clase nc2b012 matabolismo de aminoacidos bioq tec 2011

7/27/2019 Clase Nc2b012 Matabolismo de Aminoacidos Bioq Tec 2011

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METABOLISMO DEPROTENAS


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En los animales, los aminocidos sufren degradacinoxidativa en tres situaciones metablicas diferentes.

en continuo recambio, algunos de los aminocidosliberados durante la degradacin se degradan si no senecesitan para la sntesis de nuevas protenas.

2) Cuando la dieta es rica en protenas (protenas exgenas)

y los aminocidos ingeridos exceden las necesidades,cataboliza; los aminocidos no se pueden almacenar.

,no hay glcidos disponibles o estos no son utilizadosadecuadamente, se recurre a las protenas endgenascomo combustible.


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Las protenas que forman parte de las dietas son

(proteinazas y peptidasas) presentes en el aparatodigestivo, las cuales las convierten en aminocido.

Los aminocidos obtenidos de la degradacin de lasmediante mecanismos de transporte activo queconsume ATP y la presencia de iones sodio.


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Las protenas dela dieta aportanaminocidosesenc a es yrepresentan la

nica fuente desntesis deaminocidos noesenciales otroscompuestosnitrogenados.


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En todas lascircunstanciasmetablicas losaminocidos pierden su

grupo

-amino para-esqueletos carbonadosde los aminocidos.


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El nitrgeno del grupoamino tiene diferentesdestinos metablicospudiendo ser utilizado en

la biosntesis o puede ser


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Los -cetocidosex erimentan

oxidaciones a CO2 y H2Oy, a menudo msim ortante ro orcionanunidades de tres y cuatrocarbonos que puedenconvertirse a travs de lagluconeognesis englucosa, el combustibleue alimenta el cerebro

el msculo esqueltico yotros tejidos.


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El hgado es el rgano principal de ladegradacin de aminocidos, perotambin se produce en tejidosextrahepticos como el tejidomuscular.

El exceso de amoniaco generado enotros tejidos (extrahepticos) setransporta al hgado para su

conversin en la forma que seexcretan.


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a ance e n r geno

En adultos sanos la degradacin y la sntesis deprotenas ocurren a la misma velocidad y se mantiene elbalance nitrogenado, donde el nitrgeno que ingresa y elque se excre a son s m ares.

Nios en crecimiento, adultos en recuperacin de

enfermedades o embarazadas tienen un balancen rogena o pos vo. or que ay s n es s ne a eprotenas.

Cuando se excreta ms nitrgeno del que se incorpora,

.cuando falta algn aminocido esencial en la dieta, o enel ayuno.


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aminocidos

En los animales cuyo consumo de protenas en la dieta

protenas otras biosntesis, el exceso de nitrgeno se

degrada en su mayor parte, y los esqueletoscarbonados se metabolizan en el ciclo del cido ctrico.

As pues, las protenas pueden contribuir de manera

un animal.


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r mera ase:

Con pocas excepciones, el primer paso de ladegradacin de los aminocidos consiste en laeliminacin del grupo -amino para producir elcorrespon en e -ce o c o ransam nac n . s oocurre en el citosol de los hepatocitos.

Esta modificacin suele realizarse en forma simultneacon la sntesis de glutamato a partir de -cetoglutarato.


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egun a ase:

El glutamato se transporta a la mitocondria, donde seelimina el grupo amino en forma de ion amonio libre yvuelve a convertirse luego en -cetoglutarato mediantea g u ama o es rogenasa esam nac n ox a va .


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-

Glutamato + NAD(P) + + H2O -cetoglutarato + NAD(P)H + H+ + NH4+

Aminocido + NAD(P)+ + H2O cetocido + NAD(P)H + H+ + NH4+

La accin combinada de una aminotranferasa y

a g u ama o es rogenasa se conoce comotransdesaminacin.


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Una vez eliminado el nitrgeno, el esqueleto carbonadopuede procesarse hacia la oxidacin en el ciclo del cido

carbono, dependiendo del estado fisiolgico del

organismo.

Los aminocidos pueden ser glucognicos, cetognicos

.


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Los glucognicos son los que generan piruvato ointermediarios del ciclo de Krebs como -cetoglutarato,- , .

- -CoA, son aminocidos precursores de lpidos. Lisina yLeucina. (Color azul)

Glucognicos y cetognicos: Isoleucina, Fenilalanina,.


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ercera ase:

Parte del amoniaco generado en este proceso serecicla y se utiliza en diversas rutas biosintticas; elexceso se excre a rec amen e o se conv er e enurea o cido rico para su excrecin, segn el


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El exceso de amoniacogenerado en la mayor parte delos otros tejidos se convierteen glutamina, que pasa alhgado y seguidamente a las

mitocondrias hepticas.

En la mayora de los tejidos, laglutamina o el glutamato, o

ambos, se encuentran enconcentraciones ms elevadasque el resto de losaminocidos.


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xcrec n e amon aco

El amonio libre es toxico para el sistema nervioso central y antes deser exportados de los tejidos extrahepticos a la sangre lotransforman en glutamina gracias a la glutamina sintetasa, oalanina, mediante una ruta denominada ciclo de la glucosa-alanina.

La lutamina la alanina normalmente estn resente en la san reen concentraciones mucho mayores que los otros aminocidos.


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En el hgado y el rin la glutamina libera elamonio, a travs de la enzima mitocondrialglutaminasa.

Se hace necesaria una eliminacin eficaz, yaque es una sustancia txica cuyo aumento en la

sangre y os e os pue e crear es ones en etejido nervioso.


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Dentro de los mecanismos que dispone elorganismo humano para la eliminacin delamonaco se encuentran:

La excrecin renalSntesis y excrecin de la urea.


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xcrec n rena

El rin es capaz de eliminar amonaco por laorina en forma de sales de amonio. En estergano, el amonaco obtenido se combina con

ines H

+

formando amonio que se elimina.

a excrec n ur nar a e sa es e amon oconsume H+, por lo que estas reacciones

regulacin del pH sanguneo.


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n es s y excrec n e rea.

Es el mecanismo ms eficaz que dispone elorganismo para la eliminacin del amonaco.

La sntesis de la Urea se lleva a cabo en elsanguneo y filtrada en los riones paraexcretarse por la orina.

La Urea es un compuesto de baja toxicidad. Eneste proceso 2 molculas de amonaco y una de

CO2 son convertidas en urea (Ciclo de la urea)


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c o e a urea

El 80% del nitrgeno que se excreta, lo hace enforma de urea.

La produccin de urea tiene lugar casiexclusivamente en el hgado. La urea pasa latorrente sanguineo y de ah a los riones y se

excre a en a or na.

Ruta cclica en la que intervienen 5 reacciones,

dos son mitocondriales y tres citoslicas.


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2

3

1


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c La enzima mitocondrialcarbamoil fosfato sintetasa I4 5

sntesis de urea.Tcnicamente, no es una

3

cataliza la condensacin yactivacin de amonio y

1

carbamoil fosfato, en dondese encuentra el primer N de

.


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d Esta enzima transfiere elgrupo car amo e

carbamoil fosfato a laornitina, dando citrulina. La

4 5

reaccin ocurre en lamitocondria, la ornitina, es

producida en el citoplasma,

3

por lo cual entra a lamitocondria por untransportador especfico.1

Las reacciones sucesivasdel ciclo, ocurren en elcito lasma, or lo cual lacitrulina debe exportarse

desde la mitocondria.


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e El segundo nitrgeno de laurea es introducido en esta4 5

citoplasmico), en la cual, secondensa el grupo ureido

3

del aspartato para dararginosuccinato. La

1 ,dependiente de ATP. En elarginosuccinato, estn ya

urea, producto final de

excrecin.


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f La arginosuccinasa catalizala eliminacin de arginina4 5

formando fumarato quepuede ser reconvertido a

3

en esta misma reaccin (vafumarasa y malato

1

formar oxaloacetatoseguido de una

.


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g La reaccin final del cicloconlleva a la hidrlisis de4 5

urea y ornitina, que

vuelve a entrar a la

3

mitocondria para repetirel ciclo. La ornitina realizael mismo a el ue el1

oxalacetato en el ciclo deKrebs.


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urea y el ciclo de Krebs


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Los organismos presentan amplias diferencias en

cuanto a su capacidad de sintetizar aminocidos.

sintetizar todos sus metabolitos nitrogenados a partir de

una nica fuente de nitrgeno, como el amonaco o elnitrato.

Sin embargo, muchos microorganismos utilizarn un,

de sintetizarlo.


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Los mamferos tienen unas caractersticas intermedias,

la mitad de los aminocidos en las cantidadesnecesarias para su crecimiento y para el mantenimientoe un a ance n rogena o norma .

Los aminocidos que han de proporcionarse en el

alimento ara satisfacer las necesidades metablicas deun animal se denominan aminocidos esenciales.

Los aminocidos que no es necesario proporcionar,

porque pue en os n e zarse en can a es su c en es,se denominan aminocidos no esenciales.


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En general, los aminocidos esenciales son aquellosque tienen estructuras complejas, como anillos

.

con facilidad a partir de matabolitos abundantes, comolos intermediarios de la gluclisis o del ciclo del cido

.


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equer m en os nu r c ona es e am no c os en os mam eros

Esenciales No esenciales

rg n na, s na, so euc na, euc na, s na,

Metionina, Fenilalanina, Treonina, Triptfano,

Valina

an na, sparag na, spar a o, s e na,

Glutamato, Glutamina, Glicina, Prolina, Serina,

Tirosina

En el caso del ser humano, las protenas de los

mam eros son as e mayor u a nu r c ona ,seguidas de las del pescado y las aves, y luego las delas frutas y verduras.


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Transaminacin:

La transaminacin es la transferencia reversible de ungrupo amino desde un aminocido a un cetocido, con

.

El glutamato juega un papel clave en la asimilacin del

amonaco, por lo tanto tiene una participacin central enla transaminacin.

En otras palabras, el glutamato es un producto,

transaminacin utiliza el nitrgeno del glutamato para lasntesis de otros aminocidos.


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La transaminacin comporta la transferencia del grupoamino, generalmente del glutamato, a un -

,aminocido ms el derivado -ceto del glutamato, que

es el -cetoglutarato.


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Las reacciones transaminacin estn catalizadas por,

correctamente aminotransferasas. Esta reaccin es reversible, y la direccin en que se

produce una determinada transaminacin estcontrolada en gran parte por las concentraciones

. Esto significa que la transaminacin puede utilizarse no

slo para la sntesis de aminocidos sino tambin para

la degradacin de los aminocidos que se acumulan enuna cantidad superior de la necesaria.

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