Metabolismo de AMINOÁCIDOS Metabolismo de AMINOÁCIDOS UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA FACULTAD DE CIENCIAS MÉDICAS FASE I, Unidad Didáctica: BIOQUÍMICA MÉDICA 2º AÑO CICLO ACADÉMICO 2,013 Metabolismo de AMINOÁCIDOS Dr. Mynor A. Leiva Enríquez Metabolismo de AMINOÁCIDOS Dr. Mynor A. Leiva Enríquez

Digestión Fuente: BIOQUÍMICA de BAYNES et. Al. 3ª. Edición

La digestión de las proteínas involucra A) Digestión enzimática y desnaturalización a nivel gástrico. B) Acción proteolítica de las enzimas pancreáticas a nivel intestinal. C) Acción proteolítica de las enzimas intestinales del borde en cepillo Fuente: BIOQUÍMICA de BAYNES et. Al. 3ª. Edición

Digestión y absorción La absorción de los aminoácidos es dependiente de sodio y requiere de fosfato de piridoxal. El mecanismo de expulsión del Sodio captado requiere del consumo de ATP. Fuente: BIOQUÍMICA de BAYNES et. Al. 3ª. Edición

AMINOÁCIDOS ESENCIALES AMINOÁCIDOS ESENCIALES Y NO ESENCIALES PARA EL HOMBRE. AMINOÁCIDOS ESENCIALES AMINOÁCIDOS NO ESENCIALES Arginina * Alanina Histidina Asparagina Isoleucina Aspartato Leucina Cisteína Lisina Glutamato Metionina Glutamina Fenilalanina Glicina Treonina Prolina Triptófano Serina Valina Tirosina *Los mamíferos degradan casi toda la arginina para formar UREA.

Origen de los aminoácidos NO ESENCIALES: ALANINA Del piruvato, por transaminación. Asparagina, aspartato, arginina, ácido glutámico y glutamina, prolina. De intermediarios del Ciclo de Krebs. Serina Del 3-fosfo-glicerato de la glucólisis Glicina De la Serina Cisteína De la serina, De la metionina; requiere azufre Tirosina Derivada de la Fenilalanina por hidroxilación.

Un aminoácido tiene un esqueleto de carbono unido a un radical Amino Fuente: BIOQUÍMICA DE VOET 2ª. Edición.

Esqueletos de carbono Ala His Leu Fen Glucogénicos Cetogénicos Ambos Arg Met Lis Ile Asp Pro Lis Cis Ser Tir Gli Tre Tri Glu Val Hip Aspg Fuente: BIOQUÍMICA DE VOET 2ª. Edición.

FORMAS DE ALMACENAMIENTO DE ENERGÍA EN EL CUERPO Componente Tejido Peso (g) Energía (kj) Kcal Glucógeno Hígado 70 1176 280 Músculo 120 2016 480 Glucosa libre Fluidos corporales 20 336 80 Triglicéridos T. Adiposo 15000 567000 135000 Proteínas 6000 100800 24000

DEGRADACION PROTEINAS Se catabolizan 1-2% del total de proteínas (musculares). 75-80% de los aminoácidos liberados se reutilizan en la síntesis de nuevas proteínas. 20-25% del nitrógeno restante se elimina como UREA.

BALANCE NITROGENADO Diferencia entre el ingreso y la pérdida total del nitrógeno por la heces, orina y transpiración. Balance nitrogenado + (crecimiento y embarazadas). Balance nitrogenado – (postquirúrgico, Ca, DPC).

METABOLISMO PROTÉICO El catabolismo de los aminoácidos, requiere una vía exclusiva para el metabolismo del esqueleto de carbono de los aminoácidos. sus productos finales son intermediarios del Ciclo de Krebs. Y por separado, una vía diferente para el metabolismo del nitrógeno de los aminoácidos. El producto final de este procedimiento es la formación de UREA.

Fuente: BIOQUÍMICA DE VOET 2ª. Edición.

FASES DEL METABOLISMO ENERGETICO Los carbohidratos forman Acetil-CoA a partir de glucosa mediante la glucólisis y la descarboxilación del piruvato. Los lípidos forman Acetil-CoA a partir de la Beta-oxidación de los ácidos grasos. Las proteínas pueden formar Acetil-CoA a partir de la transaminación de alanina y otros aminoácidos pueden formar directamente la molécula, así como otros intermediarios del ciclo de Krebs.

RELACIÓN DE LOS AMINOÁCIDOS CON OTRAS VÍAS METABÓLICAS Fuente: BIOQUÍMICA de BAYNES et. Al. 3ª. Edición

Catabolismo del Nitrógeno de los aminoácidos Se cumple por medio de procesos con los que el nitrógeno puede ser trasladado desde su posición original hasta la molécula de urea: Transaminación (…hasta a-CG  Glu). Desaminación Oxidativa del GLUTAMATO Ciclo de la Urea.

TRANSAMINACIÓN

Fuente: BIOQUÍMICA DE VOET 2ª. Edición.

Fuente: BIOQUÍMICA DE VOET 2ª. Edición.

DESTINO DEL ESQUELETO DE CARBONO DE LOS AMINOÁCIDOS Fuente: BIOQUÍMICA de BAYNES et. Al. 3ª. Edición

Fuente: BIOQUÍMICA DE VOET 2ª. Edición.

La transferencia del nitrógeno puede requerir varias transaminaciones, hasta llegar al alfa-cetoglutarato, la transaminaciòn final. Fuente: BIOQUÍMICA DE VOET 2ª. Edición.

La alanina transporta amoníaco desde los músculos al hígado Ciclo de la glucosa-alanina ALANINA AMINOTRANSFERASA La alanina transporta amoníaco desde los músculos al hígado ALANINA AMINOTRANSFERASA

DESAMINACIÓN OXIDATIVA

Fuente: BIOQUÍMICA DE VOET 2ª. Edición.

DESAMINACIÓN OXIDATIVA DE AMINOÁCIDOS Fuente: BIOQUÍMICA de BAYNES et. Al. 3ª. Edición

Desaminación No oxidativa Fuente: BIOQUÍMICA de BAYNES et. Al. 3ª. Edición

RELACIONES ENTRE GLUTAMATO, GLUTAMINA Y ALFA-CETO-GLUTARATO Destoxificación del CEREBRO Fuente: BIOQUÍMICA de BAYNES et. Al. 3ª. Edición

Muchos tejidos elaboran Glutamina para eliminar el nitrógeno de los aminoácidos. En el hígado se desarrolla la principal función de desintoxicación del cuerpo de el nitrógeno de los aminoácidos, (elemento perjudicial para la función cerebral), mediante la formación de UREA

CICLO DE UREA

Fuente: BIOQUÍMICA DE VOET 2ª. Edición.

Se desarrolla en células hepáticas. Una parte es intramitocondrial y la otra parte es en el citoplasma. Los 2 átomos de nitrógeno son dados, uno por amonio y el otro por aspartato. Utiliza 4 enlaces de alta energía de 3 moléculas de ATP. La urea va al torrente sanguíneo y se excreta por el riñón, por lo que el aumento de su concentración en plasma, es un indicador de mal funcionamiento renal.

FUENTES DE LOS ÁTOMOS DE NITRÓGENO PARA EL CICLO DE LA UREA 1 1 3 2 Fuente: BIOQUÍMICA de BAYNES et. Al. 3ª. Edición

Fuente: BIOQUÍMICA DE VOET 2ª. Edición.

2 1 3 Ciclo de la UREA Carbamoil-fosfato + Ornitina  Citrulina Citrulina + Asp  3 Arginino-succinato 4 Fumarato + Arginina  UREA + Ornitina 1 3 Ciclo De la UREA Fuente: BIOQUÍMICA DE VOET 2ª. Edición.

SÍNTESIS INTRAMITOCONDRIAL DE CARBAMOIL-FOSFATO Fuente: BIOQUÍMICA de BAYNES et. Al. 3ª. Edición

CARBAMOIL-FOSFATO-SINTETASA-I Fuente: BIOQUÍMICA DE VOET 2ª. Edición.

Carbamoil-fosfato-Sintetasa-I Ornitina Trans- carbamoilasa Arginino- Succinato- sintetasa Arginasa Argininosuccinasa Fuente: BIOQUÍMICA DE VOET 2ª. Edición.

Aspartato Fuente: BIOQUÍMICA DE VOET 2ª. Edición.

CORRELACIÓN ENTRE LOS CICLOS DE KREBS Y DE LA UREA Fuente: BIOQUÍMICA de BAYNES et. Al. 3ª. Edición

T T Arte: Sandy Analy Padilla Paredes

Arte: Sandy Analy Padilla Paredes

REGULACIÓN DEL CICLO DE UREA Aumento de degradación de aá. Aumento de glutamato por transaminación. Aumento de N-acetilglutamato. Aumenta activación de Carbamoil fosfato sintetasa Aumenta velocidad de producción de Urea.

Equilibrio en el Metabolismo de AMONIO Fuente: BIOQUÍMICA de BAYNES et. Al. 3ª. Edición