar columnas Ni-NTA.
Glutatión Reducido (GSH) C₁₀H₁₇N₃O₆S Cofactor & Ensayo GST 307.32 g/mol ❄️ Sustrato nucleofílico. Preparar al momento en hielo.
CDNB (1-Cloro-2,4-dinitrobenceno) C₆H₃ClN₂O₄ Sustrato Electrofílico GST 202.55 g/mol 🟡 Disolver en etanol. Se mide su conjugación a 340 nm.
IPTG C₉H₁₈O₅S Inductor Recombinante 238.31 g/mol 🧫 Induce expresión heteróloga desinhibiendo el operón lac. Store -20 °C.
🧪 Cromatografía de Afinidad por Iones Metálicos Inmovilizados (IMAC) 6 Citas APA
  • Porath, J., Carlsson, J., Olsson, I. y Belfrage, G. (1975). Metal chelate affinity chromatography, a new approach to protein fractionation. Nature, 258(5536), 598–599. https://doi.org/10.1038/258598a0
  • Hochuli, E., Bannwarth, W., Döbeli, H., Gentz, R. y Stüber, D. (1988). Genetic approach to facilitate purification of recombinant proteins with a novel metal chelate adsorbent. Bio/Technology, 6(11), 1321–1325. https://doi.org/10.1038/nbt1188-1321
  • Bornhorst, J. A. y Falke, J. J. (2000). Purification of proteins using polyhistidine affinity tags. Methods in Enzymology, 326, 245–254. https://doi.org/10.1016/S0076-6879(00)26058-8
  • Ueda, E. K. M., Gout, P. W. y Morganti, L. (2003). Current and prospective applications of metal ion–protein binding. Journal of Chromatography A, 988(1), 1–23. https://doi.org/10.1016/S0021-9673(02)02057-5
  • Block, H., Maertens, B., Spriestersbach, A., Brinker, N., Kubicek, J., Fabis, R., Labahn, J. y Schäfer, F. (2009). Immobilized-metal affinity chromatography (IMAC): A review. Methods in Enzymology, 463, 439–473. https://doi.org/10.1016/S0076-6879(09)63027-5
  • Cytiva Life Sciences. (2023). HisTrap HP columns: Instructions for use (Cat. No. 17-5248-01, Rev. AB). Cytiva.
⚡ Glutatión S-Transferasas (GST): Estructura, Función y Ensayo 5 Citas APA
  • Habig, W. H., Pabst, M. J. y Jakoby, W. B. (1974). Glutathione S-transferases: The first enzymatic step in mercapturic acid formation. Journal of Biological Chemistry, 249(22), 7130–7139. https://doi.org/10.1016/S0021-9258(19)42083-8
  • Mannervik, B. y Danielson, U. H. (1988). Glutathione transferases—Structure and catalytic activity. CRC Critical Reviews in Biochemistry, 23(3), 283–337. https://doi.org/10.3109/10409238809088226
  • Sheehan, D., Meade, G., Foley, V. M. y Dowd, C. A. (2001). Structure, function and evolution of glutathione transferases. Biochemical Journal, 360(1), 1–16. https://doi.org/10.1042/bj3600001
  • Oakley, A. (2011). Glutathione transferases: A structural perspective. Drug Metabolism Reviews, 43(2), 138–151. https://doi.org/10.3109/03602532.2011.558093
  • Mashiyama, S. T., et al. (2014). Large-scale determination of sequence, structure, and function relationships in cytosolic glutathione transferases across the biosphere. PLoS Biology, 12(4), e1001843. https://doi.org/10.1371/journal.pbio.1001843
📊 Electroforesis (SDS-PAGE) 2 Citas APA
  • Laemmli, U. K. (1970). Cleavage of structural proteins during the assembly of the head of bacteriophage T4. Nature, 227(5259), 680–685. https://doi.org/10.1038/227680a0
  • Kielkopf, C. L., Bauer, W. y Urbatsch, I. L. (2020). Sodium dodecyl sulfate–polyacrylamide gel electrophoresis of proteins. Cold Spring Harbor Protocols, 2020(12), pdb.prot102228. https://doi.org/10.1101/pdb.prot102228
📈 Cinética Enzimática y Michaelis–Menten 3 Citas APA
  • Copeland, R. A. (2000). Enzymes: A practical introduction to structure, mechanism, and data analysis (2.ª ed.). Wiley-VCH. https://doi.org/10.1002/0471220639
  • Cornish-Bowden, A. (2012). Fundamentals of enzyme kinetics (4.ª ed.). Wiley-Blackwell.
  • Johnson, K. A. y Goody, R. S. (2011). The original Michaelis constant: Translation of the 1913 Michaelis–Menten paper. Biochemistry, 50(39), 8264–8269. https://doi.org/10.1021/bi201284u
🌊 Ficorremediación, Espectrofotometría y Enzimología Redox (GHR / EPS) 4 Citas APA
  • Al-Homaidan, A. A., Al-Houri, H. J., Al-Ghanayem, A. A., Al-Baqami, G. S., & Al-Sibli, I. (2014). Biosorption of Methylene blue from aqueous solutions by Spirulina platensis biomass. Water Science and Technology, 69(11), 2244–2250. https://doi.org/10.2166/wst.2014.144
  • Bennett, A., & Bogorad, L. (1973). Complementary chromatic adaptation in a filamentous blue-green alga. The Journal of Cell Biology, 58(2), 419–435. https://doi.org/10.1083/jcb.58.2.419
  • Dotto, G. L., & Pinto, L. A. A. (2012). Adsorption of food dyes onto Spirulina platensis nanoparticles: Equilibrium, kinetics and thermodynamics. Bioresource Technology, 103(1), 123–130. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2011.09.100
  • Rahman, M. A., et al. (2020). Glutathione metabolism and antioxidant defense in cyanobacteria under environmental stress. Frontiers in Plant Science, 11, 1024. https://doi.org/10.3389/fpls.2020.01024
🌿 Fotosíntesis, Cianobacterias y Bioquímica Metabólica 7 Citas APA
  • Montejo, C. (2026). Manual de prácticas de Bioquímica Metabólica. Universidad Autónoma de Ciudad Juárez.
  • Berg, J. M., Tymoczko, J. L., Gatto, G. J. y Stryer, L. (2019). Biochemistry (9.ª ed.). W. H. Freeman.
  • Taiz, L., Zeiger, E., Møller, I. M. y Murphy, A. (2015). Plant Physiology and Development (6.ª ed.). Sinauer Associates.
  • Demoulin, C. F., Lara, Y. J., Lambion, A. y Javaux, E. J. (2024). Oldest thylakoids in fossil cells directly evidence oxygenic photosynthesis. Nature, 625(7995), 529–534. https://doi.org/10.1038/s41586-023-06896-7
  • Patry, L. A., Bonnand, P., Boyet, M., et al. (2025). Dating the evolution of oxygenic photosynthesis using La-Ce geochronology. Nature, 642(8066), 99–104. https://doi.org/10.1038/s41586-025-09009-8
  • Nowicka-Krawczyk, P., Mühlsteinová, R., & Hauer, T. (2019). Detailed review of the Arthrospira genus with proposed transfer of species to Limnospira gen. nov. and Pantanalinema gen. nov. Journal of Applied Phycology, 31(6), 3407–3423. https://doi.org/10.1007/s10811-019-01869-y
  • Adir, N. y Lerner, N. (2001). Crystal structure of C-phycocyanin from Spirulina platensis [Data set]. RCSB Protein Data Bank. https://doi.org/10.2210/pdb1HA7/pdb
Microfotografía óptica en alta resolución
01. Geometría Helicoidal Levógira y Hormogonio Asociado (400×)
Micrografía a 400× en campo claro sin tinción (10× ocular + 40× objetivo)...
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Podcasts y Videos
de Difusión y Divulgación

Material audiovisual producido para comunicar la investigación a distintas audiencias.

Podcasts

🔬 Difusión científica

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Videos de Difusión y Divulgación

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📚 Guías y Protocolos

Flujos de Trabajo
en Proteómica y Bioquímica

Guías de laboratorio, manuales y protocolos de investigación agrupados por materia. Haz clic en cada categoría para explorar.

📖

Guía — Sobreexpresión de una Enzima Recombinante

Estrategia de clonación y sobreexpresión heteróloga en sistemas procariotas (E. coli). Diseño de constructo, inducción con IPTG, lisis celular y verificación por SDS-PAGE.

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📖

Manual IMAC — Purificación de Proteínas Recombinantes

Protocolo completo para cromatografía de afinidad por metal inmovilizado (IMAC). Flujo de trabajo optimizado para proteínas His-tag en condiciones nativas y desnaturalizantes.

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🖥️

Guía Interactiva — Densitometría Digital en SDS-PAGE

Protocolo dinámico para cuantificación digital semi-cuantitativa con ImageJ/Fiji. Incluye mapa del proceso, pre-procesamiento de geles en escala de grises de 8 bits y análisis correcto de carriles.

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🧪

Práctica 2 — Extracción de Enzimas de Diversas Fuentes

Extracción y comparación de actividad enzimática en fuentes vegetales, animales y microbianas. Técnicas de homogenización, centrifugación diferencial y ensayos colorimétricos de actividad.

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🧪

Práctica 9 — Lactato Deshidrogenasa (LDH)

Determinación de actividad enzimática de LDH. Cinética Michaelis-Menten, cálculo de Km y Vmax en tejido muscular.

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💎

Guía — Cristalización de Proteínas

Métodos de cristalización para análisis por difracción de rayos X. Condiciones de buffer, precipitantes y técnicas de vapor difusivo (hanging drop / sitting drop).

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📈

Guía Interactiva — Determinación de Vmax y Km

Cálculo de parámetros cinéticos por el método gráfico y lineal de Lineweaver-Burk (doble recíproco). Incluye ecuaciones explicadas, glosario y fórmulas automatizadas para Microsoft Excel.

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🔬

Protocolo & Calculadora — Ensayo GHR y GST (FLUOstar Omega 96 Pozos)

Diseño metrológico de microplaca (200 µL). Discriminación entre oxidorreducción GHR (Azul de Metileno @ 664 nm), conjugación canónica GST (CDNB @ 340 nm) y biorremediación activa vs inerte en Limnospira (espirulina).

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🧪

Práctica 3 — Factores que Afectan la Actividad Enzimática

Efecto de la temperatura, pH, concentración de sustrato y concentración de enzima sobre la velocidad de reacción catalizada.

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🧪

Práctica 4 — Cinética Enzimática

Determinación de parámetros cinéticos. Curvas de saturación por sustrato, linealización doble recíproca y análisis de mecanismos catalíticos.

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🧪

Prácticas 5 y 6 — Bioquímica I (Enzimología)

Protocolos experimentales integrados: ensayos de actividad enzimática específica, inhibición y efectos de moduladores.

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🧪

Práctica 6 Enzimología — Determinación GLU-UV

Ensayo ultravioleta continuo para determinación de la actividad de glucosa oxidasa/deshidrogenasa y sustratos metabólicos acoplados.

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🧪

Prácticas 7 y 8 — Purificación y Caracterización de Enzimas

Aislamiento fraccionado, diálisis y caracterización cinética de fosfatasas o deshidrogenasas a partir de fuentes naturales.

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🧪

Guía — Encapsulamiento y Actividad de la Ureasa

Inmovilización de ureasa en esferas de alginato de calcio. Evaluación del rendimiento de encapsulación, estabilidad operativa y cinética comparativa.

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🔄

Práctica 3 — Reducción Metabólica

Análisis de reacciones redox en vías metabólicas centrales. Determinación de potenciales de reducción y coenzimas implicadas (NADH/NADPH).

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🔬

Práctica 6 — Bioquímica Metabólica

Integración de rutas metabólicas centrales. Análisis de flujos metabólicos y puntos de control enzimático en organismos modelo.

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📈

Práctica 7 — Optimización de Cinética Celular

Determinación de parámetros cinéticos celulares. Curvas de crecimiento, tasa específica de crecimiento (μmax) y modelado matemático.

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⚡

Práctica 8 — Glucólisis y Fermentación

Seguimiento de la vía glucolítica y fermentación alcohólica. Cuantificación de intermediarios metabólicos y producción de etanol.

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☀️

Práctica 12 — Fotosíntesis

Determinación de la tasa fotosintética. Extracción y cuantificación de pigmentos cloroplásticos por espectrofotometría.

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💧

Práctica 13 — Extracción de Lípidos

Método Folch para extracción de lípidos totales. Separación de clases lipídicas por cromatografía en capa fina (TLC) y cuantificación gravimétrica.

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⚡

Guía Interactiva — Resultados Esperados: Práctica 9

Análisis de moduladores sobre el flujo de la glucólisis y represión catabólica en levaduras. Controles, fundamentos del rojo de fenol a 570 nm y esquemas de regulación molecular.

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☀️

Guía Interactiva — Cultivo de Algas y Fotosíntesis

Protocolo experimental de cultivo de algas filamentosas. Mediciones del espectro de absorción cloroplástica, diagramas lógicos de flujo y variables de control ambiental.

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🔄

Práctica 2 — Extracción y Detección de Biomoléculas

Identificación cualitativa y cuantitativa de carbohidratos, lípidos y proteínas en extractos naturales por reacciones coloreadas específicas.

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🔄

Práctica — Ciclo de Krebs (Krebs Cycle Lab)

Ensayos de deshidrogenasa succínica. Modulación por malonato (inhibición competitiva) y análisis espectrofotométrico acoplado a colorantes redox.

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⚡

Práctica — Monitoreo de la Glucólisis y Fermentación

Estudio temporal de la producción de piruvato y etanol en suspensiones celulares. Cinética de consumo de sustrato bajo distintas presiones de oxígeno.

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⚡

Práctica 11 — Bioquímica Metabólica

Estudio de la respiración celular y desacoplamiento de la fosforilación oxidativa. Ensayos con inhibidores de la cadena de transporte de electrones.

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📋

Programa de Estudios — Biomoléculas

Programa académico oficial para la materia de Biomoléculas (CQB-0004-18). Competencias, temas y bibliografía.

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🧬

Guía Interactiva — Introducción a las Biomoléculas

Conceptos fundamentales de bioquímica, bioelementos, enlaces químicos e importancia biológica del agua y regulación de pH.

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🍭

Guía Interactiva — Carbohidratos: Estructura y Función

Clasificación de monosacáridos, disacáridos y polisacáridos. Estructuras cíclicas, enlaces glucosídicos y funciones biológicas.

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🔄

Guía Interactiva — Isomerías en Carbohidratos

Análisis de quiralidad, carbonos asimétricos, enantiómeros, diastereómeros, epímeros y la proyección de Fischer y Haworth.

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🥩

Guía Interactiva — Aminoácidos y Proteínas

Estructura general y clasificación de aminoácidos, propiedades anfóteras y niveles de organización estructural de proteínas.

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📝

Guía de Estudio — Examen Parcial I

Cuestionario y temario detallado de repaso enfocado en bioelementos, agua, amortiguadores y estructura de carbohidratos.

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📝

Guía de Estudio — Examen Parcial II

Cuestionario de preparación sobre estructura peptídica, proteínas globulares/fibrosas, enzimas y lípidos complejos.

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🧬

Actividad de Aprendizaje — Ácidos Nucleicos

Ejercicios de integración y repaso sobre nucleótidos, estructura de doble hélice de ADN, tipos de ARN y dogma central.

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📋

Documento Maestro — Integración de Prácticas

Esquema organizador e integración metodológica de los laboratorios de Microbiología I en torno a tres ejes fundamentales.

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🧫

Prácticas 3 y 4 — Siembra y Aislamiento

Técnicas de siembra por estriado, vertido y dilución en placa. Estrategias de aislamiento para la obtención de colonias puras.

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🧪

Guía de Apoyo — Técnicas de Aislamiento

Fundamento teórico detallado de las metodologías de aislamiento y purificación de cepas microbianas.

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⚗️

Prácticas 4 y 5 — Medios y Autoclave

Clasificación de medios, cálculo de formulaciones y uso del autoclave para la esterilización por calor húmedo.

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🔬

Práctica 6 — Tinciones Microbiológicas

Fundamentos químicos y protocolos detallados para tinción de Gram, tinción de endosporas y tinción de bacilos ácido-alcohol resistentes.

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🖼️

Esquema Visual — Tinciones y Estructuras

Infografía anatómica del comportamiento de las paredes Gram positivas y Gram negativas ante reactivos químicos.

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🍄

Guía Interactiva — Hongos y Mohos

Identificador visual interactivo de estructuras fúngicas: hifas, levaduras, conidióforos y principales géneros macro/microscópicos.

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🧴

Prácticas 7 y 8 — Control de Crecimiento

Evaluación de la eficiencia de agentes físicos (radiación UV, temperatura) y químicos (desinfectantes y antisépticos).

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🌡️

Guía — Clasificación Bacteriana según el Ambiente

Agrupación de bacterias por afinidad térmica, requerimientos de pH, salinidad y concentraciones de oxígeno.

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🧹

Guía — Control Microbiológico y Sanitización

Conceptos clave sobre asepsia, antisepsia, desinfección, esterilización y evaluación de espectros antimicrobianos.

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🛡️

Manual COESPRIS — Riesgos Sanitarios

Normativas de salubridad e higiene del sector alimentario para la prevención de enfermedades transmitidas por alimentos (ETAs).

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🍷

Práctica 11 — Fermentación Alcohólica

Producción de etanol utilizando cepas de Saccharomyces cerevisiae, monitoreo de sustratos y cuantificación aproximada.

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🥛

Práctica 12 — Fermentación Láctica

Bioquímica del yogurt: interacción metabólica simbionte entre Lactobacillus bulgaricus y Streptococcus thermophilus.

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📅

Guía Interactiva — Incubación de Yogurt

Simulador cronológico interactivo que detalla la variación de acidez, pH y desarrollo sensorial durante el proceso.

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📋

Syllabus — Análisis Instrumental

Cronograma temático, criterios de evaluación, prácticas de laboratorio y competencias de la materia (CQB-0023-18).

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📖

Guía Teórica — Fundamentos de Análisis Instrumental

Conceptos sobre calibración instrumental, sensibilidad, selectividad y la instrumentación analítica fundamental.

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👨‍🏫

Presentación — Métodos de Análisis Instrumental

Resumen de métodos ópticos, espectroscópicos, electroquímicos y cromatográficos utilizados en análisis moderno.

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📝

Guía de Estudio — Examen Parcial I

Problemas resueltos de espectrofotometría UV-Visible, ley de Beer-Lambert, absortividad y transmisiones.

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📝

Guía de Estudio — Examen Parcial II

Temario de repaso sobre potenciometría, electrodos de referencia y selectivos de iones, y fundamentos cromatográficos.

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🧪

Práctica 9 — Grupos Funcionales

Procedimientos colorimétricos y de precipitación para la identificación de insaturaciones, alcoholes, cetonas y aldehídos.

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📈

Actividad — Curvas de Calibración

Criterios estadísticos para la interpolación lineal, cálculo de coeficientes de determinación y preparación de estándares.

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⏱️

Práctica 11 — Cuestionario y Resolución

Ejercicios guía para el cálculo de órdenes de reacción, constantes cinéticas y cálculo de la energía de activación.

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📉

Guía Interactiva — Cinética de Oxidación de Etanol

Simulador cinético que ilustra las variaciones espectrofotométricas de absorbancia del dicromato a lo largo del tiempo.

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🌿

Práctica 12 — Matrices Vegetales

Extracción de colorantes y metabolitos de plantas. Análisis espectrofotométrico de los extractos crudos.

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💊

Práctica 13 — Ibuprofeno comercial

Extracción ácido-base de principio activo y validación cuantitativa mediante espectroscopía de absorción molecular.

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📝

Cuestionario de Repaso Teórico

Problemas conceptuales y numéricos de instrumentación analítica, espectrometría y principios de separación cromatográfica.

⬇ Descargar
🐢

Guía de Tortugas del Parque Central

Clave ilustrada para la identificación taxonómica de tortugas urbanas, su ecología y medidas de preservación (Biol. Carlos Montejo Dávila).

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🧬

Manual de Enzimología (Actualizado 2026-B / 2027) NUEVO

Versión oficial revisada y corregida (16 prácticas completas). Incluye sobreexpresión heteróloga y purificación IMAC de His-GST NaGST U17, 189 tablas encuadradas y referencias APA 7ma ed. (Prueba piloto).

⬇ PDF ⬇ DOCX
⚗️

Manual de Bioquímica Metabólica (Actualizado 2026-B / 2027) NUEVO

Versión oficial revisada y corregida (15 prácticas + 14A/14B). Reformulación completa de fotosíntesis cuantificable, 259 tablas centradas, reactivos corregidos y enlaces al Interactoma Modular (Prueba piloto).

⬇ PDF ⬇ DOCX
🧬

Manual de Enzimología 2026

Manual completo de laboratorio de enzimología: extracción de enzimas, cinética enzimática, factores que afectan la actividad, inhibición y más.

⬇ Descargar
⚗️

Manual de Bioquímica Metabólica 2025

Manual de prácticas del laboratorio de bioquímica metabólica: metabolismo de carbohidratos, lípidos, ciclo de Krebs, cadena respiratoria y más.

⬇ Descargar
🔬

Manual de Análisis Instrumental 2023

Manual oficial de prácticas de laboratorio: espectrofotometría UV-Vis, infrarroja, cromatografía de gases y líquidos (Dr. Díaz Sánchez et al.).

⬇ Descargar
⚠️

NOM-087-SEMARNAT-SSA1-2002 — Manejo de RPBI

Guía de cumplimiento normativo para la clasificación, envasado, almacenamiento temporal y disposición final de Residuos Peligrosos Biológico-Infecciosos.

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📊

Presentación de Seminario — 4to Semestre NUEVO

Defensa y avances doctorales del 4to semestre: caracterización estructural, docking molecular, sobreexpresión, purificación IMAC, cuantificación Bradford (0.533 mg/mL) y cinética enzimática de NaGST U17 y NaGPX4 en Neltuma alba (Biol. Carlos Montejo Dávila).

⬇ PDF ⬇ PPTX
🧪 Lab Protocol Suite

Bitácora DCQB

Calculadoras y protocolos interactivos del laboratorio — medios de cultivo, búferes, SDS-PAGE, purificación IMAC y ensayo GST.

👤 Quiénes somos

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Carlos Montejo Dávila - Principal Carlos Montejo Dávila - Laboratorio Carlos Montejo Dávila - Retrato Estelar (Chaqueta) Carlos Montejo Dávila - Retrato Estelar (Suéter) Paso de los años: evolución y crecimiento de Alvaricoco Carlos Montejo cargando a su tortuga sulcata, Alvaricoco Carlos Montejo Dávila y su novia

Carlos Montejo Dávila

Estudiante Doctoral · Profesor por Honorarios · DCQB · UACJ

Investigador en ciencias químico-biológicas con enfoque técnico y analítico. Mi trabajo combina bioinformática estructural, biología molecular y herramientas de inteligencia artificial para construir flujos de trabajo eficientes en la caracterización de proteínas. Actualmente desarrollo mi tesis doctoral sobre el sistema redox del glutatión en Neltuma alba bajo la dirección del Dr. Ángel Gabriel Díaz Sánchez y la Dra. Lilian González Segura. De manera paralela, me desempeño como profesor honorario en la UACJ, impartiendo Bioquímica Metabólica y automatizando los procesos de evaluación y retroalimentación de mis estudiantes. Me interesa la intersección entre la ciencia experimental y la automatización — desde scripts de validación de docking hasta aplicaciones web para la gestión académica.

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