METABOLISMO DE LOS AMINOÁCIDOS. 1.- Esquema General del Metabolismo de Aminoácidos. Proteínas de la dieta NH 3 + R – CH – COO - R – CH – COO - (Pool Metabólico.

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1 METABOLISMO DE LOS AMINOÁCIDOS

2 1.- Esquema General del Metabolismo de Aminoácidos. Proteínas de la dieta NH 3 + R – CH – COO - R – CH – COO - (Pool Metabólico o Fondo Común) Digestión Proteínas endógenas Péptidos: Hormonas Glutatión Biosíntesis Proteínas Aminoácidos no esenciales no esenciales Transaminación CO 2 - Aminas biógenas y compuestos nitrogenados NO PROTEICOS α-Cetoácido NH 3 + Glucosa (gluconeogénesis) Cuerpos Cetónicos (cetogénesis) Lípidos (Lipogénesis) ATP (oxidación) Glutamina Urea(excretada) Descarboxilación Ciclo de la Urea Proteolisis Fijación Desaminación Ala, Asn Asp,Gln, Glu,Gli, Pro,Ser, His,Arg, Cis.

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

4 CATABOLISMO DE LOS AMINOÁCIDOS. CATABOLISMO DE LOS AMINOÁCIDOS. SALIDA DEL GRUPO CARBOXILO

5 .- DESCARBOXILACIÓN..- Durante la descarboxilación ocurre la perdida del grupo carboxilo en forma de CO 2 por efecto del calor, ácidos, bases fuertes o enzimas Descarboxilasas..- Se generan diversas aminas biógenas con importantes funciones biológicas.. CO 2 L- Histidina Histamina + CO 2 Histidina descarboxilasa

6 CATABOLISMO DE LOS AMINOÁCIDOS. CATABOLISMO DE LOS AMINOÁCIDOS. SALIDA DEL GRUPO ANIMO

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

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

9 .- TRANSAMINACIÓN. NH 3

10 .- TRANSAMINACIÓN.

11 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 Transaminasas de Interés Clínico.

12 .- DESAMINACIÓN. Desaminación Oxidativa No oxidativa.- DESAMINACIÓN OXIDATIVA. Reacción mitocondrial (hígado y riñón) que consiste en la eliminación del grupo amino del L-glutamato formado en las reacciones de transaminación. Es el paso inicial de salida del amoniaco (NH4) del cuerpo. 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.

13 .- DESAMINACIÓN OXIDATIVA.

14 .- DESAMINACIÓN NO OXIDATIVA..- L- serinaPiruvato + NH 4 Piridoxal fosfato Serina deshidratasa (PLP).- L- treoninaα-Cetobutirato + NH 4 Piridoxal fosfato Treonina deshidratasa.- L- glutamina + H 2 O L-glutamato + NH 4 Glutaminasa.- A.A. + O 2 + H 2 0 α-Cetoácido + H 2 O 2 + NH 4 Oxidasas específicas

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

16 GDH TRANSAMINACIONDESAMINACION OXIDATIVA ELIMACION DEL AMONIO Aminoácido  cetoglutarato Glutamato  cetoácido NADH + H + NAD + NH 4 + +.- TRANSDESAMINACIÓN. Es el mecanismo general de la desaminación de los aminoácidos.

17 DESTINO DEL AMONIO El amonio (NH 4 ) es “Tóxico”Tóxico

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

19 TRANSPORTE DEL AMONIO MÚSCULO NH 4 + UREA GlutamatoAlanina Glutamina Hígado Glutaminas a MÚSCULO y otros TEJIDOS

20 CICLO DE LA UREA Localización Mitocondrias y citoplasma de las células del Hígado Ecuación General NH 4 + + HCO 3 - + Aspartato + 3ATP  Urea + Fumarato + 2ADP+2Pi + AMP+PPi

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22 REGULACION DEL CICLO DE LA UREA Regulación a corto plazo Regulación a largo plazo Carbamil fosfato sintetasa I (+) N-Acetil glutamato Biosíntesis de las enzimas del ciclo (+) Aumento proteínas de la dieta (+) Aumento degradación proteínas endógenas (Inanición )

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

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

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: CO 2 y NH 3

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

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

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 OTROS A.A. GLUTAMINA GLUCOSA Hígado

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

32 GLUCOGÉNICOS GLUCOGÉNICOS Y CETOGÉNICOS AsparaginaArgininaIsoleusinaLeucina CisteínaAspartatoFenilalaninaLisina GlutaminaGlutamatoTirosinaTriptófano HistidinaGlicina ProlinaMeteonina TreoninaSerina AlaninaValina CLASIFICACIÓN DE LOS AMINOÁCIDOS SEGÚN EL DESTINO DE SU ESQUELETO CARBONADO.

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  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. BALANCE NITROGENADO = NITROGENOc – NITROGENOe NITROGENOc = gramos de proteína/ 6,25 NITROGENOe = [urea orina (g/l) x Orina 24horas (l) x 0,46] + 4g

37 METABOLISMO CARBO-PROTEICO