METABOLISMO DE LAS PROTEINAS

DIGESTION DE LAS PROTEINAS: ETAPAS: Física Química Digestión enzimática: Luminal Superficie Intracitosólica Rompen estructura terciara y cuaternaria Cocción y masticación

FASES DE LA SECRECIÓN GÁSTRICA Raquídeo

FASES DE LA SECRECIÓN GÁSTRICA B

FASES DE LA SECRECIÓN GÁSTRICA

DIGESTION DE PROTEINAS: GASTRINA: Síntesis: células G; estómago Estímulos: distensión mecánica del antro gástrico; actividad vagal; comidas proteicas; elevación del pH de la mucosa Acción: aumento de la secreción de ácido clorhídrico; acción trófica gástrica

Mecanismos estimulantes de la secreción de hidrogeniones por las células parietales

DIGESTION DE PROTEINAS: ETAPAS DIGESTIVAS: Se realizan en tres cavidades: CAVIDAD BUCAL: Se produce la masticación, que al reducir los alimentos a partículas más pequeñas, facilita su posterior degradación enzimática. CAVIDAD GÁSTRICA: GASTRINA ACIDO CLOHIDRICO PEPSINA CAVIDAD INTESTINAL: Enzimas pancreáticas TRIPSINA, QUIMOTRIPSINA, ELASTASA (ENDOPEPTIDASAS) CARBOXIPEPTIDASAS A y B, (EXOPEPTIDASAS) Enzimas entéricas AMINOPEPTIDASAS, DI Y TRIPEPTIDASAS (EXOPEPTIDASAS) ENTEROQUINASA (ENDOPEPTIDASA)

PRINCIPALES ENZIMAS QUE ACTÚAN SOBRE LAS PROTEINAS Pepsina Tripsina Quimiotripsina Elastasa Carboxipeptidasa A y B Amino-Oligo-Peptidasa Síntesis Células principales gástricas Páncreas exócrino Ribete en cepillo Origen Mucosa gástrica Páncreas Intestino delgado Sustratos PROTEINAS DE LA DIETA (uniones peptídicas alejadas de los extremos) PROTEINAS Y PEPTIDOS POLIPEPTIDOS EN EL EXTREMO CARBOXILO LIBRE POLIPEPTIDOS EN EL EXTREMO AMINO LIBRE Productos PEPTIDOS Y OLIGOPEPTIDOS POLIPEPTIDOS Y DIPEPTIDOS AMINOACIDOS LIBRES Carácter ENDOPEPTIDASA (ASP- Enz) ENDOPEPTIDASA EXOPEPTIDASAS Enlace susceptible AA AROMATICOS (triptofano, fenilalanina y tirosina) CARBOXILO DE AA DIAMINADOS (lisina y arginina) CARBOXILO DE AA AROMATICOS (tirosina, triptofano o fenilalanina) AA PEQUEÑOS (alanina) A:AROMATICOS B: BASICOS LEUCINA pH óptimo 1-3 8 Zimógeno PEPSINOGENO TRIPSINOGENO QUIMIOTRIP- SINÓGENO PROELASTASA PROCARBOXI-PEPTIDASAS PROAMINO-PEPTIDASAS Acivación pH BAJO; AUTOCATALISIS ENTEROQUINASA INTESTINAL (pH 5-6); AUTOCATALISIS (pH=8) TRIPSINA

Mecanismos de absorción de aminoácidos y péptidos TRANSPORTE PASIVO: Difusión facilitada 2. TRANSPORTE ACTIVO: En cotransporte con Na y dependiente de la actividad de la Bomba Na+, K+ / ATPasa Transportador PEPT1 de membrana apical; dipéptidos y tripéptidos Mecanismo de cotransporte; Protón/péptido

BN = INGESTA DE N - ELIMINACION BALANCE NITROGENADO: Orina Heces Sudor Ingesta INGRESOS EGRESOS NITROGENO BN = INGESTA DE N - ELIMINACION

Desarrollo muscular en atletas BALANCE NITROGENADO POSITIVO: Niños en crecimiento Embarazo Lactancia Desarrollo muscular en atletas Recuperación de lesiones, cirugía y desnutrición

Estrés emocional y quirúrgico Insuficientes renales BALANCE NITROGENADO NEGATIVO: Ancianos Estrés emocional y quirúrgico Insuficientes renales Desnutrición calórico-proteica Inválidos postrados Proceso febril severo Diabetes no controlada Programas para reducción de peso

METABOLISMO DE LAS PROTEINAS: PROTEINA CORPORAL Degradación Reutilización (400g/día) para la síntesis de proteína nueva (75%) AMINOACIDOS Síntesis de compuestos con diferentes funciones, gluconeogénesis y cetogénesis(25%)

ORIGEN UTILIZACION Absorción en intestino Síntesis de proteínas Degradación de proteínas Síntesis de Compuestos no nitrogenados AMINOACIDOS Urea NH3 Producción de Energía Síntesis de aminoácidos acetoácidos glucosa Cuerpos cetónicos

SÍNTESIS DE AMINOÁCIDOS Asimilación de amonio Transaminación Modificación de esqueletos de C de aminoácidos ya existentes

DESTINO DEL GRUPO AMINO DE AA: TRANSDESAMINACION Síntesis de GLUTAMATO Síntesis de L-ALANINA Síntesis de L-GLUTAMINA Síntesis de UREA

TRANSAMINACION Transferencia del grupo α-amino al α-cetoácido Todos los a.a. excepto lisina y treonina, participan en reacciones de “transaminacion” con piruvato, oxalacetato o acetoglutarato. a.a(1)+acetoácido(2) a.a(2)+acetoácido (1) acetoglutarato glutamato oxalacetato aspartato piruvato alanina A su vez, la alanina y el aspartato reaccionan con acetoglutarato, obteniéndose glutamato como producto

Es común que el  cetoácido sea el cetoglutarato Ej. Transferencia del grupo α-amino al α-cetoglutarato para formar glutamato El aa1 se convierte en cetoácido1 y el cetoácido2 aceptor del grupo amina en el aminoácido2 correspondiente. Es común que el  cetoácido sea el cetoglutarato

Aspartato Aminotransferasa AST o GOT TRANSAMINASAS: Aspartato Aminotransferasa AST o GOT Aspartato + α-Cetoglutarato Oxalacetato + Glutamato Alanina Aminotransferasa ALT o GPT Alanina + α-Cetoglutarato Piruvato + Glutamato Reacciones catalizadas por transaminasas o aminotransferasas. Utilizan como coenzima piridoxal fosfato.

CARACTERISTICAS GENERALES: Son inducidas por los córticoesteroides TRANSAMINASAS: CARACTERISTICAS GENERALES: Redistribuyen el grupo amino de los aminoácidos de la dieta para adecuarlos a las necesidades del organismo; Catalizan la transferencia de un grupo α-amino desde un aminoácido hasta el carbono α de un cetoácido; Dirigen los grupos aminos hacia el glutamato, que es el único aminoácido que se puede desaminar oxidativamente; Son inducidas por los córticoesteroides Se producen en todos los tejidos, pero principalmente en el hígado.

TRANSAMINASAS USADAS PARA DIAGNÓSTICO El tipo enzima elevada en plasma indica el órgano afectado Transaminasa glutámico pirúvico ALT HÍGADO Transaminasa glutámico oxalacético AST CORAZÓN

LA TRANSAMINACIÓN ES MUY IMPORTANTE PARA: La síntesis de aminoácidos no esenciales. La degradación de la mayoría de los aminoácidos. Intercambio de grupos amino entre moléculas que no son aminoácidos.

DESAMINACIÓN El grupo amino del glutamato, puede ser separado por desaminacion oxidativa catalizada por la glutamato deshidrogenasa, utilizando NAD+ y NADP+ como coenzimas. Se forma acetoglutarato y NH3 La mayoría del NH3 producido en el organismo se genera por esta reacción A pH fisiológico el NH3 capta un H+ y se convierte en ión NH4+

La glutamato deshidrogenasa se encuentra en la matriz mitocondrial. Es una enzima alostérica activada por ADP y GDP e inhibida por ATP y GTP. Cuando el nivel de ADP o GDP en la célula es alto, se activa la enzima y la producción de acetoglutarato, alimentará el ciclo de Krebs y se generará ATP

DESAMINACION OXIDATIVA Proteína α-Aminoácidos α-Cetoglutarato TRANSAMINASAS α-Cetoácidos GTP (-) DESAMINACION OXIDATIVA Mitocondria Glutamato GLUTAMATO DESHIDROGENASA Oxalacetato ASPARTATO DESHIDROGENASA NAD(P) ADP (+) α-Cetoglutarato NAD(P)H α-Cetoglutarato Aspartato NH4 Urea

La alanina transporta amonio desde el músculo hasta el hígado Síntesis de L-ALANINA La alanina transporta amonio desde el músculo hasta el hígado La alanina sirve como un transportador de amonio y del esqueleto carbonado del piruvato desde el músculo al hígado. El amonio es excretado y el piruvato es utilizado para producir glucosa, la cual regresa al músculo.

Síntesis de L-GLUTAMINA La glutamina transporta temporariamente amonio en sangre. Por acción de la glutaminasa se hidroliza a glutamato y amonio en Riñón, hepatocitos y otras células.

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

UREA Se sintetiza en el hígado por las enzimas del ciclo de la urea. Luego es secretada al torrente sanguíneo y filtrada en los riñones para excretarse en la orina. Los 2 átomos de nitrógeno son aportados por el aspartato y el amonio. Los átomos de carbono, provienen del ácido carbónico. En el ciclo intervienen 5 reacciones (2 mitocondriales y 3 citosólicas). Consume 4 moléculas fosfato de alta energía

Comprende las siguientes reacciones: CICLO DE LA UREA Comprende las siguientes reacciones: Síntesis de carbamil fosfato Síntesis de citrulina Síntesis de argininsuccinato Ruptura de argininsuccinato Hidrólisis de arginina

SINTESIS DE CARBAMOIL FOSFATO: CO2 + NH3+ Carbamoil fosfato CARBAMOIL FOSFATO SINTETASA 1 (CPS 1) Mg 2+ 2 ADP + Pi 2ATP CK Transdesa- minación N-acetil- glutamato Mitocondria hepática

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

SINTESIS DE LA UREA: BALANCE ENERGETICO: CO2 del Krebs O C NH2 NH3 + CO2 + 3 ATP + H2O + Aspartato UREA + 2 ADP + 2 Pi + AMP + PPi + Fumarato SINTESIS DE LA UREA: CO2 del Krebs O C NH2 NH2 ASPARTATO UREA EN SANGRE: 20 – 40 mg/dl; UREA EN ORINA: 20 – 40 g/día

La enzima carbamoil-fosfato-sintetasa I REGULACIÓN DEL CICLO DE LA UREA La enzima carbamoil-fosfato-sintetasa I Es activada por la acumulación de arginina cuando la producción de urea es lenta Las enzimas del ciclo Se activan cuando la dieta es hiperproteica o en la inanición

DEGRADACIÓN DE AMINOÁCIDOS l. Transferencia del grupo α-amino al α-cetoácido II. Conversión de los grupos α-amino en ión NH4 por desaminación oxidativa del glutamato. III. Los esqueletos carbonados de los aminoácidos se van hacia las vías de gluconeogénesis o cetogénesis

DESTINO DEL ESQUELETO CARBONADO DE AA: ALFA-CETO-ACIDO: Gluconeogénesis Cetogénesis Incorporación al Ciclo de Krebs CK

AMINOACIDOS GLUCOGENICOS Y CETOGENICOS En la degradación de los aminoácidos, los esqueletos carbonados siguen distintas vías. Algunos se transforman en piruvato o en intermediarios del ciclo de Krebs. Tienen el potencial de producir glucosa vía fosfoenol-piruvato (Glucogénicos). Los aa que producen acetil-coA, o acetoacetil-coA son clasificados como cetogénicos

CLASIFICACION DE LOS AMINOACIDOS GLUCOGÉNICOS GLUCOGÉNICOS Y CETOGÉNICOS Asparagina Arginina Isoleucina Leucina Cisteína Aspartato Fenilalanina Lisina Glutamina Glutamato Triptofano Histidina Glicina Tirosina Prolina Metionina Treonina Serina Alanina Valina

Destino de los esqueletos carbonados de los AA Stryer, 1988