Metabolismo de aminoácidos Universidad de Carabobo Facultad de Ciencias de la Salud Escuela de Medicina“Dr. Witremundo Torrealba" Departamento de Fisiología y Bioquímica Morita, julio 2012 Tema 6 , 7, 8 y 9 Metabolismo de aminoácidos Integrantes: Melani Peña CI: 20.452.990 Ana Pérez CI: 23.587.576 Andrea Odreman CI: Veronica Palacios CI: 20.896.209

Objetivos y Contenido Objetivo 6: Analizar la secuencia de reacciones que conducen a la formación de urea. Ureogénesis: Ruta química Enzimas Gasto energético. Dadores de Nitrógeno. Compartamentalización Deficiencias enzimáticas y sus consecuencias. Regulación.

Objetivos y Contenido Obejtivo 7: Explicar cómo se lleva a cabo la regulación de la degradación de aminoácidos. Regulación del catabolismo de aminoácidos Papel de la glutamato deshidrogenasa.

Objetivos y Contenido Aminoácidos esenciales y no esenciales. Diferenciar a los aminoácidos según la capacidad del organismo humano para su biosíntesis. Aminoácidos esenciales y no esenciales. Calidad de las proteínas que se consumen.

Precursores para la síntesis de aminoácidos no esenciales Objetivos y Contenido Objetivo 9: Nombrar los precursores a partir de los cuales se sintetizan los aminoácidos no esenciales. Precursores para la síntesis de aminoácidos no esenciales

Principios de Bioquímica. Lehninger, 4ta edición.

EXCRECION DE NITROGENO Br. Melani Peña EXCRECION DE NITROGENO NH4+ urea ureotelicos NH4+ uricotelicos Acido úrico NH4+ NH3 amoniaco amonotélicos Principios de Bioquímica. Lehninger, 4ta edición.

Br. Melani Peña

Principios de Bioquímica. Lehninger, 4ta edición. CICLO DE LA UREA Reacción 1: Formación del Carbamil-fosfato Enzima : CARBAMOIL FOSFATO SINTETASA I Rx consume 2 ATP Br. Melani Peña Principios de Bioquímica. Lehninger, 4ta edición.

Principios de Bioquímica. Lehninger, 4ta edición. CICLO DE LA UREA Reacción 2 : Formación de la Citrulina Enzima: ORNITINA- TRANSCARBAMILASA Característica: hay transportadores específicos para la Citrulina Br. Melani Peña Principios de Bioquímica. Lehninger, 4ta edición.

Principios de Bioquímica. Lehninger, 4ta edición. CICLO DE LA UREA Reacción 3: Síntesis de argininosuccinato Enzima: Argininosuccinato-sintasa Característica: Requiere ATP Br. Melani Peña Principios de Bioquímica. Lehninger, 4ta edición.

Principios de Bioquímica. Lehninger, 4ta edición. CICLO DE LA UREA Reacción 4 : Escisión de Argininosuccinato Reacción 5: Escisión de Arginina a Ornitna y Urea Br. Melani Peña Principios de Bioquímica. Lehninger, 4ta edición.

Regulación del Ciclo de la Urea Las cinco enzimas se sintetizan a velocidades más elevadas. Regulación Alosterica de la enzima Carbamoil-fosfato sintetasa I por la N-Acetilglutamato Principios de Bioquímica. Lehninger, 4ta edición.

Costo energético del ciclo de la urea 1.  La síntesis de la urea requiere Costo energético del ciclo de la urea Requiere 4 grupos PI de alta energía: 2 ATP para producir Carbamil fosfato 1 ATP para sintetizar Argininosuccinato: AMP + PPI 2PI Principios de Bioquímica. Lehninger, 4ta edición.

Deficiencias enzimáticas y sus consecuencias Objetivo 6 Deficiencias enzimáticas y sus consecuencias Br. Ana Pérez

Deficiencias enzimáticas y sus consecuencias Las personas con defectos genéticos Los aa ingeridos en exceso (desaminación) La ausencia de una enzima La mayoría de sus pasos son irreversibles. La degradación de aminoácidos Hiperamonemia Citrulinemia Acidemia Argininosuccínica. Principios de Bioquímica. Lehninger, 4ta edición. Br. Ana Pérez http://www.enfermedades-raras.org/index.php?option=com_content&view=article&id=770

Hiperamoniemia Se asocia frecuentemente a anomalías congénitas. I: la enzima defectuosa es la carbamoil fosfato sintasa. II: la enzima defectuosa es la ornitina transcarbamilasa. Síntomas: http://www.enfermedades-raras.org/index.php?option=com_content&view=article&id=770

Citrulinemia La enzima deficiente es la sintetasa del ácido argininsucínico. La manifestaciones clínicas y bioquímicas varían en función a la intensidad de la alteración. http://www.enfermedades-raras.org/index.php?option=com_content&view=article&id=770

Acidemia argininosuccínica La enzima deficiente es el argininosuccinatoliasa que es la encargada de convertir el argininosuccinato en arginina. Síntomas: http://www.enfermedades-raras.org/index.php?option=com_content&view=article&id=770

Regulación del catabolismo de aminoácidos Objetivo 7 Regulación del catabolismo de aminoácidos Br. Ana Pérez

Regulación del catabolismo de aminoácidos Los grupos amino de muchos α-aminoácidos se recogen en el hígado en forma del grupo amino de moléculas de L-Glutamato. Desaminación Oxidativa Citosol L-glutamato deshidrogenasa La acción combinada de una aminotransferasa y la glutamato deshidrogenasa α-cetoglutarato Transdesaminación. Bioquimica Mathews Br. Ana Pérez Principios de Bioquímica. Lehninger, 4ta edición.

Regulación del catabolismo de aminoácidos Degradación de aminoácidos Eliminación del grupo amino para producir α-cetoácido Aminoácido + α-cetoglutarato  cetoácido + glutamato Glutamato deshidrogenasa NAD/(P) H+ α- cetoglutarato + NH4 Ciclo de la Urea Bioquimica Mathews Br. Ana Pérez Principios de Bioquímica. Lehninger, 4ta edición.

Papel de la glutamato deshidrogenasa Objetivo 7 Papel de la glutamato deshidrogenasa Br. Ana Pérez

Papel de la glutamato deshidrogenasa Cataliza la amidación reductiva de α-cetoglutarato; esta reacción constituye el primer paso en la biosíntesis de la “familia glutamato” de aminoácidos. Principios de Bioquímica. Lehninger, 4ta edición. Br. Ana Pérez http://www.bioquimicaqui11601.ucv.cl/unidades/krebs/metcdek5fid.html

Papel de la glutamato deshidrogenasa Br. Ana Pérez Papel de la glutamato deshidrogenasa REVERSIBLE NAD NADP+ Transdesaminación Bioquimica Mathews Principios de Bioquímica. Lehninger, 4ta edición.

contenido Aminoácidos esenciales Aminoácidos no esenciales Calidad de las proteínas que se consumen

Tipos de aminoácidos No esenciales Condicionalmente esenciales Los sintetizamos en nuestro organismo Necesitan de la presencia de un aminoácido no esencial para ser sintetizado Son los que no sintetizamos en nuestro organismo. Son los mas importantes y necesarios. Lehninger.Principios de bioquimica 4ta edicion. Lehninger.principios de bioquimica. 4ta edicion

Esenciales Isoleucina Leucina Valina Histidina* No pueden biosintetizarse en cantidad suficiente Isoleucina Leucina Valina Histidina* Lehninger.Principios de bioquimica 4ta edicion. Lehninger.principios de bioquimica. 4ta edicion

Histidina* http://www.nlm.nih.gov/medlineplus/spanish/ency/images/ency/fullsize/19917.jpg

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Metionina

No esenciales Glutamato Serina Lehninger.Principios de bioquimica 4ta edicion.

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Condicionalmente esenciales Necesitan de la presencia de aminoácidos no esenciales para su síntesis Condicionalmente esenciales Cisteína Glutamina glutamato Tirosina Glicina Serina Prolina Lehninger.Principios de bioquimica 4ta edicion.

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Calidad proteica Es la Capacidad que tiene la proteína para participar eficientemente en funciones de síntesis la cual, está condicionada por la composición o contenido aminoacidico de cada proteína en particular. Lehninger.Principios de bioquimica 4ta edicion.

¿Como se mide la calidad proteica? Se compara la proporción de aminoácidos esenciales en un alimento con la porción requerida para una buena nutrición. Mientras mas se acerque la proporción del alimento a la ideal, mayor será la calidad proteica. Lehninger.Principios de bioquimica 4ta edicion.

Calidad de las proteínas que se consumen Lehninger.Principios de bioquimica 4ta edicion.

Grupos de calidad proteica Alta calidad: Leucina, isoleucina, lisina, fenilalanina, treonina, triptófano y valina Albumina triptófano y cisteína isoleucina, valina y leucina, Lactoalbumina Lehninger.Principios de bioquimica 4ta edicion.

Calidad media: fenilalanina Pescado Carne de res Carne de aves soya Lehninger.Principios de bioquimica 4ta edicion.

Calidad baja cereales legumbres nueces Lehninger.Principios de bioquimica 4ta edicion.

Calidad de las proteínas que se consumen Lehninger.Principios de bioquimica 4ta edicion.

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A que no sabias!!!!!!

Pabellón criollo Caraotas: Arginina, leucina y tirosina complementariedad Arroz: Lisina Carne: Fenilalanina

Síntesis de Aminoácidos Objetivo 9 Br. Verónica Palacios

Biosíntesis de aminoácidos no esenciales Fenilalanina Valina Triptófano Treonina Isoleucina Metionina Histidina Arginina Leucina Lisina Aminoácidos esenciales y no esenciales ¿Esenciales? Br. Verónica Palacios

Metabolismo subyacente a la biosíntesis de los aminoácidos Sus productos intermedios también se utilizan en reacciones de biosíntesis. Br. Verónica Palacios

Aminoácidos no esenciales PRECURSOR RASGOS DISTINTIVOS DE CADA VÍA Alanina Piruvato Por trasaminación Glutamato α-cetoglutarato Por aminación reductora Por transaminación Glutamina Productos: ADP + Pi Aspartato Oxalacetato Asparagina Aspartato y glutamina Productos: AMP + Ppi Serina 3-fosfo-D-glicerato Glicina Producto intermedio: fosfoserina Producto intermedio: hidroxipiruvato Requiere 5,10-metilentetrahidrofolato Requiere THF Producto intermedio: glioxilato Metionina Homocisteína Requiere 5-metiltetrahidrofolato Requiere betaína Cisteina Serina y homocisteína Producto intermedio: cristationina Tirosina Fenilalanina Coenzima biopterina (fenilcetonuria) Prolina Arginina Producto intermedio: glutamato-γ-semialdehido Producto intermedio: ornitina AMINOÁCIDO PRECURSOR RASGOS DISTINTIVOS DE CADA VÍA Alanina Piruvato Por trasaminación Glutamato α-cetoglutarato Por aminación reductora Por transaminación Glutamina Productos: ADP + Pi Aspartato Oxalacetato Asparagina Aspartato y glutamina Productos: AMP + Ppi Serina 3-fosfo-D-glicerato Glicina Producto intermedio: fosfoserina Producto intermedio: hidroxipiruvato Requiere 5,10-metilentetrahidrofolato Requiere THF Producto intermedio: glioxilato Metionina Homocisteína Requiere 5-metiltetrahidrofolato Requiere betaína Cisteína Serina y homocisteína Producto intermedio: cristationina Tirosina Fenilalanina Coenzima biopterina (fenilcetonuria) Prolina Arginina Producto intermedio: glutamato-γ-semialdehido Producto intermedio: ornitina

Precursores Amidación por la glutamina-sintetasa Reducción a ácido glutámico-g-semialdehído Ciclación espontánea Reducción a prolina α-cetoglutarato Glutamato Glutamina Prolina Arginina Amidación por la glutamina-sintetasa Aminación reductora mediante la ácido glutámico-deshidrogenasa Br. Verónica Palacios Principios de Bioquímica. Lehninger, 4ta edición.

Principios de Bioquímica. Lehninger, 4ta edición. Precursores 3-Fosfoglicerato Serina Glicina Cisteína Br. Verónica Palacios Principios de Bioquímica. Lehninger, 4ta edición.

Vía fosforilada: 3 pasos Síntesis de Serina Vía fosforilada: 3 pasos Oxidación Transaminación a 3-fosfoserina Hidrólisis a serina A partir de la glicina. Por eliminación de un átomo de carbono por la serina hidroximetiltransferasa 1 2 3 Aminotransferasa Fosfoglicerato-deshidrogenasa Fosfoserina-fosfatasa Br. Verónica Palacios Principios de Bioquímica. Lehninger, 4ta edición.

Precursores A partir de la serina y del aminoácido esencial metionina El inverso de la síntesis de serina 3-Fosfoglicerato Serina Glicina Cisteína CO2 + NH4+ 5,10-Metilenotetrahidroxifolato Glicina-sintasa Br. Verónica Palacios Principios de Bioquímica. Lehninger, 4ta edición.

Cisteína Pasos principales Activación de metionina y formación de homocisteína Condensación de serina con homocisteína para formar cistationina Hidrólisis por la cistationasa para formar cisteína y homoserina. Br. Verónica Palacios

Principios de Bioquímica. Lehninger, 4ta edición. Precursores Oxalacetato Aspartato Asparagina Metionina Lisina Treonina Isoleucina Amidación Piruvato Alanina Valina Leucina Isoleucina Br. Verónica Palacios Principios de Bioquímica. Lehninger, 4ta edición.

+ Precursores Fosfoenolpiruvato Eritrosa 4-Fosfato Fenilalanina Tirosina Triptófano + Fenilalanina-hidroxilasa Fenilcetonuria Br. Verónica Palacios Principios de Bioquímica. Lehninger, 4ta edición.

Precursores α-cetoglutarato Glutamato Glutamina, prolina, arginina 3-Fosfoglicerato Serina Glicina, cisteína Oxalacetato Aspartato Asparagina, metionina Piruvato Alanina Fenilalanina Tirosina

Biosíntesis de los aminoácidos Dos aminoácidos esenciales, la metionina y la arginina, se incluyen en la lista de aminoácidos no esenciales. Los seres humanos pueden sintetizar ambos bajo ciertas condiciones. La metionina se sintetiza si la dieta contiene homocisteína; la arginina puede sintetizarse, por ejemplo, en el ciclo de la urea, pero no puede fabricarse en cantidades suficientesen los animales jóvenes, para los que resulta esencial.

RESUMEN El exceso del grupo amino se excreta en forma de urea el clico de la urea consta de 5 reacciones y esta regulada principalmente por la carbamoil fosfato sintetasa I La glutamato deshidrogenasa actúa en una importante intersección de los metabolismo de carbono y nitrógeno. Y en los animales se encuentra en las mitocondrias. Aminoacidos no esenciales: Alanina, Asparagina, Aspartato, glutamato y serina Aminoacidos esenciales: Histidina, Leucina,valina, isoleucina, lisina, metionina, treonina, fenialanina y triptofanio

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