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Publicada porMarina Blanco Coronel Modificado hace 8 años
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Bolilla 6: Metabolismo de las proteínas Digestión y absorción de proteínas. Degradación de proteínas y eliminación de nitrógeno. Metabolismo de los aminoácidos a nivel tisular. Degradación de los aminoácidos a glucosa y lípidos. Biosíntesis de aminoácidos no esenciales. Enfermedad metabólica y manejo dietario.
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Catabolismo de los esqueletos carbonados de los aminoácidos
La primera etapa en la degradación de los aminoácidos comprende la eliminación del nitrógeno. Esto generalmente se realiza por reacciones de transaminación y en menor medida por reacciones de desaminación. El nitrógeno, una vez removido, entra en la reserva metabólica general y dependiendo de las necesidades de la célula, puede ser utilizado de nuevo para procesos anabólicos (ej., síntesis proteica) O si está en exceso, convertido en urea y excretado como tal.
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UTILIZACION ORIGEN AMINOACIDOS Absorción en intestino
Síntesis de proteínas Síntesis de Compuestos no nitrogenados Degradación de proteínas AMINOACIDOS Síntesis de aminoácidos Urea NH3 Producción de Energía glucosa a - cetoácidos Cuerpos cetónicos
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Clasificación de los aminoácidos de acuerdo al destino de sus esqueletos carbonados
Aminoácidos Glucogénicos: Los esqueletos carbonados pueden utilizarse para la síntesis de glucosa (aa. no esenciales) Aminoácidos Cetogénicos: Los esqueletos carbonados pueden ser convertidos en cuerpos cetónicos (Leucina y Lisina) Aminoácidos glucogénicos y cetogénicos: Fenilalanina, Tirosina, Isoleucina y Triptofano
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GLUCOGÉNICOS Los que forman: # piruvato
# intermediarios del ciclo de Krebs.
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acetil-CoA o aceto-acetato
CETOGÉNICOS Son los que generan: acetil-CoA o aceto-acetato
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Rutas de entrada de los esqueletos de los aminoácidos
Alanina Cisteína Serina Treonina Glicina Rutas de entrada de los esqueletos de los aminoácidos
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COFACTORES UTILIZADOS EN REACCIONES DE DEGRADACION DE ESQUELETOS CARBONADOS
TETRAHIDROFOLATO (FH4): Transferencia de unidades de un carbono (metilo, formilo, metileno, etc.) S-ADENOSILMETIONINA (SAM): Transferencia de metilos. TETRAHIDROBIOPTERINA (BH4): Transportador de electrones
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AMINOACIDOS QUE FORMAN PIRUVATO
TREONINA Treonina aldolasa TRIPTOFANO ACETALDEHIDO GLICINA ACETO ACETIL CoA N5N10-Met FH4 Serina hidroxi metil transferasa PPL FH4 SERINA PPL ALANINA Serina deshidratasa PPL CISTEINA ALT ó GPT 2 pasos PIRUVATO Oxidación y transaminación Gluconeogénesis ACETIL-CoA PDH
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AMINOACIDOS QUE SE CONVIERTEN EN a-CETOGLUTARATO
Arginina Prolina H2O Urea Oxidasa Arginasa aminotransferasa g-semialdehído Glutámico Ornitina Glu-semialdheído deshidrogenasa FH N5FormiminoFH4 NH4+ Glutaminasa Glutamato Glutamina Histidina Glutamato deshidrogenasa 4 pasos a-cetoglutarato
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AMINOACIDOS QUE SE CONVIERTEN EN SUCCINIL- CoA
Metionina Homocisteína 3 pasos Serina PPL Treonina deshidratasa Cisteína PPL a-Cetobutirato Treonina a-cetoácido deshidrogenasa NH3 + H2O CO2 CO2 CO2 Isoleucina Propionil-CoA Valina 6 pasos 7 pasos Metilmalonil-CoA Acetil-CoA B12 Mutasa Succinil-CoA
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AMINOACIDOS QUE SE CONVIERTEN EN SUCCINIL- CoA
Treonina Metionina a-cetobutirato Valina Isoleucina Propionil-CoA Metil malonil-Co A Succinil-CoA
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AMINOACIDO QUE RINDEN OXALACETATO
ASPARRAGINA H2O Asparraginasa NH4+ GOT PPL ASPARTATO OXALACETATO a-cetoglutarato Glutamato
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AMINOACIDOS QUE RINDEN ACETOACETIL-CoA
Fenilalanina Lisina Triptofano Alanina Tirosina Fumarato Leucina Glutaril-CoA ACETOACETATO Acetil-CoA ACETOACETIL-CoA Acetil-CoA
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DEGRADACION DE AMINOACIDOS RAMIFICADOS EN TEJIDOS EXTRAHEPATICOS
Aminoácido ramificado aminotransferasa Esta degradación tiene lugar en riñón, músculo, corazón y tejido adiposo. Hígado no posee la aminotransferasa específica Transaminación a-cetoácido deshidrogenasa a-cetoácidos derivados de acil-CoA
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Catabolismo de los Aminoácidos aromáticos Reacción de la Fenilalanina Hidroxilasa
Tirosina Dihidro pterina reductasa
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REACCION DE TRANSAMINACION DE FENILALANINA
Segunda ruta del metabolismo de fenilalanina, muy poco utilizada: FENILCETONURIA. PPL Fenilalanina + Piruvato Fenilpiruvato + Alanina aminotransferasa Fenilpiruvato CO2 O= Fenilacetato Fenilactato Fenilcetonuria
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CARACTERÍSTICAS CLÍNICAS DEL RECIEN NACIDO
IRRITABILIDAD, ATAQUES EPILÉPTICOS Y VÓMITOS. MANIFESTACIONES EN LA PIEL: ECZEMA GENERALIZADO, DISMUNICIÓN DE LA PIGMENTACIÓN DE LA PIEL. LOS BEBÉS GENERALMENTE TIENEN UN OLOR CARACTERÍSTICO A RATÓN DEBIDO A LA PRESENCIA DE ÁCIDO FENILACÉTICO EN ORINA Y SUDOR. PRESENTAN MICROCEFALIA Y RETRASO EN EL DESARROLLO, CON DESCALCIFICACIÓN DE LOS HUESOS LARGOS. CARDIOPATÍAS CONGÉNITAS MIELINIZACIÓN INCOMPLETA, FENILALANINA ATRAVIESA LA BARRERA HEMATOENCEFÁLICA.
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CAUSAS DE LA DISFUNCIÓN CEREBRAL DISMINUCIÓN DE SEROTONINA EN CEREBRO
DISMINUCIÓN DE LAS AMINAS BIOGENAS, POR DISMINUCIÓN DE SU PRECURSOR: TIROSINA DISMINUCIÓN DE SEROTONINA EN CEREBRO LOS METABOLITOS SECUNDARIOS INHIBEN A LA GLUTÁMICO DESCARBOXILASA DISMINUYENDO LA CONCENTRACIÓN DE GABA Y DOPA DESCARBOXILASA CAYENDO LOS NIVELES DE ADRENALINA, NORADRENALINA Y DOPAMINA EL PROCESO DE MIELINIZACIÓN SE ALTERA POR MODIFICACIONES EN LA RELACIÓN DE SULFÁTIDOS Y CEREBRÓSIDOS DE LA MIELINA. EL ÁCIDO GAMMA-AMINOBUTÍRICO (GABA) ES EL PRINCIPAL NEUROTRANSMISOR INHIBITORIO CEREBRAL, DERIVA DEL ÁCIDO GLUTÁMICO
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Si el trastorno se detecta a tiempo puede evitarse el daño cerebral administrando una dieta con bajo contenido de fenilalanina y abundante contenido en tirosina. Es común encontrar alimentos que alertan sobre el no consumo para fenilcetonúricos, por ejemplo, los que contienen como edulcorante el ASPARTAMO, un dipéptido de fenilalanina y aspartato que cuando se hidroliza en el tracto digestivo libera fenilalanina.
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DEGRADACION DE TIROSINA TIROSINEMIA - ALCAPTONURIA
Homogentisato 1,2-dioxigenasa Tirosina * Tirosina aminotransferasa Maleilacetoacetato P-Hidroxifenilpiruvato Fumarilacetoacetato * Dioxigenasa Homogentisato
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DESÓRDENES DEL METABOLISMO DE TIROSINA
PRECURSOR DE: HORMONAS TIROIDEAS – CATECOLAMINAS – MELANINA CLASIFICACIÓN 1- TIROSINEMIA TIPO OREGON DEFIC. DE TIROSINA AMINOTRANSFERASA 2- TIROSINEMIA HEREDITARIA NEONATAL HEPATORENAL CONGÉNITA DEFIC. DE P-OH-FENILPIRÚVICO OXIDASA 3- TIROSINEMIA TRANSITORIA DEL RN
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ALCAPTONURIA 1859: SE OBSERVA QUE LA ORINA DE LOS ENFERMOS SE PONIA OSCURA CUANDO SE DEJABA AL AIRE SE LLAMA A LA SUSTANCIA : ALCAPTÓN (AVIDEZ POR EL OXÍGENO EN MEDIO ALCALINO) Y FINALMENTE SE IDENTIFICA COMO 2,5-DI-OH FENILACÉTICO ÁC. HOMOGENTÍSICO LA ENZIMA DEFICIENTE ES : HOMOGENTÍSICO OXIDASA
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ALBINISMO OCULO-CUTÁNEO
MANIFESTACIONES CLÍNICAS: AGUDEZA VISUAL – FOTOFOBIA –NISTAGMUS 1- TIROSINASA (-) 2- TIROSINASA (+) 3- SÍNDROME DE HERMANSKY- PUDLAK 4- SÍNDROME DE CHEDIAK-HIGASHI 5- SÍNDROME DE CROSS 6- ALBINISMO OCULO-CUTÁNEO MARRÓN 7- ALBINISMO OCULO-CUTÁNEO BERMEJO 8- ALBINISMO OCULO-CUTÁNEO AD 9- ALBINISMO NEGRO SENSONEURAL 10- ALBINISMO MUTANTE AMARILLO
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Descarboxilación de aminoácidos
Microorganismos del intestino y ciertas bacterias presentes en productos de fermentación, poseen enzimas que catalizan la descarboxilación de aminoácidos. Estas reacciones dan lugar a la formación de POLIAMINAS con gran actividad fisiológica denominadas en general “AMINAS BIÓGENAS”. Este tipo de proceso forma parte de la putrefacción de proteínas por acción de enzimas bacterianas. Por ejemplo a partir de lisina se obtiene cadaverina y a partir de ornitina se obtiene putrescina. Estos compuestos sirven de marcadores para medir la calidad de la carne y de su estado de conservación. En tejidos animales también existen enzimas que catalizan este tipo de reacciones y las aminas biógenas formadas por este mecanismo son sustancias de importancia funcional. Por ej.: histamina, serotonina, triptamina y dopamina.
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Mecanismos generales de la descarboxilación
lisina cadaverina ornitina putrescina histidina histamina tirosina tiramina triptófano triptamina ácido glutámico amino-butírico Las poliaminas: espermidina y espermina, se forman a partir de putrescina
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REACCIONES DE DESCARBOXILACION
HISTIDINA HISTAMINA PA HCl TIROSINA TIRAMINA VC TRIPTOFANO PPL SEROTONINA VC GLUTAMATO GABA (-) SN (-) SN DOPAMINA DOPA
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FUNCIONES PRECURSORAS DE LOS AMINOACIDOS
GLICINA Purinas, Hemo, Glutatión SERINA Derivados de folato, esfingosina. METIONINA SAM GLUTAMINA y GLUTAMATO GABA FENILALANINA y TIROSINA Catecolaminas TIROSINA Tiramina, Melanina, Hormonas tiroideas. TRIPTOFANO Serotonina, Triptamina, Melatonina, Acido nicotínico. ARGININA Oxido Nítrico SERINA Y METIONINA Acetilcolina HISTIDINA Histamina. ARGININA, GLICINA Y METIONINA Creatina
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FUNCIONES PRECURSORAS
DE LOS AMINOÁCIDOS Las monoaminas constituyen el grupo principal de NEUROTRANSMISORES del sistema nervioso (SN). La característica diferencial de estas sustancias es la presencia de un grupo amino (-NH2), por lo que también se denominan AMINAS BIÓGENAS. Proceden de aminoácidos precursores definiendo así dos grupos: LAS CATECOLAMINAS, derivadas de la tirosina y LAS INDOLAMINAS, que derivan del triptófano. Las catecolaminas incluyen a la dopamina, la noradrenalina y la adrenalina. Las indolaminas son la serotonina y la melatonina. La serotonina se sintetiza a partir del triptófano.
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REACCION DE BIOSINTESIS DE OXIDO NITRICO
NOS NO: (+) Guanilciclasa GMPc: Vasodilatación NO: Molécula señalizadora 5 segundos de vida media
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REACCION DE SINTESIS DE CREATINA FOSFATO
Arginina Glicina Ornitina Creatina Creatina quinasa Guanidinoacetato S-Adenosil metionina (SAM) S-Adenosin homocisteína Creatina fosfato Producida en el hígado y almacenada en la fibra muscular. Es la combinación de 3 aminoácidos: glicina, arginina y metionina. Esta combinación es la responsable de producir ATP
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AMINOACIDOS ESENCIALES
ARGININA* HISTIDINA* ISOLEUCINA LEUCINA LISINA METIONINA FENILALANINA TREONINA TRIPTOFANO VALINA AMINOACIDOS NO ESENCIALES ALANINA ASPARRAGINA ASPARTATO CISTEINA GLUTAMATO GLUTAMINA GLICINA PROLINA SERINA TIROSINA
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BIOSINTESIS DE AMINOACIDOS
Los mamíferos sintetizan los aminoácidos no esenciales. El esqueleto carbonado de la mayoría de los aminoácidos proceden de: Glicerato-3-fosfato, piruvato, a-cetoglutarato ó oxalacetato. Varios aminoácidos se obtienen por reacciones de transaminación. En varias reacciones de síntesis, se utilizan como dadores de equivalentes de reducción NADPH ó NADH y como dadores de carbono derivados de Folato ó SAM. Se gasta energía metabólica del ATP
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Reacciones en las que interviene amoníaco
NH3 a-cetoglu- tarato CO2 Glutamato Aspartato Carbamil fosfato Asparragina Glutamato Glutamina Purinas, amino azúcares, triptofano, histidina, etc. Arginina Pirimidinas Urea Otros aminoácidos
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BIOSINTESIS DE AMINOÁCIDOS NO ESENCIALES ASPARTATO, GLUTAMATO Y ALANINA
PIRUVATO ALANINA (GPT) OXALACETATO ASPARTATO (GOT) a-CETOGLUTARATO GLUTAMATO (GDH)
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BIOSINTESIS DE SERINA y GLICINA
GLICERATO-3-P NAD+ Deshidrogenasa NADH + H+ 3-P-OH-PIRUVATO GLU Transaminasa a-KGLU Serina hidroximetil transferasa 3-P-SERINA H2O Fosfatasa N5N6-Met FH4 Pi FH4 GLICINA SERINA
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PRECURSORES PARA LA BIOSÍNTESIS DE AMINOÁCIDOS ESENCIALES
Molécula Precursora Aminoácidos Ribosa-5 fosfato Histidina Eritrosa 4-Fosfato Fenilalanina Triptofano Piruvato Valina Leucina Oxalacetato (Aspartato) Metionina Treonina Lisina Isoleucina a-Cetoglutarato (Glutamato) Arginina
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AMINOACIDURIAS POR ALTERACIÓN DEL TRANSPORTE A TRAVÉS DE MEMBRANA
AMINOACIDURIAS RENALES SE HAN ESTABLECIDO 5 TIPOS DE SISTEMAS DE TRANSPORTE DE AMINOÁCIDOS ESPECÍFICOS DE GRUPO, A NIVEL DE RIÑÓN: 1- AAC. DICARBOXÍLICOS 2- AAC. DIBÁSICOS 3- AAC. ALIFÁTICOS Y AROMÁTICOS NEUTROS 4- IMINOÁCIDOS Y GLICINA 5- b- AMINOÁCIDOS ALGUNOS DE ESTOS MECANISMOS TB OPERAN EN INTESTINO
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