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XI. CATABOLISMO DE AMINOÁCIDOS

1. Generalidades2. Ciclo de la urea

GRASAS POLISACÁRIDOS PROTEÍNAS

ÁCIDOS GRASOSY GLICEROL

GLUCOSA YOTROS AZÚCARES

AMINOÁCIDOS

ACETIL CoA

CICLO DE

KREBS

CoA

FOSFORILACIÓN OXIDATIVAATP

CARACTERÍSTICAS ESTRUCTURALES COMUNES DE LOS AMINOÁCIDOS

Grupoamino

Grupo carboxilo

CENTROQUIRAL

Carbono αααα

NIVELES DE ESTRUCTURACIÓN DE LAS PROTEÍNAS

ADEMÁS, SON METABOLITOS ENERGÉTICOSY PRECURSORESDE DIVERSOS METABOLITOS IMPORTANTES QUECONTIENEN NITRÓGENO:COMO EL GRUPO HEMO, LAS AMINAS, EL GLUTATIÓN, COMO EL GRUPO HEMO, LAS AMINAS, EL GLUTATIÓN, LOS NUCLEÓTIDOS Y ALGUNOSCOENZIMAS NUCLEOTÍDICOS

CLASIFICACIÓN DE LOS AMINOÁCIDOS ENESENCIALES Y NO ESENCIALES

LOS NO ESENCIALES SE SINTETIZAN A PARTIR DE PRECURSORES METABÓLICOS

ESENCIALES SE OBTIENEN DE LA DIETA

EL EXCESO DE AMINOÁCIDOS DE LA DIETA NI SE ACUMULA NI SE EXCRETATODO SE CONVIERTE EN INTERMEDIARIOS COMUNES QUE SON: PIRUVATO, OXALACETATO Y α-CETOGLUTARATOPOR LO TANTO, LOS AMINOÁCIDOS SON COMBUSTIBLES METABÓLICOS

LOS AMINOÁCIDOS SON DEGRADADOS

PANORAMA GENERAL DELA DEGRADACIÓNDE AMINOÁCIDOSEN MAMÍFEROS

ProteínaIntracelular

Proteínade la dieta

Amino-ácidos

Esqueletoscarbonados

CONDICIONES METABÓLICAS EN LAS QUE LOS AMINOÁCIDOS SUFREN DEGRADACIÓN OXIDATIVA

1. Durante el RECAMBIO PROTEICO (síntesis y degradación normal de proteínas).

2. En condiciones DE ABUNDANCIA, durante una dieta rica en proteínas y aminoácidos, el exceso se degrada porque los aminoácidos no se almacenan.almacenan.

3. Durante la INANICIÓN o en la DIABETES MELLITUS, donde no hay glúcidos disponibles o éstos no son utilizados adecuadamente, se recurre a las proteínas como combustible.

FUENTESDE AMINOÁCIDOS

PROTEÍNASDE LA DIETA

PROTEÍNASINTRACELULAR

LAS PROTEÍNAS DE LA DIETA SE DEGRADAN A AMINOÁCIDOS.- Digestión y absorción.

1. Digestión.- Es el resultado de la actividad de enzimas secretados en elpáncreas.

2. Absorción.- Se completa la degradación de las proteínas.

3. Liberación de los aminoácidos al torrente sanguíneo.

LAS PROTEÍNAS DELA DIETA SEDEGRADANENZIMÁTICAMENTEAAMINOÁCIDOS

“PROTEASAS”“PROTEASAS”

PANORAMA GENERAL DELA DEGRADACIÓNDE AMINOÁCIDOSEN MAMÍFEROS

ProteínaIntracelular

Proteínade la dieta

Amino-ácidos

Esqueletoscarbonados

Los aminoácidos se degradan siguiendo tres etapas:

1. La DESAMINACIÓN (eliminación del grupo amino), mediantela cual los grupos amino se convierten en amoníaco o en los grupos amino del aspartato

2. La INCORPORACIÓN de los átomos de nitrógeno del amoníaco y del aspartato a la urea para la excreción

3. La CONVERSIÓN de los esqueletos de carbono de los aminoácidos (los α-cetoácidos producidos por la desaminación) en intermediarios metabólicos comunes

A) TRANSAMINACIÓN.- Es la transferencia de un grupo amino a un α-cetoácido para producir el α-cetoácido del aminoácido original y un nuevo aminoácido (GLUTAMATO).

aminoácido + α-cetoglutarato α-cetoácido + glutamato

AMINOTRANSFERASAS

DESAMINACIÓN.- Consta de dos etapas con objeto de eliminar el grupo amino de los aminoácidos y convertir los esqueletos carbonados en intermediarios comunes

AMINOTRANSFERASAS“TRANSAMINASAS”

B) DESAMINACIÓN OXIDATIVA.- Proceso mediante el cual se elimina el grupoamino del glutamato y SE LIBERA COMO AMONÍACO

GLUTAMATO DESHIDROGENASA

Glutamato + NAD(P)+ + H2O α-cetoglutarato + NH3 + NADP(H)

LAS AMINOTRANSFERASASDIFIEREN EN SU ESPECIFICIDADPOR LOS AMINOÁCIDOS SUSTRATO. SIN EMBARGO, SON ESPECÍFICAS EN CUANTO AL αααα-CETOÁCIDO, ACEPTANDO ÚNICAMENTEα-CETOGLUTARATO O (EN MENOR GRADO) EL OXALACETATO

Los grupos amino de la mayoría de los aminoácidosLos grupos amino de la mayoría de los aminoácidosson dirigidos a la formación de GLUTAMATO (αααα-cetoglutarato) O ASPARTATO (oxalacetato)

QUE A SU VEZ SON RECONVERTIDOS ENTRE SÍ

POR ACCIÓN DE LA GLUTAMATO-ASPARTATOAMINOTRANSFERASA

DESTINOS METABÓLICOS DEL GRUPO AMINO

DE LA DIETAIntracelular

AMINOÁCIDOS

DEPENDIENDO DELORGANISMO:

COMO ION AMONIOAMONOTÉLICOS(Vertebrados acuáticos)

ETAPA 2. INCORPORACIÓN DEL NITRÓGENO

ESQUELETOSCARBONADOS

AMONÍACO

REUTILIZACIÓNEN OTRAS

RUTAS METABÓLICAS

EXCRETADOCOMO UREAUREOTÉLICOS(Vertebrados terrestres)

COMO ÁCIDO ÚRICOURICOTÉLICOS(Aves y reptiles)

LA UREA ES SINTETIZADA EN EL HÍGADO A TRAVÉS DE LASENZIMAS DEL CICLO DE LA UREA

CITOSOLMATRIZ

MITOCONDRIAL

Carbamoil fosfato sintasa I (mitocondrial)

Paso 1. Adquisición del primer átomo de nitrógeno de la urea

mitSale a citosol

Entra de citosol

Ornitinatranscarbamilasa(mitocondrial)

1° N

2° N

Paso 3. Adquisición del segundo átomo de nitrógeno de la urea

SE SECRETA A LA SANGRE Y ESCAPTADA POR LOS RIÑONESPARA SER EXCRETADA EN LA ORINA

Los aminoácidos se degradan siguiendo tres etapas:

1. La DESAMINACIÓN (eliminación del grupo amino), mediantela cual los grupos amino se convierten en amoníaco o en los grupos amino del aspartato

2. La INCORPORACIÓN de los átomos de nitrógeno del amoníaco y del aspartato a la urea para la excreción

3. La CONVERSIÓN de los esqueletos de carbono de los aminoácidos (los α-cetoácidos producidos por la desaminación) en intermediarios metabólicos comunes

EL MECANISMO DE DEGRADACIÓN DEL ESQUELETO CARBONADO DE LOS AMINOÁCIDOS DESAMINADOSVA A DEPENDERDEL TIPO DE AMINOÁCIDO

DADO QUE LOS AMINOÁCIDOS TIENEN CADENAS LATERALES DIFERENTES, SUS CONVERSIONES A LATERALES DIFERENTES, SUS CONVERSIONES A

INTERMEDIARIOS DEL CICLO DE KREBSSIGUEN VÍAS DIFERENTES

LOS AMINOÁCIDOS PUEDEN SERGLUCOGÉNICOSCETOGÉNICOSO AMBAS COSAS

AMINOÁCIDOS GLUCOGÉNICOS, cuyos esqueletos de carbono se degradan a piruvato, a-cetoglutarato, succinil-CoA, fumarato u oxalacetato y son precursores de glucosay son precursores de glucosa

AMINOÁCIDOS CETOGÉNICOS, cuyos esqueletos de carbono son degradados a acetil-CoA o acetoacetato y pueden ser convertidos en ácidos grasos y cuerpos cetónicos

IsoleucinaLeucinaTreoninaTriptófano

LeucinaLisinaFenilalanina

Los aminoácidosson degradados auno de siete intermediariosmetabólicoscomunes

FenilalaninaTirosina