http://repositorio.ugto.mx/handle/20.500.12059/4342 2026-08-13T18:46:19Z http://repositorio.ugto.mx/handle/20.500.12059/14177 Title: Estudio toxicológico in silico del mecanismo de inhibición del plomo (Pb2+) en hexocinasa de S. cerevisiae Authors: Rodríguez Vargas, Óscar Adrián Contributor: JUVENCIO ROBLES GARCIA Abstract: El envenenamiento por plomo (Pb) es un grave problema de salud pública. En nuestro grupo, se ha observado que el Pb2+ inactiva la hexocinasa de S. cerevisiae cuando es preincubada sin glucosa, con Mg2+ y ATP4- por 15 min. Con el objetivo de elucidar el mecanismo toxicológico, se realizó un análisis estructural de la enzima y se describieron propiedades fisicoquímicas y electrónicas de complejos Metal-ATP2- (Metal = Mg2+, Mn2+, Ca2+ y Pb2+). Los cálculos realizados mediante la Teoría de Funcionales de la Densidad (DFT) —al nivel de teoría B3LYP, con los conjuntos base 6-31+G(d, p) para C, H, O, N, P, Mg, Ca y Mn, y LANL2DZ para Pb— indican que los complejos Pb-ATP2- se forman por adición o por desplazamiento y mimetización química, y que la principal función del Mg2+ no es incrementar la electrofilicidad del fósforo-γ para su transferencia, sino estabilizar la cadena trifosfato y disminuir la nucleofilicidad del PO_(3-γ) para que se lleve a cabo el ataque nucleofílico por parte del 6-OH de la glucosa. Los análisis de acoplamiento molecular indican que todos los complejos Metal-ATP2- se unen al sitio de unión de ATP4- con la misma energía. Sin embargo, las simulaciones por dinámica molecular (MD) muestran que el complejo Pb-ATP_γβ^(2-) ocupa el sitio de manera transitoria. La evaluación por MD y DFT de un sitio de unión de Pb2+ revela que el ion se une de manera estable en el sitio de unión de glucosa y no es desplazado por el sustrato endógeno. Por tanto, el principal mecanismo toxicológico es, aparentemente, la unión de Pb2+ al sitio de unión de glucosa. El análisis de conservación sugiere que el mecanismo toxicológico es el mismo para ambas isoformas de S. cerevisiae y podría tener efectos similares en HKs humanas in vitro. 2026-08-01T00:00:00Z http://repositorio.ugto.mx/handle/20.500.12059/13881 Title: Estudio de la geometría molecular de polímeros derivados de la celulosa mediante viscosimetría y simulación molecular Authors: Escobar Vásquez, Gabriela Contributor: Martínez Richa, Antonio Abstract: Esta tesis presenta un estudio integral del comportamiento reológico de derivados de la celulosa, mediante una combinación de enfoques teóricos, experimentales y de simulación computacional. En la parte de simulación computacional, se implementó un modelo de grano grueso basado en esferocilindros duros con potencial de pozo cuadrado (HSCSW), utilizando el algoritmo de Monte Carlo en el ensamble canónico. A partir de datos experimentales Martínez-Richa, (2012), se calcularon parámetros geométricos y termodinámicos, como la densidad reducida, la temperatura reducida y el parámetro de orden nemático (S). Se observó una correlación directa entre la viscosidad intrínseca y el grado de ordenamiento molecular, especialmente a temperaturas elevadas, lo que indica una mayor flexibilidad de las cadenas poliméricas. Este análisis se realizó para la O-(2-hidroxietil) celulosa (HEC), utilizando tres modelos teóricos (Onsager, Simha y Kuhn-Kuhn), donde el sistema tiene condiciones neutras, pH 4.5 y temperaturas de 25C y 40C, ver capítulo 6. A partir de los buenos resultados que se obtuvieron de la simulación computacional de la HEC, se realizan experimentos para determinar la viscosidad intrínseca de otro derivado de la celulosa: la Carboximetilcelulosa (CMC). Los resultados de mediciones viscosimétricas de tres muestras de CMC en disoluciones acuosas a diferentes temperaturas y pHs. Desde el punto de vista teórico, se revisaron los fundamentos de la reología, la viscosidad intrínseca y su relación con el peso molecular, utilizando modelos clásicos como los de Huggins, Kraemer, Martin, Maron-Reznik, Schulz-Blaschke, Arrhenius-RotherHoffmann y Fuoss-Strauss. Se aplicó la ecuación de Mark-Houwink para establecer la dependencia entre la viscosidad intrínseca y el peso molecular, y se exploraron modelos para polímeros rígidos y cristales líquidos. En la parte experimental, se caracterizaron tres tipos de CMC (ultra baja, baja y ultra alta viscosidad) mediante espectroscopía RMN CP/MAS 13C, calorimetría diferencial de barrido (DSC) y viscosimetría capilar. Se determinaron parámetros como la viscosidad intrínseca, energía de activación, factor de frecuencia, radio de giro y razón de aspecto (L/σ), observando cómo estos varían con el pH, la temperatura y la adición de etilenglicol. Los resultados mostraron que la viscosidad disminuye con el aumento de temperatura y aumenta con la concentración y el peso molecular, confirmando el comportamiento viscoelástico no newtoniano de la CMC. La metodología desarrollada permite una caracterización avanzada de derivados de la celulosa, con aplicaciones potenciales en la industria alimentaria, farmacéutica y cosmética. Además, se propone extender el enfoque a otros derivados como la metilcelulosa y la hidroxipropilmetilcelulosa, incorporando efectos de carga eléctrica mediante modelos con interacción de tipo Yukawa. 2025-01-01T00:00:00Z http://repositorio.ugto.mx/handle/20.500.12059/13836 Title: Estudio analítico para la evaluación del efecto de extractos de plantas medicinales en diferentes sistemas biológicos Authors: Villafaña Navarrete, María del Pilar Contributor: Yáñez Barrientos, Eunice Abstract: Análisis metabolómico no dirigido, para la comparación de los perfiles metabólicos e identificación de posibles inhibidores de transaminasas en los extractos de S. undatus y F. ananassa, seleccionados por su alta inhibición del crecimiento de Trichoderma atroviride y el efecto como promotor del crecimiento en Saccharomyces cerevisiae. 2025-11-01T00:00:00Z http://repositorio.ugto.mx/handle/20.500.12059/13756 Title: Computational mechanistic assessment in the unexpected synthesis of indolizines using lawesson and woollins reagents Authors: Sandoval Mendoza, José Antonio Contributor: Jiménez Halla, José Oscar Carlos Abstract: En este trabajo se llevó a cabo un estudio computacional para explorar la síntesis de indolizinas mediante dos rutas diferentes que emplean el reactivo de Lawesson. Ambas rutas han sido realizadas experimentalmente, y el objetivo es comprender por qué no ocurre una reacción de sustitución (como cabría esperar convencionalmente con este reactivo) mientras que sí tiene lugar una reacción anómala de eliminación. Se busca así identificar una vía sintética para obtener indolizinas con buenos rendimientos a temperatura ambiente, lo cual resulta igualmente poco común. Además, se propone el mecanismo específico de reacción para cada ruta, así como una alternativa teórica que utiliza el reactivo de Woollins para alcanzar los mismos productos. En el primer mecanismo, el sustrato 3-(piridin-2-ilmetileno)pentano-2,4-diona presenta únicamente dos sitios reactivos: un grupo carbonilo y un carbono insaturado adyacente. Para formar el producto final, el compuesto debe sufrir una ciclación y una eliminación de oxígeno. La ciclación se produce fácilmente mediante el ataque del carbonilo a un átomo de fósforo. Para la eliminación del oxígeno, se demuestra que la única vía viable implica la formación de un enlace P–O y un enlace C–S, con la expulsión del oxígeno del sistema bicíclico mediante su ataque a otro fragmento del reactivo de Lawesson, seguido por una migración y ruptura del enlace C–S. Esto se debe a que, en otros escenarios posibles, el átomo de oxígeno se vería forzado a donar densidad electrónica, lo que incrementaría considerablemente las barreras energéticas. En el segundo mecanismo, la formación de la indolizina también requiere una ciclación, así como la eliminación de oxígeno y de dos átomos de hidrógeno. En este caso, el único sitio reactivo inicial del (Z)-4-(fenilamino)-3-(piridin-2-ilmetil)pent 3-en-2-ona involucra al oxígeno y al fósforo. La ciclación vuelve a producirse mediante el ataque de un carbonilo al fósforo. Un átomo de azufre induce la deshidrogenación, mientras que el oxígeno es eliminado del anillo, estabilizado por una interacción azufre–hidrógeno adicional. Como subproducto se forma sulfuro de hidrógeno, y el fragmento sustituido del reactivo de Lawesson reacciona posteriormente para dar lugar a la indolizina y subproductos estables. Los resultados obtenidos muestran barreras energéticas en el rango de 20–25 kcal/mol, en consonancia con las condiciones experimentales. En contraste, los cálculos para mecanismos de sustitución en ambas rutas revelan barreras significativamente más altas, superiores a 30 kcal/mol, lo que las hace inviables bajo las condiciones observadas y explica por qué dicha reacción no se presenta. 2025-08-01T00:00:00Z