Fuentes exógenas Fuentes endógenas (aprox.70 g/ día) (aprox. 140 g/ día) Proteínas de la dieta Proteínas tisulares ( enzimas, hormonas proteicas, etc) Digestión y absorción Degradación AMINOACIDOS Transaminación y/ó Desaminación Degradación Biosíntesis Proteínas Aminoácidos No esenciales α - cetoácidos Amoníaco Constituyentes nitrogenados no Proteicos: purinas, pirimidinas porfirinas, ácidos biliares

Amoníaco α - cetoácidos Glucosa Oxidación Urea Cuerpos cetónicos Acetil CoA Excreción renal Ciclo de Krebs CO2 + H2O – ATP

Digestión de Proteinas I) En el estómago Células Parietales HCl GASTRINA Células Principales Pepsinógeno Pepsinógeno H Cl Pepsina + resto de 42 Aa. Proenzima Enzima activa pH 1,5-2,5 -NH2 NH2 -NH2

Como actúa la pepsina?? ES UNA ENDOPEPTIDASA HIDROLIZA UNIONES PEPTIDICAS ACTUA SOBRE GRUPOS AMINOS DE Aa AROMATICOS

FORMACION de HCL ACCION DE LA ANHIDRASA CARBONICA CO2 + H2O H2CO3 H+ + HCO3- Histamina Acetilcolina Gastrina LUMEN H+ (+) Membrana apical Célula Parietal ATP ADP + Pi K+ CITOPLASMA

SECRECION PANCREATICA pH Secretina H+ HCO3- Pancreozimina o Colecistoquinina Aminoácidos Enzimas

Digestión de Proteínas II) En Duodeno e Intestino Tripsinógeno Enteroquinasa INACTIVOS ACTIVOS Tripsina Quimotripsina Quimotripsinógeno T R I P S N A Procarboxipeptidasas A y B Carboxipeptidasas A y B Proelastasa Elastasa

QUE TIPO DE ENLACES PEPTIDICOS HIDROLIZAN ?? Tripsina (endopeptidasa) : grupos carbonilo de lisina y arginina Quimotripsina (endopeptidasa) grupos carboxilo de fenilalanina, tirosina, triptofano Las carboxipeptidasas (exopeptidasas) eliminan restos carboxilos terminales.

SISTEMAS DE TRANSPORTE DE LOS AMINOACIDOS Aminoácidos neutros pequeños: Alanina,serina Aa. neutros y aromáticos grandes:isoleucina,tirosina Aminoácidos básicos: Arginina Iminoácidos: Prolina Aminoácidos ácidos: Glutamato Transporte Mediado Activo CELULAS (intestinales, renales, hepáticas, etc.) Difusión facilitada

Distribución de los aminoácidos en el período post-pandrial Glutamina y Asparragina: Intestino y riñón Aminoácidos de cadena ramificada: Músculo y cerebro La mayor parte de los aminoácidos: Hígado

Ciclo del g-GLUTAMILO Sistema de transporte independiente de sodio. Aminoácido g-Glutamil transpeptidasa Membrana celular Glutamato-Aminoácido GSH + ATP Cisteinil-glicina Aminoácido g-Glutamilicisteína 5-Oxoprolina Glutamato ATP

DEGRADACION DE PROTEINAS ENDOGENAS Proteasas lisosomales ó CATEPSINAS Proteasomas CALPAÍNAS CASPASAS Extracelulares Citosólicas de vida media larga Organelas citoplasmáticas Proteínas regulatorias: factores de control del ciclo celular, quinasas, etc. Proteasas citosólicas activadas por Ca++ Proteasas que participar en el proceso de muerte celular programada ó apoptosis

Sistema Ubicuitina-Proteasoma Nobel de Química en 2004 Avram Hershko, Aaron Ciechanover, Irwin Rose. Enzima activadora de ubicuitina ETAPA 3 (Transeste- rificación) Proteína Ubicuitina Ubicuitina ETAPA 1 ( activación) Ubicuitina Ubicuitina ETAPA 4 (proteólisis) Ubicuitina ETAPA 2 (conjugación) Ubicuitina Ubicuitina Ubicuitina: Polipéptido de 76 Aa.

Proteínas PEST (Pro, Glu,Ser y Thr) contienen sitios de fosforilación queconducenala ubiquitinación. Proteasoma: Complejo multiproteico 26S: centro atalitico (proteasoma 20S) y casquete (20S) El proteasoma 20S contiene aprox. 7 subunidades a y otras 7 b

FONDO COMUN DE AMINOACIDOS Digestión de Proteínas exógenas Degradación de Proteínas endógenas Aminoácidos sintetizados en la célula

DESTINO DE LOS AMINOÁCIDOS EN LA CELULA Biosíntesis: Proteínas, Compuestos no proteicos, etc. Gluconeogénesis Obtención de Energía Los aminoácidos deben degradarse 1º) Pérdida del Grupo Amino 2º) Degradación de la cadena carbonada

PERDIDA DEL GRUPO AMINO Reacciones de Transaminación Reacciones de Desaminación Oxidativa Reacciones de Desaminación no Oxidativa

Reacción General de Transaminación

GOT (Glutámico Oxalacetico Transaminasa) y GPT (Glutámico Pirúvico Transaminasa) citoplasmatica

Aminoácido 1 Fosfato de piridoxal Basse de Schiff

Carbanión Intermediario quinoideo Fosfato de piridoxamina a-cetoácido 2 a-cetoácido 1 Aminoácido 2 Fosfato de piridoxal

Las reacciones de transaminación son fácilmente reversibles y son muy importantes en el metabolismo proteico. Todos los aminoácidos( excepto lisina y treonina) participan en reacciones de transaminación con los α-cetoácidos: piruvato alanina oxaloacetato aspartato α-cetoglutarato glutamato

TRANSAMINASAS DE INTERES CLINICO Infarto de Miocardio (GOT) y Aumentada en afecciones hepáticas principalmente hepatitis con necrosis Afecciones Hepáticas (GPT)- Los mayores aumentos de GPT se producen como consecuencia de alteraciones hepáticas: colestasis, hepatitis tóxicas, o virales Hepatitis alcoholicas c/necrosis de tejido: Relación GOT/GPT>1 .

GPT Alanina Cetoglutarato Piruvato Glutamato GOT Aspartato Cetoglutarato Oxalacetato Glutamato

DIFERENTES VALORES DE GOT Y GPT EN HEPATITIS Es útil la relación GOT/GPT o cociente de Ritis que normalmente es de 1. En las hepatitis alcohólicas con necrosis, éste índice es generalmente > 1 . Hepatitis virales agudas o crónicas el cociente de Ritis es < 1 ( la GPT suele estar aumentada en mayor grado que la GOT ).

Variaciones de los niveles enzimáticos luego de un infarto de miocardio

Desaminación Oxidativa Glutamato Deshidrogenasa NADH NADP+ Glutamato + H2O + NAD(P)+ GDH a-Cetoglutarato + NH4+ + NAD(P)H + 2 H+

REGULACION DE LA GLUTAMATO DESHIDROGENASA Regulación alostérica ( + ) ADP Y GDP ( - ) ATP Y GTP

TRANSDESAMINACION TRANSAMINACION DESAMINACION OXIDATIVA NH4+ Aminoácido a-cetoglutarato NADH + H+ NH4+ + GDH NAD+ a-cetoácido Glutamato ELIMACION DEL GRUPO AMINO

AMINOOXIDASAS Flavoproteínas que producen desaminación oxidativa Catalasa Los D-Aminoácidos utilizan enzimas cuya coenzima es el FAD Estas flavoproteínas se encuentran en los peroxisomas junto con las catalasas

REACCIONES DE DESAMINACION NO OXIDATIVA Serina deshidratasa L-Serina Piruvato + NH4+ L-Treonina deshidratasa L-Treonina a-cetobutirato + NH4+ PPL PPL

Reacciones de desaminación: oxidativa y no oxidativas Origen del amoníaco Reacciones de desaminación: oxidativa y no oxidativas Bacterias intestinales y posterior absorción. EL AMONIACO Ó ION AMONIO ES TOXICO Y DEBE SER ELIMINADO

TOXICIDAD DEL AMONIACO A NIVEL CEREBRAL [NH4+] : Se revierte la reacción de la glutamato deshidrogenasa [a-cetoglutarato] [ATP] Valores normales: 5-10 mM de NH3 en sangre

TRANSPORTE Y DESTINO DEL AMONÍACO La mayoría de los tejidos Hígado Músculo Aminoácidos Glutamato Glutamato Glutaminasa Glutamato deshidrogenasa Glutamina sintetasa Glutamina Glutamina Piruvato Alanina Piruvato Alanina Ciclo de la Glucosa Alanina Glucosa Glucosa

REACCION DE LA GLUTAMINA SINTETASA -O-PO3 ATP ADP + Pi + NH4+ Glutamina sintetasa Glutamato Glutamina Intermediario g-glutamilfosfato

REGULACION DE LA ACTIVIDAD DE LA ENZIMA GLUTAMINA SINTETASA Regulación alostérica Regulación Covalente (+) a-cetoglutarato, ATP (-) Carbamilfosfato, Glutamina, Pi GS (+) Desadenilación (-) Adenilación ACTIVA GS AMP INACTIVA

REACCION DE LA GLUTAMINASA + H2O + NH4+ Glutaminasa Glutamina Glutamato Enzima Mitocondrial. Muy activa en hígado, riñón, branquias.

ELIMINACION DEL AMONIACO AMONIOTELICOS: Especies acuáticas como peces óseos. URICOTELICOS: Aves y reptiles UREOTELICOS: Animales terrestres NH3 Acido úrico Urea

CICLO DE LA UREA PT CITOSOL MITOCONDRIA PT Fumarato Aspartato Carbamil fosfato sintetasa Urea Carbamilfosfato PT Arginasa Ornitina transcarbamilasa Ornitina Ornitina CITOSOL Arginina MITOCONDRIA Arginino succinasa Citrulina PT Citrulina Arginino succinato sintetasa Fumarato Argininosuccinato Aspartato

REGULACION DEL CICLO DE LA UREA Carbamil fosfato sintetasa I (+) N-Acetil glutamato Regulación a corto plazo Biosíntesis de las enzimas del ciclo (+) Aumento proteínas de la dieta Aumento degradación proteínas endógenas (Inanición ) Regulación a largo plazo

GASTO ENERGETICO DEL CICLO DE LA UREA Formación de Carbamoil fosfato: 2 ATP Ingreso de Aspartato: 1 ATP AMP + PPi 2 Pi EN TOTAL: 4 Uniones ricas en energía ó 3 ATP

PROPIEDADES DE LA UREA Molécula pequeña, sin carga. Difusible Soluble Atóxica El 50% de su peso es nitrógeno. Permite la eliminación de 2 productos de desecho: CO2 y NH3 Valores Normales: 25-30 grs. de urea diarios

Interconexión entre el Ciclo de Krebs y el Ciclo de la Urea MITOCONDRIA Ciclo de Krebs CICLO DE LA UREA Fumarato Aspartato a-cetoglutarato GDH Glutamato GOT Malato Oxalacetato