ELIMINACION DEL AMONIACO AMONIOTELICOS: Especies acuáticas como peces óseos. URICOTELICOS: Aves y reptiles UREOTELICOS: Animales terrestres NH3 Acido úrico Urea En el hombre: Urea compuesto no tóxico y muy soluble. A nivel renal parte del amoníaco se excreta como ión amonio siendo muy importante este mecanismo para el mantenimiento del equilibrio ácido-base.

Además del amoníaco formado en los tejidos, una cantidad considerable es producida por las bacterias intestinales a partir de las proteínas de la dieta . Este amoníaco se absorbe y pasa a la sangre portal. Normalmente el hígado elimina el amoníaco de la sangre portal, de tal manera que la sangre periférica está exenta del mismo. Esto es esencial ya que cantidades muy pequeñas de amoníaco son tóxicas para el SNC, produciendo temblor, visión borrosa y en los casos mas graves, coma y muerte. Por un mecanismo cíclico, el AMONÍACO resultante de la desaminación oxidativa del glutamato (proceso que ocurre en casi todos los tejidos), se convierte en el hígado en UREA que luego por vía sanguínea llega a los riñones y se excreta por orina.

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

Transporte de los grupos aminos de los aminoácidos El amoníaco producido permanentemente en los tejidos, es transportado hacia el hígado bajo la forma de un compuesto, no tóxico, la GLUTAMINA, que puede atravesar con facilidad las membranas celulares por ser una molécula neutra. La reacción es catalizada por una enzima mitocondrial, muy abundante en tejido renal, denominada GLUTAMINA SINTETASA la cual requiere energía en forma de ATP.

REACCION DE LA GLUTAMINA SINTETASA ATP ADP + Pi + NH4+ Glutamina sintetasa Glutamato Glutamina

REGULACION DE LA ACTIVIDAD DE LA ENZIMA GLUTAMINA SINTETASA Regulación alostérica Regulación Covalente (+) a-cetoglutarato, ATP (-) Carbamil-fosfato (ciclo de la urea), Glutamina, Pi GS (+) Desadenilación (-) Adenilación ACTIVA GS AMP INACTIVA

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

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

Ciclo de la Glucosa- Alanina

El grupo amino proveniente de la desaminación oxidativa del glutamato en la mitocondria, y el CO3H- de las oxidaciones biológicas, forman un compuesto inestable, el Carbamil fosfato Translocasas Entra el 2° grupo amino El carbamilfosfato es utilizado en la síntesis de las bases pirimidínicas que intervienen en la formación de los nucleótidos pirimidínicos

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 Carbamil fosfato: 2 ATP Ingreso de Aspartato: 1 ATP AMP + PPi 2 Pi EN TOTAL: 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 gr de urea diarios

Biciclo o shunt (desviación) aspartato- argininosuccinato. Lanzadera malato-aspartato Biciclo o shunt (desviación) aspartato- argininosuccinato. Rutas que conectan los destinos de los grupos amino con los esqueletos carbonados de los aac.

Existen defectos genéticos en diferentes enzimas del ciclo de la Urea que lleva a una incapacidad para convertir amoníaco en urea  Hiperamoniemias, Citrulinemia, Argininemia y otras. Los pacientes que tienen esta patología no pueden tolerar dietas ricas en proteínas. En estos casos para suplementar los aminoácidos esenciales se incluyen en la dieta los a-cetoácidos análogos que constituyen la parte esencial de estos aminoácidos.

Catabolismo del esqueleto carbonado de los aminoácidos Catabolismo del esqueleto carbonado de los aminoácidos. Aminoácidos cetogénicos y glucogénicos. Vías metabólicas a piruvato. Vías del alfa-cetoglutarato, del oxalacetato, de fumarato y acetoacetil CoA. Gluconeogénesis a partir de aminoácidos.

GLUCONEOGENESIS TIENE LUGAR PRINCIPALMENTE EN HIGADO SE SINTETIZA GLUCOSA A PARTIR DE PRECURSORES QUE NO SON HIDRATOS DE CARBONO. PRECURSORES: GLICEROL a -CETOACIDOS LACTATO PIRUVATO ES UN PROCESO QUE CONSUME ENERGIA

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

GLUCOGÉNICOS Los que forman: # piruvato # intermediarios del ciclo de Krebs.

acetil-CoA o aceto-acetato CETOGÉNICOS Son los que generan: acetil-CoA o aceto-acetato

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

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

AMINOACIDOS QUE RINDEN OXALACETATO ASPARRAGINA H2O Asparraginasa NH4+ GOT PPL ASPARTATO OXALACETATO a-cetoglutarato Glutamato

AMINOACIDOS QUE SE CONVIERTEN EN a-CETOGLUTARATO Arginina Prolina H2O Urea Oxidasa Arginasa aminotransferasa g-semialdehído Glutámico Ornitina Glu-semialdheído deshidrogenasa FH4 N5FormiminoFH4 NH4+ Glutaminasa Glutamato Glutamina Histidina Glutamato deshidrogenasa 4 pasos a-cetoglutarato

AMINOACIDOS QUE SE CONVIERTEN EN SUCCINIL- CoA Treonina Metionina a-cetobutirato Valina Isoleucina Propionil-CoA Metil malonil-Co A Succinil-CoA

AMINOACIDOS QUE PRODUCEN ACETOACETIL-CoA Fenilalanina Lisina Triptofano Alanina Tirosina Fumarato Leucina Glutaril-CoA ACETOACETATO Acetil-CoA ACETOACETIL-CoA Acetil-CoA

Degradación de AG de n° impar Treonina Aldolasa (Microorganismos)

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 X