1 Aminoacidos y Metabolismo de Proteinas.pdf

8/18/2019 1 Aminoacidos y Metabolismo de Proteinas.pdf

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AMINOÁCIDOS Y

PROTEÍNASDr. Christian La Rosa Fabian

BIOQUIMICA


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AminoácidosSon estructuras químicas con un grupo amino y otrocarboxilo como mínimo.Son estructuras cuaternarias con C, H, O y N. Pueden

poseer además azufre.Existen más de 300 de ellos en la naturaleza, pero las proteínas se generan a partir de únicamente 22 deellos.

Diez de los aminoácidos deben estar contenidos en laalimentación por cuanto no se sintetizan en elorganismo y se les denomina esenciales.


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Aminoácidos esenciales• La clasificación vigente, disminuye importancia

nutricional de aa. no esenciales• Esencialidad otorgada a 8-10 aminoácidos, ade-más a

algunos ácidos grasos, minerales y vitami-nas, recayendotoda su presencia en la dieta diaria.

• El hombre posee la habilidad necesaria para trans-formaraa y ác. grasos esenciales en otros no esencialespero igu alm ente necesarios.


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Aminoácidos

esenciales y no

esenciales•

Metionina•

Valina•

Leucina•

Isoleucina•

Fenilalanina•

Triptofano•

Treonina•

Lisina

•

Glicina•

Alanina•

Tirosina•

Aspartico•

Asparragina•

Glutámico•

Glutamina•

Histidina•

Prolina•

Hidroxiprolina•

Cistina•

Cisteina


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Importancia especial de los aa noesenciales

• Síntesis de proteínas y aminoácidos no esenciales.• Metabolismo intermediario.• Ciclos de Krebs y de la Úrea.• Proceso gluconeogenético.• Formación de heme, colina, etanolamina, ATP, ADN-ARN,

aminas biógenas y otros metabolitos.Por ello deben obligatoriamente sintetizarse.


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aminoácidoscon distintascadenaslaterales

H3N C

H

COO

R

+ -

1 aminoácidocuyacadena lateralesta unida a la

cadenaprincipalProlina

CH2CH2

CH2

HCH2N COO-

+

Glicina

1 aminoácido sincadena lateral

20 aminoácidos

H3N C

H

COO

H

+ -

Se consideranhidrofóbicos

http://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/Semana%2029/amino%C3%A1cidos%203d/Glicina.htmhttp://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/Semana%2029/amino%C3%A1cidos%203d/Glicina.mol


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Clasificación de los aminoácidos

Nombre Abreviación Estructura

Aminoácidos con extremos de cadenas non polares

Glicina Gly(G)

Alanina Ala (A)

Valina Val(V)

Leucina Leu(L)

Isoleucina Ile(I)

Metionina Met(M)

H 2 N

O

OH

N H 2

O

O H

NH 2

O

OH

NH 2

O

OH

NH 2

O

OH

NH 2

S

O

OH


Prolina Pro(P)

fenilalanina Phe (F)

Triptófano Trp(w)

Aminoácidos con extremos de cadenas polares pero noionizados Asparagina Asn(N)

Glutamina Gln (Q)

NH

O

OH

N H 2

O

O H

H 2 N

HN

O

OH

NH 2O

H 2 N

O

OH

NH 2

O

H 2 N

O

OH


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Aminoácidos con extremos de cadena polares pero no

ionizadosSerina Ser (S)

Treonina Thr(T)

Aminoácidos con extremos de cadenas ácidos

Ácidoapártico

Asp(D)

Ácidoglutámico Glu (E)

Tirosina Tyr(Y)

NH 2

HO

O

OH

NH 2

OH O

OH

NH 2O

HO

O

OH

NH 2

O

HO

O

OH


Cisteína Cys(C)

Aminoácidos con extremos de cadena básicos

Lisina Lys(K)

Arginina Arg (R)

Histidina His (H

NH 2

HO

O

OH

NH 2

HS

O

OH

NH 2

H 2 N

O

OH

NH 2

NH

NH

H 2 N

O

OH

NH 2HN

N

O

OH


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Clasificación de aminoácidos

• Aminoácidoshidrofóbicos.

• Se ubican en el

interior de lasproteínas.• La glicina por serpequeña seacomoda a todasla curvasproteicas.

• Glicina rica en elcolágeno.

Cadenas laterales alifáticas

H-CH-COOH

NH3

CH-CH-COOH

NH3

CH3

CH3

CH-CH2-CH-COOH

NH3

CH3

CH3

CH-CH-COOH

NH3

CH3

CH3

CH2

Glicina

Alanina

Valina

Leucina

Isoleucina

NH3

CH3-CH-COOH


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Clasificación de aminoácidos• Los hidroxilados son

hidrofílicos, fosforilablesy ocupan la superficieproteica.

• La serina se encuentra enel sitio activo de muchas

enzimas, no así latreonina• Los aminoácidos

azufrados, participanfrecuentemente de los

enlaces interproteínasque mantienenestructuras terciarias ycuaternarias.

• La metionina inicia la

síntesis de las proteínas.

NH3

CH2-CH-COOH

OH

NH3 OH

CH3-CH-CH-COOH

Serina

Treonina

NH3

CH2-CH-COOH

SH

NH3

CH2-CH-COOHCH2-

S-CH3

Cisteina

Metionina

Aminoácidoshidroxilados

Aminoácidos azufrados


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• Al ser dicarboxílicos proporcionan cargas eléctricasnegativas a las proteínas en solución. Además generanproteinatos al reaccionar con cationes.

•

Sostienen, por participar de los enlaces, la estructurasecundaria, terciaria y cuaternaria de la proteína.• El glutamato y la glutamina son neurotrasmisores

abundantes.

Con grupos ácidos o sus amidas

NH3

COOH-CH2-CH-COOH

NH3NH2-CO-CH2-CH-COOH

NH3

COOH-CH2-CH2-CH-COOH

NH3

NH2-CO-CH2-CH2-CH-COOH

Ac.aspártico

Asparragina

Ac.glutámico

Glutamina


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• Proporcionan cargaspositivas a las proteínas.

• Participan de los enlacesde hidrógeno y mantienenla estructura secundaria,terciaria y cuaternaria dela proteína.

• La Histidina se encuentraen los sitios activos delas enzimas.

• La arginina es necesariaen la síntesis de úrea.

Con grupos básicos

NH3 NH-CH2-CH2-CH2-CH-COOH

C=NH2

NH2

Arginina

NH3

NH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH-COOH Lisina

NH3

-CH2-CH-COOH

NH N Histidina


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• Contienen grupoaromáticos, que leconfieren carácterhidrofóbico.

•

Se sitúan en el interiorde la proteína.• Estos aminoácidos dan

color a las proteínas.• El triptofano es

precursor de la niacina.• La prolina es rica en el

colágeno.

NH3

CH2-CH-COOH

NH3

CH2-CH-COOHOH-

NH3

CH2-CH-COOH Fenilalanina

Tirosina

Triptofano

NHCOOH

Prolina

Con anillos aromáticos

Iminoácidos


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Cargas eléctricas de losaminoácidos

• Los aminoácidos pueden tener carga positiva, negativa o cero .• La ionización del carboxilo produce cargas negativas, la captura

del protón por parte del grupo amino produce una carga positiva.

• A un pH biológico entre 7 y 7,4 los grupos carboxilo sonpredominantemente COO- y los grupos amino existen comoNH3+

• La carga neta es la suma algebraica de grupos negativos ypositivos del aminoácido.

++

+-

+--

+--

H NH R NH R

H COOR COOH R

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- Los aminoácidos son anfóteros, contienen un grupo ácido y uno básico.

Formas zwitteriónicas de un aminoácido

H 3 N CH C

R

O

O

H 2 N CH C

R

OH

O

H 3 N CH C

R

O

O

H 2 N CH C

R

O

O

H 3 N CH C

R

OH

O

-H+

+H+-H+

+H+

Especie presenteen medio ácido

Especie presenteen medio básico

ZwitteriónEspecie presenteen medio neutro


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pH isoeléctrico de unaminoácido

• Es el pH en el cual el aminoácido presenta cargas positivas ynegativas iguales.

• Desde un punto de vista práctico resulta de obtener la media entrelas constantes de disociación del carboxilo y del grupo amonio.

CH3-CH-COO-

NH3+

pK1 R-COO- 2,35

pK2 R-NH3+ 9,69

02,62 69,935,22 21 ++ pK pK pI


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Curva de valoración de la glicina.- Valores de pH menores que pKa1: la especiea es la mayoritaria.- Valores entre pKa1 y pKa :la principal especie es el zwitterión ( b ). La concentración del zwitterión esmáxima en elpunto isoeléctrico pI .- Valores superiores a pKa2: la especiec es la presente en mayor concentración.

a b c

H 3 N CH C

R

O

O

H 2 N CH C

R

O

O

H 3 N CH C

R

OH

O

-H+

+H+-H+

+H+


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Propiedades características decada aminoácido

• Muchas de las características físicas y químicas de losaminoácidos dependen de la estructura del grupo R anexoa su carbono alfa.

• Grupos tan pequeños como el de la Glicina permiten supresencia en lugares poco accesibles de una estructuraproteica.

•

Grupos aromáticos como el de la Tirosina permitenabsorción de la luz UV y su medida por procedimientosespectrofotométricos.

• Grupos básicos o ácidos permiten la formación de enlaces(de hidrógeno) con los de otros compuestos.

CH3-CH-COO-

NH3+

CH=carbono alfaCH3=grupo R


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Aminoácidos y su centroasimétrico

CO2

H 3 N H

H

Glicina(Aquiral)

CO 2

H 3 N H

R

CO 2

NH 3H

R

L-aminoácido(Proyección de Fischer y en perspectiva)


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Detección espectroscópica de aminoácidosaromáticos

• Los aminoacidosaromaticos absorven luzen la region UV

• Tryptofano y tirosina sonlos mas fuertescromogenos

• Concentracion pude serdeterminada por la UVusando : A = ·c·l


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Cromatografía• Procedimiento de elección para separar

e identificar aminoácidos.•

Se basa en:• partición por solventes.• adsorción por el soporte.

• Dos elementos básicos en laseparación:

•

soporte: papel, sílica gel, resinas.• solvente: mezcla de solventes orgánicos

y agua.• Diferenciación de acuerdo al Rf

• Visualización:• coloreado: ninhidrina.• fluorescencia : fluorescamina.• lectura UV.

solventeel por alcanzadadistancia

aael por alcanzadadistancia Rf ........


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Separación electroforética.


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Separación de aminoácidos...

• Cromatografía deexclusión molecular.

• Cromatografía líquidade alta presión.

Tiempo (min)

F l u o r e s c e n c i a

Lecho Proteína Proteína

Poroso Pequeña Grande


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Proteínas•

Estructura química formada por la unión de aminoácidosmediante diversas formas de enlace.• Se co ns idera :

• oligopéptidos: de 2 a 10 aminoácidos.• polipéptidos de 10 a 100 aminoácidos.•

proteínas : más de 100 aminoácidos.• Clasificación:

• Por su forma: globulares y fibrosas.• Por su solubilidad: albúminas (solubles en agua) y

globulinas (solubles en soluciones salinas diluidas).• Por su composición: simples (sólo aminoácidos),compuestas. (glucoproteínas, lipoproteínas, metaloproteínas ).• Por su densidad: lipoproteínas: LDL,HDL,VLDL .• Por su carga: a pH fisiológico ácidas y básicas.


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Enlaces covalentes• Peptídicos y disulfuro• El peptídico es el más importantes de la estructura polipeptídica. Aún

el más simple tiene carácter de doble y mantiene la rigidez y ademásla solidez de la proteína.• Genéranse entre el alfa carboxilo de un aminoácido y el alfa amino de

otro con eliminación de molécula de agua.• La reacción química más importante en el campo clínico - la de Biuret-

radica en la presencia del enlace peptídico .• El enlace disulfuro se genera por la presencia de radicales -SH de la

cisteína, formando uniones disulfuro entre porciones de una mismacadena y entre dos cadenas.

• Participa de la solidez de la estructura y aún permite la unión de dospolipéptidos como en el caso de la insulina.

HN

O

OH

NH 2

O

Alanilglicina

Aminoácido N-terminal

Aminoácido C-Terminal

Glicina

Alanina


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Enlaces no covalentes e

interacciones• Como su nombre indica no son enlaces reales sinofuerzas de atracción entre grupos de átomos.

• El enlace de H se genera por atracción entre el

núcleo de H+ (positivo) y el par de electrones nocompartidos de otro átomo. En el caso de unaproteína es un oxígeno de otro aminoácido.

• El enlace hidrofóbico se genera por la semejanzaestruc-tural entre dos aminoácidos (aromáticos,alifáticos ?).

• El enlace iónico se genera entre carboxilos libres yamo-nios libres de aminoácidos dicarboxílicos ydiamínicos.


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Enlaces no covalentes...

CH2!

O-H

H2N OC

CHCH3 CH3

CH3

(CH2)4!

NH3+

O-CO

Enlace deHidrógeno

EnlaceHidrofóbico

Enlace

Hidrofóbico Enlaceiónico


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Estructura proteica: estructuraprimaria

•

La conformación nativa de una proteína se define como la estructuratridimensional que es biológicamente activa. Se mantiene sobre labase de los enlaces covalentes y no covalentes anteriormenteexplicados.

• La estructura primaria está definida por la secuencia de aminoácidosunidos por los enlaces peptídicos.

•

Su carácter de doble enlace fija una estructura rígida, incapaz degirar sobre su eje, y el movimiento se trasmite a los enlaces delcarbono alfa. Esto mantiene una estructura fija coplanar (en unmismo plano).

CO CH NH CO

CH NH CO CH NH

R

R

RLibre

Rígido


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Secuencia de aa. en las

proteínas

• La estructura primaria de una proteína está dada por la secuencia deaminoácidos.

• La determinación de ésta, por tanto, ha resultado un enorme avance para la bioquímica .Laestrategia básica consiste en :

1. Determinar qué aminoácidos están presentes y en qué relación molar.2. Romper el péptido en pequeños fragmentos, separarlos y determinar su composición en

aminoácidos.3. Identificar los aminoácidos de N y C terminales del péptido original y de cada fragmento.4. Organizar la información de manera que los fragmentos puedan unirse para revelar la

secuencia completa.

insulinaCadena A

Cadena B Aminoácidos de la insulina


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Estructura secundaria•

Las rotaciones permitidas en elesqueleto del polipéptidogeneran una estructurarepetitiva denominadasecundaria, la cual puede ser:

•

alfa helicoidal• estructura beta u hoja plegada

• Esta estructura es mantenidapor los puentes de hidrógeno dela pro-teína. En el alfa hélix lospuentes son intracatenarios y enla estructura betaintercatenarios.


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Estructura terciaria• La estructura terciar ia se refiere a la

disposición tridimensional de lacadena polipeptídica en unaproteína, permitiendo la disposiciónglobular o fibrosa de la misma.

• La mantienen todos los enlaces nocovalentes y aún el enlace disulfuro.

•

La interacción proviene deaminoácidos que pueden estaralejados en la secuencia pero cercaen la disposición tridimensional.

• La proteína está plegada de forma talque los grupos hidrofílicos ocupan elexterior de la misma y loshidrofóbicos el interior.

• La estructura cuaternaria se produceen aquellas proteínas que tienen doso más cadenas polipeptídicas, lasque se estabilizan por enlaces nocovalentes.

Mioglobina


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Estructura cuaternaria• Algunas proteínas están formadas por

ensamblaje de dos o más cadenas. Laforma en que estas subunidades seencuentran organizadas se denominaestructura cuaternaria .

• Hemoglobina:• Las cuatro cadenas (dos alfa y dos

beta) se acomodan, creando unaestructura globular con cuatrobolsillos


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Estructura cuaternaria de laHemoglobina

• Las cuatro cadenas(dos alfa y dosbeta) se acomodan,creando unaestructura globularcon cuatro bolsillos.


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METABOLÍSMO DE PROTEÍNASY AMINOÁCIDOSDr. Christian La Rosa Fabian

BIOQUIMICA


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Generalidades• El organismo digiere entre 60 y 100 gramos diarios de proteínas.

• Se suman entre 35 y 200 g de proteínas endógenas (jugosdigestivos, descamación celular).

• Sólo se pierden por las heces entre 6 y 12 g de proteínas o sus productos, correspondientes a 1-2 g de N 2.


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Enzimas digestivas• Hidrolasas que rompen los enlaces peptídicos.• Clases de enzimas:

• Endopeptidasas• Exopeptidasas

•

Aminopeptidasas• Carboxipeptidasas

• Fases: Gástrica-Pancreática-Intestinal


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Digestión y absorción de proteínasLuz intestinal Superficie Luminal Enterocito Capilar

K +

Polipéptidos

Aminoácidos libres(40%)

Oligopéptidos(60%)

Estómago

Pepsina

Pancreas

TripsinaQuimotripsinaElastasaCarboxipeptidasas

Borde en cepillo

Endopeptidasa AminopeptidasaDipeptidasa

Aminoácidos

DipéptidosTripéptidos

Na+

Na+

H+

H+

Na+

K +

ATP

ADP

Aminoácidos


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Digestión gástrica• Jugo gástrico:

• HCl ( pH=2 ), funciones:• Matar los gérmenes• Desnaturalizar las proteínas: más digeribles

• Pepsinas:• La pepsina A, la mayor , se activa a pH ácido.• Ataca enlaces peptídicos de aminoácidos aromáticos.• Generada a partir de proenzima pepsinógeno, que pierde 44 aa a

partir del amino terminal por autoactiva-ción (a pH


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Secreción

de ácidoclorhídricoSangre


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Digestión pancreática• Jugo pancreático rico en endopeptidasas y

carboxipeptidasas. Todas se activan en la luz intestinal.• La enteropeptidasa , enteroquinasa secretada por las células

epiteliales, activa al tripsinógeno, eliminando 6 aa del amino terminal.• La tripsina se autocataliza luego y activa además la quimotripsina,

elastasa, y las carboxipeptidasas A y B.• El jugo pancreático tiene además un inhibidor de tripsina.


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Enzimas gástricas y pancreáticas

Enzima Proenzima Activador Punto de acción R

Pepsina A Pepsinógeno AutoactivaciónPepsina Tyr,Phe,Leu

Tripsina Tripsinógeno EnteropeptidasaTripsina Arg,Lys

Quimotripsina Quimotripsinógeno Tripsina Tyr,Trp,Phe,Met,Leu

Elastasa Proelastasa Tripsina Ala,Gly,Ser

Carboxipeptidasa A Procarboxi.A Tripsina Val,Leu,Ile,Ala

Carboxipeptidasa B Procarboxi.B Tripsina Arg,Lys

R R 1-CO-NHCHCO-NHCHCO-

R R 1

-CO-NHCHCO-NHCHCO-

R R 1

-CO-NHCHCO-NHCHCO-

R R 1

-CO-NHCHCO-HCHCO-

R-CO-NHCHCOO-

R

-CO-NHCHCOO-


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Digestión intestinal• La digestión gástrica y la pancreática generan un 60% de

oligopéptidos entre 2 y 8 aminoácidos.• La superficie intestinal es rica en aminopeptidasas A y N

(actúan sobre oligopéptidos con NH 2 terminal ácido y neutro)así como en dipeptidasas.

• Di o tripéptidos con prolina, hidroxiprolina, son absorbidosdirectamente.


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Absorción de aminoácidos ydipéptidos

• El intestino absorbe aminoácidos libres y pequeños péptidos.• Aunque la gradiente de concentración es favorable, se requiere

un transportador ( se demuestra por discriminación D y L, gastode energía y dependencia de temperatura).

• Los transportadores son sodio dependientes.• Existen hasta siete transportadores por grupos de aminoácidos :

neutros, aromáticos, iminoácidos, etc.


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Absorción de aminoácidos noesenciales

• Se absorben entre 60 y 100 g de aminoácidos cada día.Aproximadamente el 40% son no esenciales, de ellos 12 gcorresponden a ácido glutámico.

•

El glutámico se absorbe muy lentamente debido a que enel enterocito se le somete a una transaminación, por ello seabsorbe como alanina y produce cetoglutarato que esresponsable de las necesidades calóricas del mismoenterocito, luego ayuda a la absorción de otrosaminoácidos.


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Remoción de nitrógeno de losaminoácidos

• La remoción del alfa amino grupo es la primera etapa en elcatabolísmo de los aminoácidos.

• Las reacciones características son:• Transaminación y• Desaminación oxidativa

• Estas reacciones generan aspartato y amonio que son lasfuentes últimas del nitrógeno de la urea.


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Reacciones deTransaminación

• Sintetiza aminoácidos a partir dealfa ceto ácidos.

• Se les llama transaminasas oaminotransferasas.

• La enzima está asociada al piridoxal fosfato. Forma activa dela vitamina B6, generandotemporalmente piridoxaminafosfato.

alanina cetoglutarato

piruvato glutamato

cetoglutarato

aspartato

oxalacetatoC

O H

O3P-CH 2-

OH

NCH 3

CH 2-NH 2

O3P-CH 2-

OH

NCH 3

Piridoxal fosfato Piridoxamina fosfato


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Reacciones de Desaminaciónoxidativa

•

Desaminación oxidativa: libera losgrupos NH 2- como NH 4 libre. Reac-ciones que ocurren en hígado y ri-ñón,dando cetoácidos y NH 4+.

• Reacción llevada a cabo por la

deshidrogenasa glutámica, concoenzimas NAD o NADP, pero actúa enambas direcciones.

NH 3 deaminoácidos

Cetoácido

ceto

glutarato

NH 3 del

glutamato

NH 3+NADH

(NADPH)

aminotransferasa Glutamato deshidrog.

NAD(NADP)

cetoglutarato

glutamato

Deshidrogenasaglutámica


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Disposición del amonio• Aunque el amonio está involucrado en la formación de urea por el hígado, su nivel mientras se dirige de los tejidos haciael hígado para su transformación en urea debe mantenerse

bajo, por ser tóxico.• Los tejidos producen amonio:

• De los aminoácidos: mediante la amino transferasa y glutamatodeshidrogenasa.

• De la glutamina: Los riñones forman amonio de la glutamina poracción de la glutaminasa. Este amonio se excreta como amoniaco.

•

De la acción bacteriana en el intestino.• De las aminas de la dieta, o de las purinas y pirimidinas.


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Vía de la Glutamino sintetasa y la glutaminasa

•

El 50% del amonio circulante lo hace como glutamina sintetizada en elhígado. Lo produce la glutamino sintetasa del hígado y el fenómeno opuestola glutaminasa del riñón.

Glutamato

Glutamina Glutamato

Glutamina

Glutaminosintetasa(hígado)

Glutaminasa(riñón)


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Transporte deamonio

• La proteína celular es degradada conla muerte celular planificada oapoptosis .

• La vida media de las proteinas esvariable. Desde horas como lainsulina, hasta meses como lahemoglobina.

• La selección de la proteína paradegradarse depende de su unión conun polipéptido de 76aa llamadoubiquitina .

• Las proteínas consumidas en excesono se almacenan, se usan deinmediato para energía

Riñón

Hígado

Músculo


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Ciclo de la urea• Un ser humano con una dieta normal,

300g de carbohidratos, 100 g de grasay 100g de proteínas debe excretaraproximadamente 16,5 g de nitrógenoal día , 95% en la orina y 5% en lasheces.

•

La urea representa del 80 a 90% del N 2que sale por la orina.

• La urea se produce en el hígado, selibera a la sangre y se excreta por elriñón.

• Se requieren bicarbonato (fuente deCO 2),una molécula de amonio, ungrupo amino del aspartato y 3moléculas de ATP .

Carbamil fosfato

enzima

enzima

Citrulina

Aspartato

Arginino succinato

Fumarato

Urea

Arginina

Ornitina


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Síntesis de carbamil fosfato•

La síntesis de carbamil fosfato es el 1er

paso de la síntesis de urea. El CO 2 proviene del bicarbonato, la energía yel grupo fosfato de dos moléculas deATP.

• La enzima encargada es la Carbamil fosfato sintetasa I

• El carbamil fosfato se une a la ornitinacon la ornitin transcarbamilasa paraformar citrulina. Estas dos reaccionesson mitocondriales. Las restantes soncitosólicas.

Carbamil fosfato

enzima

enzima

Citrulina Aspartato

Arginino succinato

Fumarato

UreaArginina

Ornitina

citosol

mitocondria


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Ciclo de la urea• La citrulina formada sale al

citosol donde se une alaspártico, mediante unaarginino succínicosintetasa y el gasto de unATP.

• El arginino succínico liberafumarato y forma arginina

por una arginino succinasa

y esta última por unaarginasa libera urea yforma nuevamente ornitinaque cierra el ciclo.

Arginina succinato

fumarato

aspartato

arginina

citrulina

ornitinaCarbamil fosfato

Biosíntesis de aminoácidos no


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Biosíntesis de aminoácidos noesenciales

• La síntesis de proteínas

requiere de todos losaminoácidos, tanto losesenciales como los noesenciales.

• Los esenciales deben venir

en la dieta, mientras quelos no esenciales puedenser sintetizados a partir deotros intermediarioscomunes del metabo-lismo.

GlucogénicosGluco ycetogénicos Cetogénicos

Alanina Tirosina Asparagina AspartatoCisteina

GlutamatoGlutaminaGlicinaProlinaSerina

Arginina Isoleucina Leucina

Histidina Fenilalanina LisinaMetionina TriptofanoTreoninaValina

Noesencial

Esenciales


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Síntesis de aminoácidos a partir de ceto ácidos• Alanina, Aspartato y Glutamato

son formados a partir decetoácidos corres-pondientes:

piruvato, oxalace-tato ycetoglutarato, que pro-vienendel metabolísmo de loscarbohidratos.

• Esto se produce gracias a latransaminación.

• El glutamato es producido máscomúnmente a partir la reversade la desaminación oxidativacatalizada por la glutamatodeshidrogenasa.

Piruvato Alanina

aminoácido

cetoácido

Oxalacetato Aspartato

aminoácido

cetoácido

Cetoglutarato Glutamato

aminoácido

cetoácido

Cetoglutarato Glutamato

NH3+NADH

NAD

Síntesis de aminoácidos por


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Síntesis de aminoácidos poramidación

• Glutamina : se sintetiza a partir del glutamato en presencia de ATP, NH 3

y glutamina sintetasa. Es el mayor mecanismo de detoxificación deamonio en el cerebro.

• Asparagina: se sintetiza a partir de aspartato, en presencia de glutamina,ATP y la enzima asparragina sintetasa. La asparragi-nasa que hidroliza laasparragina se usa en el tratamiento de leucemia dado que esta última esnecesaria a ese tipo de células

Glutamato + ATP+NH3 Glutamina + ADP + H + PiGlutamina sintetasa

Aspartato +Glutamina+ATP Asparragina+AMP+Ppi+H

Asparragina sintetasa


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Síntesis de la Serina• Se forma a partir de 3-P

glicerato del metabo-lismode carbohidratos.• Sufre oxidación con

formación de NADH(energía?) y produce 3-fosfoserina.

• Recibe un grupo amino delglutamato por transaminación y forma 3-fosfoserina la que alhidrolizar el ácido fosforico

deja un grupo alcohol.

Fosfogliceratodeshidrogenasa

3-fosfoglicerato 3-fosfopiruvato

GlutamatoCetoglutarato

3-fosfoserina Serina

Fosfatasa

Aminotransferasa


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Glicina

• Es sintetizada a partir de la serina, mediante laremoción de un grupo

hidroximetil y la acciónde una serinahidroximetil trans-

ferasa.• Actúa como receptor

tetrahidrofolato.

Glicina

N5N10 Metilentetrahidrofolato

Tetrahidrofolato

Serina hidrox i m etil transferasa

Serina


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Prolina

• Se sintetiza a partirdel glutamato.

•

Comprende dosfenómenos dereducción, por lotanto hay gasto de

energía.

Enzimas

desconocidas

Glutamato semialdehido

Pirrolin 5, carboxilato

Pirrolin 5 carboxilatoreductasa

Prolina

GlutamatoATP


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Tirosina•

Se forma a partir de la fenilalanina por unahidroxilasa.• La reacción es reversible, luego la tirosina, no

esencial depende de la fenilalanina esencial.•

La enzima sólo se encuentra en el hígado

Tetrahidrobiopterín dihidrobiopterín

Fenil alanina hidroxilasa

Fenil alanina Tirosina


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Catabolismo del esqueleto de carbono delos aminoácidos

• Luego de la eliminación del grupo amino el esqueleto carbonado de losaminoácidos se cataboliza a sustratos para biosíntesis de carbohidratos olípidos.

• Se clasifican entonces en glucogénicos y cetogénicos

DESTINO DEL ESQUELETO CARBONADO DE LOS AMINOÁCIDOSGlucogénicos Cetogénicos Glucogénicos y cetogénicos

Ala Hip Leu Ile Arg Met Lis Asp Pro Fen

Cis Ser Tir Gli Tre TriGlu ValHis


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Síntesis de


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Síntesis deSerotonina

• La serotonina o 5-hidroxitriptamina es sintetizada enmuchas partes del cuerpo(plaquetas, sistema nervioso

central), pero la mayor parte está en el intestino.• Se produce por hidroxila-

ción del triptofano a 5hidroxitriptofano y luego sutransformación en se-rotonina por decarboxila-ción.

TetrahidrobiopterinDihidrobiopterin

Triptofano

Hidroxilasa

5-hidroxitriptofano

Decarboxilasa

5-hidroxitriptamina(serotonina)

Síntesis de catecolaminas y


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Síntesis de catecolaminas ymelanina

• Se sintetizan a partir de latirosina. La tirosina eshidroxilada a dihidro-xifenil alanina (DOPA)

• La DOPA es decarbo-xiladaa Dopamina y luegohidroxilada a norepi nefrina(noradrenalina ).

• A partir de la nor-adrenalina se forma adre-nalina por una metila-ción.La melanina se forma a

partir de DOPA y por efecto de tirosinasas .

Tirosina EpinefrinaMetilTransferasa

Norepinefrina

Hidroxilasa

Dopamina

Decarboxilasa

Dihidroxifenilalanina(DOPA)

Tetrahidrobiopterin

Dihidrobiopterin


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Fuentes de información• ALVARADO CARLOS. Repasando Bioquímica y Nutrición 2012

Lima. 2da. Edición.• ROBERT MURRAY, VICTOR RODWELL, DAVID BENDER AND

KATHLEEN M. BOTHAM. Harper Illustrated Biochemistry 28thEdition. 2009

• MONTGOMERY, REX.Bioquímica: casos y texto . HarcourtBrace, 1999. 681 h. Madrid.


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1 Aminoacidos y Metabolismo de Proteinas.pdf