bioqumica bloque 3
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Tablas y mapas conceptuales
Autor: Maestro en CienciasAutor: Maestro en CienciasBioquBioquíímicas Genaro Matus Ortegamicas Genaro Matus Ortega
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Generalidades de los lípidos
• Los lípidos son sustancias biológicassolubles en solventes orgánicos, peroescasamente solubles en el agua (atemperatura ambiente).
• Pertenecen a este grupo moléculas tandiversas como las grasas, los aceites,algunas vitaminas y hormonas, así comotodos los componentes no proteicos de lasmembrana.
• En general, toda biomolécula que no seasoluble en agua se dice que es lípido.
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Clasificación general de los lípidos
• Los lípidos pueden clasificarse en dos grandesgrupos:
• Lípidos saponificables. Se llaman así pues sehidrolizan en soluciones alcalinas, produciendoésteres de ácidos grasos.
• Aquí se incluyen los acilgliceroles, losfosfoacilgliceroles, los esfingolípidos y las ceras.
• Lípidos no saponificables: no sufren hidrólisisalcalina. Aquí se clasifican los terpenos, losesteroides y las prostaglandinas, así como loscompuestos derivados con éstos.
NaOH
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La saponificación de las grasas
• En el proceso de saponifición, cada ésteres hidrolizado en una reacción catalizadapor NaOH para producir glicerol yjabones.
• En la antigüedad, los jabones sepreparaban hirviendo las grasasanimales con cenizas de madera, lascuales contenían lejía (NaOH).
• Este tipo de jabones ha sidoreemplazado por los detergentessintéticos que no forman precipitados enagua dura y no dejan residuos o costrasen los accesorios de baño, como lohacen las sales sódicas de los ácidosgrasos.
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Funciones asociadas a los lípidos
• Los TAGS son la principal fuente de reserva de energía de animales.
• Componentes estructurales de las membranas plasmáticas. Fosfoglicéridos y esfingolípidos.
• Sustancias de reserva. Sólo los triacilglicéridos pueden tomar ésta función.
• Estructuras cobertoras. Las ceras de las superficies de las plantas desempeñan funciones deimpermeabilización y protección, disminuyendo las tasas de perdida de agua por la tenso-evapo-transpiración.
• Mensajeros químicos. Hormonas esteroideas (como la cortisona, la progesterona y latestosterona); además de que son parte de algunas vitaminas, como la D. Otras moléculas señallipídicas son las prostaglandinas.
• Solubilizadores de grasa: Los ácidos biliares.
• Pigmentos que absorben la luz. Por ejemplo, los carotenos o las partículas de retinal.
• Cofactores de enzimas. La vitamina A, K y el tocoferol (también conocida como hormona de la“fertilidad”).
• Como transportadores de electrones. Por ejemplo las quinonas, que desempeñan un papelimportante en la fosforilación oxidativa y en la fotofosforilación tilacoidal.
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Saponificableso
complejos
Saponificableso
complejos
NoSaponificables
osimples
NoSaponificables
osimples
AcilglicerolesAcilgliceroles
EsfingolípidosEsfingolípidos
FosfoglicerolesFosfogliceroles
CerasCeras
c/ácido graso saturadoc/ácido graso saturado
c/ácido graso insaturadoc/ácido graso insaturadociscis
transtrans
EsfingomielinaEsfingomielina
GlucoesfingolípidosGlucoesfingolípidos
GalactocerebrósidosGalactocerebrósidos
LactocerebrósidosLactocerebrósidos
GlucocerebrósidosGlucocerebrósidos
GangliosidosGangliosidos
TerpenosTerpenos
EstereoidesEstereoides
Prostanoides(eicosanoides)
Prostanoides(eicosanoides)
ProstaciclinasProstaciclinas
ProstaglandinasProstaglandinas
TromboxanosTromboxanos
LeucotrienosLeucotrienos
PGEPGE
PGAPGA
PGDPGD
PGHPGH
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Metabolismo de Lípidos
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Enlace éster-COO-C
Enlace éster-COO-C
Formación de fosfoglicéridos
PO4PO4
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Fosfolípidos
Los ácidos grasos con 16 y 18 carbonos son los que más predominan.
Existe una preferencia por que se localicen ácidos grasos saturados en la posición 1 einsaturados en la posición 2.
El tercer grupo hidroxilo del glicerol se encuentra esterificado con el ácido fosfórico.
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Ácidos grasos saturadosNo. decarbonos:
Nombre común: Nombresistemático:
Símboloabreviado:
Estructura:
2 Ácido acético Ácido etanoico 2:0 CH3COOH
4 Ácido butírico Ácido butanoico 4:0 CH3(CH2)2COOH
6 Ácido caprílico Ácido hexanoico 6:0 CH3(CH2)4COOH
8 Ácido caproico Ácido octanoico 8:0 CH3(CH2)6COOH
10 Ácido cáprico Ácido decanoico 10:0 CH3(CH2)8COOH
12 Ácido láurico Ácido-n-dodecanoico
12:0 CH3(CH2)10COOH
14 Ácido mirístico Ácido-n-tetradecanoico
14:0 CH3(CH2)12COOH
16 Ácido palmítico Ácido-n-hexadecanoico
16:0 CH3(CH2)14COOH
18 Ácido esteárico Ácido-n-octadecanoico
18:0 CH3(CH2)16COOH
20 Ácido araquídico Ácido-n-eicosanoico
20:0 CH3(CH2)18COOH
24 Ácido lignocérico Ácido-n-tetracosanoico
24:0 CH3(CH2)22COOH
Precursor
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Ácidos grasos insaturadosNo. decarbonos:
Nombre común: Nombre sistemático: Símboloabreviado:
Estructura:
16 Ácidopalmitoleico
Ácido-cis-9-n-hexadecenoico
16:1D9 CH3(CH2)5CH=CH(CH2)7COOH
18 Ácidooleico
Ácido-cis-9,-n-octadecenoico
18:1D9 CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH
18 Ácidolinoleico
Ácido-cis,cis-n-octadecadienoico
18:2D9,12 CH3(CH2)4CH=CH-CH2CH=CH(CH2)7COOH
18 Ácidolinolénico
Ácido cis,cis,cis-n-octadecatrienoico
18:3D9,12,15 CH3-CH2-CH=CH-CH2-CH=CH-CH2CH=CH(CH2)7COOH
20 Ácido araquidónico Ácido cis,cis,cis,cis-5,8,11,14-n-icosatetranoico
20:3D5,8,11,14 CH3-(CH2)4-CH=CH-CH2-CH=CH-CH2-CH=CH-CH2CH=CH(CH2)3COOH
Los ácidos grasos insaturados predominan sobre los saturados particularmente en las plantas superiores y enlos animales que habitan en lugares de temperaturas bajas.
Tienen puntos de fusión más bajos que los saturados de la misma longitud de cadena.
Ac. Grasoesencial
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Compara los lípidos de tu dieta
% de ácidosgrasos saturados
% de ácidosgrasos insaturados
Fuente: C4-C12 C14 C16 C18 C16 + C18
Aceite decanela
- - 5 1 94
Aceite de oliva 2 2 13 3 80
Mantequilla 10 11 29 10 40
Grasa bovina 2 2 29 21 46
Aceite de coco 60 18 11 2 8
Aceite de maíz - 2 10 3 85
Aceite depalma
- 2 40 6 52
Aceite de nuezmoscada
7 90 3 - -
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Movimientos internos de las membranas
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Mosaico fluido y balsas lipídicas
A Intracellular space or cytosolB Extracellular space or vesicle/Golgi apparatus lumen Non-raft membrane1.Lipid raft2.Lipid raft associated transmembrane protein3.Non-raft membrane protein4.Glycosylation modifications (on glycoproteins and glycolipids)5.GPI-anchored protein6.Cholesterol7.Glycolipid
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Aceites y grasas sólidas
• Las propiedades de los triacilglicerolesestán determinadas por la naturaleza desus ácidos grasos componentes y sedividen en aceites (líquidos) o grasas(sólidos).
• El estado de agregación de las grasasestá de acuerdo con la longitud de suscadenas o con su grado de saturación.
• Los triacilgliceroles son hidrofóbicos yno forman micelas.
☞ Las dobles ligaduras en las colashidrocarbonadas reducen el punto defusión de las grasas.
Las grasas se dividen en animales y vegetales, yconsiderando la consistencia que tienen a temperaturaambiente: se les llama sebos si son sólidas, mantecas sitienen una consistencia semisólida y aceites si las grasasson líquidas
Nivel macroscópico
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Fosfatidilcolina
Fosfatidiletanolamina
Fosfatidilglicerol
Fosfatidilinositol
Fosfatidilserina
RadicalFosfatidil
Cardiolipina
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Degradación de fosfolípidos
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Formación deacilgliceroles
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Los esfingolípidos
• Esta clase de lípidos está representadapor tres subclases:
• Las ceramidas,
• Las esfingomielinas y
• Glucoesfingolípidos.
• La molécula fundamental es un aminoalcohol que contiene una cadena largade 18 carbonos llamada esfingosina, enlugar del glicerol.
• La esfingosina tiene dos gruposfuncionales (amino e hidroxilo) quepueden ser modificados para formardiversos esfingolípidos.
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Plasmalógenos, esfingolípidos y esfingomielinas
• Los plasmalógenos son glicerofosfolípidos enlos que la posición 1 del glicerol fosfato estácombinado con un alcohol de cadena largamediante una unión tipo éter.
• Los esfingolípidos son lípidos complejosderivados de esfingosina (un alcoholinsaturado), el que se une con un ácido grasode cadena larga por medio de un enlace amidapara formar una ceramida.
• Las esfingomielinas contienen una ceramidaesterificada con fosforilcolina ofosforiletanolamina.
H
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Panorámica general:
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Principales lípidos membranales:
Lípido: Estructura:
Ácidos grasos Cadena hidrocarbonada que posee un grupo COOH extremo.
Triglicéridos Glicerol + ácidos grasos esterificados (R-CO-O-). Derivado del ác. Fosfatídico.
Fosfoglicéridos Glicerol-1-fosfato + 2 ácidos grasos de cadena larga (3, saturado y 2, insaturado).Derivados del ácido fosfatídico, (L-glicerolfosfato esterificado con dos ácidosgrasos).
Esfingolípidos Toma como base la esfingosina (de 18 C) en lugar del glicerol.
Ceramida Esfingosina + ácido graso de cadena larga. Unidad básica de esifngolípidos.
Esfingomielinas Contienen una ceramida esterificada con fosforilcolina o fosforiletanolamina.
Plasmalógenos Glicerofosfolípidos en los que la posición 1 del glicerol fosfato está combinado conun alcohol de cadena larga mediante una unión tipo éter
Glucolípidos Ceramida + azúcar. Pueden ser cerebrósidos o gangliósidos (más complejos).
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Lípidos de reservaGlicerol + ácido grasoACILGLICEROLES
Hormonas localesÁcidos grasos de 20C con anillode de 5 C
PROSTAGLANDINAS
Componente de hormonas,precursores de ácidos biliares
Derivados delciclopentanoperhidrofenantreno
ESTEROLES
Componente esencial de frutasUnidades de isoprenoTERPENOS
Cara externa de la membranacelular de tejido cerebral (soma yaxones)
Ceramida + ac. siálicoGANGLIÓSIDO
Tejido no nerviosoCeramida + glucosaGLUCOCEREBRÓSIDO
Membrana plásmática de célulasnerviosas
Ceramida + galactosaGALACTOCEREBROSIDO
Membran plasmática de célulasanimales (axones de neuonascon mielina)
Ceramida + fosfoetanolamina,fosfocolina
ESFINGOMIELINAS
Componente de membrana decélulas animales y vegetales
Esfingosina + ácido graso =ceramida
ESFINGOLÍPIDOS
Componentes de membranaplasmática
- Glicerol ácido
- ácido graso fosfatídico
- fosfato
- Compuesto serina,colina
con grupo etanolamina
hidroxilo inositol
FOSFOACILGLICEROLES
¿Dónde se encuentran?COMPONENTESTIPO DE LÍPIDO
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DERIVADOS ISOPRENO
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Diversidad de terpenos
2-metil-1,3-butadieno2-metil-1,3-butadieno
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Esteroides importantes
• Los esteroides más importantes son elcolesterol y sus derivados:
• los ácidos biliares (derivados del colano)
• las hormonas esteroidales –estrógenos,progestágenos, glucocorticoides,mineralcorticoides y andrógenos–
la vitamina D o Calcitriol (no espropiamente un esteroide, pero deriva delcolesterol).
• Los terpenos son polímeros de dos o másunidades de isopreno, que pueden serlineales o cíclicos, con dobles enlaces transen su mayoría.
Las vitaminas A (retinol), K, y elescualeno, pertenecen a este grupo.
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Derivados isopreno
Unidad: Característica:
Isopreno Unidad de 5 carbonos (2-metil-1,3-butadieno) que forma la base estructural de losterpenos.
Mevalonato Es el paso que controla la síntesis del colesterol; el exceso ejerce efecto alostéricosobre la HMGCoA red y bloquea la síntesis de más colesterol. Inhibido con estatiinas.
Isopentilpirofosfato
Es la unidad isoprenoide de todos los terpenos.
Escualeno Precursor del lanosterol, zimosterol y colesterol por oxidación, descarboxilación yreacomodo de electrones y grupos funcionales.
Leucotrienos Derivados del ácido araquidónico producidos en los leucocitos. Constrictores delmúsculo liso.
Carotenoides Derivados octaprenoides que forman los pigmentos vegetales.
Colesterol Precursor de hormonas sexuales y ácidos biliares.
Calcitriol (vit D) Producida en riñones que hidrolizan del 25-hidroxicolecalciferol. Regula en sangre losniveles de Ca2+ y PO4-3, incrementando la absorción de calcio en el tractogastrointestinal.
Colesterol = ciclopentanoperhidroxifenantreno
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Derivados del colesterolDerivado: Función asociada:
Progesterona Se sintetiza en el cuerpo lúteo. Actúa en la primera parte del ciclo menstrual, detiene loscambios endometriales que inducen los estrógenos y estimula los cambios madurativos,preparando la implantación del óvulo.
Pregnenolona Es el metabolito madre de las hormonas sexuales (estrógeno, testosterona), las hormonas delestrés (cortisona, cortisol). Se considera la “hormona de la juventud”.
Estradiol Se sintetiza en el cuerpo lúteo antes de la ovulación y estimula el engrosamiento delendometrio (secreción de moco) que reviste internamente el útero. Es una hormonamasculinizante.
Cortisol Segregado por la corteza suprarrenal humana. Es el esteroide más abundante en sangreperiférica. Acción glucocorticoide: regulando el metabolismo de azúcares, proteínas y grasas.acción mineralocorticoide: homeostasis del agua y los electrólitos.
Aldosterona Mineralocorticoide producido por la sección externa del glomérulo (corteza de la glándulasuprarrenal), actúa en la conservación Na+, secretan K+, incrementando la presión sanguínea. Esreducida en la Enfermedad de Addison e incrementada en el Síndrome de Conn.
Colatos Taurocolato y glicocolato. Derivados del colato, litocolato y desoxicolato con taurina o glicina.
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Ácidos y sales biliares
• Fundamentales para la solubilización, asimilación yexcreción del colesterol.
• Se consideran derivados estructurales del colano, de 24átomos de C, que se caracteriza por tener en el C17 unacadena alifática ramificada de 5 átomos de carbono.
• Son muy abundantes en la bilis.
• Los más característicos son el ácido cólico (en la figura dela derecha), el desoxicólico y el litocólico.
• Con gran frecuencia aparecen conjugados a losaminoácidos glicina y taurina.
• Así, el ácido cólico formará los ácidos taurocólico yglicocólico.
• Las sales biliares no son las sales de los ácidos biliares,sino las sales sódicas o potásicas de los ácidos taurocólicos(arriba) o glicocólicos (abajo).
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LeucotrienosLeucotrienos
• Los leucotrienos (LT) sonderivados del metabolismooxidativo del ácidoaraquidónico por la vía de la5-lipooxigenasa.
• Se producen en los leucocitos.
• Contienen tres enlaces doblesconjugados.
• Son constrictores sumamentepoderosos del músculo liso.
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Prostaglandina E1. El anillo de 5 lados escaracterístico de su clase.
Tromboxano A2. Los oxígenosse han adentrado en el anillo.
Leucotrieno B4. Note los tres dobleenlaces conjugados
Prostaciclina I2. El segundo anillo lo distingue de lasprostaglandinas.
Leucotrieno E4, un ejemplo de un leucotrieno"cisteinilo".
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CATABOLISMO
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Lipasa lingual (rompen 1 y 3)Lipasa pancreáticaFosfolipasa A, B, D y E
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Digestión de los lípidos
• El aumento del área y la solubilización sucedencuando en el duodeno, por efecto de lacolecistocinina.
• La colecistocinina desempeña una funcióndual:
• 1) Estimula la contracción de la vesícula biliarcon la consecutiva salida de sales biliares yotros lípidos, para formar micelas mixtas.
• Las micelas mixtas son diferentes a las gotitasemulsionadas (lipasa pancreática).
• 2) Estimula la secreción de carbonato.
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Cada vellosidad del intestino delgado consiste en células epiteliales y núcleos o centros de capilares ytejido conectivo.La parte apical externa de cada célula epitelial está recubierta de microvellosidades que forman los bordesen cepillo.Los ácidos grasos difunden a través de los bordes en cepillo hacia las células epiteliales. Allí, los ácidosgrasos se combinan con glicerol para formar triglicéridos que se agregan a lipoproteinas para formar losquilomicrones.Una vez liberados los quilomicrones circularán hacia el hígado y otros órganos para repartir lostriglicéridos.
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¿y las otras grasas?
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Circulación en torrente sanguíneo
• Los ácidos grasos son transportados por albúmina en la circulación portal.
• Los otros transportadores son denominados lipoproteínas:
• Las lipoproteínas principales que circulan en el plasma humano se clasifican conbase en su densidad en:
• Quilomicrones (el transportador de triglicéridos exógenos),
• Lipoproteínas de muy baja densidad (LMBD o VLDL),
• Lipoproteínas de baja densidad (LBD o LDLXX) y
• Lipoproteínas de alta densidad (LAD o HDL ✓)).
• La densidad de las lipoproteínas refleja la relación existente entre la cantidad delípidos y de proteínas.
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Resumen de transporte de lípidos:LIPOPROTEÍNA TRANSPORTA ORIGEN FUNCIÓN CARACTERÍSTICA Apo:
Quilomicrón TG exógenos. Intestinodelgado
Lleva los TG delintestino acirculación encapilares
Mayor tamaño ymenor densidad
Apo B-48, Apo A1y A2. Apo C-II yApo E
VLDL TG y colesterol. Hígado Lleva TG ycolesterolhepático aotros tejidos
Son las lipoprotde menortamaño.Sus remanentesson captados porel hígado y formalos LDL
Apo B-100. Apo C-I,II y III y Apo E
LDL Colesterol yésteres decolesterol
Catabolismode VLDL
Lleva colesterola tejidosextrahepáticos(malo).
Libera colesterol einhibe la HMG-CoA reductasa.
Apo B-100
HDL Colesterolhacia el hígado.
Hígado eintestinodelgado
Transporteinveso decolesterol(bueno)
LCAT esterifica elcolesterol.
Apo A-I, C-I y C
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Así de sencillo
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Analiza el ciclo
La falla de alguna lipoproteína se denomina dislipoproteinemiasdislipoproteinemias
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COLESTEROL
Dinámica endocítica
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Glucagon,epinefrina,
ACTH
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Lipólisis
• Los ácidos grasos almacenados en lostejidos son utilizados por la célula parala producción de energía enmagnitudes que varían de tejido atejido, así como del nivel metabólicodel organismo.
• Son los músculos, principalmente elcardiaco y esquelético, los que másdependen de los ácidos grasos comofuente de energía.
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Músculo e hígado
• La mayoría de los ácidos grasos que seoxidan en los tejidos provienen de lostriacilglicéridos del tejido adiposo, dedonde son liberados lipasa sensible ahormonas y son transportados en lacirculación como complejos albúmina-ácidos grasos.
• Al llegar al hígado y a las células de otrostejidos, el ácido graso es activado en elcitosol mediante la acción de la acilcoenzima A sintetasa (tiocinasa) congasto de ATP, en esta reacción seproduce un acil coenzima A (acil CoA) yAMP.
R–COOH + ATP + CoASH
Acil-CoA sintetasa
R–CO–SCoA + AMP + PPi + H2O
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Activación de un ácido graso ytraslocación de acil-CoA por lacarnitina.Rojo: acil-CoA,Verde: carnitina,Rojo+verde: acilcarnitina,CoASH: coenzima A,CPTI: carnitina palmitoiltransferasa I,CPTII: carnitina palmitoiltransferasa II,
1: acil-CoA sintetasa,2: translocasa,
A: membrana mitocondrial extena,B: espacio intermembrana,
C: membrana mitocondrial interna,D: matriz mitocondrial
El punto de control de la -oxidación estáen la CPTI y II (disponibilidad de sustrato).
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Oxidación de los ácidos grasos
• El proceso de oxidación del ácidograso se realiza dentro de lamitocondria.
• Sin embargo, su membrana esimpermeable a los ácidos grasos yderivados del acil CoA, por lo que serequiere de un transportador:
• La carnitina es la encargada de llevaral ácido graso al interior de lamitocondria.
• Una vez dentro de la mitocondria, elacil CoA genera un fragmento de dos
carbonos, la acetil CoA.
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-oxidación
• Los cambios preparan al acilo para quedarnuevamente activado y éstos sonrealizados por:
a) Una FADdeshidrogenasa que transforma algrupo acilo en enoilo (entre el carbono alfay beta);
b) Una hidratasa que elimina la doble ligaduray deja un hidroxilo en el carbono beta. Estamolécula se llama β-hidroxiacil-CoA;
c) Una NADdeshidrogenasa específica, quetransforma el grupo hidroxilo de la posiciónbeta en un grupo ceto;
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Do you remember?
Yes… it´s the same pig but only more twisted.
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-oxidación
• d) Una tiolasa que requiere de unacoenzima A (HSCoA) para unirla alcarbono que tiene la nueva funcióncetona y romper entre el carbono betay alfa para producir una molécula deacetil-CoA.
• Estas cuatro enzimas siguen trabajandocon el acil CoA que en cada vueltapierde dos carbonos como acetil CoA.
• Existen varios destinos o rutasmetabólicas para la A-CoA como sonlos cuerpos cetónicos.
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Balance energético de la -oxidación
• El FADH2 y el NADH obtenido en cada ciclode la oxidación generan 4 ATP en lacadena respiratoria y las acetil CoA entranal ciclo de Krebs para ser totalmenteoxidadas con la ganancia de 10 ATP netospor cada acetil CoA que entra al ciclo.
• Así tenemos que, por ejemplo, unpalmitato (16C) genera 108 ATP aloxidarse hasta CO2 y H2O. Si consideramosel gasto de la fase de activación del ácidograso, obtenemos una ganancia neta de106 ATP.
2 carbonos oxidados=
1 FADH2
1 NADH1 AcCoA
2.5+1.5 ATPCadenarespirat.
2.5+1.5 ATPCadenarespirat.
1 FADH2, 3NADH, 1 GTP1 FADH2, 3NADH, 1 GTP
Krebs
1.5ATP, 4.5ATP, 1GTP1.5ATP, 4.5ATP, 1GTP
Activación = 1 ATP*Activación = 1 ATP*
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Formación de cuerpos cetónicos
• Cuando bajan los niveles de glucosa seestimula la gluconeogénesis a partirdel oxaloacetato y se incrementa la víade oxidación de los ácidos grasos, loque provoca el aumentoconcomitante de los niveles de acetilCoA.
• En el hígado, el exceso de acetil CoAse transforma en un grupo demoléculas conocidas genéricamentecomo cuerpos cetónicos.
La conversión a acetil-CoA falla en elhígado y no puede utilizar cuerposcetónicos por falta de tiolasa(tioforasa).
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Consumo de cuerpos cetónicos
• El acetoacetato es utilizado el músculocardiaco y el cerebro donde setransforma en acetoacetil-CoA.
• La acetoacetil-CoA se rompe por unatiólisis para formar dos acetil CoA.
• Las dos acetil CoA resultantes sonoxidadas para la obtención de energíaen los órganos mencionados. El acetoacetato, por una
descarboxilación no enzimática,produce la acetona.
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Ácidos grasos insaturados El problema que acarrea la oxidación de los enlaces
dobles se soluciona con tres enzimas adicionales.
En el 3er ciclo el enoil-CoA con un enlace doble cis-
no es substrato para la enoil-CoA hidratasa.
1. La enoil-CoA isomerasa convierte el enlace doble cis-3
en la forma más estable trans2.
Este es sustrato para la enoil-CoA hidratasa y la oxidación continúa.
El siguiente problema aparece en el ciclo 5.
La presencia de un enlace doble par produce 2,4-
dienoil-CoA, que es un substrato muy pobre para la
enoil-CoA hidratasa.
La 2,4-dienoil- CoA reductasa dependiente de
NADPH reduce el enlace doble en C4.
La enzima de mamíferos produce trans-3-enoil-CoA, que se debe deisomerizar a trans-2-enoil-CoA mediante la 3,2-enoil-CoAisomerasa.
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Ácidos grasos impares El producto final de la oxidación de estos
ácidos grasos dan lugar a propionil-CoA que
se convierte en succinil-CoA para su entrada
en el TCA.
El propionato o propionil-CoA también se forma en
la oxidación de los aminoácidos Ile, Val y Met.
Además los rumiantes obtienen su energía del
acetato y propionato producido por
fermentación bacteriana de los carbohidratos.
Estos productos son absorbidos por los rumiantes yconvertidos en acetil-CoA para ser metabolizados.
La conversión del propionil-CoA en succinil-
CoA se realiza por tres enzimas:
Propionil-CoA carboxilasa (biotina), metilmanolil-CoA epimerasa y metilmalonil-Coa mutasa (B12).
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Ácidos grasos impares
1. La primera reacción se produce por la propionil-CoA carboxilasa (tetrámero que
contiene biotina). La reacción transcurre en dos etapas, realizadas en dos sitios
diferentes del enzima. El grupo biotinil-lisina parece que forma un brazo flexible quepermite la transferencia del anillo de la biotina entre ambos sitios.
a. Carboxilación de la biotina por el b icarbonato, mediante la hidrólisis del ATP en ADP y Pi.
b. Transferencia estereoespecífica del carboxilo activado de la carboxibiotina a la propionil CoA para formar S-metilmalonil-CoA.
2. La metilmalonil-CoA racemasa, que cataliza la interconversón entre las formas R
y S del metilmalonil-CoA.
3. La metilmalonil-CoA mutasa, que cataliza la formacón del succinil-CoA a partir del
R-metilmalonil- CoA. Esta enzima utiliza 5-desoxiadenosilcobalamina (coenzima B12). Esta vitamina
contiene corrina, parecido al hemo, con cuatro grupos pirroles y sus átomos N unidos a un núcleo de Co.
El grupo reactivo C-Co de la coenzima B12 participa en dos tipos de reacciones
catalizadas: reordenamientos, -CH-CX CX-CH-, y transferencias de grupos metilo
entre dos moléculas.
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Integra el catabolismo intracelularVía: Característica: Concepto secundario:
Lipólisis Ocurre en citoplasma. Está sujeta a controlhormonal. Tres enzimas son requeridas:1) triacilglicérido lipasa + 2) diacilglicérido lipasay 3) monoacilglicérido lipasa.
Estimulada a nivel de la triacilglicéridolipasa en una acción mediada a través deAMP cíclico por epinefrina, glucagon,glucocorticoides, tiroxina, ACTH.
-oxidación Ocurre dentro de la mitocondria, requierecarnitina para el transporte (control pordisposición de sustrato) y activación a acetil-CoA.Secuencia de reacción:AcilCoa→EnoilCoA→HidroxiacilCoA-→CetoacilCoA→AcilCoA + AcetilCoA.
Genera por par de carbonos retirado:NADH, FADH2 1AcCoA (consume CoASH).
Formación decuerposcetónicos:(cetogénensis)
Comienza conAcetilCoA→AcetoacetilCoA→hidroximetilglutarilCoA*(colest)→Acetoacetato→ i) acetona (sinenzima) + ii) hidroxibutirato
Se activa en hígado, durante dietas bajasen glucosa que provocan acumulación deacetilCoA.En músculo cardiaco y cerebro tambiénson activas (acetoacetilCoA).
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ANABOLISMO
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Síntesis de ácidos grasos
• Ocurre cuando el requerimiento deenergía en la célula está satisfecho yexisten suficientes sustratos oxidables.
• Entonces se guardan los ácidos grasoscomo triacilglicéridos.
• Los triglicéridos representan la reservade energía a largo plazo másimportante de las células y delorganismo.
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-reducción
• El primer paso es la biosíntesis de losácidos grasos en el citoplasma a partir dela acetil CoA, el ATP y el NADPH.
• Inicia con la salida de la acetil-CoA de lamitocondria en forma de citrato y sutransformación en malonil CoA mediantela fijación del CO2 por una sintetasadependiente de biotina, que utiliza ATP.
• Anota este paso Acil-CoA carboxilasa.
• Tanto la acetil CoA como la malonil-CoAse unen al complejo multienzimático dela sintetasa de los ácidos grasos.
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-reducción
• Este complejo está formado por enzimasdispuestas alrededor de la proteínatransportadora de acilos (PTA O ACP).
• En pasos sucesivos ocurre lacondensación de la acetil y la malonilCoA con desprendimiento de CO2
mientras los cuatro carbonos sontomados por la PTA formar hidroxiacilos,enoilos y acilo saturados, mediante elgasto de dos NADPH.
• El ciclo se repite al incorporar doscarbonos del malonil-CoA en cada vuelta,hasta que se completa el ácido palmítico,un ácido graso saturado de 16 C.
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Por cada 2 carbonoscargados seinvierten:
1 ATP,2 NADPH
Por cada 2 carbonoscargados seinvierten:
1 ATP,2 NADPH
Por cada 2 carbonoscargados se generan:
2 CoASH,2 NADPH,1 CO2,2 NADP+
1 ADP.
Por cada 2 carbonoscargados se generan:
2 CoASH,2 NADPH,1 CO2,2 NADP+
1 ADP.
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Formado el palmitato...
Entra en funcionamiento un sistema de crecimientomediado por elongasas:
Presente en el retículo endoplásmico y en lamitocondria.
Ocurre por donación de dos carbonos provenientes dela malonil-CoA seguido por reducción, deshidratación yreducción para producir un ácido graso de 18C(estearico).
Las insaturaciones se forman por desaturasas.
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Formación de insaturaciones
linolénico
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Lovastatina
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Lovastatina y otros derivados
El β-hidroxiácido de lovastatina (al igual que lamevastatina y simvastatina) es un inhibidor de la 3-hidroxi-3-metilglutaril-coenzima A reductasa (HMG-CoA-red).
Esta enzima cataliza la conversión de la HMG-CoAa mevalonato, que es un metabolito clave en la en labiosíntesis de colesterol.
Como consecuencia de la inhibición de la HMG-CoAdisminuyen los niveles de colesterol total y LDL.La apoB también disminuye sustancialmentedurante el tratamiento con simvastatina.Además, aumenta moderadamente el C-HDL yreduce los triglicéridos plasmáticos.
Como resultado el cociente entre colesterol total ycolesterol HDL, así como el cociente entre colesterolLDL y colesterol HDL, se reducen
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Anabolismo:Vía: Característica: Concepto secundario:
-reducción Ocurre en citoplasma a partir de la acetil CoA, ATP yNADPH. Secuencia de reacción:acetilCoA→citrato→malonilCoA +acetilCoA→hidroxiacilos, enoilos y acilo saturados.Genera por par de carbonos condensados:2 CoASH, 2 NADPH, 1 CO2, 2 NADP+.
Ocurre en el complejomultienzimático de la sintetasa deácidos grasos colocada alrededorde la proteína transportadora deacilos (PTA O ACP).Inhibida hormonalmente porepinefrina, glucagon y palmitoilCoA.
Lipogénesis Secuencia de reacciones:1) Fosfolípidos:2 ác. grasos activados como acil CoA reaccionan conglicerol-1-fosfato→ácido fosfatídico .2) Acilgliceroles:Ac. Fosfatídico→hidrolisis del fosfato→diacilglicerol +acil CoA→triacilglicérido.
Fosfatidilinositol:ácido fosfatídico + CTP→CDP-diacilglicerol +inositol o glicerol).Tromboxanos, prostaglandinas yleucotrienos:Fosfatidilinositol + PO4→fosfatidilinositol 4,5 bisfosfato→(fosfolipasaC *IP3 y DAG) ácidoaraquidónico→prostaglandinas,tromboxanos y leucotrienos.
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Resumen de patologías 3er bloque:
Enfermedad: Característica:
Gota Enfermedad gotosa es producida por una acumulación de sales de urato ácido úricoen el cuerpo, sobre todo en las articulaciones, riñón y tejidos blandos. Se consideratradicionalmente una enfermedad reumática.
Aterosclerosis Caracterizado por el depósito e infiltración de grasa en las paredes arteriales demediano y grueso calibre. Es la forma más común de arteriosclerosis. Provoca unareacción inflamatoria y la multiplicación y migración de las células musculares lisas dela pared, que van produciendo estrechamientos de la luz arterial. (placa de ateroma).
Kwashiorkor Enfermedad de los niños debida a la ausencia de proteínas en la dieta.
Talasemia Deficiencia en la síntesis de hemoglobina de carácter hereditario. Puede llegar aanemia hemolitica e hipoxia.
Esteatorrea Presencia de materia grasa en las heces a consecuencia de una mala digestión (déficitde lipasa) o de una mal absorción o a un sobrecrecimiento bacteriano intestinal.
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Metabolismo de aminoácidos
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Calidad proteica:
• La calidadcalidad de la fuente de nitrógeno de losalimentos es importante.
• Calidad: “concentración de aminoácidosesenciales por gramo de alimento consumido”.
• El exceso de aminoácidos es degradadorápidamente pero no es almacenado (gastoenergético innecesario).
• * Los NH2 son degradados por transminación opor desaminación oxidativa pero los esqueletosde carbono son incorporados a metabolitosanfibólicos.
• Equilibrio de nitrógeno (Edo. Estacionario):
• Ingestión de nitrógeno (dieta) – pérdida de nitrógeno(heces y orina).
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Equilibrios desviados
• Equilibrio negativo: Se excreta más nitrógeno del que se consume. Puedeocurrir por:
• Inanición. Los esqueletos de carbono se utilizan para la gluconeogénesismientras el nitrógeno es excretado excesivamente en forma de urea.
• Déficit de algún aminoácido esencial. Al ser degradadas las proteínas parasatisfacer la demanda del aminoácido faltante, se liberan los 19 residuos de a.arestantes.
• Vejez.
• Equilibrio positivo: Hay mayor entrada de nitrógeno que salida. Ocurredurante:
• Etapas juveniles (crecimiento).
• El embarazo,
• Realimentación después de inanición.
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Ingesta deproteína
El exceso de proteína no se almacena.
Pepsina: FYWTripsina: KRQuimiotripsina: FYW
Carboxipeptidasa: C-terAminopeptidasa: N-Ter
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DegradaciDegradacióón de Aminon de Aminoáácidoscidos
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Catabolismo de los a.a
• Cada aminoácido tiene una rutadegradativa particular, empero,varias de las reacciones catabólicasson semejantes:
1.- El esqueleto de carbonado detodos los aminoácidos se degradaen un intermediario que entradirectamente al ciclo de Krebs.
2.-Toda vía degradativa de losaminoácidos comienza con laremoción del grupo NH2 portransaminación hacia un -cetoácido.
• Esta reacción implica un grupo de fosfato defosfato depiridoxalpiridoxal como grupo prostético (piridoxina ovitamina B6). LIT y LKIWY
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Glucogénicos vs cetogénicos
• Los aminoácidos glucogénicosgeneran intermediarios de laglucólisis y del C. Krebs:
• Piruvato,
• 3-fosfoglicerato,
• -cetoglutarato,
• Oxaloacetato,
• Fumarato,
• Succinil-CoA
• Sólo L y K no son glucogénicos.
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Glucogénicos vs cetogénicos
• Los aminoácidos cetogénicosproducen:
• Acetoacetato y
• Acetil-CoA
• Varias patologías implicadas en ladegradación de los aminoácidosson la enfermedad de la orina“jarabe de maple”, la alcaptonuriay la fenilcetonuria.
LKIWY
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1 Desaminación1 Desaminación
2 Oxidación = catabolismo2 Oxidación = catabolismo
Pasos comunes al catabolismo 1
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¿Desaminación? No.Transaminación dependiente de NADPH
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Pasos comunes al catabolismo 2
2 Oxidación =catabolismo
2 Oxidación =catabolismo
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Pasos comunes al catabolismo 3
3 Carboxilación3 Carboxilación
El proceso global se denomina “transdesaminación oxidativa”
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Tabla de enfermedades
SuccCoA + Gly Porfirinas.Porfirias: error en degradación de grupo hemo. Asociado a Ictericia (acumulación de bilirrubina en piel y ojos).La bilirrubina sérica puede cristalizar y generar sordera, retraso mental y daño neural en bebés (detección con luz fluorescente).
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Destino del grupo amino de losAminoácidos
El glutamato es un intermediario clave deun gran número de reacciones delmetabolismo de los aminoácidos
Los grupos amino de muchos aminoácidosse transfieren al cetoglutarato paraformar glutamato, el cual se desaminaoxidativamente liberando el ión amonio(NH4
+).
-cetoglutarato ↔Glutamato ↔Glutamina
OAA ↔Aspartato ↔Asparagina
Pir ↔ Ala
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REACCIONES DE TRANSAMINACIÓN
DESAMINACIÓN OXIDATIVA
glutamato deshidrogenasa
aspartato transaminasa (PLP o fosfato de piridoxal)Aspartato + cetoglutarato oxalacetato + glutamato
alanina transaminasa (PLP)Alanina + cetoglutarato piruvato + glutamato
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aminoácido 1 cetoácido 2
aminoácido 2 cetoácido 1
Transaminasa
Esquema general de la reacción de transaminación.
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Reincorporación del NH3
• En el hígado el amoniaco(NH3) se incorpora en elglutamato por acción de laenzima glutamatodeshidrogenasa.
• El glutamato es “la puertade entrada” entre elamoniaco libre y los gruposamino de la mayor parte delos aminoácidos.
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El transporte sanguíneo de amoniaco
• En los animales, el 50 % de los aminoácidoscirculantes en sangre está constituido porarginina que representa “el transportadortisular de amoniaco”.
• El grupo amida de la glutamina es dador denitrógeno para varias clases de moléculas comolas bases purínicas y el grupo amino de lacitosina.
• El glutamato y el amoniaco son los sustratos dela glutamina sintetasa. Esta enzima es inhibidapor feedback por productos finales delmetabolismo (His, Trp, AMP, CTP, etc.).
• La reacción de eliminación del CONH2 de la Glnes realizada por glutaminasa, de la que existenisoenzimas dependientes del tejido.
¡Señala esto!
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El sistema Gln-Glu hepático
• En el hígado existen la glutaminasa y laglutamina sintetasa, pero no hay consumo nisino ocurre el “ciclo intercelular de laglutamina”.
• Las dos enzimas se localizan en diferentessegmentos del hígado:
• La región periportal (que está en contacto con
sangre que proviene del músculo esquelético) contieneglutaminasa y todas las enzimas del ciclo de laurea. Incorporación.
• La región del área perivenosa (en contacto con
sangre que fluye hacia el riñón) contiene glutaminasintasa. Excreción
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Formación de amonio
• Los NH3 pueden ser liberados del glutamatopor la glutamato deshidrogenasagenerando un ión amonio (tóxico para lascélulas en altas concentraciones).
•• Efecto triple:Efecto triple:
• 1) Genera glutamina (baja glutamato)
• 2) Se acumula en el SNC (no atravieza labarrera hematoencefálica) y provoca edema.
• 3) Consume ATP
• Es necesario eliminarlo.
• ¿Cómo? Con el ciclo de la urea.
Sustrato donador de N
Sustrato aceptor de N
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El ciclo de la Urea
• El ciclo de la Urea fue descrito por Hans Krebs antes que el ciclo de losácidos tricarboxílicos.
Este ciclo representa el mecanismo de eliminación del nitrógeno por excelenciaen los mamíferos terrestres.
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Resumen: El ciclo de la urea
Permite mantener una muy baja concentración de amonio libre.
Inicia con la síntesis del carbamil fosfato a partir del amonio y el CO2
con un gastode 2 ATP. La carbamil fosfato sintetasa 1 (mitocondrial) es el punto de control.
El carbamil fosfato cede el grupo carbamino a la molécula de ornitina que actúacomo portadora de grupos en las cuatro reacciones del ciclo:
1. Transferencia del carbamino a la ornitina para formar citrulina: ornitinatranscarbamilasa.
2. Condensación de la citrulina con el aspartato. Se forma el arginino-succinatocon gasto de 2 enlaces de alta energía: arginino-succinato sintetasa.
3. Ruptura del arginino-succinato. Se desprende fumarato y se produce arginina:arginino-succinato liasa.
4. Hidrólisis de la arginina para regenerar a la ornitina y liberar urea: arginasa.
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El ión amonio es convertido casi inmediatamente en carbamilfosfato al condensarsecon el CO2 producido en la respiración celular en la matriz mitocondrial.
La enzima carbamilfosfato sintetasa 1 produce el intermediario carbamilfosfato.
Es el punto central de control de la vía metabólica.
Tiene una dependencia de N-acetilglutamato para su actividad.Por lo tanto la N-acetil glutamato sintetasa (que es activada por arginina) controlala vía.
Entrada al ciclo de la urea
1 2
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Reaccionesdel ciclode la Urea
Arginina
Citrulina
Argininsuccinato
Aspartato
Fumarato
UREA
Ornitina
H2O
Carbamilfosfato
ATPAMP + PPI2
A.A incorporadoA.A incorporado
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Consumo de 4 enlaces de “alta energía”. Pero.. fumarato-malato (NADH)
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Ciclo de la Urea y ciclo de Krebs
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EstequiometrEstequiometríía de la Sa de la Sííntesis de Ureantesis de Urea
CO2 + NH4+ + 3* ATP + Aspartato + 2 H20
Urea + 2 ADP + 2 Pi + AMP + PPi* + Fumarato
OOIIII
HH22NN--CC--NHNH22
Control metabólico:A nivel de sustrato:A)Disponibilidad de ATP.B)Disponibilidad de Asp.•Incorporación de NH2 en lacarbamil fosfato sintetasa.
Control metabólico:A nivel de sustrato:A)Disponibilidad de ATP.B)Disponibilidad de Asp.•Incorporación de NH2 en lacarbamil fosfato sintetasa.
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Panorama completo
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Intenta relacionar loaprendido
Intenta relacionar loaprendido
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La creatina
Sintetizado a partir de glicina, arginina y metionina(formación endógena en hígado, riñón y páncreas).
Es filtrada por el riñón pero pequeñas cantidades son secretadas.Si el filtrado del riñón es deficiente, los niveles en la sangre seelevan.
Este efecto es usado como indicador de la función renalanómala.
Una creatinina y un BUN (nivel de nitrógeno ureico en sangre)más altos de lo normal pueden ser indicativos de deshidratación.
Los hombres tienden a tener niveles más altos de creatininaporque tienen músculos esqueléticos más grandes que los de lasmujeres.
Se combina con ácido fosfórico para formar fosfocreatina.
Se obtiene de alimentos (exógeno): carne roja, pescados.La cocción de los alimentos desnaturaliza parte de la creatina.
En ausencia de creatina el pool de ATPcelular disminuye y sobreviene másrápido la fatiga.La creatina actúa:1) mejorando el reciclamiento de ATP.2) como buffer intracelular para ellactato.3) mejora la potencia anaeróbica.
Suplemento post-ejercicio.
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La suplementación alimenticia de
Aumenta la reserva intracelular de PC.
Aumento del peso total (en entrenados y no entrenados).
Aumenta la fuerza de contracción (de un 5 a un 7 %).
Aumenta la velocidad.
Mejora los tiempos de recuperación entre ejercicios.
Mejora la performance de ejercicios de alta intensidad y corta duración, intermitentes.
Mejora la recta final en los ejercicios de alta intensidad (bicicleta ergométrica).
Mejora eventos de máxima velocidad (hasta 30 segundos), y el tiempo derecuperación entre piques de velocidad.
En sangre: a) aumenta la CPK. b) aumenta la LDH. c) disminuye TG y Colesterol total, y aumentaHDL en atletas con hiperlipidemia previa.
La creatina
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La suplementación alimenticia de creatina:
Ejercicios en donde no mejora su consumo:
Trabajos de baja y moderada intensidad.
No incrementa la capacidad aeróbica.
No hay efectos si la dosis es menor que 20 gr. por día.
No hay efecto si la concentración de creatina previa a la suplementación es alta.
Los daños asociados:
Posible deterioro de la función renal en pacientes renales crónicos.
Deshidratación (por captura OSM intracelular y por eliminación del grupo amino a nivel renal junto conagua).
Calambres (alteración del balance hidroelectrolitico).
Supresión de la síntesis endógena de creatina, reversible.
Daño muscular (ruptura de fibras).
Náuseas, transt. gastro intestinales, mareos, debilidad, diarreas, con dosis mayores a 5 gs. por día.
La creatina
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ANABOLISMO DE LOS A. A.
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Anabolismo de los a. a.• Cada uno de los 20 -aminoácidos estándar
tiene su propia ruta de biosíntesis, empero,existen varias características comunes enestas reacciones:
1.- Existen 6 familias biosintéticas deaminoácidos que se basan en precursorescomunes.
2.- Todos los aminoácidos obtienen su esqueletode carbono de un intermediario de laglucólisis, el ciclo de Krebs o de la ruta de laspentosas de fosfato.
3.- El grupo amino de cada aminoácido casisiempre proviene del glutamato.
4.- La velocidad de las rutas de síntesis escontrolada por retroinhibición.
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6 familias biosintéticas
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Controlmetabólicode la biosíntesisde aminoácidos
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Metabolismo de nucleótidos
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Los NucleLos Nucleóótidos participan en casi todostidos participan en casi todoslos procesos bioqulos procesos bioquíímicos:micos:
• Son precursores activados del DNA ydel RNA.
• Forman entidades energéticas. Ell ATPes un nucleótido de adenina.
• Los nucleótidos de adenina son loscomponentes de las coenzimas NAD+,FAD y CoA.
• Funcionan como transportadores deelectrones.
• Son reguladores metabólicos (ATP,AMPc).
• Segundos mensajeros,
• Neurotransmisores
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Un nucleótido consta de:
Un azúcar (pentosa)
Una base nitrogenada
Uno o más grupos fosfatos
Nucleósido
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Estructura de las Bases NitrogenadasEstructura de las Bases Nitrogenadas
Purinas: 6 + 5Pirmidinas: 5
Purinas: 6 + 5Pirmidinas: 5
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Base Ribonucleósido Ribonucleótido (1P)
Adenina (A) Adenosina Adenilato (AMP)
Guanina (G) Guanosina Guanilato (GMP)
Uracilo (U) Uridina Uridilato (UMP)
Citosina (C) Citidina Citidilato (CMP)
Desoxirribonucleósido Desoxirribonucleótido
Adenina Desoxiadenosina Desoxiadenilato (dAMP)
Guanina Desoxiguanosina Desoxiguanilato(dGMP)
Timina Desoxitimidina Desoxitimidilato (dTMP)
Citosina Desoxicitidina Desoxicitidilato (dCMP)
Nomenclatura de bases, nucleNomenclatura de bases, nucleóósidos ysidos ynuclenucleóótidos monofosfatostidos monofosfatos
Forma másabundate
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Síntesis de purinas:
Ocurre en el citoplasma y comprende las siguientes fases:
1.Activación de la ribosa 5 fosfato. Adquiere dos moléculas de fosfato en el C1;esta reacción es llevada a cabo por la fosforribosil pirofosfato sintetasa (PRPP), lacual es una de las enzimas reguladoras de la síntesis de purinas y de pirimidinas.
2. Formación de los anillos heterocíclicos. Aquí varias enzimas intervienenañadiendo los diferentes átomos que componen al anillo purínico hasta formar
inosina monofosfato (IMP).
La primera reacción, catalizada por la enzima fosforribosilglicinamida sintetasa, es reguladora
de la síntesis de purinas y su velocidad depende de las concentraciones de sus sustratos. Lasíntesis de la base nitrogenada consume esqueletos de glutamina y aspartato.
3. Síntesis de GMP y AMP a partir de IMP (hipoxantina). La guanosinamonofosfato y la adenosina monofosfato se obtienen por dos vías metabólicas que
se regulan mutuamente.
Las altas concentraciones de GTP estimulan la síntesis de AMP y las altas concentraciones
de ATP estimulan la síntesis de GMP.
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ENZIMAS CLAVE EN LA BIOSÍNTESIS DE PURINAS
Donador deribosa
azaserina y acivicina análogo de HxGlutamina aminotransfer
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Anota lo siguiente:
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Distingueambas vías:
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Catabolismo de purinas
Las purinas se catabolizan por dos caminos metabólicos:
1.En la vía del ahorro de las purinas, la adenina, lahipoxantina o la guanina son reaprovechadas y, pormedio de la enzima fosforribosiltransferasacorrespondiente, se vuelve a formar el AMP, IMP o GMP.
2.En una secuencia de reacciones cuyo producto final esel ácido úrico, que es la forma en la que se excretan lasbases púricas.
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CATABOLISMO DE PURINAS
Anota los pasos:
1) Desfosforilación2) Desribosilación3) Desaminación4) Formación de xantina5) Derivación en ácido úrico.
En el humano laspurinas se degradanhasta ácido úrico que seexcreta como tal en laorina.
Alopurinol
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(Xantina oxidasa)
Cristales de ác. úrico
Cuando falta la fosforibosil transferasa de hipoxantina-guanina (vía de salvamento)se produce el síndrome de LeschLesch--NyhanNyhan (retraso mental grave y comportamientoautodestructivo). La acumulación de ác. úrico provoca gota.
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Anabolismo de pirimidinas:
La síntesis de pirimidinas también se lleva a cabo en el citoplasma y se inicia con:
1) Síntesis de carbamilfosfato a partir de glutamina, CO2
y ATP.
La reacción es catalizada por la enzima carbamilfosfato sintetasa 2 citoplasmática que es unareacción parecida a la que ocurre en la mitocondria para la biosíntesis de la urea.
2) Se adiciona ácido aspártico para producir ácido orótico (primer nucleótidopúrico). Al cual se une una molécula de fosforribosilpirofosfato y se descarboxilapara dar la uridina monofosfato (UMP).
3) A partir de UMP se sintetizan la citidina monofosfato y la timidinamonofosfato.
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ác. orótico
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El dador de los últimos e- es elNADPH.Los electrones son transferidos víatioredoxina o glutaredoxina.La síntesis culmina con la fosforilaciónde los dNDPs a dNTPs.
Generación de los dNTPs
metotrexato y 5-fluorouraciloanticancerígeno
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BIOSÍNTESIS DE DESOXIRIBONUCLEÓTIDOS
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Uso de análogos de nucleótidos
Los análogos de los nucleótidos se han utilizado como inhibidores dealgunas enzimas.
La azaserina y la acivicina son análogos de la glutamina, se usan comoinhibidores de la enzima glutamina amino transferasa que interviene en lasíntesis de purinas.
El metotrexato y el 5-fluorouracilo se usan como inhibidores de la síntesis dedTMP. La aplicación de estos inhibidores en pacientes con procesos
neoplásicos da como resultado la disminución de la síntesis del DNA y delcrecimiento celular.
El alopurinol se usa en el tratamiento del síndrome de gota porque es unanálogo de la hipoxantina y actúa como inhibidor de la enzima xantina
oxidasa y de la producción de ácido úrico.
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Catabolismo de pirimidinas
El catabolismo de las pirimidinas se lleva a cabo por una seriede reacciones cuyos productos finales son la malonil-CoA y lametilmalonil CoA.
Estos dos productos se catabolizan hasta CO2
y agua.
El exceso en el catabolismo de purinas genera unasobreproducción de ácido úrico que tiende a acumularse en lasarticulaciones distales, lo que produce el síndrome de gota.
Esto se debe a que el ácido úrico es insoluble en ambientes con un pH menor a 6.0, lo que haceque no se pueda eliminar por la orina.
Este síndrome se produce cuando las concentraciones de purinas son altas, ya sea por aporteelevado o por exceso en el catabolismo de las mismas.
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