1

BIOSÍNTESIS DE AMINOÁCIDOS

AMINOACIDOSFunciones:

a. Síntesis de proteínas.

b. Fuente principal de los átomos de nitrógeno que se requieren en diversas rutas de reacción de síntesis.

c. Esqueletos carbonados (las partes no nitrogenadas).

Son una fuente de energía Precursores de varias rutas de reacción.

2

RESERVA DE AMINOACIDOS?

Las moléculas de aminoácidos de disposición inmediata proceden de:

a. Degradación de las proteínas del alimento.

b. Degradación de las proteínas de los tejidos.

• Dependiendo de las necesidades metabólicas se sintetizan determinados aminoácidos o se interconvierten y luego se transportan a los tejidos en los que se utilizan.

3

NITROGENO EN NUESTRO ORGANISMO

• Equilibrio nitrogenado.

• Balance positivo de nitrógeno; (niños que crecen, mujeres embarazadas, pacientes que se recuperan de una enfermedad).

4

• Balance negativo de nitrógeno; no se puede sustituir las pérdidas de nitrógeno con las fuentes alimenticias. Ejemplo: kwashiorkor, forma de desnutrición que produce una ingestión insuficiente y prolongada de proteínas.

5

METABOLISMO DE LOS AMINOÁCIDOSSÍNTESIS DE LOS AMINOÁCIDOS• Una vez que los aminoácidos están dentro de

la célula, sus grupos amino pueden utilizarse para las reacciones de síntesis, mediante dos reacciones:

a. Reacciones de transaminación: Los grupos amino se transfieren desde un alfa-aminoácido a un alfa-cetoácido.

b. Aminación reductora: el NH4+ o el nitrógeno amida de la glutamina o la asparagina se utilizan para suministrar el grupo amino o el nitrógeno amida de determinado aminoácido.

6

METABOLISMO DE LOS AMINOÁCIDOSSÍNTESIS DE AMINOÁCIDOS

TRANSAMINACION

• Alfa – cetoglutarato / glutamato.(intermediario metabolico en el ciclo de Krebs y ciclo del glutamato): muy importantes en la sintesis de aminoacidos.

• Oxalacetato / aspartato: Participa en la eliminación del nitrógeno en el ciclo de la

urea.

• Piruvato / alanina: Participa en el ciclo de la alanina.

7

METABOLISMO DE LOS AMINOÁCIDOS SÍNTESIS DE LOS AMINOÁCIDOSTRANSAMINACIÓN• Requieren la coenzima

piridoxal –5´ – fosfato (PLP)que procede de la piridoxina (vitamina B6).

• PLP.- forma activa de la vitamina B6

• Participa en otras reacciones;

a. Racemificaciones (reacciones en las que se forman mezclas de aminoácidos L – y – D).

b. Descarboxilaciones.

c. Modificaciones de la cadena lateral.

8

METABOLISMO DE LOS AMINOÁCIDOS SÍNTESIS DE LOS AMINOÁCIDOS TRANSAMINACIÓN

1. Formación de una base de Schiff entre el PLP y el grupo alfa – amino de un alfa – aminoácido.

9

METABOLISMO DE LOS AMINOÁCIDOS TRANSAMINACIÓN

• Las reacciones de transaminación son ejemplos de un mecanismo de reacción bimolecular ping-pong; el primer sustrato debe dejar el lugar activo antes que entre el segundo.

• Son reversibles. Por tanto, teóricamente es posible sintetizar todos los aminoácidos por transaminación.

• Sin embargo, no existe síntesis neta de un aminoácido si el organismo no sintetiza su alfa cetoácido precursor de forma independiente.

10

METABOLISMO DE LOS AMINOÁCIDOS TRANSAMINACIÓN

• No existe en las células animales las rutas de reacción para sintetizar: fenil piruvato, alfa – ceto – Beta – hidroxibutirato e imidazol piruvato; deben proporcionarse en la alimentacion: fenil alanina, treonina y la histidina.

• Rutas de Novo. Son las rutas de reacción que sintetizan los aminoácidos a partir de intermediarios metabólicos; no sólo por transaminación.

11

INCORPORACIÓN DIRECTA DE LOS IONES AMONIO A LAS MOLÉCULAS ORGÁNICAS

Existen dos medios para incorporación de iones amonio en AA y finalmente en otros metabolitos:

1. Aminación reductora de alfa – cetoácidos.

2. Formación de las amidas del ácido aspártico y del ácido glutámico con la consiguiente transferencia del nitrógeno amida para formar otros aminoácidos.

12

METABOLISMO DE LOS AMINOÁCIDOS SÍNTESIS DE LOS AMINOÁCIDOS

AMINACIÓN REDUCTORA• Aminación directa del

alfa – cetoglutarato; catalizada por la glutamato deshidrogenasa (mitocondrias y citoplasma de células eucariotas y de algunas bacterianas).

• Glutamato deshidrogenasa en los eucariotas permite la producción de NH4+ como preparación de eliminación de nitrógeno (función principal).

• La reacción es reversible y cuando hay exceso de amoníaco, la reacción se lleva a la síntesis de glutamato.

13

14METABOLISMO DE LOS AMINOÁCIDOSSÍNTESIS DE AMINOÁCIDOS FORMACIÓN DE AMIDAS

• Los iones amonio también se incorporan en metabolitos celulares mediante la formación de glutamina (amida del glutamato).

• Cerebro: Es especialmente sensible a efectos tóxicos del NH4+. Tiene abundante glutamina sintasa que convierte el NH4+ en glutamina (neutra, no tóxica). Luego la glutamina pasa al hígado, donde origina desechos nitrogenados.

METABOLISMO DE LOS AMINOÁCIDOSSÍNTESIS DE LOS AMINOÁCIDOS

• Cada miembro de los aminoácidos se sintetiza mediante una ruta única.

• Característica común: el esqueleto carbonado de cada aminoácido procede de intermediarios metabólicos de fácil disposición.

15

SÍNTESIS DE AMINOÁCIDOS

• AA ESENCIALES (9): isoleucina, leucina, lisina, metionina, fenilalanina, treonina, valina, arginina e hisitidina. Los últimos son en realidad semiesenciales (esenciales en etapa de crecimiento infantil).

• AA NO ESENCIALES (12): alanina, asparagina, aspartato, cisteína, glutamato, glutamina, glicina, serina, tirosina, prolina, hidroxiprolina e hidroxilisina.

16

METABOLISMO DE LOS AMINOÁCIDOSSÍNTESIS DE LOS AMINOÁCIDOS

FAMILIASDe acuerdo a la semejanza de las rutas de síntesis hay 6 familias:

A. glutamato.B. serina.C. aspartato.D. piruvato.E. aromáticos.F. histidina

17