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Precursores de

Unidades básicas para

Oxoácidos Aminas biógenas Glucosa Nucleótidos Hemo, creatina

Péptidos Proteínas

FUNCIONES DE LOS AA ???

Neurotransmisores

Molécs. de transporte para

Glutamato Aspartato Glicina

Grupos NH2 Cátedra de Bioquímica - FOUBA

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FUENTE DE AMINOÁCIDOS PROTEÍNAS ENDÓGENAS

300 g/día

Degradación

Síntesis Excreción 100 g/día

AMINOÁCIDOS Digestión 100 g/día

PROTEÍNAS DIETA

PRODUCTOS DE DESHECHO

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BALANCE NITROGENADO B = I - E

Permite mantener el equilibrio nitrogenado del organismo Adultos normales

B = 0

Malnutridos

B = -

Crecimiento y embarazo

B = +

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DESDE LA NUTRICIÓN LOS AMINOÁCIDOS PUEDEN SER: a) ESENCIALES b) SEMI - ESENCIALES c) NO ESENCIALES

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a) AMINOÁCIDOS ESENCIALES • Deben estar presentes en la dieta • No pueden sintetizarse a velocidad suficiente como para satisfacer las necesidades anabólicas del organismo ISOLEUCINA LEUCINA LISINA METIONINA FENILALANINA TREONINA TRIPTOFANO HISTIDINA VALINA Cátedra de Bioquímica - FOUBA

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b) AMINOÁCIDOS SEMI - ESENCIALES • El organismo puede sintetizarlos • Pero no cubren las necesidades incrementadas en el crecimiento, embarazo y lactancia TIROSINA CISTEÍNA

c) AMINOÁCIDOS NO ESENCIALES • No es necesario incorporarlos con los alimentos • Pueden sintetizarse a una velocidad acorde con las necesidades metabólicas Cátedra de Bioquímica - FOUBA

PROTEÍNAS DE LA DIETA Digestión

Absorción y transporte de aa desde la luz intestinal hasta el hígado

Metabolismo de los aa en el hígado y liberación de los productos a circulación Cátedra de Bioquímica - FOUBA

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DIGESTIÓN DE LAS PROTEÍNAS DE LA DIETA MASTICACIÓN

DESNATURALIZACION (pH ESTÓMAGO)

HIDRÓLISIS (PROTEASAS) Cátedra de Bioquímica - FOUBA

PROTEASAS ó ENZIMAS PROTEOLÍTICAS

ENDOPEPTIDASAS Hidrolizan enlaces peptídicos entre dos aa situados en el interior de la cadena peptídica

EXDOPEPTIDASAS Hidrolizan enlaces peptídicos comenzando por los extremos de la cadena peptídica

• CARBOXIPEPTIDASAS • AMINOPEPTIDASAS Cátedra de Bioquímica - FOUBA

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ENZIMAS DEL JUGO GÁSTRICO PEPSINA: endopeptidasa pH óptimo: 1 a 2 (HCl) H+

PEPSINÓGENO (zimógeno inactivo)

Autocatálisis

AA aromáticos Ry : Trp, Fen, Tyr Cátedra de Bioquímica - FOUBA

ENZIMAS DEL JUGO PANCREÁTICO TRIPSINA: endopeptidasa Se activa en el intestino pH óptimo: 8 a 8.5 (pH intestinal) Enteroquinasa

TRIPSISINÓGENO

TRIPSISINA + PEPTIDO

(zimógeno inactivo)

(enz. activa)

Autocatálisis

AA básicos Cátedra de Bioquímica - FOUBA

Ry : Lys, Arg

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ENZIMAS DEL JUGO PANCREÁTICO QUIMOTRIPSINA: endopeptidasa pH óptimo: 8 a 8.5 (pH intestinal) Tripsina

QUIMOTRIPSISINA + PEPTIDO

QUIMOTRIPSISINÓGENO

(enz. activa)

(zimógeno inactivo)

AA aromáticos Ry : Trp, Fen, Tyr Cátedra de Bioquímica - FOUBA

ENZIMAS DEL JUGO PANCREÁTICO CARBOXIPEPETIDASA: exopeptidasa Hidroliza uniones peptídicas desde el COOH, liberando el aa terminal Tripsina

PROCARBOXIPEPTIDASA

CARBOXIPEPTIDASA

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ENZIMAS DEL JUGO PANCREÁTICO ELASTASA Hidroliza la elastina

Tripsina

PROELASTASA

ELASTASA

(zimógeno inactivo)

(enz. activa)

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ENZIMAS DEL JUGO ENTÉRICO ENTEROQUINASA: cataliza la transformación de tripsina Enteroquinasa

TRIPSISINÓGENO

TRIPSISINA + PEPTIDO

(zimógeno inactivo)

(enz. activa)

AMINOPEPTIDASA: exopeptidasa Hidroliza uniones peptídicas desde el extremo NH2 AMINOPEPTIDASA

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ENZIMAS DEL JUGO ENTÉRICO DIPEPTIDASAS Y TRIPEPTIDASAS

Hidroliza • DIPÉPTIDOS • TRIPÉPTIDOS

↓% no se degrada hasta llegar al enterocito donde se escinden en aa por peptidasas intracelulares

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DIGESTIÓN

Endo y exopeptidasas Di y tripeptidasas PROTEÍNAS DE LA DIETA

ABSORCIÓN

TRANSPORTE METABOLISMO Cátedra de Bioquímica - FOUBA

ABSORCIÓN DE AMINOÁCIDOS a) A nivel intestinal

b) A nivel de los tejidos

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a) A nivel intestinal

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b) A nivel de los tejidos  Ingresan a favor del gradiente de concentración  Tres sistemas de transporte para a) Aminoácidos neutros b) Aminoácidos aniónicos c) Aminoácidos catiónicos

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ORIGEN Y DESTINO DE LOS AMINOÁCIDOS

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METABOLISMO DE LOS AMINOÁCIDOS α-NH2

Urea Glutamina

AA Acetil~CoA Acetoacetil~CoA

Esqueleto carbonado

Piruvato Intermed del CAT (α-cetoglutarato, oxalacetato, succinil~CoA, fumarato)

C. cetónicos Ác. grasos

Glucosa Ác. grasos

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CATABOLISMO DE LOS AMINOÁCIDOS Pérdida del α-NH2

Pérdida del α-COOH

Decarboxilación

Transaminación Desaminación

L- AA oxidasa

No oxidativa

oxidativa Cátedra de Bioquímica - FOUBA

Glutámico deshidrogenasa

TRANSAMINACIÓN  Transferencia reversible de un grupo amino de un aa a un α-cetoácido  Catalizada por transaminasas o aminotransferasas (requiere fosfato de piridoxal como cofactor)

 El aa se convierte en cetoácido y el cetoácido en el aa correspondiente  EL GRUPO AMINO SE TRANSFIERE NO SE ELIMINA

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TRANSAMINACIÓN

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α-cetoglutarato El α-cetoácido aceptor más común Glutámico transaminasa

El α-aa que se forma con más frecuencia

glutamato Cátedra de Bioquímica - FOUBA

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OTROS CETOÁCIDOS ACEPTORES:

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DESAMINACIÓN

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DESAMINACIÓN

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DESAMINACIÓN OXIDATIVA a) Glutamato deshidrogenasa • Localización: matriz mitocondrial del hepatocito H2O

• REGULACIÓN ALOSTÉRICA: - Inhibidores: GTP y ATP - Activadores: GDP y ADP

Glutamato

NAD+

Glutamato deshidrogenasa

NADH +H+ NH4+

• NADH: reoxidación en la cadena respiratoria • Utiliza NAD ó NADP como cofactor

• La mayoría del NH3 producido en el organismo se genera por esta reacción Cátedra de Bioquímica - FOUBA

α - Cetoglutarato

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DESAMINACIÓN OXIDATIVA b) L-aminoácido oxidasa

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DESAMINACIÓN NO OXIDATIVA a) Deshidratasas H2O

NH4+

Deshidratasas Serina

Piruvato

Para AA que tienen un grupo –OH en el Cβ como Serina y Treonina Cátedra de Bioquímica - FOUBA

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DESTINO FINAL DEL GRUPO AMINO DE LOS AMINOÁCIDOS

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DESCARBOXILACIÓN CO2

Decarboxilasas

Ácido γ-aminobutírico (amina biógena)

Glutamato

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DESCARBOXILASAS FUNCIONALMENTE IMPORTANTES

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DESTINO DEL ESQUELETO CARBONADO DE LOS AMINOÁCIDOS Cátedra de Bioquímica - FOUBA

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SINTESIS DE CUERPOS CETONICOS

AMINOACIDOS GLUCOGENICOS AMINOACIDOS CETOGENICOS

DESTINO DEL ESQUELETO Cátedra de Bioquímica - FOUBA CARBONADO DE LOS AA

FENILCETONURIA Fenilalanina

Ác. fenilpirúvico (cetoácido de eliminación urinaria)

Hidroxilasa

Tirosina

Fenilpirúvico durante la infancia provoca retraso mental severo

Ác. fumárico

Glucosa

Acetoacetil~CoA Cátedra de Bioquímica - FOUBA

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DESTINO DEL IÓN AMONIO Metabolito tóxico

Recordamos

El NH3 se genera por: NAD+ (NADP+)

H2O

NADH + H+ (NADPH + H+)

NH4+

Glutamato deshidrogenasa α - Cetoglutarato

Glutamato

Reacción REVERSIBLE Cátedra de Bioquímica - FOUBA

¿POR QUÉ ES TÓXICO? NAD+ NADH + H+

α - Cetoglutarato

NH4+

H2O

Glutamato deshidrogenasa Glutamato

Aminación reductiva

NH4+

La disponibilidad de α-cetoglutarato

Interfiere con la producción de ATP

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INTOXICACIÓN POR NH4+  Visión borrosa  Temblores

Provoca

 Habla incoherente  Coma  Muerte

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¿CÓMO SE NEUTRALIZA EL NH3? Mediante la:

a) Síntesis de urea

b) Síntesis de glutamina

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a) SÍNTESIS DE UREA NADH + H+ NAD+ (NADPH + H+) (NADP+)

H2O

Glutamato deshidrogenasa α - Cetoglutarato

Glutamato

NH4+

UREA

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UREA

Se sintetiza en el hígado

Elimina dos moléculas de NH4+

Molécula neutra y no tóxica

Se excreta por orina

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CICLO DE LA UREA Mitocondrial

FASES Citoplasmática

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CICLO DE LA UREA: en la mitocondria

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CICLO DE LA UREA: en el citoplasma

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REGULACIÓN DE LA UREOGÉNESIS

1. A largo plazo

2. A corto plazo

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1. A largo plazo Dieta rica en proteínas

Actividad enzimática del ciclo

Excresión urinaria de urea Cátedra de Bioquímica - FOUBA

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2. A corto plazo: regulación alostérica

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SINTESIS DEL MODULADOR POSITIVO DEL CICLO DE LA UREA

Acetil~CoA Glutamato

N-Acetilglutamato sintetasa +

N - Acetilglutamato

Arginina Indica disponibilidad de acetil~CoA, glutamato y arginina que aportan intermediarios o energía al c. de la Urea Cátedra de Bioquímica - FOUBA

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EL CICLO DE LA UREA LIGADO AL CICLO DE KREBS

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DESTINO DEL FUMARATO

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a) SÍNTESIS DE GLUTAMINA

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DEGRADACIÓN DE GLUTAMINA

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CICLO GLUTAMINA SINTETASA - GLUTAMINASA

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CICLO GLUTAMINA SINTETASA – GLUTAMINASA EN RIÑÓN

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DESTINO DE LA GLUTAMINA EN EL RIÑÓN

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