tema 2.4:metabolismo de las proteínas. dra. rodríguez
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Tema 2.4:Metabolismo Tema 2.4:Metabolismo de las proteínas.de las proteínas.
Dra. Rodríguez
IMPORTANCIAIMPORTANCIA
Las proteínas suministran los bloques Las proteínas suministran los bloques estructurales (estructurales (a.aa.a.) necesarios para .) necesarios para la síntesis de nuevas proteínas la síntesis de nuevas proteínas constituyentes del organismo, y por constituyentes del organismo, y por ello, se dice que tienen una ello, se dice que tienen una funciónfunción plásticaplástica o estructural o estructural
La calidad o valor biológico de las La calidad o valor biológico de las proteínas de la dieta, depende de su proteínas de la dieta, depende de su contenido en aminoácidos esencialescontenido en aminoácidos esenciales
ABSORCIÓNABSORCIÓN
En la saliva, no existen enzimas con En la saliva, no existen enzimas con acción proteolítica.acción proteolítica.
La hidrólisis de proteínas se inicia en el La hidrólisis de proteínas se inicia en el estómagoestómago
TRANSPORTETRANSPORTE DE DE AMINOACIDOSAMINOACIDOS
Los a.a. atraviesan las membranas a Los a.a. atraviesan las membranas a través de mecanismos de través de mecanismos de transporte:transporte:
a)a) Transporte activo Transporte activo
b)b) Difusión facilitadaDifusión facilitada
DESTINO DE LOS AMINOACIDOSDESTINO DE LOS AMINOACIDOS
Una vez absorbidos, los aminoácidos Una vez absorbidos, los aminoácidos tienen diferentes alternativas tienen diferentes alternativas metabólicas:metabólicas:
a)a) Utilización (sin modificación) en Utilización (sin modificación) en síntesis de nuevas proteínassíntesis de nuevas proteínas especificas.especificas.
b)b) TransformaciónTransformación enen compuestos no compuestos no proteicos proteicos de importancia fisiológica. de importancia fisiológica.
c)c) DegradaciónDegradación con fines energéticos. con fines energéticos.
Todos los aminoácidos, cualquiera sea Todos los aminoácidos, cualquiera sea su procedencia, pasan a la sangre y su procedencia, pasan a la sangre y se distribuyen a los tejidos, sin se distribuyen a los tejidos, sin distinción de su origen.distinción de su origen.
Este conjunto de a.a. libres constituye Este conjunto de a.a. libres constituye un un “fondo común”“fondo común” o o “pool”,“pool”, al cual al cual se recurre para la síntesis de nuevas se recurre para la síntesis de nuevas proteínas o compuestos derivados. proteínas o compuestos derivados.
METABOLISMO DE METABOLISMO DE AMINOACIDOSAMINOACIDOS
Los aminoácidos, no se almacenan Los aminoácidos, no se almacenan en el organismo.en el organismo.
Sus niveles dependen del equilibrio Sus niveles dependen del equilibrio entre entre biosíntesisbiosíntesis y y degradacióndegradación de de proteínas corporales, es decir el proteínas corporales, es decir el balance entre balance entre anabolismo anabolismo y y catabolismocatabolismo (balance nitrogenado). (balance nitrogenado).
CATABOLISMO DE CATABOLISMO DE AMINOACIDOSAMINOACIDOS
La degradación se inicia por procesos La degradación se inicia por procesos que separan el grupo que separan el grupo amino. amino.
Estos procesos pueden ser Estos procesos pueden ser reacciones de transferencia reacciones de transferencia ((transaminacióntransaminación)) o de separación o de separación del grupo amino (del grupo amino (desaminacióndesaminación))
TRANSAMINACIÓNTRANSAMINACIÓNEs la transferencia reversible de un grupo Es la transferencia reversible de un grupo
amino a un amino a un cetoacido, catalizada por cetoacido, catalizada por una una aminotransferasaaminotransferasa, utilizando , utilizando piridoxal fosfatopiridoxal fosfato como como cofactorcofactor
El a.a. se convierte en El a.a. se convierte en cetoacido y el cetoacido y el cetoacido en el aminoácido cetoacido en el aminoácido correspondiente. correspondiente.
Es decir, el grupo amino no se elimina Es decir, el grupo amino no se elimina sino se transfiere a un sino se transfiere a un cetoacido para cetoacido para formar otro aminoácido.formar otro aminoácido.
Todos los a.a. excepto lisina y treonina, Todos los a.a. excepto lisina y treonina, participan en reacciones de participan en reacciones de ““transaminacion”transaminacion” con piruvato, con piruvato, oxalacetato o oxalacetato o cetoglutarato.cetoglutarato.
a.a.(1) + a.a.(1) + cetoacido (2) a.a.(2) + cetoacido (2) a.a.(2) + cetoacido (1)cetoacido (1)
Fenilalanina+acetoglutarato fenilpiruvato+glutamatoFenilalanina+acetoglutarato fenilpiruvato+glutamato
A su vez, la alanina y el aspartato reaccionan A su vez, la alanina y el aspartato reaccionan con con cetoglutarato, obteniéndose glutamato cetoglutarato, obteniéndose glutamato como productocomo producto
La La Aspartato Aspartato aminotransferasaaminotransferasa cataliza en ambos cataliza en ambos sentidos la reaccion.sentidos la reaccion.
El El cetoglutaratocetoglutarato es el aceptor del es el aceptor del grupo grupo aminoamino, cedido , cedido por el por el aspartatoaspartato..
DESAMINACIÓNDESAMINACIÓN
El grupo El grupo aminoamino del del glutamatoglutamato, puede , puede ser separado por ser separado por desaminacion desaminacion oxidativaoxidativa catalizada por la catalizada por la glutamato glutamato deshidrogenasadeshidrogenasa, utilizando , utilizando NADNAD y y NADPNADP como coenzimas. como coenzimas.
Se forma Se forma cetoglutaratocetoglutarato y y NHNH33
La mayoría del La mayoría del NHNH33 producido en el producido en el organismo se genera por esta organismo se genera por esta reacciónreacción
La La glutamato deshidrogenasaglutamato deshidrogenasa se se encuentra en la encuentra en la matriz mitocondrialmatriz mitocondrial..
Es una enzima alosterica activada Es una enzima alosterica activada por por ADPADP y y GDPGDP e inhibida por e inhibida por ATPATP y y GTPGTP
VIAS METABOLICAS DEL NHVIAS METABOLICAS DEL NH33
Fuentes de NHFuentes de NH33 en el organismo: en el organismo:
a)a) Desaminación oxidativa de glutamatoDesaminación oxidativa de glutamato
b)b) Acción de bacterias de la flora Acción de bacterias de la flora intestinalintestinal
La vía mas importante de eliminación es La vía mas importante de eliminación es la síntesis de urea en hígadola síntesis de urea en hígado
SÍNTESIS DE UREASÍNTESIS DE UREA
Se lleva a cabo en los hepatocitos, Se lleva a cabo en los hepatocitos, en un mecanismo llamado en un mecanismo llamado “ ciclo “ ciclo de la urea”,de la urea”, en el cual intervienen en el cual intervienen cinco enzimas y como alimentadores cinco enzimas y como alimentadores ingresan ingresan NHNH33, , COCO22 y y aspartatoaspartato, el , el cual cede su grupo aminocual cede su grupo amino
Todo el Todo el NHNH33 originado por originado por desaminación, es convertido a desaminación, es convertido a UREAUREA en el hígado. en el hígado.
El proceso consume El proceso consume 4 enlaces 4 enlaces fosfatofosfato (de alta E) por cada (de alta E) por cada molécula de molécula de UREAUREA..
CICLO DE LA UREACICLO DE LA UREA
Comprende las siguientes reacciones:Comprende las siguientes reacciones:
1.1. Síntesis de carbamil fosfatoSíntesis de carbamil fosfato
2.2. Síntesis de citrulinaSíntesis de citrulina
3.3. Síntesis de argininsuccinatoSíntesis de argininsuccinato
4.4. Ruptura de argininsuccinatoRuptura de argininsuccinato
5.5. Hidrólisis de argininaHidrólisis de arginina
CICLO DE LA UREACICLO DE LA UREA
DESTINO DEL ESQUELETO DESTINO DEL ESQUELETO CARBONADO DE A.A.CARBONADO DE A.A.
Según el destino se clasifican en:Según el destino se clasifican en: CetogénicosCetogénicos: producen cuerpos : producen cuerpos
cetónicos.cetónicos. GlucogénicosGlucogénicos:: producen producen
intermediarios de la gluconeogénesis intermediarios de la gluconeogénesis (piruvato, oxalacetato, fumarato, (piruvato, oxalacetato, fumarato, succinilCoA o succinilCoA o cetoglutarato).cetoglutarato).
Glucogénicos y cetogénicosGlucogénicos y cetogénicos..
BIOSINTESIS DE A.A.BIOSINTESIS DE A.A.
Los a.a. esenciales no pueden ser Los a.a. esenciales no pueden ser producidos por el organismo.producidos por el organismo.
Si puede biosintetizarse el Si puede biosintetizarse el cetoacido correspondiente, cetoacido correspondiente, entonces el organismo producirá entonces el organismo producirá dicho aminoácido por dicho aminoácido por transaminacióntransaminación
BIOSINTESIS DE AMINAS BIOSINTESIS DE AMINAS BIOLOGICASBIOLOGICAS
Muchas de las aminas biológicas Muchas de las aminas biológicas formadas por formadas por descarboxilacióndescarboxilación son son sustancias de importancia funcionalsustancias de importancia funcional
Para este proceso de síntesis el Para este proceso de síntesis el organismo utiliza organismo utiliza piridoxalfosfatopiridoxalfosfato como coenzimacomo coenzima
AMINAS DE IMPORTANCIA AMINAS DE IMPORTANCIA BIOLÓGICABIOLÓGICA
HistaminaHistamina Acido Acido -aminobutirico (-aminobutirico (GABAGABA)) Catecolaminas (Dopamina, Catecolaminas (Dopamina,
Noradrenalina y Adrenalina)Noradrenalina y Adrenalina) Hormona TiroideaHormona Tiroidea MelatoninaMelatonina SerotoninaSerotonina CreatinaCreatina
HistaminaHistamina
Se produce por Se produce por descarboxilación descarboxilación de la de la histidinahistidina, , catalizada por la catalizada por la histidina histidina descarboxilasadescarboxilasa y y piridoxalfosfatopiridoxalfosfato como coenzimacomo coenzima
LaLa histaminahistamina tiene gran importancia tiene gran importancia biológica ya que tiene acción biológica ya que tiene acción vasodilatadora, disminuye la presión vasodilatadora, disminuye la presión sanguínea, colabora en la sanguínea, colabora en la constricción de los bronquiolos, constricción de los bronquiolos, estimula la producción de HCl y estimula la producción de HCl y estimula la pepsina en estomago, se estimula la pepsina en estomago, se libera bruscamente en respuesta al libera bruscamente en respuesta al ingreso de sustancias alérgenas en ingreso de sustancias alérgenas en los tejidos.los tejidos.
Se degrada muy rápidamenteSe degrada muy rápidamente
Acido Acido -aminobutirico (GABA)-aminobutirico (GABA)
Se forma por Se forma por descarboxilación descarboxilación del del ácido ácido glutámicoglutámico, , generalmente en el generalmente en el sistema nervioso sistema nervioso central. central.
Utiliza Utiliza piridoxalfosfato piridoxalfosfato como coenzima.como coenzima.
El El GABAGABA es un compuesto es un compuesto funcionalmente muy importante, ya funcionalmente muy importante, ya que es el intermediario químico que es el intermediario químico regulador de la actividad neuronal, regulador de la actividad neuronal, actuando como inhibidor o depresor actuando como inhibidor o depresor de la transmisión del impulso de la transmisión del impulso nerviosonervioso
CATECOLAMINAS:CATECOLAMINAS: Dopamina, Noradrenalina y Dopamina, Noradrenalina y
AdrenalinaAdrenalina
Se producen en el sistema nervioso Se producen en el sistema nervioso y en la medula adrenal.y en la medula adrenal.
La La DopaminaDopamina es un neurotransmisor es un neurotransmisor importanteimportante
La acción de las catecolaminas es muy La acción de las catecolaminas es muy variada: variada:
Son vasoconstrictores en algunos Son vasoconstrictores en algunos tejidos y vasodilatadores en otros, tejidos y vasodilatadores en otros, aumentan la frecuencia cardíaca, son aumentan la frecuencia cardíaca, son relajantes del músculo bronquial, relajantes del músculo bronquial, estimulan la glucógenolisis en estimulan la glucógenolisis en músculo y la lipólisis en tejido músculo y la lipólisis en tejido adiposo.adiposo.
Son rápidamente degradadas y Son rápidamente degradadas y eliminadas del organismoeliminadas del organismo
Hormonas TiroideasHormonas Tiroideas
TiroxinaTiroxina y y TriyodotironinaTriyodotironina, se , se sintetizan a partir del a.a. tirosinasintetizan a partir del a.a. tirosina
Existen enfermedades relacionadas Existen enfermedades relacionadas al defecto en el metabolismo de al defecto en el metabolismo de estos a.a. (fenilcetonuria,albinismo)estos a.a. (fenilcetonuria,albinismo)
MelatoninaMelatonina
La La melatoninamelatonina es una hormona es una hormona derivada de la glándula pineal. derivada de la glándula pineal.
Bloquea la acción de la hormona Bloquea la acción de la hormona melanocito estimulantemelanocito estimulante y de y de adrenocorticotrofina.adrenocorticotrofina.
Se forma a partir del Se forma a partir del triptófano triptófano por por acetilación y luego metilaciónacetilación y luego metilación
SerotoninaSerotonina
Es un Es un neurotransmisorneurotransmisor y y ejerce múltiples ejerce múltiples acciones acciones regulatorias en el regulatorias en el sistema nervioso sistema nervioso (mecanismo del (mecanismo del sueño, apetito, sueño, apetito, termorregulación, termorregulación, percepción de percepción de dolor, entre otras)dolor, entre otras)
CREATINACREATINA
Es una sustancia presente en Es una sustancia presente en músculo esquelético, miocardio y músculo esquelético, miocardio y cerebro, libre o unida a fosfato cerebro, libre o unida a fosfato (creatinafosfato)(creatinafosfato)
Arginina, glicina y metionina, están Arginina, glicina y metionina, están involucradas en su síntesis.involucradas en su síntesis.
La reacción se inicia en riñón y se La reacción se inicia en riñón y se completa en hígado, desde donde completa en hígado, desde donde pasa a la circulación y es captada pasa a la circulación y es captada por músculo esquelético, miocardio y por músculo esquelético, miocardio y cerebro y reacciona con cerebro y reacciona con ATPATP para para dar dar creatinafosfatocreatinafosfato..
La La creatina fosfatocreatina fosfato constituye una constituye una reserva energética utilizada para reserva energética utilizada para mantener el nivel intracelular de mantener el nivel intracelular de ATPATP en el músculo durante periodos de en el músculo durante periodos de actividad intensa. actividad intensa.
