Oxidacion de Aminoacidos y Produccion de Urea

5/10/2018 Oxidacion de Aminoacidos y Produccion de Urea

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;.O XIDAC IO N 0 Ay ,ODUCC ION18.118.2

O es trn os m e ta bd ttc os d e lo s g ru po s am ino 657Exc r e c io n d e n i tr 6 g e n o y e lc lo de la urea 6 6 5

18.3 Ru ta s d e degradac ion d e lo s am in o a c id o s 6 71E$c{)g i e l e s tud io de la s in te s is de u rea en e l h igadopo rque pareoa se r un p rob lema r e la t iv amen te s e o ci ll o.

-H an s K re bs, a rticu lo e n Perspec t i vesin B io lo g y a n d M e d ic in e , 1970

1 "1 1 (_ emo s u lt or a nuestra ncl 1 n I 'inas

c~ ! ll la r s ( 1 '< : c am l. li op ro t. ap fl ul o 27 ), I g m l o s de losa ln in oa 'id O l> l tb era do s tu ra nrc L a dgrarladon c l~ I spmtP lnA . se II grutlan o: 'lIativmnenlc si no se necesitannra Ins intl'sis d nu vas protef uis.

2. Cuando una licLa 'S r ica I'll I rot tn a s y ]es amino" CI osirr.g' .uos ox eden las p,cpsirlarl s corporales para Jasintesis de protcinas, C' ('xcP


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18,1 Destinos metebeltcos de los grupos amIno 657

P'to!.Cfnai :ntra 1 \ 1 1 1 1 1 '

1Ptotolna Amino-de la 4i!}w !leidosNH 1 . - J L E s q u c ) c W S4 carbenadosB iU& fn t s it S d ealDino:\cido~,nude tidos yamina l. ' b i o log i e a s

r (producte deescrccton d lliitr6g no)FIG UR A 18-1 V l.5 iO n gelleral del ataboli 010 de 10 ,aminoaddos enlos m am U ro s, 00; g ru p os a rn in o y e l4 !~ qU t!lc t c ar bo n d o s i z u en ru -t as s ep a ra d a perQ IIlter'OflE'(;Ctldlls.

guen un trecho I f \ l' aJp ll s lUo con eI catabolismo de los ci sg rasos ( apitulo 17).

Rxist Ul rn , tE>r' tiea important que dis ingue la d -~ra adon de aminoacidos d I S otros pro es C " . l . L a 0 6 t i c o &descritos has a este mom n 0: (.'


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capitulo18 OJcidaclol'ldearninoilcioos y productio" de urea

A m in oo .c id oB d e laproteins ing~rida F1CURA8~2 CatabOl~o del!grupo amin~.(3) Vis!6n g nera.1del catabol m del grl..lpo mtno(so mh r a do ) 1 1 III h fg ,ado de ~ rt@b d s, (I;) Formasd eltcw e.l6n dY l f illt6g eno . I ~XCI!S de 1'1114 ~ eex t : . l fo rm a d e a m on ! e o (rn kre ble s, pc!CI!S6seos } , Llfea ( ' I ' f l r t@brados lerr~l'cs) 0 ac : ld o u . rl co( aves y ~ep t il e s t en c 5 .~ ) . L os a lO m o s 00 01 lbO l l0 dla urea yc 'l ac ld o uri 0f !Stan m uy oxldados; e lo rgan ismo s O lo d es oc n a @ Ic a rb on tras e l C t Im ayo p attI!! d4 ! StI @ Il !! : rg ia d oxidacioo d sponibl .

Protefnacelula:r

000-IC 0IeB!!ICH2I000-

lligado

coo-+ IHsN-C-RICBS!ICH2ICOO-

crCeboglutarato GI\lt;Qli1,atu

H~---"'"

coo-IC~IRcr-Cetoadd05,U'-Cetoglmarato

coo-IC=OIC~Pitu'lato

N H tAmOnlllCO(c om o io n a mo ni o)

Maurodel miisClllo A n i m a l e . ' > !Un01\ot~l jcos:la mayorla de verte-brados awheos, talesc om o lo s p ere s e se os yIa s la n-u d e ao fib io rsH2N'1f-' 2

oUreaA n im al es U T eo t6 li oo s:muehos, vertebradosterre tees, trunbicnlos t:l.burontlS

olutamina---------i+- del mtisculoyotT05te j idos

sm oez arem os ah ora un a explicad6 sobre la degradaeionde las protein as c ;l Ia di ta , seguida de- un a ,Sc riJ> io n goota l . d e los deslinos metaMllcos de I . g ropos am m .

000-~ III:JN-C-HICH2IOHJ :lC/1\o N1I2Glutamina

H~ I b=O,,0, /0--, /o H

.AcidoUriooNH"ureao( ic i do Ur ico

(a)

l as p ro te ln as d e Ia d le ta s e d eg ra da n,emimat icamente a aminoacidosE n los ser s burna os, 1 . deg r(tdac iO n de la s p roLemas inge ri -as a SIlS amino 'ides c nstitu..yeutes tiene lugar en el tractogastrolntestmal. La entrada de 'Pro ef as de la .eta en J esto-mago es.timuJala s crecl6 de Jahormo a g8$triPa por I < i mu-c o sa g 6 stJ i a, la cual, a su vez, estlrnula la secrecion de acidodorhfdrico por lasceh las pari tal s y de p psiIu~geno por lascelulas pnn lpales de las Sit. dvt . g~t. cas (Fl . 1 Sa), 1[ugog~trico acido (pHI, a ,5) ss tanto unMtisepti.co, quemata ia . m a y or par de bact lias y celulas r o r a n as, com una s me desnaturanaant ,que despliega las protefnas globllla-

An im a le s u ri oo te li c os .1 i 1 V ~ , reptIle

(b)

res ": f haoe que sus enlaces pElp1ldicoo mternos sean m a s . . .se-qUiblesala hldr6l ts is ~tiea. El pepsm.6geno ( f. 40.554),un pr UISor mac iv 0 zim gcn (p.231 , 00 convierte enpepsina ttva (Mr 34.t1l4) POl' III acci6n enzanatica de Ia pro-pia pepsi a. En J es~6mag(l.)apcpsina hidmli7..a las protemasingerides en enlaces peptfdicos que estill en el lado amire ter-nuna ; d l o s re sidues arninoacldes aro l t lA1Jcos de P h 'fip y1Y r (vase Ta la 3 -7 ), 'o rla nd o c ad en as polJp p tf di c as l ar g asell una IMzcla de pej)tido:; mas pequenos.

A m ed ida q ue el eon ten ; 0 ae ldo del e st or na g e p a ss a J . in-tesU n delg ado , 1ba.Jo H desencad na la secreci .n d e la h oc -mona secretina a 1a sangre. La secretina estimula el pancreasp ara q ue se cre te b ic arb on ate a l lnt stillO del8udo para utra-h7.arel Hel gastrl '0 , increm neando I pi-l. imanera abrup l .< lhasta alred or d '1 . ( T o < l . - s s L secrscion S 'p(l:l\ r .u;~ p;.t.-san at Iruesun delgadoa iravesdelconduct pancr tico.) Ladig sL i6n las r L m a s c ont.m ua M ora en el in testin del-


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AGURA1 8-3 P o rc :i on d e l tr a to d ig es ti- -o(gil rointtstinal) humano. (a) Las celulasp an e ta le s y la s elu'as pnnclpales secret su sprodu lO S r es pu es ta a la o rr no na g as tr in a.La p ep sln .r m ld a cl ptocC!S() (k ! d 'ra d(!c iO n d eas protein @n I c s I 6 f 1 1 < 1 g o . ~ b) F I i to pla sm ade las l.'lulll5 e:xutrina t!g~ totalmernc rllen

lrIwtillodelgado ----~

gauo. La (:!I trada d a IiI ~ 'Ioos pur . parte perior d~1i-l 'Lin (duodeno produce 13 iii eraei 'n a Lasangre de la hor-ruona colecistoqalnina, que P.S im 111IIseere 'j6n de v mosIrtiill la trip ina, 1(1 UiQ10trip. in ay 1J p:iJl(:rP.as Pig. 18-.:31..1).Ellrl sl-og ene c . couv 'rtid m su form . , tlva, tnpsina , P ~ r Ia nte-FO p pod a, un enz ima pmwnlftir;o s .cr do po r las celulasint.~Rtit1AIE':;.La trips' It libre cataliza a co itinuaci6n a con-version de mas ripsln6geuo It lipsi.ua (vease Fig. 6-.13). Latn nsln a a cu va tbi 1 1 eJ q imuLrir s i nC i gmn , l as p r oca rbox i-

f> ti sa.:;y hi prcelastasa.lPor ill este -orupll a 0 me arusmo para obtener enzi-

ma s c t lg e :; tl v a (jvos ell e l irac to ~ . stmint.fl:stinal'> La sm te si sde 1 S fln zim (lS n Io rru a tle P I' -eu rso r S ina. v S n r l.E 'g e1Mc~lulns e _ o c r in a, s 1 lE 'UIl.ita lue pfoL eoJflic Q d strueto r, E t p , n -erN IS s(' n lllo pro tA "g l' em ss c on tra 1 PW j JID d.i8esUon produ-

18.1 Destines metaoollcos de los grupos amino 659

(a)GJandul~gfu;tricas el)la ueegastrica

WItS pari~ ,lsecrem.n Hell

Granulesdez imogenoC o nd u ct os e o le c to re s

c) eDosidadesdeJ i:nt.()stinQdelg'3do

~4---- Muco aintestinal(absorbe3!l1in03 ides)

r. if' .nOOlin inh i h ili r, spe fico, una pr te in a d en o nu n ad a Inhi-bidor paneroatlco de tr'1psuut (p. 231), que evita o [omcfecl!V81a 1 > 1 : UCClOi i prem tun d e nz tm a s p ro te o lu ic o sUV()sde tr d las c II~aspan .reittic(ls.

La tripsina y la quimotripsina hidrolizan aun r n a : los fl'p-tid{ . r sultaul CS d La u rlife ren t Il (vE l, e Tab l;j-'7). 1 degradaclon de los pepl.i os cortes E'n I'llmtesttnod 19.1 tos, '0011 t la ,dlOt"d conetras ~pti.dasas in snn le .t.tas I luyen I' . 'ar Jx'p ptidasas A y B (las r tos so enzi-mas que connenen z inc ) que e limm an resk uoscarhoxilo-ter-ruinales sucesivos lie los vcpti os, Y una aminopept..id 8-,qu e ludroliza r sid 1 0" 'm in -tcrmtnalcs suces ivo Of>p0pl i-dos cortes. La mezcla resultuute de arninoacidos libres ser ispona I'l las c~'ul.~ epitelial s que r .ubr n el uue tinoclel!la 0 (fig. 1 -: c), a tTl1.\f~~C; oe!all .ll If!!;los ;lmin .kid s pn-tran en los capilaros sangmneos CD 1'1S vcllosidades y se trans-


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660 Caprtulo 18 Oxidacion de aminoocidos y produccion de urea

portan at ilIg a< . En los seres humanos la looyor parte de lasprotetnas g lo ulares d orig n arum .at. s h id l'O li?,u casi corn-pletamente a ammoacidos pn el ado g;a'iJ'oi.lItes lnal, p roalgunas pro{! fnas fibrosas, tales como queratma, s610 aopa ialrnentdig ndas. A cm{u; i'o nt n id o prota ic o de al-gUMs altme to 1r g ta l s e t. a r gido CO tra L a degrad -cion p or c as ca ra s de celulosa no diger1bles.

La panereatitiB Kuda. es u n a enfcr edad producidapor Ia struceton o j > . la via normal per la qu las

er c ion s panc reaucas en tran en el in testino . Los m n6genosd los enzimas pro eolnte !I:> convi rt tl p maturamente enSU S rormas cataliticarnente ac 'vas, den/fro de J ceru las pan-

; \ c a s , y ta .8n al p pidestru t6 n graY'f' y rom' Qc c ara cte r m orta l .E t p i rl doxa .1 f os fa to pa rt lc lp a e n Is t rans fe renc iade grupos a -am in o a l a -c e to g lu ta ra to' E l l primer paso del catabol ism la rrm yoria e IrillllilloaC dos,una ez llau l lega a:1h igado , es la eliminacion de IDS gruposa-amino, catalizad p r nein s r.nfllro 1 -1 c Je III p~ma 664, In e-dlda d las con elll.n:l iOll ' d' aivnilla an ino "ansferas~ y as-partRto nminolnmsf> asa Il 1-'1Sll r sanguIn 0 s iJttportauteen alglmos diugmJsti s m icos,


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oIo -p=ooIo _ f - Q ' HOR GH!)

Piridoxal Io atefPLP

I-O-P 019H3 ~ t c a . ! N H, = al~wl:\ t lLr . . Ionue 1,1tll'ljwu:iulI pennanente rI1 < 1 gturam In rtrshidmg nasa. ('olldu(len It WI ,~I(lilln geneticohumane den minado sindrom fl'" hip rtnsnluusn o-hip ntuuo-


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662 C pf tu lO 18 Oxldad6n d~ aminoacidos y producci6n de'urea

~+1"/I ,:: -

'-!:~C~ tk~ ~... itPirido1al fJailc!'.... -forma 8ldimina I_..._o n el nzima) __ = - ~-

no '~-- .In -_:-. Ltcrmediario _base d Scbjfl', l d im i .na. )

R l!II-~ - H-':'NIl _ I H' .r~~uHO~HO

(,~ \!./ 11 N ' ~H U

IntermediarioquinonotdeE tru ~ resonantes para Iesi .abil izaci61'1Ii u n e ar ba ni enPQT PLPCA NISM O RG ORA 18-6 de las fransfQ fm< J 'ones en el

earbono de am inO


8/3

COO-+ ,HaN-y-H

~COO-Gtutaroato

NAD )~

~NAO(PM

GOO~ IH2N =~. c ~ICHaICOO-00-I

a-Cew lutaratoF IG UR A 1 8-7 Ilea ci n catalizadll pOT Ia g lu tam ato d h idrog n.'5;).La gfutamato d hldr gc.nasa ~ti de los mamfferos teoe Iii ca-p a c ld d po co c m'l d@ LltJlizdr I n to D+ como Al~)P- comocofactor, las glUIar11l1l0 dQShldrogenasas d 13&plantjl~ y micro fga-msmos son (Weralm(>f1ieesp cif lcas para el u 0 0 el otro, I nzirnad 1o,mami'f res IJ regulatlo OS! I il.ament por GTP y AO!:'.

en los (;j.kios s combma con glutamato dando glutarnina pura cc i6n d e la glutamina 'in te casa . E sta re ac eio n r qu le re ATPy tlene lug ar en d os pasos (F ig . 1 ).' n I Prim r 1 glu-tamsto y el A1'P r acci nan formando ADP y un mtermediario-y-g Ju lam iJ fo sfa.to , qu re ac elo n a o on un ua .o n c on cl amorua-co produciendo glutamine y f os fa to i n or g an ic o . L a g l u~ a rn i Il i1co I~t.it.uy UIa Irma transporte no toxica del amoniaco;norrnalm nt s ea p r t Ia s an gr e n c on ce ntra cio ne smueh o n1aYore s qu e o tro s a min oac td .S. La g lu t. .am in3 S tv ade-mas de f ntc de grupos amino en divorsas reacciones bto-sinteticas, La glutamina sin e' sa asra pr sent' '11 todo losorganismos, d empe na nd o s iempr e lID papel me t ab o ll c o c e n -tro '!' . n I~ tn t 'I'Q rgaUIf}1Il0S, este ,nzima es un j J( ) rt .aJesenc ia lpara la en nuJ: del nitrogeno fijado n t s sis; mas blol6glcos.(Las fun 'on s de la glutamins r de la glutamina sil \ etass .1\' 1

tabollsr 5 v olv eran a tratar en el Cap! 1022.)En la rnayorfa de arurnales l rr str s, In g lu tam lna n ex-

c so respec 0 a la neccsaria para la blosntesis se trans rtap er ta a ng re a lln te slll1 ,h fg ad o y rli o ne s p ar a. 5U trataminnto,1) s to s ;e ji do s e1 ni t . r6gcno amfdico se libera en rom iii to namonio dcntro d I l l S mitocondrias, ell don(ie al enzima glum.I blasaool1vl n laglularnina n gl lama yNH4 (Fig. 18-8).E N r:I~ del intestino s rll16ns transport a J h l g< l do . n 1 hi

18.1 Destines metab611cos d e 10$grupes amino 663

gsdo, c! amonfaoo de stall f U ts $e. elimina [ ediante 13sin-tesil d ur a. PaM d 1glutamate produddo la r a c' 6n dIa gl lam inas a puede se nlodificado n I higa 0 p l.a gluta-mato deshidrogenasa, llberando mas arnonlaco j p uci doesqueletos carbonadospara ser utihzados nmo combus i1me ta b 6i jc o . N o o b st .a nt .e ,l. a f iU lY r parte del glutamato entra enlas reaccioaea de t ransa.minaci n n sar i as para Ia hi stnt isde amlnoacidos otros proeesos (CapftuJo 22).

F .n 111a .id s' rnetabol i a (p. (}52) 10 rinones mere-m ntan la rnodilicaclon de la glutamina, No todo el

as! pr ducido s ' Libera a la sangre 0 se con' :4 > pn urea;UO< l parte s excreta dlr ctamen e a Ia orin '"E 1ru l n . eJNH. t fo rm a s ale s COi l


9/3

664 Ca-itull) 18 O!Cldac lon de am l n o a c dOSYproducci6n de urea

T RECUA DRO 18-1 B IOQ uiM ICA EN MED ICIN A, , ', ~ . . . : . . : ~ . , ) J . & . : : v ' MI iu f. o! .: "\ k.. ~ .. _, ~ ,, ~ , ''


10

::_,-,). prQollul'lm; han de If a parar al higa 10, en dou o ol pim-- J . - eJ lactato s urcorporan a laglucooa, q > s rlevucltn amuscuk . el urnoruaco s eonvierte en urea para SII !'x-

re- 'o n E I cielo de la g}ucosa-aJanina,jtUlto ('011 ('1 ci.lo de ri (veansc Rccundro 14-1 .F ig. 23-1 S), t:(tl'ig en '1 trans--ri in , La en gu ('l\lrg ti(~,1d e la p,lu c:o Mg~riltl8i~ se im ncal higado y no 01 mt sculo, con lo que todo 1 TP tllsp0Hi-r It'>er l eJ nuisculo so d ....c;ta to ici-I,lll. Las Iases 1 rrn ina es de fI mroxicacion r am o ':l00 .n lo s. 'rrs ln m nos se carac terizan por 1 < 1(lparicl611 e lin e s t a d ocomatose atiJJup' ad d ed ilia .ereb al (nn aumento delco tenulo a meso on cl cerebro) y un aumento le 1 F f 'C o s Ollrc ( '1 {'.f'!' h r n . ft:1gil-

r I ala y ~'U r iwvln 'Y " lWli bu im0 ( tAL~i \ j\'c sc Fig. 2 : .. .~ , )scm neu1'Otram;mi f f > h mnl an Of1[;'('1) J , . >O ( u ' i n fC'fif>j< f uri, c i t ' 'ap;ujri61l cit' I I I : : ' olnmsmj-: r I~flt'rllili> d e c am b -Q I 11 t'l ' luil ibIio OSnll)~j '0 ..\1 < :o lld ulr S l'l( \i S( 'lIs ii.'1 ll S lUre cI ITu:laboliFilTl delgfl!J)() amino,OOsPl 'vpse que hen os ( $(:1 it A varios pm't'. ~qu (> s i 1 . . . . n ('Il 'XL'"SO rf nrnmlID'o ('Il 1"\.~mi l (l4'ondffils fie I(}II; llf'lllll'll(:it.os (Fig.I tl-:!) , P 5 . "l rf 'l llUS . d IO J (1 a trfltfll' 1 tlesullo rIP ('str mnoll.iato,

R E S U M E N 18.1 D e s tin e s metab61 i cosde lo s g ru p o s am in o

ilkl prqlll"nil .,:lrt dc fa cnn la l-~ 'unl 2:111>.)Las rbn a.~r .idm \1rl.ualtuc ti' todos los g ru T) QS U ll 1i nO , IlCl1) qlll' In f'. 'f'r ('lOll d IIi r


11

666 CaprtulQ 18 O~ldacl6n d.eamin08cidos y producclol l de urea

+o ~):-CH~-CI:J-2-CR- 000-1I2N Glutronina

(de iejidoext ra he ;p :U ;iCQ )

t n . 1 JI'003-00- COO-AIsoma (del maseulo)o i O g l r a a

--_ ~etoacidoNI 3 '

-0 C~ 82 CH2-~lf-OOO-G1utrunato

. .r -R-C:U-COOAminoo4 idO. l l

Glu:tami'l\s

Matrizmitocondrial

INH;}+ Ii-f,N-(CHzl:rcu 000-

Omi,tin~

oU-OOC-CHrC-COO-Oxalaoetnto

Juh,unlil'I]ii, 1 1 , 1 , , ' 1 . " ' ' ' ' ' ' ' 'r------------....lutamato -----...,

--~~ kip3rtato -- ......-------+ aCeto-glut{!.nw -;~a.ooc-aR2. I C()Q""

Cielo d.,laure~

UreaIIH2N-C-ND~

Aspartato ?,-OOC-CJf~-CIt-OO

Arginlllasl1C'tin&toF N n l : r r r J ~-OOC-C~-(;H-NH C NIl (eu r If-COO


12

FIGURA18 -%0 (paginaopUCSI-aI . . .li-r -N1 acoo -

CitrulinQ

M B A 0.90 -(\ 11,:; H2N-?-HIAMPI--o-~ CIL"r 6 0 -(CH2)' Aspartato+H- - 3

COO-i uu l i l -AMP

oj. J] 00-2 I-N-C-HI B IIH ? H 1 lT H 2 ~ ~OOO~H . - 9 -NH300-

Argj r:rin()$\Ii natoATP

(b)

MECANIS 0 .FlGURA 18-11 RN lones d ;)dqyis:ir.iOB de nitrO-'g no en I~ sfl'lte.si:; d ure


13

AspartatoCitrutina

668 Cap itu lo 18 oxieae 01'1de amiooacido$ y produccion de urea

entre el grupo amino del aspartate y @Igrupo r iQ (carbo-n ilo ) d e 1 3 c iL n lli J1 :a , qu e fonna a rg ln l o su cc in ato (r)' so U{),!:;.si.aTrar.cion rj tos6liffi , ca al izada por la argiDinosnocinatosintet..'tSa, quiere A TP y tien lugru' a 'GiV S II un tnL I'1t1 ,-diet '0 citrulil-Al.\llP (Fig. 1 -Llb). A co 1t.1n 'I II e l ' rgjltirlo-rcctnar II -ortad POl"la argilljn()!Ulcc.it\ 'Sa (paso J) elll '' 'ig.lR.-l0), para Iormar arginine libra fumarate; st.: 'Itimoentra e la ruitoe mftia y se une , res rva d' lntormedia-ri s d J 'ido (' J add cit.rico, -iste es 1U.lIi '0paso re rersibledel ciclo de I n . urea, En a I il t imcl f'e(i 'ciott tid cic 0 de 1. urea)aso ( . ), cl nzlm i l , os61! A, l arginasn OTLa la argininadando urea y omiuna, La omi ina es transportada a illrulto-.omll'i

AtgininErsuceina :0iclo de1~urea Ornitina)Omitiua ito 01Cltrnlina

l\tba.olllosfato

atrizmitoeondrial

~j rn plo , i ;1 1, )5 d e lo ~ Pl17im;) del c ic lo del .itido c itri co , ta le scornu la rnarasa y Ii) mOlI"to ~h.id g. aso, uunlllllanlo isozlmrnitoc ndria ~ orne i snl jn15. fl umilr1i tosol,Y '" se pvr I :i 'Ill de Iii IJrE'i1,I ii h i 'iinlf''ii~ de punnas u OO(b J.llJ(.1!


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La activldad del cicio d e la u r eae sta re gu la da a do s n iv e le sEl nUjo de tr g cn o a tra vt.ls dd i10 e In u re a v aria con 1


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670 capitulo 18 Oxldacion de aminoacidos ~p!'odtl:ion de urea

TABLA 18-1 A m in oa oid os n o e se nc ia le s ye se n cla le s p ara lo s s er es b um a n os y la ra ta a lb in a

Condic jona imenteesenc lales*

A los pad n te 'on e~ .tos en 1 cicl de Ia. urea Sf! lesapli 'an iversos tratarnientos I ,a admaustracion cuidadosa delos aciuos uromatkos banzoa 0 0 fenllbunrato en In ill apu


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RESUMEN 18.2 Exc re ci6 n d e n ltro ge noy o ic lo de la u re a

El am rUaco es m llY l.6liir.o am los t ( > ; i i o o s animal _soEn el cjclo de lu urea, la ornitirm sc combina can eIamonlaco , :1 1 f nn a d . earbamil fosfato, pard formerlirulifla. Un segwl(lo 2 1' p o alliin se t ansfiere a.lacitrulina desde el aspartate pam formar ill arglnina elpr eurso uun ' d i n t . < > d In urea, La argin a cataliz...L 1 1 : \llic;lr'lisi d la arst inina It u re a y o rn it tn e, d e e staforma se regenera la omitina en carla vualta del dew.

COl UlladQ 1 . 1 1con'" rsi6n fie de oxalar.p..tatoen roam :0, ambosiruermediarios rId ciclo del ddrl(Jd1CO. too (losc ic lo s e stA n p or ta nt i lUerC()ne t a dos ,

L a 'ti !dad d' eic lo de Iaurea c s L . i n.-gulada ul mve lde slntesis de enziruas YPOI'r~ulacion alostCrlca delP. : > . i ma ql.l c~qucJ 1;05 caIlbonados tengatldestines duer' tes. n l


17

672 Capitu0 1.8 Oxldaci6n de amlnoacidos y prod~ccl6 de urea

icr 'ell ac 1>00(; ta t y a 'outill ;t , n ( > - 0 aeetona y ~hitJ.r; xihlll~rato v~3set lg.17-18), Est.osson los anun acido:; ceto-geweo (Pig. 18-15). Su pacidad para prod "I' el l rnoscet nleos es especialmentc ('vi f'J1tE> n ladiabet s mellitus no('ootJ'Obtria, .,n I...que el hfgado produce g r an d es c a ll idades d cuerpos cetonicos, a'll to < II arur d :i idanunoaeidos cel, ~~1I1c.:()S.

Los nOli! ol'i id s que son degradados a plruvatun-c uo-glutarato, succlnil- 'oA, Iumarato yIn OX'l' , tato S puedcconv rur en glu .osa y g l t l c : o j : ( .no PlW Ius vias descritas en losC pitulos 14 y 15. Bstos son los .1.minOOcidos glucogeru os. L.dlvisinn erure anunoo idos ('C't.oge icos y glucogenieos no esabsoluta; cinco ninoaeidos ( tJ ip t. Of :r n r lIilllhl.flina, . 'osina,treonina isol uclna) SOil a a VE'Zce gIll 'IJ' glueo~c' ieos.EI al.abollsmo de 10, ani'nor\ci los es especlalmente ,ritko~ra I supervivencia de animal PS (:fill tlil'lllS l iens '11 pr t fnaso d ura te Ia lnanlcl n , La le u In a e till < Im i n eac: i r lo axe l ns i va -III n te e ~ g e - i f - 'lllP e s 1\1cip.gmda ' i61l contribuyc dco dkiolle de imutici6n.

aliundan e ell las protei as, Sl In

V arlo s e efa ctn re s e rm m a tic os ju eg an papelesim po rta nte s e n e l c a ta b olism o d e lo s a m in oa cid o sEu las nnas c taWhc'lll tic J u . ' i ammo.1cirl s ienen Iugar diver-s s re rd ' IW nif>nt l I: i l l ll i ll l il -os ln teresantes. E s uti! i t l icitu' nucs -tr estudln de estas rutas oosorvsndo 1 : ' i S d, i'lt'R de rt'a.c:


18/

F IGURA 18 -1 7 ConvC'$iones ,d u "id ild es monCX:lM'oonaciM en el te -trah: idrofolalo. La s dlfcrCl1tes esp ec ie s m ele e lares s e < l ,g ru pa n s eg usus estados de oxidaclon, con la mas roouddJ en la parte super ior yla m .is idada I parte in ie no r. T od as la '5 (o rm ils i n lu id as d el'llroric un rs uadro sombreado tienen el mlsmo e ado d e OX i da ti on , L a, " ' - m l IIC f' lo ( l rah l dr o fo l al o a ~ - r' ll e ti l te l lah j dr o -

SeriJl3COO IIIaN-C-HI{'H,.OH

o IlN 1 o _ . ormil-

wtrahidrofol L o

N3-Formil-L e l ' < l " hidrofolaio

nina ad nosil~-al t:erasa (Fig. l 18,paso 0)). Esla rcacdon es poco 01U.1Ul, ~'atitle el iilOltiO d(' a2.tut, ruicleoffllco d .I rneuoruna aU i 'a I c art on Ii' de la orc:16n ribosa del A Tr,r..]l lugar de ataear uno de los atomos def,' sfnro. S lihera trifos-raw, qll!J ,> s(~ ind ( ' tI PI Y P P, e n ('I c :f 11 ,y.~I 1 1 ' 1 ~s .sc i) lidu pur L"pirofrn;.fulo iuurganico Iddrolasa, demodo que en esta r sa .d() I!. rOlTlpt'(1 l-I'e~ onl3(;c: ; , t _ : , tre ellus

18.3 Rutas de degf\ldscion de lo s aminoaoidos 67 3

i6 n ( t e o N'-fo m ite tra hic J . fo l ro it ".tCr ' l i l tetrahidr Iolato r !V i ATP dobldo 3. equilib-jo tro m o do , s e n < Ie $Ca \l"O l(\b le -b se rv e se q v I -iof'n'limihidrofolalO provlene d 1 to F ~Llt Ijllf> de nllde6Iih~,' I"!i 111Ia:; 100 I v(' s n .'''0 q c cl grupo mct i lo delN"-me t i l tTa hic ll'o fola r .


19/

674 Capituio18 Oxldacl6n de aminoacidos y produccion de urea

000-.. .H ~ N - ? H ~C~

CH,,-~~ +Mctionirut

o 0O-P-O-P-O-~~

b - 6 - 6 - \JA T PHX N ' C ~H r - \

Tetrahidrofoiato CQ{ ' .n1 i ima BI~

X:1\) 1 1 : 1~ ~-

N ! > M tiltetrahid:rofolaw

F IG UR A 1 8.-1 8 S {n le s' de mt(ionina y d S.acienosilme:lu)nipa OInOpar;fe de un ido d~1 m@ li lo a cti v. ad () . L 05 pasos se describen n Itexro. o n Iii r ea c c i61 'l d e l a mCllofllna It (paso@ ) el g rope m e-( i lo se trilflsfi e a 1 0 1 o ba la m in a f o a nd o m e ti fc ob ala m in a q e, a $Uvez , . I d..do r de m tltilo n al (i'l~rn cI6n ~ me io ina. L a S-ad no -

La transferen a d 1 rupo me iJo desde la S adenosllru -tionina a un aeeptor prod ce la 8..adeu08ilbolllocJs"teioa(Fig. 18-18, pa s @), q e a CQ n . lla6 s e rom oe dando ho-m isre y ad nostna (paso@). La m tionina se regen tpor transferencia Ii in g ro po meW. a I h m e 'iswina e n \U 1al 'r u:u x .i 6 c a ta ll za da o r 1 a m L i rtina smtasa (paso@) y t a.m e -llollina s reco Nierte e s - enosilm i ..para com 1 tar1 1 T 1 .i'0 de!metilo activado.

U a forma d 1 3 0 1 1 1 tionlr' sin sa fre uente en baots-rias uLiliz3 N' -metiltetra.hidrofolato como dador de

m lio. tra Iorma dcl enzima pres te algunas b, tertas ymarniferos utimaN'-metil~Lrahidrofolat .pero el grupo me-til se transfiere primero a Lac balamina, d nvuda del coe -zima BIZ, formando meul alanuna como dador de metilo nla f o rma en Cmetioruna. Es1a reaccion y e L roord MllIJ n td I trWletil alonil-CoA a succinil-Cca (vease R a 17-2,rig. Ia) so las (I i r iones pen' entas de ccenzimaBl > , que se eonoc en 1 s marmfe ros , Efl cases d oeficl nciad vi rnma Ih~,pueden aliviarse algunos slnLofMil n la a -ministracic no 5610 de vitamina BIZ W Q tamhi~ de Iolato.Tal como se Ita ell 1el gropo metilo de la metll obalamlnaprovi nc (leI -llleLilLetrnhidr Iolato, Dad q;1I la rea . 'i6nq e convierte ja forma N , N " u _ etileno Q la fonn .. ~-mclilod ltet.at'drofolat esirreversibl@(pig.l&-17),sieJ nzamaB12 n o e sta dispo i ble p ar a I a s fn si de t ti :.1 balam in , e -

OR OR,t,I,lltl IIr.1 ~.< D S-Adenosil-

ID onio...

R

coo.. 1H3N- HICH2b~~-Adetl{)sin3,

S-Adeo0Sl1.hom o '. e[03

R H.

s i lmetion, ina, .qiJ lie.e un :wrn ~ r~t :a d p osl tt v amen re Is i endo pO Itant n ion 5 I~nio), ~Uti agsrue m tll

S els a m ln oa tid os se d eg ra da n a lp iru va toLos esquel los carb nauos de is anunoa "d s nvierten,1 .0 0 pardalm nee, 1\ p ir nv .. lW . E I p i nW Rt P ede convert irse,a f lW1 dOll, 1acetUCoA (un preeurso d lo s ell rp st6nicos) 0en ox ao taW (un pr ursor d co cogP. ems ) ,As, 1 s aminoa d s "a~a Uzad()s a ptf' vato son tanto cetOc-g c ieo s som e glucogru-Lico!;, Los ssts s on a la ru ta , t ri pt of an o ,cis ina, senna, licina y reo Ilf < (Fig, 1s- 19), La alanin.a al lpi V " . t W dtrectamenta al tra.n' lIullarse con C t toglut.arala cadena I teral del triptOfano se corta tland a Ian i a ,poI '


20

tanto, piruvat . La clsteina SP . co vi . r t . e ell pin vato en dosP~lSOS;uno alim ina el 3to rno de 117.ufre y el otro s una trans-Mill' ci6n. La erina eonvi .rte e n Jruvato por aceion detss e nn a de shl d l1 lt a. 5 a. 1 , ll ll .o lo s gnJp tH t .. id rox il o como a-aminod In or ina 00 eli ,111111 n esta urdca rf!a('.{'j I PCtldi.CltLC c Ii n oxa l . fosfalo (Fig. 82 a ),

La gu :ina so d gra i m dlant ' rutas, cie la s qu s610una.1I va a piruvato. La gl icina S 00 :v ic rL c e n s rina m dta tola adi60u mzirruitica d un grupo hidroxim 110(FIgs. l8-19 y18-20b),Estatee .i n , "~ (, a l i: ta c l apor L~s rina b1droximetiltran trasa. requiere los eoenzimas tP.tra:hidro[ola y v 1 r 1 d -xalfos{ato. La senna nvierte piruvato s gUll se ha des-'rill aru riormente. ~;n la segunda ruta, pr dominance Itanimales,la gl icina S'(! rom pe de Io rm a oxidatlv en CO2 H4y u n g ru po m eu le n -CH2-) (Fig. 1 1.), est.a resec t n J~. l(neuL r v.rsibJe. catallza .Iipor cl enztma de ~otw'a'd Iaglicina (tarnbien amado glicina sintas ) r QUI r "inti ent t"dhidrolol t u. p' I grupo nHltilf>..}'lt)~n esta ruts der tura oxidaljv; l os do s atomos de carbone de la glicina no en-

AGURA18-19 Rut. c~tab6l icas de 13 a lanina , gliina, s er i n . . ., ' t ~ n a ~ t r i p to liDO t J ( ! on i na . E n 1 < 1F l l i r a 18-21s c mUe :i tJ 9 d -no del grupu indul del trip 6fa En taRgu r 1,ase 'Ull a ruta de degnuiaci611 de Ja glicina pareceser critiea flll los mamtfe.l'o!l. Los humanos COil dp.fe -

Losgraves en In a cti vi da d d el e nz im a de rotura de la gUc l n .II Il una enlerrnedad d non nad a rupc rg l i c i : arnia t 0 cetotica.Esta p-ruP.JmE' ad se earaetenza por conce t rac lones 'levadde g licm a en el suero qu conducen a def lC cias J[I( '. .ntah,: ,s

eras a I' II eft n la n m r - z f iUY t amp ra n a. A niveles ole-vades, la glidna, , lilt neurotransmisor inhlbidor, 10qu ~ iusexplique 1 5 .. f ct . 11 ur log ic s e 1 " . : 1 enferm .dad .11 el serhuma 0 SI! han idr.ntifj~d } muchos ueCectos genetic . d Imetabolismo d los aminoacid ( 1 ' a b 1 ; ; J . \8-2). Ell ontrsr nos

f t -u l o . En la torcera y lnma via de hi degradacion de In gllcina,

lamo ecula aquiral de g r dna cor 'tuye sustrato del enzima -aminoacldo oxidasa. L gllcl a se onvi rte en gho nlato, 11

NAD 'NADH

~H aCB,J- -CH-('OO-I

o 2-Amino-3- te tobut i ra to, , ". ~CuA'II"I'I! r lI,,\I, ., .Acet i l ->

,~ICH2-

~

N!i-'NI -lIlclil'nott'l '",In. ,., ~ felato1.11 ,(I. 'PLP

R. ~ Jato ----I

~-CH:l-CEI-I ISerin31." ~H201.1 .1 ,I 0

NH~oI I1I3-C-t' 0 2 plll!


21

676 Capitulo18 OXfda< : 16n de aminoacidos y p roducc iOn de urea

(c)R ea oc i.6 n d el

eD:.mna d T'Ot.-UJ'3d 18gliclna11

r;;;;;t__ + I~CH-NH-C-H q Glicina unida,f ~ wvtllentcmentc

(a)lW a c iondola erindeshidratasa

Cb )Reaecion dela sarinahidroxiD'letiltrlln ferasaW~-H

C~~CH-NH C-U.........B-

~OO- erin3 unida.cevalentemen te

H~~ I?IM}-CH=NH- -a :B-I Glicina unidaeovalentem te

HB- H ab:mi6f1~ H=NH-C- ""\ 6 LIlblli:t .adoarbanion H I POI'PLPestabili'loado pOT PLP ~ , ~1 ~ N"'J\(lo.mmeno H(S~ Utfolntoa, Iolato I

110- a, 1IPLP!-CH-NH- I-IiI00-@ 1 r@-LYS~'@-PLP

~~~CH=NU C RB-rm-nl +-~CH.=NH-C-HIcoo-

@-Lys@-PLP

~H. + JlbN-?-Hcoo-

002I, -cIco -Piruvata

M a @l' . (b) En 1.1rcac ion de 13senna j.d ximetihran (er,1siI, un Latb"l ion estahllizi'ldo por ,PlP en Iarbon ~ d 1 0 glid.,iI !prod cto del p s ) l! un tn l rmedlario

~ ... a~-CH- H-S1 -1 HS

~~-LYS@ < > - P L P

H4 folate@~, N,o-metileno1i 4 felato

t I SHS

~>-Sclave en la tfan:sfCfcnda del Sf f} rn til no (en forma de

2-01-'1) desde el ",",NlOme leootetrahidrofolalV para r rrnarcnn _ sta reaccion es reversible. (el EI enzima d tura de la gli.(Ina cs on mp] to mullienzimjriC{) que contlcnc los componen esP . H, 'I L. I. reacc i g l bal, que es reversible, 'I,mvi tali 'nil.en 0, y NH~. mien ras que e! scg ndo carbone d I~ gli ina ~captadkJ po r I teuahidrofolato en orma de ~.NI(l_~ it not Ir a l-dr I to. 1plrldoxal fost to activa el carbona a de los amilil~ -id~e n rn om e t lO S e rr ic o s e n la lo~a l i< ladde :; r ec iOneimientras queele hidrofolato es portador de idad mcnocarb das en dode 1 1 ' 3 5 t veanse : F i g s . 18-6, 18-17).


22

18.3 Rutas de degtadaci6n de lOSamino' efdos 6:77

rnc idendaaprox imada( po r 100. 0 00T r as to (( lO m dico nacimientos) Prooeso defecflJoso Enz /m8 de fec tuoso S f n t o m a s y efectosAlbin ismo


23

678 Capitulo18 Ox l c f ac l on de am i nooC i i dos y produooi6n de urea

+fi3('H$-('H( 00-A la 'M2CQ~

4 P l. ,

oI~-('-"OOPil'ovato

-ooc- "Hl!-CH2-CH2-{- _oadip to

o

ir: NHa\, H ~H C" _ I -C :.1-< ': -c I FenilalaninaH

+'=' NIlsI \ 1'" ,r-CH2-CB-ClOO-c-c I TIrosina I

+~IGH lI-CH2-1 'H-


24

. . .NBsIH fR, CH-COO- HH .-P' 'C..-) HC..........C_CO -H, } J , ----Hl , ( I 'H.C, /'..... ''l\~'

H HTript.6falloj Niwt : in3 to(niaeill ) ,p l ' leconro r del N A DydetNADP. .HO~"'H'NH'V-IH 0000H

Indnlaeetato,f a c t t . n - de 1;nlQ-mictovitgoWFIGURA 18-22 Ell t , iptofano ( Jom , o p r e cu r so r . lo s . m i l l a . > a r om< i i c e sd Ilnrl6f(lno ~


25

680 Capilu'lo18 Oxidac:: ioli de amlnoacidos y p.roduccioA de ureaHMK z N . : ) : N r : t H

(lIN I s 6,R H ? H - f H ~o OR OH

5,6,7 ,8-1'etra hidrobi pterina

N A D H+H7,8-Dihidcobiol' orin(forma quinoida)

troncs ewe 1 ADH alOa oxidand a i.rob terina e nel pr c so (PiS, 1&-21). Seg tdameruc s reducida de nu vpa r 1cm:i . .m.3dlb1drobiopterina rductru e una reacc io rqu Tcquier A T > H .

En indivitiu ~ con KU. 'Jltra en jut'.g una rut ni r en g ra l p ar te elr traso 111l~11ttJJ.me .ante nn o(}nt I I ~ t rij{ido, La ietaha d ' sununistrar s lola fendalanina y Ia nrosma el n t spara en rir las n sldad s d fa slut sis protelea. e lU J derestrin glr el c o n s um e OP .awn tes rtcos e n ro tc u a.L as ro o~elnas na , i ralcs, tales como la ca. , por 1 que en IJf I


26

Los exar enes pam det etar nJ ml~d(l(1 sR(!n~ti.. l'1IX > recien rw:i OS puede setRlUY rentable, especialmente en Icaso de 10.PKU. Las pro bas (que: yo no s basan el I r dIa rln) son relauvarn ole baratas '.I ta d p .t .e r.c on y t atmic to prr.r.o1. de 1a PK en lo s m eta tcs ocho a dlez casospor cada 100.000 naeirnt 11t!1j~) anorra ro.iI.lOflCS de euros c . 'W '(II 0 e n g as to s sani a rt s no s ri '. Mas im port.a.nt.P . todnvfa,I trauma emocional humane qu se ovlta con estas ru bas

1 ce tabo t i sn 0 rl 13 rell i lalaIl l lul:s la aJeaptonUT1 , e J 9 . qu e cl enz ima df!f cruoso Ia ho-mog uti ato dloxigenasa ( 'ig. 1 -:3:). Es ta enr nnedad,m os / -t I 'AV~flUP la P , produce pOCOS f>lectos OCiVQ :> 11-que so QXCTPtan grand s canudades de homogem at . su0, da.i n hac que la orin .. se vuetva egra Los jndlviduuscon ~lr.aj)t.ol)lJria~OIl lambicll propensos a d sarrc II una for-

coo-- IHaN-(-a[, H 2 oI('~I('HI 2NHur ' i , , , n

H u-CeUl-glubu-atoIO N A D P lI "m :COO-I(:_I~K~(,lizI'00

u-Cetoglutarato


27

682 Ca!)it.olo18 Oxldaclon de am l n o a c l d o s y produccion de urea

c i A I carbone mas apartad d Igrupo carb xilico 'I'ea.ndo unabas d 'hUf, qu 'S hidroliza c ando un sem.l.aldehldo lineal,el gl tamato l'-sem.i.aJdchid . Este v .ve a oxidarse n clm lsm o c arb o .0 produei ndo g lutam at . La aec i n d la u ta-mlnasa, 0 cualquier,l de ts s ruvers3S reaccion s enziruaticas enlas q; e la glutamina cede su rotr6g no aroId1co a aIgUn accp-tor, convtsrte la glutamma n glutamato. La . tr.msarnlnaci6ndesamina 6n Ig JuLamato produ e o-cetoglutarato.

La argini:na y la histidina. c ontie erlc inc o c arbon s ad-yacent y scxi carboao unido a ,av' un atomo e ru-trogeno. La convorsio cataneltca de es s aminoacidos nglutamatu es, po tanto, algo 1'06 CO lP l ~aqu la nita te Laproh I' aglul.amina ig. 1 26),1.3 rgi .ui t lU se conviertc en elesqueJeto pentacarbonado de la ormt ina en cl eiclo de la urea

._j

(vase" . 18-10) Y la ornitt se transa ina a glutamatey s e rr u la d e hi c to . La conver si on de lahis .di.rla en g lu iam ato dc tn c arl on s tl nelugar rn ed ia ru e u na rm a d~varina J)8S00;Polcarbone extra se J im' a . en un paso que utiliza tetrahidrofolat.o como r.ofactor.

Cua tro am in oa ci do s s e c on vi arte n a n succ lnn-eoAL esq la m tio nin a, iso le uc m a, tre o-nina y vaU a s . e degradan a traves de rutas qu prodi cen suc-ci iI- A (pig. 18-27), un . Ii rm diQl' i() tl .J dc:1 del ad oftrico. La metiollina. cede SU grupo meulo a tcrav@sde JaS-adenosilmet.ionina < 1 1 . 1 1 \ d lo s illv rsosa ptores p bles,ml tras qu tres de sus euatro 'arl;t!)lIOSr estantcs seeonviar-

Ir- COO-IMetiOoIDQ II?s

HS H:a H~-CH-COO-I HfI I lJ loc i&tc inolCistn'Ptuin P L P S .,I ""Ill 1I'- no t ! .d"Wl "lu;1lLP) h: IIl~Cistefna

oI ICII:!-, 2- '-C 0-,,.Cctobutira.to

CoA - HNAD+NADH+H"" CO2 o 200. ~ NH(\I I 7pasos I I:r-CH2-C- -eQA < -- CH3-CH-CH-COO-

Propionil CoA IValina II('~-(' -SwCoAAcetil- oA

,H3. oI . Il-OOC H '-S-GoA1t)tblmalt~ 1t~.J,I\OlutJ' 1

AGURA 18- 27 ,Rum 'c ilt a OO lk a s d e la mel ion i ru . ,i l l,,! u i na , tre on in a y valin,a, E s s aminoatido se

Metilmalo.nil-OoAt r eon i Ii IT - lu g < lr e n lo sseres hu man os; n 101Fig .u ra 16-19 se rn uestra u naruta t Y . I l da cnta de 1(1

2-CH3-C-S-CoASuc:clnil eM hom c;i eil1~en

la n ..~n; iQr1 d l p l'Q j} io it1 < 1 Figu(a 17-11.


28/

t.en en el propionate del propi niJ- '()A. 1 U ' 1 preGutS del succi-nil- oA. La isol netna e tperimenta transarninacien, seguidude la descarboxilacion oxida .va del o-c t.oieid ullanL . EIesq cl t J) ta at pad restante vu Ive a oxidarse dandoaceul- Ay pr


29/

684 Capitulo18 Oxldacton de amifloscioos y ' p roducclol l do urca

T RECUADRO18-2 BIOQufMICA ENMEDICINA. ~ . . \ - , . , ,De te c tiv e s c le n tffic o s r es u e lv e n u n c r im e nmisteriosoLa vprond pued . r a v ces 185cxlr. ta lIU la ficci6n, 0 aI.m nos tan ext rana ximo u s, p P.lk llJ a film d a e i p re sa rn e tepara 1 t evi in, Tomemos, por ej..unplo, clease de Parri riaS ta llin gs ec larac i< lc 'U pab d 1 scs lna d su .h ijo pe- .que 0, rue sentcneiada a cadeoe, -ptlrnch a, ibien d sp ~Iue hallada inocente gr.LCJ "espan toso", niabordtorio de'Cia que lasangre de Ryan Slalii:ug:; ' on l iEmla erilf'nglicol, aunqu 1anati i'de Lft iuesira d t;


30

quo 1foIUC1C)ll ara 'a1.alizar una reaccion rue "tomada enprestamo" POI ' duplicacidn genica y post irior v lucton paraca a1iz.arr' .: ncs similares n otras I tas.

t :::x,JprimCllt .os en1 r s an demostrado qu e el eomplejd I.. n-cetoacldo de cadena rarullieada dcshllrogetl a es~rp.glliado POl ' modi f i cac i6n cava] III en rc ;pucsta a l contp.nldo

..tl :: > d ( :ad( ' ..nl l ramtncada ti e la dicta. Cuando 0'j-

a lei Itde un xceso de amin.oilcidos de (:ad i13 r mill' da ,1la dIeta provo a la desfosfol'iLa iOll Yactivacicn consigutented 1 enzima. Rccuerdese que el omplejo de la plruvato e S}II-ell' gen S< i e s w sujcto una r gula 'ion similar por tostortla-d6n y desfost rUacion, 6 J),

Exislc IJ a ~nfenn ad g 'l:U~.ca h IAl'I relativam filerara n Iaque estes ' I . . r se-e ( oa c ir t s de cadena ramiflic mo sus amino3ci os preeursores, en ( > 1 o l J ) c i I.Ia 1 - u-

dna ~l:' acumulan en la sangr ,y se "vi'l'len" e 11 odna, 8sw.e f rmed tt , dl!Ilo1llinada enferm d.a.dddjara!be d aree ellla orin&., debido a l olor caracterfstico que 105 cx..cctOOddos Iconlierelllda orina es el resultado d WIcOlllplp.j fP.la (t~toii '"d de eadena rammcada deshldrog asa defeetu S ,Si Iaeulermedad no sc ata a Iugar a Uil dosarroll anonnal ~l(l -I' btu, rctraso mental Y ITIU rte al pnncmto O f! L a 1 ctallcia, Eltm ta .r tu elll( c n sis l.e en un control rigido de la d ic ta , p ara Iimi-tar l a i ng e st io n d e va l i na , lsoleucn a y leucil lu al ndnimo necesa-rio para p rm i ur 01C ' inl ienl irmal,

La a s p a ra g ;n a y e l aspartato s e d eg ra da na o .x a Ia c e ta t eLos P o queletos car onados de 1(1asparagtn y 1aspartate)entran n Ultimo nnino I el ci J d I Ii 'id itJ'i 0 e fOI'IHfI-de oxala .. 1 . : 1 1 .Bl nzima a.sp8.raglnas& taJjza la hidr6lisis df!la a sp ara gin a p ara d ar < :IS plICLa 1o ,o l cn al e xp rim 'lll.a transanu-uacion co el Q:, toghnarato, dand ) glu m ' L A > Y oxalac.etato(Flg. Jt8 -29 .Ya cmos vil;t.o d deg f a d 1 i . 0 endlendo 1 su l"Qdll!~tofinal de degmdacion,

algunos amino idos se pueden convertir n cu rp scet nicos, alSlun(lS ,'C puodan conver .. en glucose yotros en ambos, A si la pgra ai' 1\ tic anliI 4


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686 Capitulo18 OX l d a c i o n d e 9 :rninoacidos y produccl6n de u r ea

Los am moactdos que producen piruvato s n alaltita,cistelna, ghclna, s rlna,1,r runa y l.npL{)f,mo.Leucina, l lsina, lcni lalanin, y triptOfuno dan ace '1-'oA via act.wacetilCoA. Isoleuclna, tcuctna, tr .Orlul;iy triptOfano tam j~n forI! Ilac liH':oA d~ct.ameote.

Arginina, glutan , Iu t< : tm . i m . l , h i . ~L i c1 i l1 : .ly p linaproduc n Cf-r.p.fQglmaratOj i801e cina, me '0 'M,treonina y valina protiu ' '11 su inll-Golo\;cuarroatoruos de carbon de la f c n i l . ' l J a . n i < I y tirosina dan

P a la b ra s c la ve

lugar' fumarate: y asparaginll y aspartate produc noxalacetato,

Losaminoaodos e eadena ramlficadn tsoleucma,lc cina y vahna) , a dif rrul'ia d resto deaminoa le i s, se < 'J gradan ~I lism o II I amln '1 id .

LQ termtno n .1U!grCU&estan definido~ en et glosarw.aminotransferasas 660 J 10de la luco" -alantna 61'transaminasa.s 660transamjnation n60pirldo JUfo tato CPLP) 660desernlnacien 'j't'va 661[ . - g J . tamato cshidroge (I.'Xl (il)!glutamina slntciasa 66 2glutamina.sanlf' a tr l\v es d o la vida l!!:It ' h l ' l l i c . l Ill.cbioq-WI I.npbcll. J . w . (,1!.1l) f] reso nltrogen InN.1l1 Ii.sm. Ell

EtlytiT()fIWf"rII,,1 mu l M ( ! l. c tb o l lc . A, ~w/O . J .Ph", ol.o(J4J,4. " ed,(Prosser , .L., 00 .> . pp, 2 7'1 -3 2 4, J oh n W i .'.1< So n ,It '., J zw Y o ..Qo -m e s " ~.W.(19 7) An 1-0 add m 't'lbolililll. 1;;[1 'Je: f : rbom' (If

Biochemis . t I " ! ) I " i - r1 l eli/Ii d GmT 'ltJl.imJ.~.fi U d. ('IJe~lJJI T.M.,I ), III) 779 823. W L ' Y - .'S, " Y o r k .

liay shi, H. (199.5) Pyridoxal!;,1 ' : II4;eS:necharustic i"('rsit awJnniformity J. Bioclun j. 118, 46:~J7:J.M{~dis M. {W8( J I 111Uand " l .. Il ho luHl \ ~;n ' i' ll t B'ut'ltemisl'1lof Plaut! ;: A Com]Wp} 11~1I 7 '1 mtise (Stumpf, !~K.& (AJlLTl, E.E. ,("Ii-s.), V Q J . !):Am;trn ,I,.ids ulltl Dt' l-ivut~I1f1S {-"lIllin, .J . . ed')1pp. 5'11-567 -\(Jul!>mi~ Pro s .Inc., 'IN'iork

UL'iClL';ivnie lo s d iversos d ~ .p f nn tn , s ,

Walsh, ' ( Hrm) ,,;, ~Jmal ' i &'W::.Ii(m MacJu L1u . . ; f f.$,W . H . F'rc 11I


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Holme F.x.. (1 0) HaILs Kt . and Utediscover)' r t h E 'om1ttt11 c .~. p(l(f Pt Co 39 " :!I ( } -2Z.S.

'JlI lllit orilldo mediCI) rt!('lOrn;truy~ los Ill! Jlo.~(lUCllevaron d e sc u r 1l1 l1~ nt c 1 cie l.ode In 1I~ .

Kirsch, J.F., E~h l G.,Ford, G.C" Vin'e t,At "Jall8011ills,;J.N., G4!b.rillg It.& hrlstcn, P. Cl~4) 1 \1 1 ' talU::;rU ot ru:tic)fI u raspartat w ni llO tr on sfe rd S ' p lCIScd on l h E " b asi . o f Ir.... sp:1l .ia lWI e JI'~. J. fot m o ~ 17 JIr1-~2ii.

I l\furns .s.M. (2002) I { (' Ft u la li ou o f r .n z yl l\ l! s o f t h . P u re a e yel!! a ndfl'O'iItine m tabolism, lJ.nU, Ra. Nui. 22, 87-105.

Em v is 611W\ detalles s ob r e qllt' SC S" 7 ' :PlUlt 22,301 321.

l.Prodaeto de Ja transaminaci6n d anlinC)e.idoD ib l~ i . 1 estructura IU el no br d 1(-~to:kido que sforma 11 . l ei los s ig u le n te s a m m o ac td o s sufren t an" r n a -iun c on o-c toglu I1'1l-u: (a) aspartate, (1) ) glntarnato ( .) ala-nina, (d) (: n i l a l an i na .2. Iedida de 1 iIdad alantna minocran f rasaLa s, , t . iV ldar l (valocidad de reacclon) de la alanina miuo-transfer. (J se nil P 1 rma l rn mte U . clu I f l nc10 un ex .e s elactato dpshi(lrogcnasa I (I1',l YNADH en cl sistp.lUa de rcac-c ion. La v loclda l de dp.saparicion dp . la alanlna (>s la rn ismaque la velocidad ( . I < . : dcsa.p. ri 'i6 dBI N l ifmcdida st ,ror l III l.rica.m~IILc. Expl iqu til' quE tnt) 0 fu e ioua iste

a. Distribuc16n del nitr geno aminico Si su ill L a esri c PH alan in~1(>1'0 ddicif '11 C.11 I1l:1rl.aII>,, ~P . 1 1 tanin s ig-n s d d Iici nota de aspartato? I! ;xplfqu I .

n defecte g n tieo en el mi>~ll to d losminodeidos: Wla hi.$tc till, clln.ica Un nij\o dodos ail Srue l hwadu al ospl I. Su m ad re in lic 6 que vomi-tuba fr~cu suern L P 1 sohre t do dcsnues c las ion idas. Elo f l o l nmo Y SII desarr 11 0 r i . s i ( ) ~St . tlbWl POI'debajo t it! 10

, 1 \0 1 '1 0 81 .S u c ab etl ,awlqur O SCL ttO ,L n ta m a nc na s hiancas .IHi I uestra de 0 ilia. tra ' da con cloruro l'JTi o (F b) e lltin Olorv('me caraetens ico 0(.' la preSt'nt:iR r l p . fpnilviruvato.

El anJli!>1s ua utarivo c III eslras de rlna los resulta- 1 1 ~sten in o. P I'tl p( m~ 1'\ 1 11 1lrut.mrucnt.o.

(b) .p IFque, ]J8.1'e(' la kllilaJallinu e lollorlna ~.ngr


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688 capitulo 18 Oxidaci6n do aminoacidos y prodllccion d urea

8. Esn tegia quimi d J catnbo]j roo d 1 a . tsoteuen a.La isole dna se degrada .n LUlU seri de sels pasos a propio-nil- t\y (tC('til- ;oA;0 s . .CoA/ /C, I~N- -H iK6 1 l 1 U I I C l ! IB-C-CH., 3 Propiofiil.cnAI +H z 0 ) 3 - C o ACJl.1 CI s o l 'u c ir ui lH a A c 'J,

(a ) El ro c '0 QU im i c : o dE' degrudacion de In i801 cinsin ' U 'C estrategias atlill gas a u uW iza tas n .I . i c1ode l .kitloci~r i co Y'PI1 ,) {3-u:siull .ci6nde acidos g ra so s, L o s ln te n nediarioslie la de-gr.d a c r 1 1 de la isolp.l Icina (1a V) q u e llP. rnu stran aconlmuacicn no stan It c l ord cerr cto. t :Ii. _su oonoei-nu nto y (:ompl'ensiolldel ciclo e! add "lIi y d 1a ruta dla fl xidaci n p ar, 0 lena I s intr.rmedi rios en la s cuenciamp.t.nh6Iicuadecuada para la ut!gr"ddaci nell']" i'01!llcina.

- oA 0 0-~c!IC=OIH-IHzI C~n

o~ / oAeIff-- H : J-0JH "T I l

o SCo-A./H- t - 'H3ICH2ICH~IV

, . oAt HH eHO-C/ CH3ICH 3

V

9. Pap 1d 1pic'dox;al fo at.o eo elm tabolismo de lagli in .El cnzl 1:1 senna hilt xilllt'Ulll,msfpra, ... requiercp lri d x \ll fu sf ato C 1I0 cuCa lor. P rnpong a un m e A'tnlSmo


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11. 1'oxieidaddel amoniaeo l' sultante de una dieta de-lieie ree en a.rginina En un e tudio rea&ado hace alguntIf I), tie l~ '!.YUI r a ~t . -

l1a d~ h . a1gUI1,05' o s r q uena 1a I n ge .< ;ti6 n d ia n a de "p r t {-nil Ii [nida" (sopa d gelatina hidrolizada), agua yun surtidor i p . vitarnina..., .' ~l q, I;' vi1ar 'n lqutero ra comida be-biela. on eSl,a dicta .1 5 1 ) r so na s p er df un tJpicrun fit entre5 . 7 kl{ enIa primera sema a,

(a) Sus d tra t r s argluuentaban qu la perdida e}I i>() se deb ra easi xc lustvam ent a 11.p rd id a d e ag ua, por 10que este se cecuperarfa ca:;j il'liUediatamente ouando so vol-vi( '.s (~a I;~c iI,}I HOlT( 1,' u ti S 1 3 . bas bioqr 'rn .ica de es te , -gumClllL.t?(b) arias perSQ'Ila,s QUP.sllAlllan esta meta murteron.l, u aJ s s on n \g llllo s < 1 1 : L o s l'C~os tnh r rues n a e li ta y d e,U modo p od fr ul ( : nduc i r la ucrtcr15. nifta gilluunina en la $JlllgN E1plasma sangui.nee norm al ' n tie ne to do s 'o s am tn ac id OS n ecsar ios para In$lIte t i l l ) pro inf . rp rales, p to no .r a n pr sent '5 aIn misma con ntracion. La alanina y la glutrunina estan pre-sell f'S a 11Mc on ce ntra ,i6n roll .h o mayor qu llaJq iru delo s a rl li n lkitios t cs t" .I lL s . Sugier,1 le I mwu c t eit .

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Oxidacion de Aminoacidos y Produccion de Urea