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Tema 2.4:Metabolismo de las proteínas. Dra. Rodríguez.

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1 Tema 2.4:Metabolismo de las proteínas. Dra. Rodríguez

2 IMPORTANCIA Las proteínas suministran los bloques estructurales (a.a.) necesarios para la síntesis de nuevas proteínas constituyentes del organismo, y por ello, se dice que tienen una función plástica o estructural Las proteínas suministran los bloques estructurales (a.a.) necesarios para la síntesis de nuevas proteínas constituyentes del organismo, y por ello, se dice que tienen una función plástica o estructural La calidad o valor biológico de las proteínas de la dieta, depende de su contenido en aminoácidos esenciales La calidad o valor biológico de las proteínas de la dieta, depende de su contenido en aminoácidos esenciales

3 ABSORCIÓN En la saliva, no existen enzimas con acción proteolítica. La hidrólisis de proteínas se inicia en el estómago

4 TRANSPORTE DE AMINOACIDOS Los a.a. atraviesan las membranas a través de mecanismos de transporte: a)Transporte activo b)Difusión facilitada

5 DESTINO DE LOS AMINOACIDOS Una vez absorbidos, los aminoácidos tienen diferentes alternativas metabólicas: a)Utilización (sin modificación) en síntesis de nuevas proteínas especificas. b)Transformación en compuestos no proteicos de importancia fisiológica. c)Degradación con fines energéticos.

6 Todos los aminoácidos, cualquiera sea su procedencia, pasan a la sangre y se distribuyen a los tejidos, sin distinción de su origen. Este conjunto de a.a. libres constituye un fondo común o pool, al cual se recurre para la síntesis de nuevas proteínas o compuestos derivados.

7 METABOLISMO DE AMINOACIDOS Los aminoácidos, no se almacenan en el organismo. Los aminoácidos, no se almacenan en el organismo. Sus niveles dependen del equilibrio entre biosíntesis y degradación de proteínas corporales, es decir el balance entre anabolismo y catabolismo (balance nitrogenado). Sus niveles dependen del equilibrio entre biosíntesis y degradación de proteínas corporales, es decir el balance entre anabolismo y catabolismo (balance nitrogenado).

8 CATABOLISMO DE AMINOACIDOS La degradación se inicia por procesos que separan el grupo amino. La degradación se inicia por procesos que separan el grupo amino. Estos procesos pueden ser reacciones de transferencia (transaminación) o de separación del grupo amino (desaminación) Estos procesos pueden ser reacciones de transferencia (transaminación) o de separación del grupo amino (desaminación)

9 TRANSAMINACIÓN Es la transferencia reversible de un grupo amino a un cetoacido, catalizada por una aminotransferasa, utilizando piridoxal fosfato como cofactor El a.a. se convierte en cetoacido y elcetoacido en el aminoácido correspondiente. Es decir, el grupo amino no se elimina sino se transfiere a un cetoacido para formar otro aminoácido.

10 Todos los a.a. excepto lisina y treonina, participan en reacciones detransaminacion con piruvato, oxalacetato o cetoglutarato. a.a.(1) + cetoacido (2) a.a.(2) + cetoacido (1) Fenilalanina+acetoglutarato fenilpiruvato+glutamato A su vez, la alanina y el aspartato reaccionan con cetoglutarato, obteniéndose glutamato como producto

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12 La Aspartato aminotransferasa cataliza en ambos sentidos la reaccion. La Aspartato aminotransferasa cataliza en ambos sentidos la reaccion. El cetoglutarato es el aceptor del grupo amino, cedido por el aspartato. El cetoglutarato es el aceptor del grupo amino, cedido por el aspartato.

13 DESAMINACIÓN El grupo amino del glutamato, puede ser separado por desaminacion oxidativa catalizada por la glutamato deshidrogenasa, utilizando NAD y NADP como coenzimas. El grupo amino del glutamato, puede ser separado por desaminacion oxidativa catalizada por la glutamato deshidrogenasa, utilizando NAD y NADP como coenzimas. Se forma cetoglutarato y NH 3 Se forma cetoglutarato y NH 3 La mayoría del NH 3 producido en el organismo se genera por esta reacción La mayoría del NH 3 producido en el organismo se genera por esta reacción

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15 La glutamato deshidrogenasa se encuentra en la matriz mitocondrial. La glutamato deshidrogenasa se encuentra en la matriz mitocondrial. Es una enzima alosterica activada por ADP y GDP e inhibida por ATP y GTP Es una enzima alosterica activada por ADP y GDP e inhibida por ATP y GTP

16 VIAS METABOLICAS DEL NH 3 Fuentes de NH 3 en el organismo: a) Desaminación oxidativa de glutamato b) Acción de bacterias de la flora intestinal La vía mas importante de eliminación es la síntesis de urea en hígado

17 SÍNTESIS DE UREA Se lleva a cabo en los hepatocitos, en un mecanismo llamado ciclo de la urea, en el cual intervienen cinco enzimas y como alimentadores ingresan NH 3, CO 2 y aspartato, el cual cede su grupo amino Se lleva a cabo en los hepatocitos, en un mecanismo llamado ciclo de la urea, en el cual intervienen cinco enzimas y como alimentadores ingresan NH 3, CO 2 y aspartato, el cual cede su grupo amino

18 Todo el NH 3 originado por desaminación, es convertido a UREA en el hígado. Todo el NH 3 originado por desaminación, es convertido a UREA en el hígado. El proceso consume 4 enlaces fosfato (de alta E) por cada molécula de UREA. El proceso consume 4 enlaces fosfato (de alta E) por cada molécula de UREA. CICLO DE LA UREA

19 Comprende las siguientes reacciones: 1. Síntesis de carbamil fosfato 2. Síntesis de citrulina 3. Síntesis de argininsuccinato 4. Ruptura de argininsuccinato 5. Hidrólisis de arginina CICLO DE LA UREA

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21 DESTINO DEL ESQUELETO CARBONADO DE A.A. Según el destino se clasifican en: Según el destino se clasifican en: Cetogénicos: producen cuerpos cetónicos. Cetogénicos: producen cuerpos cetónicos. Glucogénicos: producen intermediarios de la gluconeogénesis (piruvato, oxalacetato, fumarato, succinilCoA o cetoglutarato). Glucogénicos: producen intermediarios de la gluconeogénesis (piruvato, oxalacetato, fumarato, succinilCoA o cetoglutarato). Glucogénicos y cetogénicos. Glucogénicos y cetogénicos.

22 BIOSINTESIS DE A.A. Los a.a. esenciales no pueden ser producidos por el organismo. Los a.a. esenciales no pueden ser producidos por el organismo. Si puede biosintetizarse el cetoacido correspondiente, entonces el organismo producirá dicho aminoácido por transaminación Si puede biosintetizarse el cetoacido correspondiente, entonces el organismo producirá dicho aminoácido por transaminación

23 BIOSINTESIS DE AMINAS BIOLOGICAS Muchas de las aminas biológicas formadas por descarboxilación son sustancias de importancia funcional Muchas de las aminas biológicas formadas por descarboxilación son sustancias de importancia funcional Para este proceso de síntesis el organismo utiliza piridoxalfosfato como coenzima Para este proceso de síntesis el organismo utiliza piridoxalfosfato como coenzima

24 AMINAS DE IMPORTANCIA BIOLÓGICA Histamina Histamina Acido -aminobutirico (GABA) Acido -aminobutirico (GABA) Catecolaminas (Dopamina, Noradrenalina y Adrenalina) Catecolaminas (Dopamina, Noradrenalina y Adrenalina) Hormona Tiroidea Hormona Tiroidea Melatonina Melatonina Serotonina Serotonina Creatina Creatina

25 Histamina Se produce por descarboxilación de la histidina, catalizada por la histidina descarboxilasa y piridoxalfosfato como coenzima Se produce por descarboxilación de la histidina, catalizada por la histidina descarboxilasa y piridoxalfosfato como coenzima

26 La histamina tiene gran importancia biológica ya que tiene acción vasodilatadora, disminuye la presión sanguínea, colabora en la constricción de los bronquiolos, estimula la producción de HCl y estimula la pepsina en estomago, se libera bruscamente en respuesta al ingreso de sustancias alérgenas en los tejidos. La histamina tiene gran importancia biológica ya que tiene acción vasodilatadora, disminuye la presión sanguínea, colabora en la constricción de los bronquiolos, estimula la producción de HCl y estimula la pepsina en estomago, se libera bruscamente en respuesta al ingreso de sustancias alérgenas en los tejidos. Se degrada muy rápidamente Se degrada muy rápidamente

27 Acido -aminobutirico (GABA) Se forma por descarboxilación del ácido glutámico, generalmente en el sistema nervioso central. Se forma por descarboxilación del ácido glutámico, generalmente en el sistema nervioso central. Utiliza piridoxalfosfato como coenzima. Utiliza piridoxalfosfato como coenzima.

28 El GABA es un compuesto funcionalmente muy importante, ya que es el intermediario químico regulador de la actividad neuronal, actuando como inhibidor o depresor de la transmisión del impulso nervioso El GABA es un compuesto funcionalmente muy importante, ya que es el intermediario químico regulador de la actividad neuronal, actuando como inhibidor o depresor de la transmisión del impulso nervioso

29 CATECOLAMINAS: Dopamina, Noradrenalina y Adrenalina Se producen en el sistema nervioso y en la medula adrenal. Se producen en el sistema nervioso y en la medula adrenal. La Dopamina es un neurotransmisor importante La Dopamina es un neurotransmisor importante

30 La acción de las catecolaminas es muy variada: Son vasoconstrictores en algunos tejidos y vasodilatadores en otros, aumentan la frecuencia cardíaca, son relajantes del músculo bronquial, estimulan la glucógenolisis en músculo y la lipólisis en tejido adiposo. Son vasoconstrictores en algunos tejidos y vasodilatadores en otros, aumentan la frecuencia cardíaca, son relajantes del músculo bronquial, estimulan la glucógenolisis en músculo y la lipólisis en tejido adiposo. Son rápidamente degradadas y eliminadas del organismo Son rápidamente degradadas y eliminadas del organismo

31 Hormonas Tiroideas Tiroxina y Triyodotironina, se sintetizan a partir del a.a. tirosina Tiroxina y Triyodotironina, se sintetizan a partir del a.a. tirosina Existen enfermedades relacionadas al defecto en el metabolismo de estos a.a. (fenilcetonuria,albinismo) Existen enfermedades relacionadas al defecto en el metabolismo de estos a.a. (fenilcetonuria,albinismo)

32 Melatonina La melatonina es una hormona derivada de la glándula pineal. La melatonina es una hormona derivada de la glándula pineal. Bloquea la acción de la hormona melanocito estimulante y de adrenocorticotrofina. Bloquea la acción de la hormona melanocito estimulante y de adrenocorticotrofina. Se forma a partir del triptófano por acetilación y luego metilación Se forma a partir del triptófano por acetilación y luego metilación

33 Serotonina Es un neurotransmisor y ejerce múltiples acciones regulatorias en el sistema nervioso (mecanismo del sueño, apetito, termorregulación, percepción de dolor, entre otras) Es un neurotransmisor y ejerce múltiples acciones regulatorias en el sistema nervioso (mecanismo del sueño, apetito, termorregulación, percepción de dolor, entre otras)

34 CREATINA Es una sustancia presente en músculo esquelético, miocardio y cerebro, libre o unida a fosfato (creatinafosfato) Es una sustancia presente en músculo esquelético, miocardio y cerebro, libre o unida a fosfato (creatinafosfato) Arginina, glicina y metionina, están involucradas en su síntesis. Arginina, glicina y metionina, están involucradas en su síntesis.

35 La reacción se inicia en riñón y se completa en hígado, desde donde pasa a la circulación y es captada por músculo esquelético, miocardio y cerebro y reacciona con ATP para dar creatinafosfato. La reacción se inicia en riñón y se completa en hígado, desde donde pasa a la circulación y es captada por músculo esquelético, miocardio y cerebro y reacciona con ATP para dar creatinafosfato. La creatina fosfato constituye una reserva energética utilizada para mantener el nivel intracelular de ATP en el músculo durante periodos de actividad intensa. La creatina fosfato constituye una reserva energética utilizada para mantener el nivel intracelular de ATP en el músculo durante periodos de actividad intensa.

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