Metabolismos de los compuestos nitrogenados

Presentación del tema: "Metabolismos de los compuestos nitrogenados"— Transcripción de la presentación:

1 Metabolismos de los compuestos nitrogenados
Digestión de las proteínas Recambio proteico Mecanismos generales de degradación de aminoácidos Destoxificación y excreción de amonio Ciclo de la urea

2 Digestión de proteínas
La mayoría de los aminoácidos ingeridos en la dieta de los vertebrados, se hallan principalmente en forma de proteínas. Los aminoácidos sólo pueden incorporarse a las rutas metabólicas en forma libre  son hidrolizados  primeramente por enzimas proteolíticas en el tracto intestinal. Enzimas son secretadas por el estómago, páncreas e intestino delgado. Digestión de proteínas

3 La digestión de proteínas comienza en el estómago
La entrada de proteínas al estómago estimula la secreción de gastrina (estimula la formación de HCl) Esta acidez actúa como un antiséptico y mata a la mayoría de los entes patógenos Las proteínas globulares se desnaturalizan a pHs ácidos hidrólisis de proteína sea más accesible

4 En el estomago: la pepsina (MW 33kD), de una sola cadena, es secretada en forma de su zimógeno  pepsinógeno (MW 40kD) por las células de la mucosa gástrica. El pepsinógenose convierte en pepsina por el corte (catalizado por la misma enzima)  La pepsina hidroliza los enlaces en los que intervienen aminoácidos aromáticos, aunque también lo hace donde hay Met y Leu. El producto de la catálisis de esta enzima son péptidos de tamaño variable y algunos aminoácidos libres proceso que es favorecido por el pH ácido del jugo gástrico Un zimógeno o proenzima es un precursor enzimático inactivo, es decir, no cataliza ninguna reacción como hacen las enzimas.

5 A medida que los contenidos ácidos del estómago pasan al intestino delgado:
La síntesis de la hormona secretina comienza Estimula al páncreas para secretar bicarbonato en el intestino delgado para neutralizar a un pH 7.0. La entrada de los aminoácidos en la parte superior del intestino (duodeno) libera la hormona colecistocinina Estimula la liberación de muchas enzimas pancreáticas  (actividad catalítica 7-8 pH) El jugo pancreático secretado al intestino delgado aporta los zimógenos tripsina, quimotripsina, tripsinógeno, carboxipeptidasas A y B y elastasa.

6 La acción de la pepsina en el estómago
La acción de las proteasas  pancreáticas las proteínas se convierten en péptidos cortos de diversos tamaños y aminoácidos libres.

7 Los aminoácidos libres resultantes
Los péptidos: se degradan para dar aminoácidos libres por acción de las peptidasas de la mucosa intestinal Los aminoácidos libres resultantes son excretados al torrente sanguíneo de ahí alcanzan el hígado en donde tiene lugar la mayoría del metabolismo ulterior su degradación.

8 Resumen:

9 Recambio proteico

10 Las proteínas se pueden eliminar porque:
Recambio proteico Las proteínas se pueden eliminar porque: Contienen errores, modificaciones o alteraciones que las hacen disfuncionales Es un sistema del control de la calidad ineficaz : tanto proteínas normales como modificadas se degradan y se sustituyen aleatoriamente Constituyen un cambio para la adaptación celular a las modificaciones de las condiciones ambientales Este proceso se lleva dentro de la célula

11 Remodela los tejidos durante el crecimiento
Reparación de órganos dañados Elimina proteínas plegadas inadecuadamente, dañadas o mutadas Alrededor del 30% de las proteínas son defectuosas, por lo que el recambio proteico es necesario para tener una buena funcionalidad en el organismo. El gasto energético para realizar el recambio proteico es alrededor del 15%

12 Proteínas reguladoras que tienen un recambio
minutos Ornitina descarboxilasa (implicada en la síntesis de poliaminas) Horas Hidroximetil-glutril-CoA reductasa (enzima reguladora en la síntesis del colesterol)

13 Tejidos Esófago, estómago y el intestino delgado
Tienen un recambio proteico elevado: Por su actividad secretora y rápido desplazamiento y muerte de las células de la mucosa del tracto gastrointestinal Esófago, estómago y el intestino delgado Tiene una alto recambio proteico : Facilita su adaptación a cambios tales como las alteraciones en la ingesta de nutrientes. El hígado Tiene un recambio proteico demasiado bajo comparado con los anteriores Tejidos muscular cardiaco y esquelético

14 En un niño prematuro la síntesis proteica es dos veces mayor a la de un niño de prescolar,
Y de tres a cuatro veces mayor en un adulto Recambio proteico más elevado ocurre en la vida fetal: +Crecimiento +Remodelación tisular Una persona de 60 kg de peso, consume 100 g de proteínas durante el día y , puesto que tiene un balance nitrogenada normal, excretara una cantidad equivalente de productos nitrogenados terminales

15 Proteasas intracelulares y lugares de recambio
La mayor parte de la proteínas se utilizan intracelularmente (se recambia dentro de la célula) 1° proteasas intracelulares que se caracterizaron fueron las que se encuentran en los lisosomas Las proteínas se degradan en todos los compartimentos Enzimas proteolíticas en todas las partes de la célula.

16 Lisosomas son bolsas de enzimas digestivas que contienen:
Células eucariotas se han encontrado proteasas (citosol) NEUTRAS Grande, y de múltiples subunidades Aun mas grande, dependiente del ATP PROTEASOMA Dos proteasas activadas por Ca2+ CALPAÍNAS Lisosomas son bolsas de enzimas digestivas que contienen: Proteasas Nucleasas Lipasas Enzimas de degradación de hidratos de carbono CATEPSINAS Proteasas lisosomicas Diseñadas para actuar en un medio ácido.

17 Señales bioquímicas para el recambio
En la actualidad hay 4 características estructurales a las que se les considera factores determinantes de la tasa de recambio: Ubiquitinización Oxidación de determinados residuos catalizada por metales Secuencias PEST Determinados residuos N-terminales

18 Ubiquitinización Se encuentra en todas las células eucariotas
UBIQUITINA Es una proteína pequeña y termoestable Experimenta una reacción dependiente de ATP con las proteínas Se condensa los residuos de glicina C-terminales (de la ubiquitina) con grupos amino de la lisina (de la proteína objetivo) Proteínas se degradan poco después por el proteosoma Se encuentra en todas las células eucariotas “Beso de la muerte”

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20 Oxidación de determinados residuos catalizada por metales
Condiciones que generan radicales de oxigeno El Fe2+ y OH son reactantes esenciales en este proceso Muchas proteínas presentan una oxidación mixta Son los mas susceptibles a la oxidación Los residuos de lisina, arginina y prolina Estas modificaciones marcan a las proteínas para su posterior degradación por las proteasas citosólicas. La acumulación de proteínas con daños oxidativos contribuyen al envejecimiento celular

21 Secuencias PEST El estudio de las secuencias de aminoácidos de las proteínas de vida corta indica que prácticamente todas las proteínas que contienen 1 o mas regiones con abundante: Prolina Glutamato Serina Treonina Son muy pocas las proteínas de vida larga que contiene esta región Aumenta su labilidad metabólica Forman parte de un esquema de reconocimiento para los sistemas enzimáticos que degradan las proteínas de vida corta

22 Determinados residuos N-terminales
Los experimentos con bacterias han revelado que la semivida intracelular de una determinada proteína varia considerablemente en función de la identidad de su residuo aminoácido N-terminal Determinados residuos N-terminales Vida metabólica corta Phe Leu Trp Lys Arg Vida más prolongada Proteínas con otros amino terminales