METABOLISMO DE LOS AMINOÁCIDOS

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1 METABOLISMO DE LOS AMINOÁCIDOS

2 Aminas biógenas y compuestos nitrogenados NO PROTEICOS
1.- Esquema General del Metabolismo de Aminoácidos. Proteínas de la dieta Péptidos: Hormonas Glutatión Proteínas endógenas Digestión Biosíntesis Proteínas Proteolisis Ala, Asn Asp,Gln, Glu,Gli, Pro,Ser, His,Arg, Cis. NH3+ R – CH – COO- (Pool Metabólico o Fondo Común) Aminoácidos no esenciales Transaminación CO2- Glutamina Aminas biógenas y compuestos nitrogenados NO PROTEICOS Fijación NH3+ Descarboxilación Desaminación Ciclo de la Urea α-Cetoácido Glucosa (gluconeogénesis) Cuerpos Cetónicos (cetogénesis) Lípidos (Lipogénesis) ATP (oxidación) Urea (excretada)

3 CATABOLISMO DE LOS AMINOÁCIDOS.
¿ Cuando el cuerpo degrada los aminoácidos? 1.- Cuando los aminoácidos producto de la renovación proteica no son requeridos para la síntesis de las nuevas proteínas. 2.- Cuando hay una dieta rica en proteína y los aminoácidos exceden a las necesidades corporales. 3.- Durante un ayuno prolongado o no haya carbohidratos disponibles.

4 CATABOLISMO DE LOS AMINOÁCIDOS. SALIDA DEL GRUPO CARBOXILO

5 .- DESCARBOXILACIÓN. .- Durante la descarboxilación ocurre la perdida del grupo carboxilo en forma de CO2 por efecto del calor, ácidos, bases fuertes o enzimas Descarboxilasas . .- Se generan diversas aminas biógenas con importantes funciones biológicas.. CO2 L- Histidina Histamina + CO2 Histidina descarboxilasa

6 CATABOLISMO DE LOS AMINOÁCIDOS.
SALIDA DEL GRUPO ANIMO

7 .- TRANSAMINACIÓN. En las reacciones de transaminación ocurre la transferencia del grupo amino desde un a-aminoácido dador a un a-cetoácido aceptor. Las enzimas que catalizan estas reacciones se denominan TRANSAMINASAS o AMINOTRANSFERASAS. Las transaminasas usan como coenzima al Fosfato de Piridoxal ( Vit B6 ) Fosfato de Piridoxal E: Transaminasa R R α-Cetoácido + α-Aminoácido α-Aminoácido + α-Cetoácido (exceso) (déficit)

8 .- TRANSAMINACIÓN. Todos los aminoácidos (excepto lisina y treonina) participan en reacciones de transaminación con tres α-cetoácidos: GPT .- Piruvato Alanina ALT GOT .- Oxalacetato Aspartato AST GDH .- α-Cetoglutarato Glutamato .- GPT (Glutámico piruvato transaminasa) o ALT ( Alanina aminotransferasa) .- GOT ( Glutámico oxalacetico transaminasa) o AST (Aspartato aminotransferasa) .- GDH (Glutamato deshidrogenasa)

9 .- TRANSAMINACIÓN. NH3 NH3 NH3 NH3

10 .- TRANSAMINACIÓN.

11 Transaminasas de Interés Clínico.
.- TRANSAMINACIÓN. Transaminasas de Interés Clínico. Infarto de Miocardio  Glutámico Oxalacetico Transaminasa (GOT) o Aspartato aminotransferasa (AST) Afecciones Hepáticas  Glutámico Pirúvico Transaminasa (GPT) o Alanina aminotransferasa (ALT) Relación Normal: GOT/GPT = 1  Cociente de Ritis Hepatitis alcohólicas c/necrosis de tejido: GOT/GPT> 1

12 .- DESAMINACIÓN OXIDATIVA.
No oxidativa Desaminación .- DESAMINACIÓN OXIDATIVA. Reacción mitocondrial (hígado y riñón) que consiste en la eliminación del grupo amino del L-glutamato formado en las reacciones de transaminación. Catalizada por la L-Glutamato deshidrogenasa (GDH) o (GLUD). La GDH emplea como coenzimas al NAD+ o al NADP+ ATP y GTP inhiben la enzima, ADP y GDP la activan alostéricamente. Es el paso inicial de salida del amoniaco (NH4) del cuerpo.

13 .- DESAMINACIÓN OXIDATIVA.

14 .- DESAMINACIÓN NO OXIDATIVA.
Serina deshidratasa (PLP) L- serina Piruvato + NH4 Piridoxal fosfato Treonina deshidratasa .- L- treonina α-Cetobutirato + NH4 Piridoxal fosfato Glutaminasa L- glutamina + H2O L-glutamato + NH4 Oxidasas específicas A.A. + O2 + H α-Cetoácido + H2O2 + NH4

15 .- TRANSDESAMINACIÓN. .- La transdesaminación es una transaminación acoplada a la desaminación del L-Glutamato. .- Acción de muchas Aminotransferasas mas la L-Glutamato deshidrogenasa.

16 Es el mecanismo general de la desaminación de los aminoácidos.
.- TRANSDESAMINACIÓN. TRANSAMINACION DESAMINACION OXIDATIVA Aminoácido a-cetoglutarato NADH + H+ NH4+ + GDH NAD+ a-cetoácido Glutamato ELIMACION DEL AMONIO Es el mecanismo general de la desaminación de los aminoácidos.

17 El amonio (NH4) es “Tóxico”
DESTINO DEL AMONIO El amonio (NH4) es “Tóxico”

18 .- Clasificación de los animales según la excreción del Nitrógeno.
DESTINO DEL AMONIO .- Clasificación de los animales según la excreción del Nitrógeno.

19 TRANSPORTE DEL AMONIO Alanina Glutamato Glutamina Hígado NH4+
MÚSCULO NH4+ UREA Glutamato Alanina Glutamina Hígado Glutaminasa MÚSCULO y otros TEJIDOS

20 Mitocondrias y citoplasma de las células del Hígado
CICLO DE LA UREA Localización Mitocondrias y citoplasma de las células del Hígado Ecuación General NH4+ + HCO3- + Aspartato + 3ATP  Urea + Fumarato + 2ADP+2Pi + AMP+PPi

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22 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

23 Conexión entre el Ciclo de la Urea y el Ciclo de Krebs

24 BALANCE ENERGÉTICO DEL CICLO DE LA UREA
Formación de Carbamil fosfato: ATP Ingreso de Aspartato: 1 ATP AMP + PPi ATP Fumarato: en Ciclo Krebs 1NADH ,5 ATP Total : - 4ATP + 2,5 ATP = -1,5 ATP

25 Importancia DEL CICLO DE LA UREA
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

26 METABOLISMO DE LA GLUTAMINA.
¿Por qué Glutamina? GLUTAMINA: un compuesto rico en Nitrógeno, no tóxico y neutro por lo que atraviesa con facilidad las membranas celulares.

27 BIOSINTESIS DE LA GLUTAMINA Regulación alostérica
(Induce) : a-cetoglutarato, ATP (Inhibe) : Carbamilfosfato, Glutamina. Regulación alostérica

28 DEGRADACIÓN DE LA GLUTAMINA
¿Por qué o cuándo? .- Necesidad de GLUCOSA ( gluconeogenesis) .- Síntesis de otros aminoácidos ( aminación y transaminación)

29 DEGRADACIÓN DE LA GLUTAMINA
GLUCOSA GLUTAMINA Hígado GLUTAMINA GLUCOSA OTROS A.A.

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31 DESTINO DEL ESQUELETO CARBONADO DE LOS A.A.
GLUCOGÉNICOS GLUCOCETOGÉNICOS

32 CLASIFICACIÓN DE LOS AMINOÁCIDOS SEGÚN EL DESTINO DE SU ESQUELETO CARBONADO.
GLUCOGÉNICOS GLUCOGÉNICOS Y CETOGÉNICOS Asparagina Arginina Isoleusina Leucina Cisteína Aspartato Fenilalanina Lisina Glutamina Glutamato Tirosina Triptófano Histidina Glicina Prolina Meteonina Treonina Serina Alanina Valina

33 PANORAMA DE LA BIOSINTESIS DE AMINOÁCIDOS .

34 RECAMBIO PROTEICO Mecanismo a través del cual por un lado se degradan las proteínas endógenas hasta sus aminoácidos constituyentes (proteólisis) y por otro lado se utilizan estos aminoácidos junto con los obtenidos  de la dieta (digestión) para formar nuevas proteínas en base a las necesidades del momento. .- Es IMPRESCINDIBLE para el mantenimiento de la vida, siendo la principal causa del consumo energético en reposo (15% a 20% del consumo metabólico basal). .- Como el SISTEMA NERVIOSO y LOS LEUCOCITOS DE LA SANGRE no pueden consumir otro nutriente que no sea GLUCOSA, el organismo puede degradar las proteínas de nuestros tejidos menos vitales para obtenerla. .- Las proteínas de la dieta se usan, principalmente para la formación de nuevos tejidos o para el reemplazo de las proteínas presentes en el organismo, la llamada FUNCIÓN PLASMÁTICA.

35 RECAMBIO PROTEICO. PROTEOLISIS
VIDA MEDIA DE UNA PROTEÍNA: o tiempo de vida metabólico es el tiempo necesario para se degrade el 50% de una cantidad específica de una proteína  Proteínas de vida media corta (Enzimas reguladoras y limitantes)  Proteínas de vida larga (Estructurales) ¿POR QUÉ EL RECAMBIO PROTÉICO? .- CONTROL DE CALIDAD .- REGULACIÓN DE ETAPAS METABÓLICAS .- ADAPTACIÓN CELULAR .- MECANISMOS FISIOLOGICOS .- PROCESOS PATOLÓGICOS

36 BALANCE NITROGENADO = NITROGENOc – NITROGENOe
NITROGENOc = gramos de proteína/ 6,25 NITROGENOe = [urea orina (g/l) x Orina 24horas (l) x 0,46] + 4g El balance nitrogenado es un concepto muy usado para calcular las necesidades nitrogenadas, de proteínas, de las personas sanas, así como para realizar ciertas aplicaciones específicas, por ejemplo, para ajustar la nutrición en pacientes hospitalizados con grandes pérdidas nitrogenadas, como grandes quemados, polifracturados.

37 Metabolismo carbo-proteico