Bloque 3: Lipobiología, Metabolismo del nitrógeno (metabolismo de aminoácidos y nucleótidos)

Tablas y mapas conceptuales

Autor: Maestro en CienciasAutor: Maestro en CienciasBioquBioquíímicas Genaro Matus Ortegamicas Genaro Matus Ortega

Autor: Maestro en Ciencias Bioquímicas Genaro Matus Ortega. Asesor del grupo GUTE: www.gute.com.mxvisíta

nos en

www.g

ute.

com

.mx

Generalidades de los lípidos

• Los lípidos son sustancias biológicassolubles en solventes orgánicos, peroescasamente solubles en el agua (atemperatura ambiente).

• Pertenecen a este grupo moléculas tandiversas como las grasas, los aceites,algunas vitaminas y hormonas, así comotodos los componentes no proteicos de lasmembrana.

• En general, toda biomolécula que no seasoluble en agua se dice que es lípido.


nos en

www.g

ute.

com

.mx

Clasificación general de los lípidos

• Los lípidos pueden clasificarse en dos grandesgrupos:

• Lípidos saponificables. Se llaman así pues sehidrolizan en soluciones alcalinas, produciendoésteres de ácidos grasos.

• Aquí se incluyen los acilgliceroles, losfosfoacilgliceroles, los esfingolípidos y las ceras.

• Lípidos no saponificables: no sufren hidrólisisalcalina. Aquí se clasifican los terpenos, losesteroides y las prostaglandinas, así como loscompuestos derivados con éstos.

NaOH


nos en

www.g

ute.

com

.mx

La saponificación de las grasas

• En el proceso de saponifición, cada ésteres hidrolizado en una reacción catalizadapor NaOH para producir glicerol yjabones.

• En la antigüedad, los jabones sepreparaban hirviendo las grasasanimales con cenizas de madera, lascuales contenían lejía (NaOH).

• Este tipo de jabones ha sidoreemplazado por los detergentessintéticos que no forman precipitados enagua dura y no dejan residuos o costrasen los accesorios de baño, como lohacen las sales sódicas de los ácidosgrasos.


nos en

www.g

ute.

com

.mx

Funciones asociadas a los lípidos

• Los TAGS son la principal fuente de reserva de energía de animales.

• Componentes estructurales de las membranas plasmáticas. Fosfoglicéridos y esfingolípidos.

• Sustancias de reserva. Sólo los triacilglicéridos pueden tomar ésta función.

• Estructuras cobertoras. Las ceras de las superficies de las plantas desempeñan funciones deimpermeabilización y protección, disminuyendo las tasas de perdida de agua por la tenso-evapo-transpiración.

• Mensajeros químicos. Hormonas esteroideas (como la cortisona, la progesterona y latestosterona); además de que son parte de algunas vitaminas, como la D. Otras moléculas señallipídicas son las prostaglandinas.

• Solubilizadores de grasa: Los ácidos biliares.

• Pigmentos que absorben la luz. Por ejemplo, los carotenos o las partículas de retinal.

• Cofactores de enzimas. La vitamina A, K y el tocoferol (también conocida como hormona de la“fertilidad”).

• Como transportadores de electrones. Por ejemplo las quinonas, que desempeñan un papelimportante en la fosforilación oxidativa y en la fotofosforilación tilacoidal.


nos en

www.g

ute.

com

.mx

Saponificableso

complejos

Saponificableso

complejos

NoSaponificables

osimples

NoSaponificables

osimples

AcilglicerolesAcilgliceroles

EsfingolípidosEsfingolípidos

FosfoglicerolesFosfogliceroles

CerasCeras

c/ácido graso saturadoc/ácido graso saturado

c/ácido graso insaturadoc/ácido graso insaturadociscis

transtrans

EsfingomielinaEsfingomielina

GlucoesfingolípidosGlucoesfingolípidos

GalactocerebrósidosGalactocerebrósidos

LactocerebrósidosLactocerebrósidos

GlucocerebrósidosGlucocerebrósidos

GangliosidosGangliosidos

TerpenosTerpenos

EstereoidesEstereoides

Prostanoides(eicosanoides)

Prostanoides(eicosanoides)

ProstaciclinasProstaciclinas

ProstaglandinasProstaglandinas

TromboxanosTromboxanos

LeucotrienosLeucotrienos

PGEPGE

PGAPGA

PGDPGD

PGHPGH


nos en

www.g

ute.

com

.mx

Metabolismo de Lípidos


nos en

www.g

ute.

com

.mx

Enlace éster-COO-C

Enlace éster-COO-C

Formación de fosfoglicéridos

PO4PO4


nos en

www.g

ute.

com

.mx

Fosfolípidos

Los ácidos grasos con 16 y 18 carbonos son los que más predominan.

Existe una preferencia por que se localicen ácidos grasos saturados en la posición 1 einsaturados en la posición 2.

El tercer grupo hidroxilo del glicerol se encuentra esterificado con el ácido fosfórico.


nos en

www.g

ute.

com

.mx

Ácidos grasos saturadosNo. decarbonos:

Nombre común: Nombresistemático:

Símboloabreviado:

Estructura:

2 Ácido acético Ácido etanoico 2:0 CH3COOH

4 Ácido butírico Ácido butanoico 4:0 CH3(CH2)2COOH

6 Ácido caprílico Ácido hexanoico 6:0 CH3(CH2)4COOH

8 Ácido caproico Ácido octanoico 8:0 CH3(CH2)6COOH

10 Ácido cáprico Ácido decanoico 10:0 CH3(CH2)8COOH

12 Ácido láurico Ácido-n-dodecanoico

12:0 CH3(CH2)10COOH

14 Ácido mirístico Ácido-n-tetradecanoico

14:0 CH3(CH2)12COOH

16 Ácido palmítico Ácido-n-hexadecanoico

16:0 CH3(CH2)14COOH

18 Ácido esteárico Ácido-n-octadecanoico

18:0 CH3(CH2)16COOH

20 Ácido araquídico Ácido-n-eicosanoico

20:0 CH3(CH2)18COOH

24 Ácido lignocérico Ácido-n-tetracosanoico

24:0 CH3(CH2)22COOH

Precursor


nos en

www.g

ute.

com

.mx

Ácidos grasos insaturadosNo. decarbonos:

Nombre común: Nombre sistemático: Símboloabreviado:

Estructura:

16 Ácidopalmitoleico

Ácido-cis-9-n-hexadecenoico

16:1D9 CH3(CH2)5CH=CH(CH2)7COOH

18 Ácidooleico

Ácido-cis-9,-n-octadecenoico

18:1D9 CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH

18 Ácidolinoleico

Ácido-cis,cis-n-octadecadienoico

18:2D9,12 CH3(CH2)4CH=CH-CH2CH=CH(CH2)7COOH

18 Ácidolinolénico

Ácido cis,cis,cis-n-octadecatrienoico

18:3D9,12,15 CH3-CH2-CH=CH-CH2-CH=CH-CH2CH=CH(CH2)7COOH

20 Ácido araquidónico Ácido cis,cis,cis,cis-5,8,11,14-n-icosatetranoico

20:3D5,8,11,14 CH3-(CH2)4-CH=CH-CH2-CH=CH-CH2-CH=CH-CH2CH=CH(CH2)3COOH

Los ácidos grasos insaturados predominan sobre los saturados particularmente en las plantas superiores y enlos animales que habitan en lugares de temperaturas bajas.

Tienen puntos de fusión más bajos que los saturados de la misma longitud de cadena.

Ac. Grasoesencial


nos en

www.g

ute.

com

.mx

Compara los lípidos de tu dieta

% de ácidosgrasos saturados

% de ácidosgrasos insaturados

Fuente: C4-C12 C14 C16 C18 C16 + C18

Aceite decanela

- - 5 1 94

Aceite de oliva 2 2 13 3 80

Mantequilla 10 11 29 10 40

Grasa bovina 2 2 29 21 46

Aceite de coco 60 18 11 2 8

Aceite de maíz - 2 10 3 85

Aceite depalma

- 2 40 6 52

Aceite de nuezmoscada

7 90 3 - -


nos en

www.g

ute.

com

.mx

Movimientos internos de las membranas


nos en

www.g

ute.

com

.mx

Mosaico fluido y balsas lipídicas

A Intracellular space or cytosolB Extracellular space or vesicle/Golgi apparatus lumen Non-raft membrane1.Lipid raft2.Lipid raft associated transmembrane protein3.Non-raft membrane protein4.Glycosylation modifications (on glycoproteins and glycolipids)5.GPI-anchored protein6.Cholesterol7.Glycolipid


nos en

www.g

ute.

com

.mx

Aceites y grasas sólidas

• Las propiedades de los triacilglicerolesestán determinadas por la naturaleza desus ácidos grasos componentes y sedividen en aceites (líquidos) o grasas(sólidos).

• El estado de agregación de las grasasestá de acuerdo con la longitud de suscadenas o con su grado de saturación.

• Los triacilgliceroles son hidrofóbicos yno forman micelas.

☞ Las dobles ligaduras en las colashidrocarbonadas reducen el punto defusión de las grasas.

Las grasas se dividen en animales y vegetales, yconsiderando la consistencia que tienen a temperaturaambiente: se les llama sebos si son sólidas, mantecas sitienen una consistencia semisólida y aceites si las grasasson líquidas

Nivel macroscópico


nos en

www.g

ute.

com

.mx


nos en

www.g

ute.

com

.mx

Fosfatidilcolina

Fosfatidiletanolamina

Fosfatidilglicerol

Fosfatidilinositol

Fosfatidilserina

RadicalFosfatidil

Cardiolipina


nos en

www.g

ute.

com

.mx

Degradación de fosfolípidos


nos en

www.g

ute.

com

.mx

Formación deacilgliceroles


nos en

www.g

ute.

com

.mx

Los esfingolípidos

• Esta clase de lípidos está representadapor tres subclases:

• Las ceramidas,

• Las esfingomielinas y

• Glucoesfingolípidos.

• La molécula fundamental es un aminoalcohol que contiene una cadena largade 18 carbonos llamada esfingosina, enlugar del glicerol.

• La esfingosina tiene dos gruposfuncionales (amino e hidroxilo) quepueden ser modificados para formardiversos esfingolípidos.


nos en

www.g

ute.

com

.mx


nos en

www.g

ute.

com

.mx

Plasmalógenos, esfingolípidos y esfingomielinas

• Los plasmalógenos son glicerofosfolípidos enlos que la posición 1 del glicerol fosfato estácombinado con un alcohol de cadena largamediante una unión tipo éter.

• Los esfingolípidos son lípidos complejosderivados de esfingosina (un alcoholinsaturado), el que se une con un ácido grasode cadena larga por medio de un enlace amidapara formar una ceramida.

• Las esfingomielinas contienen una ceramidaesterificada con fosforilcolina ofosforiletanolamina.

H


nos en

www.g

ute.

com

.mx

Panorámica general:


nos en

www.g

ute.

com

.mx

Principales lípidos membranales:

Lípido: Estructura:

Ácidos grasos Cadena hidrocarbonada que posee un grupo COOH extremo.

Triglicéridos Glicerol + ácidos grasos esterificados (R-CO-O-). Derivado del ác. Fosfatídico.

Fosfoglicéridos Glicerol-1-fosfato + 2 ácidos grasos de cadena larga (3, saturado y 2, insaturado).Derivados del ácido fosfatídico, (L-glicerolfosfato esterificado con dos ácidosgrasos).

Esfingolípidos Toma como base la esfingosina (de 18 C) en lugar del glicerol.

Ceramida Esfingosina + ácido graso de cadena larga. Unidad básica de esifngolípidos.

Esfingomielinas Contienen una ceramida esterificada con fosforilcolina o fosforiletanolamina.

Plasmalógenos Glicerofosfolípidos en los que la posición 1 del glicerol fosfato está combinado conun alcohol de cadena larga mediante una unión tipo éter

Glucolípidos Ceramida + azúcar. Pueden ser cerebrósidos o gangliósidos (más complejos).


nos en

www.g

ute.

com

.mx

Lípidos de reservaGlicerol + ácido grasoACILGLICEROLES

Hormonas localesÁcidos grasos de 20C con anillode de 5 C

PROSTAGLANDINAS

Componente de hormonas,precursores de ácidos biliares

Derivados delciclopentanoperhidrofenantreno

ESTEROLES

Componente esencial de frutasUnidades de isoprenoTERPENOS

Cara externa de la membranacelular de tejido cerebral (soma yaxones)

Ceramida + ac. siálicoGANGLIÓSIDO

Tejido no nerviosoCeramida + glucosaGLUCOCEREBRÓSIDO

Membrana plásmática de célulasnerviosas

Ceramida + galactosaGALACTOCEREBROSIDO

Membran plasmática de célulasanimales (axones de neuonascon mielina)

Ceramida + fosfoetanolamina,fosfocolina

ESFINGOMIELINAS

Componente de membrana decélulas animales y vegetales

Esfingosina + ácido graso =ceramida

ESFINGOLÍPIDOS

Componentes de membranaplasmática

- Glicerol ácido

- ácido graso fosfatídico

- fosfato

- Compuesto serina,colina

con grupo etanolamina

hidroxilo inositol

FOSFOACILGLICEROLES

¿Dónde se encuentran?COMPONENTESTIPO DE LÍPIDO


nos en

www.g

ute.

com

.mx

DERIVADOS ISOPRENO


nos en

www.g

ute.

com

.mx

Diversidad de terpenos

2-metil-1,3-butadieno2-metil-1,3-butadieno


nos en

www.g

ute.

com

.mx

Esteroides importantes

• Los esteroides más importantes son elcolesterol y sus derivados:

• los ácidos biliares (derivados del colano)

• las hormonas esteroidales –estrógenos,progestágenos, glucocorticoides,mineralcorticoides y andrógenos–

la vitamina D o Calcitriol (no espropiamente un esteroide, pero deriva delcolesterol).

• Los terpenos son polímeros de dos o másunidades de isopreno, que pueden serlineales o cíclicos, con dobles enlaces transen su mayoría.

Las vitaminas A (retinol), K, y elescualeno, pertenecen a este grupo.


nos en

www.g

ute.

com

.mx

Derivados isopreno

Unidad: Característica:

Isopreno Unidad de 5 carbonos (2-metil-1,3-butadieno) que forma la base estructural de losterpenos.

Mevalonato Es el paso que controla la síntesis del colesterol; el exceso ejerce efecto alostéricosobre la HMGCoA red y bloquea la síntesis de más colesterol. Inhibido con estatiinas.

Isopentilpirofosfato

Es la unidad isoprenoide de todos los terpenos.

Escualeno Precursor del lanosterol, zimosterol y colesterol por oxidación, descarboxilación yreacomodo de electrones y grupos funcionales.

Leucotrienos Derivados del ácido araquidónico producidos en los leucocitos. Constrictores delmúsculo liso.

Carotenoides Derivados octaprenoides que forman los pigmentos vegetales.

Colesterol Precursor de hormonas sexuales y ácidos biliares.

Calcitriol (vit D) Producida en riñones que hidrolizan del 25-hidroxicolecalciferol. Regula en sangre losniveles de Ca2+ y PO4-3, incrementando la absorción de calcio en el tractogastrointestinal.

Colesterol = ciclopentanoperhidroxifenantreno


nos en

www.g

ute.

com

.mx

Derivados del colesterolDerivado: Función asociada:

Progesterona Se sintetiza en el cuerpo lúteo. Actúa en la primera parte del ciclo menstrual, detiene loscambios endometriales que inducen los estrógenos y estimula los cambios madurativos,preparando la implantación del óvulo.

Pregnenolona Es el metabolito madre de las hormonas sexuales (estrógeno, testosterona), las hormonas delestrés (cortisona, cortisol). Se considera la “hormona de la juventud”.

Estradiol Se sintetiza en el cuerpo lúteo antes de la ovulación y estimula el engrosamiento delendometrio (secreción de moco) que reviste internamente el útero. Es una hormonamasculinizante.

Cortisol Segregado por la corteza suprarrenal humana. Es el esteroide más abundante en sangreperiférica. Acción glucocorticoide: regulando el metabolismo de azúcares, proteínas y grasas.acción mineralocorticoide: homeostasis del agua y los electrólitos.

Aldosterona Mineralocorticoide producido por la sección externa del glomérulo (corteza de la glándulasuprarrenal), actúa en la conservación Na+, secretan K+, incrementando la presión sanguínea. Esreducida en la Enfermedad de Addison e incrementada en el Síndrome de Conn.

Colatos Taurocolato y glicocolato. Derivados del colato, litocolato y desoxicolato con taurina o glicina.


nos en

www.g

ute.

com

.mx

Ácidos y sales biliares

• Fundamentales para la solubilización, asimilación yexcreción del colesterol.

• Se consideran derivados estructurales del colano, de 24átomos de C, que se caracteriza por tener en el C17 unacadena alifática ramificada de 5 átomos de carbono.

• Son muy abundantes en la bilis.

• Los más característicos son el ácido cólico (en la figura dela derecha), el desoxicólico y el litocólico.

• Con gran frecuencia aparecen conjugados a losaminoácidos glicina y taurina.

• Así, el ácido cólico formará los ácidos taurocólico yglicocólico.

• Las sales biliares no son las sales de los ácidos biliares,sino las sales sódicas o potásicas de los ácidos taurocólicos(arriba) o glicocólicos (abajo).


nos en

www.g

ute.

com

.mx

LeucotrienosLeucotrienos

• Los leucotrienos (LT) sonderivados del metabolismooxidativo del ácidoaraquidónico por la vía de la5-lipooxigenasa.

• Se producen en los leucocitos.

• Contienen tres enlaces doblesconjugados.

• Son constrictores sumamentepoderosos del músculo liso.


nos en

www.g

ute.

com

.mx


nos en

www.g

ute.

com

.mx

Prostaglandina E1. El anillo de 5 lados escaracterístico de su clase.

Tromboxano A2. Los oxígenosse han adentrado en el anillo.

Leucotrieno B4. Note los tres dobleenlaces conjugados

Prostaciclina I2. El segundo anillo lo distingue de lasprostaglandinas.

Leucotrieno E4, un ejemplo de un leucotrieno"cisteinilo".


nos en

www.g

ute.

com

.mx

CATABOLISMO


nos en

www.g

ute.

com

.mx

Lipasa lingual (rompen 1 y 3)Lipasa pancreáticaFosfolipasa A, B, D y E


nos en

www.g

ute.

com

.mx

Digestión de los lípidos

• El aumento del área y la solubilización sucedencuando en el duodeno, por efecto de lacolecistocinina.

• La colecistocinina desempeña una funcióndual:

• 1) Estimula la contracción de la vesícula biliarcon la consecutiva salida de sales biliares yotros lípidos, para formar micelas mixtas.

• Las micelas mixtas son diferentes a las gotitasemulsionadas (lipasa pancreática).

• 2) Estimula la secreción de carbonato.


nos en

www.g

ute.

com

.mx

Cada vellosidad del intestino delgado consiste en células epiteliales y núcleos o centros de capilares ytejido conectivo.La parte apical externa de cada célula epitelial está recubierta de microvellosidades que forman los bordesen cepillo.Los ácidos grasos difunden a través de los bordes en cepillo hacia las células epiteliales. Allí, los ácidosgrasos se combinan con glicerol para formar triglicéridos que se agregan a lipoproteinas para formar losquilomicrones.Una vez liberados los quilomicrones circularán hacia el hígado y otros órganos para repartir lostriglicéridos.


nos en

www.g

ute.

com

.mx


nos en

www.g

ute.

com

.mx

¿y las otras grasas?


nos en

www.g

ute.

com

.mx

Circulación en torrente sanguíneo

• Los ácidos grasos son transportados por albúmina en la circulación portal.

• Los otros transportadores son denominados lipoproteínas:

• Las lipoproteínas principales que circulan en el plasma humano se clasifican conbase en su densidad en:

• Quilomicrones (el transportador de triglicéridos exógenos),

• Lipoproteínas de muy baja densidad (LMBD o VLDL),

• Lipoproteínas de baja densidad (LBD o LDLXX) y

• Lipoproteínas de alta densidad (LAD o HDL ✓)).

• La densidad de las lipoproteínas refleja la relación existente entre la cantidad delípidos y de proteínas.


nos en

www.g

ute.

com

.mx

Resumen de transporte de lípidos:LIPOPROTEÍNA TRANSPORTA ORIGEN FUNCIÓN CARACTERÍSTICA Apo:

Quilomicrón TG exógenos. Intestinodelgado

Lleva los TG delintestino acirculación encapilares

Mayor tamaño ymenor densidad

Apo B-48, Apo A1y A2. Apo C-II yApo E

VLDL TG y colesterol. Hígado Lleva TG ycolesterolhepático aotros tejidos

Son las lipoprotde menortamaño.Sus remanentesson captados porel hígado y formalos LDL

Apo B-100. Apo C-I,II y III y Apo E

LDL Colesterol yésteres decolesterol

Catabolismode VLDL

Lleva colesterola tejidosextrahepáticos(malo).

Libera colesterol einhibe la HMG-CoA reductasa.

Apo B-100

HDL Colesterolhacia el hígado.

Hígado eintestinodelgado

Transporteinveso decolesterol(bueno)

LCAT esterifica elcolesterol.

Apo A-I, C-I y C


nos en

www.g

ute.

com

.mx


nos en

www.g

ute.

com

.mx

Así de sencillo


nos en

www.g

ute.

com

.mx

Analiza el ciclo

La falla de alguna lipoproteína se denomina dislipoproteinemiasdislipoproteinemias


nos en

www.g

ute.

com

.mx

COLESTEROL

Dinámica endocítica


nos en

www.g

ute.

com

.mx


nos en

www.g

ute.

com

.mx

Glucagon,epinefrina,

ACTH


nos en

www.g

ute.

com

.mx

Lipólisis

• Los ácidos grasos almacenados en lostejidos son utilizados por la célula parala producción de energía enmagnitudes que varían de tejido atejido, así como del nivel metabólicodel organismo.

• Son los músculos, principalmente elcardiaco y esquelético, los que másdependen de los ácidos grasos comofuente de energía.


nos en

www.g

ute.

com

.mx

Músculo e hígado

• La mayoría de los ácidos grasos que seoxidan en los tejidos provienen de lostriacilglicéridos del tejido adiposo, dedonde son liberados lipasa sensible ahormonas y son transportados en lacirculación como complejos albúmina-ácidos grasos.

• Al llegar al hígado y a las células de otrostejidos, el ácido graso es activado en elcitosol mediante la acción de la acilcoenzima A sintetasa (tiocinasa) congasto de ATP, en esta reacción seproduce un acil coenzima A (acil CoA) yAMP.

R–COOH + ATP + CoASH

Acil-CoA sintetasa

R–CO–SCoA + AMP + PPi + H2O


nos en

www.g

ute.

com

.mx

Activación de un ácido graso ytraslocación de acil-CoA por lacarnitina.Rojo: acil-CoA,Verde: carnitina,Rojo+verde: acilcarnitina,CoASH: coenzima A,CPTI: carnitina palmitoiltransferasa I,CPTII: carnitina palmitoiltransferasa II,

1: acil-CoA sintetasa,2: translocasa,

A: membrana mitocondrial extena,B: espacio intermembrana,

C: membrana mitocondrial interna,D: matriz mitocondrial

El punto de control de la -oxidación estáen la CPTI y II (disponibilidad de sustrato).


nos en

www.g

ute.

com

.mx

Oxidación de los ácidos grasos

• El proceso de oxidación del ácidograso se realiza dentro de lamitocondria.

• Sin embargo, su membrana esimpermeable a los ácidos grasos yderivados del acil CoA, por lo que serequiere de un transportador:

• La carnitina es la encargada de llevaral ácido graso al interior de lamitocondria.

• Una vez dentro de la mitocondria, elacil CoA genera un fragmento de dos

carbonos, la acetil CoA.


nos en

www.g

ute.

com

.mx

-oxidación

• Los cambios preparan al acilo para quedarnuevamente activado y éstos sonrealizados por:

a) Una FADdeshidrogenasa que transforma algrupo acilo en enoilo (entre el carbono alfay beta);

b) Una hidratasa que elimina la doble ligaduray deja un hidroxilo en el carbono beta. Estamolécula se llama β-hidroxiacil-CoA;

c) Una NADdeshidrogenasa específica, quetransforma el grupo hidroxilo de la posiciónbeta en un grupo ceto;


nos en

www.g

ute.

com

.mx

Do you remember?

Yes… it´s the same pig but only more twisted.


nos en

www.g

ute.

com

.mx

-oxidación

• d) Una tiolasa que requiere de unacoenzima A (HSCoA) para unirla alcarbono que tiene la nueva funcióncetona y romper entre el carbono betay alfa para producir una molécula deacetil-CoA.

• Estas cuatro enzimas siguen trabajandocon el acil CoA que en cada vueltapierde dos carbonos como acetil CoA.

• Existen varios destinos o rutasmetabólicas para la A-CoA como sonlos cuerpos cetónicos.


nos en

www.g

ute.

com

.mx

Balance energético de la -oxidación

• El FADH2 y el NADH obtenido en cada ciclode la oxidación generan 4 ATP en lacadena respiratoria y las acetil CoA entranal ciclo de Krebs para ser totalmenteoxidadas con la ganancia de 10 ATP netospor cada acetil CoA que entra al ciclo.

• Así tenemos que, por ejemplo, unpalmitato (16C) genera 108 ATP aloxidarse hasta CO2 y H2O. Si consideramosel gasto de la fase de activación del ácidograso, obtenemos una ganancia neta de106 ATP.

2 carbonos oxidados=

1 FADH2

1 NADH1 AcCoA

2.5+1.5 ATPCadenarespirat.

2.5+1.5 ATPCadenarespirat.

1 FADH2, 3NADH, 1 GTP1 FADH2, 3NADH, 1 GTP

Krebs

1.5ATP, 4.5ATP, 1GTP1.5ATP, 4.5ATP, 1GTP

Activación = 1 ATP*Activación = 1 ATP*


nos en

www.g

ute.

com

.mx

Formación de cuerpos cetónicos

• Cuando bajan los niveles de glucosa seestimula la gluconeogénesis a partirdel oxaloacetato y se incrementa la víade oxidación de los ácidos grasos, loque provoca el aumentoconcomitante de los niveles de acetilCoA.

• En el hígado, el exceso de acetil CoAse transforma en un grupo demoléculas conocidas genéricamentecomo cuerpos cetónicos.

La conversión a acetil-CoA falla en elhígado y no puede utilizar cuerposcetónicos por falta de tiolasa(tioforasa).


nos en

www.g

ute.

com

.mx

Consumo de cuerpos cetónicos

• El acetoacetato es utilizado el músculocardiaco y el cerebro donde setransforma en acetoacetil-CoA.

• La acetoacetil-CoA se rompe por unatiólisis para formar dos acetil CoA.

• Las dos acetil CoA resultantes sonoxidadas para la obtención de energíaen los órganos mencionados. El acetoacetato, por una

descarboxilación no enzimática,produce la acetona.


nos en

www.g

ute.

com

.mx

Ácidos grasos insaturados El problema que acarrea la oxidación de los enlaces

dobles se soluciona con tres enzimas adicionales.

En el 3er ciclo el enoil-CoA con un enlace doble cis-

no es substrato para la enoil-CoA hidratasa.

1. La enoil-CoA isomerasa convierte el enlace doble cis-3

en la forma más estable trans2.

Este es sustrato para la enoil-CoA hidratasa y la oxidación continúa.

El siguiente problema aparece en el ciclo 5.

La presencia de un enlace doble par produce 2,4-

dienoil-CoA, que es un substrato muy pobre para la

enoil-CoA hidratasa.

La 2,4-dienoil- CoA reductasa dependiente de

NADPH reduce el enlace doble en C4.

La enzima de mamíferos produce trans-3-enoil-CoA, que se debe deisomerizar a trans-2-enoil-CoA mediante la 3,2-enoil-CoAisomerasa.


nos en

www.g

ute.

com

.mx

Ácidos grasos impares El producto final de la oxidación de estos

ácidos grasos dan lugar a propionil-CoA que

se convierte en succinil-CoA para su entrada

en el TCA.

El propionato o propionil-CoA también se forma en

la oxidación de los aminoácidos Ile, Val y Met.

Además los rumiantes obtienen su energía del

acetato y propionato producido por

fermentación bacteriana de los carbohidratos.

Estos productos son absorbidos por los rumiantes yconvertidos en acetil-CoA para ser metabolizados.

La conversión del propionil-CoA en succinil-

CoA se realiza por tres enzimas:

Propionil-CoA carboxilasa (biotina), metilmanolil-CoA epimerasa y metilmalonil-Coa mutasa (B12).


nos en

www.g

ute.

com

.mx

Ácidos grasos impares

1. La primera reacción se produce por la propionil-CoA carboxilasa (tetrámero que

contiene biotina). La reacción transcurre en dos etapas, realizadas en dos sitios

diferentes del enzima. El grupo biotinil-lisina parece que forma un brazo flexible quepermite la transferencia del anillo de la biotina entre ambos sitios.

a. Carboxilación de la biotina por el b icarbonato, mediante la hidrólisis del ATP en ADP y Pi.

b. Transferencia estereoespecífica del carboxilo activado de la carboxibiotina a la propionil CoA para formar S-metilmalonil-CoA.

2. La metilmalonil-CoA racemasa, que cataliza la interconversón entre las formas R

y S del metilmalonil-CoA.

3. La metilmalonil-CoA mutasa, que cataliza la formacón del succinil-CoA a partir del

R-metilmalonil- CoA. Esta enzima utiliza 5-desoxiadenosilcobalamina (coenzima B12). Esta vitamina

contiene corrina, parecido al hemo, con cuatro grupos pirroles y sus átomos N unidos a un núcleo de Co.

El grupo reactivo C-Co de la coenzima B12 participa en dos tipos de reacciones

catalizadas: reordenamientos, -CH-CX CX-CH-, y transferencias de grupos metilo

entre dos moléculas.


nos en

www.g

ute.

com

.mx

Integra el catabolismo intracelularVía: Característica: Concepto secundario:

Lipólisis Ocurre en citoplasma. Está sujeta a controlhormonal. Tres enzimas son requeridas:1) triacilglicérido lipasa + 2) diacilglicérido lipasay 3) monoacilglicérido lipasa.

Estimulada a nivel de la triacilglicéridolipasa en una acción mediada a través deAMP cíclico por epinefrina, glucagon,glucocorticoides, tiroxina, ACTH.

-oxidación Ocurre dentro de la mitocondria, requierecarnitina para el transporte (control pordisposición de sustrato) y activación a acetil-CoA.Secuencia de reacción:AcilCoa→EnoilCoA→HidroxiacilCoA-→CetoacilCoA→AcilCoA + AcetilCoA.

Genera por par de carbonos retirado:NADH, FADH2 1AcCoA (consume CoASH).

Formación decuerposcetónicos:(cetogénensis)

Comienza conAcetilCoA→AcetoacetilCoA→hidroximetilglutarilCoA*(colest)→Acetoacetato→ i) acetona (sinenzima) + ii) hidroxibutirato

Se activa en hígado, durante dietas bajasen glucosa que provocan acumulación deacetilCoA.En músculo cardiaco y cerebro tambiénson activas (acetoacetilCoA).


nos en

www.g

ute.

com

.mx

ANABOLISMO


nos en

www.g

ute.

com

.mx

Síntesis de ácidos grasos

• Ocurre cuando el requerimiento deenergía en la célula está satisfecho yexisten suficientes sustratos oxidables.

• Entonces se guardan los ácidos grasoscomo triacilglicéridos.

• Los triglicéridos representan la reservade energía a largo plazo másimportante de las células y delorganismo.


nos en

www.g

ute.

com

.mx

-reducción

• El primer paso es la biosíntesis de losácidos grasos en el citoplasma a partir dela acetil CoA, el ATP y el NADPH.

• Inicia con la salida de la acetil-CoA de lamitocondria en forma de citrato y sutransformación en malonil CoA mediantela fijación del CO2 por una sintetasadependiente de biotina, que utiliza ATP.

• Anota este paso Acil-CoA carboxilasa.

• Tanto la acetil CoA como la malonil-CoAse unen al complejo multienzimático dela sintetasa de los ácidos grasos.


nos en

www.g

ute.

com

.mx

-reducción

• Este complejo está formado por enzimasdispuestas alrededor de la proteínatransportadora de acilos (PTA O ACP).

• En pasos sucesivos ocurre lacondensación de la acetil y la malonilCoA con desprendimiento de CO2

mientras los cuatro carbonos sontomados por la PTA formar hidroxiacilos,enoilos y acilo saturados, mediante elgasto de dos NADPH.

• El ciclo se repite al incorporar doscarbonos del malonil-CoA en cada vuelta,hasta que se completa el ácido palmítico,un ácido graso saturado de 16 C.


nos en

www.g

ute.

com

.mx

Por cada 2 carbonoscargados seinvierten:

1 ATP,2 NADPH

Por cada 2 carbonoscargados seinvierten:

1 ATP,2 NADPH

Por cada 2 carbonoscargados se generan:

2 CoASH,2 NADPH,1 CO2,2 NADP+

1 ADP.

Por cada 2 carbonoscargados se generan:

2 CoASH,2 NADPH,1 CO2,2 NADP+

1 ADP.


nos en

www.g

ute.

com

.mx


nos en

www.g

ute.

com

.mx

Formado el palmitato...

Entra en funcionamiento un sistema de crecimientomediado por elongasas:

Presente en el retículo endoplásmico y en lamitocondria.

Ocurre por donación de dos carbonos provenientes dela malonil-CoA seguido por reducción, deshidratación yreducción para producir un ácido graso de 18C(estearico).

Las insaturaciones se forman por desaturasas.


nos en

www.g

ute.

com

.mx

Formación de insaturaciones

linolénico


nos en

www.g

ute.

com

.mx

Lovastatina


nos en

www.g

ute.

com

.mx

Lovastatina y otros derivados

El β-hidroxiácido de lovastatina (al igual que lamevastatina y simvastatina) es un inhibidor de la 3-hidroxi-3-metilglutaril-coenzima A reductasa (HMG-CoA-red).

Esta enzima cataliza la conversión de la HMG-CoAa mevalonato, que es un metabolito clave en la en labiosíntesis de colesterol.

Como consecuencia de la inhibición de la HMG-CoAdisminuyen los niveles de colesterol total y LDL.La apoB también disminuye sustancialmentedurante el tratamiento con simvastatina.Además, aumenta moderadamente el C-HDL yreduce los triglicéridos plasmáticos.

Como resultado el cociente entre colesterol total ycolesterol HDL, así como el cociente entre colesterolLDL y colesterol HDL, se reducen


nos en

www.g

ute.

com

.mx

Anabolismo:Vía: Característica: Concepto secundario:

-reducción Ocurre en citoplasma a partir de la acetil CoA, ATP yNADPH. Secuencia de reacción:acetilCoA→citrato→malonilCoA +acetilCoA→hidroxiacilos, enoilos y acilo saturados.Genera por par de carbonos condensados:2 CoASH, 2 NADPH, 1 CO2, 2 NADP+.

Ocurre en el complejomultienzimático de la sintetasa deácidos grasos colocada alrededorde la proteína transportadora deacilos (PTA O ACP).Inhibida hormonalmente porepinefrina, glucagon y palmitoilCoA.

Lipogénesis Secuencia de reacciones:1) Fosfolípidos:2 ác. grasos activados como acil CoA reaccionan conglicerol-1-fosfato→ácido fosfatídico .2) Acilgliceroles:Ac. Fosfatídico→hidrolisis del fosfato→diacilglicerol +acil CoA→triacilglicérido.

Fosfatidilinositol:ácido fosfatídico + CTP→CDP-diacilglicerol +inositol o glicerol).Tromboxanos, prostaglandinas yleucotrienos:Fosfatidilinositol + PO4→fosfatidilinositol 4,5 bisfosfato→(fosfolipasaC *IP3 y DAG) ácidoaraquidónico→prostaglandinas,tromboxanos y leucotrienos.


nos en

www.g

ute.

com

.mx

Resumen de patologías 3er bloque:

Enfermedad: Característica:

Gota Enfermedad gotosa es producida por una acumulación de sales de urato ácido úricoen el cuerpo, sobre todo en las articulaciones, riñón y tejidos blandos. Se consideratradicionalmente una enfermedad reumática.

Aterosclerosis Caracterizado por el depósito e infiltración de grasa en las paredes arteriales demediano y grueso calibre. Es la forma más común de arteriosclerosis. Provoca unareacción inflamatoria y la multiplicación y migración de las células musculares lisas dela pared, que van produciendo estrechamientos de la luz arterial. (placa de ateroma).

Kwashiorkor Enfermedad de los niños debida a la ausencia de proteínas en la dieta.

Talasemia Deficiencia en la síntesis de hemoglobina de carácter hereditario. Puede llegar aanemia hemolitica e hipoxia.

Esteatorrea Presencia de materia grasa en las heces a consecuencia de una mala digestión (déficitde lipasa) o de una mal absorción o a un sobrecrecimiento bacteriano intestinal.


nos en

www.g

ute.

com

.mx

Metabolismo de aminoácidos


nos en

www.g

ute.

com

.mx

Calidad proteica:

• La calidadcalidad de la fuente de nitrógeno de losalimentos es importante.

• Calidad: “concentración de aminoácidosesenciales por gramo de alimento consumido”.

• El exceso de aminoácidos es degradadorápidamente pero no es almacenado (gastoenergético innecesario).

• * Los NH2 son degradados por transminación opor desaminación oxidativa pero los esqueletosde carbono son incorporados a metabolitosanfibólicos.

• Equilibrio de nitrógeno (Edo. Estacionario):

• Ingestión de nitrógeno (dieta) – pérdida de nitrógeno(heces y orina).


nos en

www.g

ute.

com

.mx

Equilibrios desviados

• Equilibrio negativo: Se excreta más nitrógeno del que se consume. Puedeocurrir por:

• Inanición. Los esqueletos de carbono se utilizan para la gluconeogénesismientras el nitrógeno es excretado excesivamente en forma de urea.

• Déficit de algún aminoácido esencial. Al ser degradadas las proteínas parasatisfacer la demanda del aminoácido faltante, se liberan los 19 residuos de a.arestantes.

• Vejez.

• Equilibrio positivo: Hay mayor entrada de nitrógeno que salida. Ocurredurante:

• Etapas juveniles (crecimiento).

• El embarazo,

• Realimentación después de inanición.


nos en

www.g

ute.

com

.mx

Ingesta deproteína

El exceso de proteína no se almacena.

Pepsina: FYWTripsina: KRQuimiotripsina: FYW

Carboxipeptidasa: C-terAminopeptidasa: N-Ter


nos en

www.g

ute.

com

.mx

DegradaciDegradacióón de Aminon de Aminoáácidoscidos


nos en

www.g

ute.

com

.mx

Catabolismo de los a.a

• Cada aminoácido tiene una rutadegradativa particular, empero,varias de las reacciones catabólicasson semejantes:

1.- El esqueleto de carbonado detodos los aminoácidos se degradaen un intermediario que entradirectamente al ciclo de Krebs.

2.-Toda vía degradativa de losaminoácidos comienza con laremoción del grupo NH2 portransaminación hacia un -cetoácido.

• Esta reacción implica un grupo de fosfato defosfato depiridoxalpiridoxal como grupo prostético (piridoxina ovitamina B6). LIT y LKIWY


nos en

www.g

ute.

com

.mx

Glucogénicos vs cetogénicos

• Los aminoácidos glucogénicosgeneran intermediarios de laglucólisis y del C. Krebs:

• Piruvato,

• 3-fosfoglicerato,

• -cetoglutarato,

• Oxaloacetato,

• Fumarato,

• Succinil-CoA

• Sólo L y K no son glucogénicos.


nos en

www.g

ute.

com

.mx

Glucogénicos vs cetogénicos

• Los aminoácidos cetogénicosproducen:

• Acetoacetato y

• Acetil-CoA

• Varias patologías implicadas en ladegradación de los aminoácidosson la enfermedad de la orina“jarabe de maple”, la alcaptonuriay la fenilcetonuria.

LKIWY


nos en

www.g

ute.

com

.mx

1 Desaminación1 Desaminación

2 Oxidación = catabolismo2 Oxidación = catabolismo

Pasos comunes al catabolismo 1


nos en

www.g

ute.

com

.mx

¿Desaminación? No.Transaminación dependiente de NADPH


nos en

www.g

ute.

com

.mx


2 Oxidación =catabolismo

2 Oxidación =catabolismo


nos en

www.g

ute.

com

.mx


3 Carboxilación3 Carboxilación

El proceso global se denomina “transdesaminación oxidativa”


nos en

www.g

ute.

com

.mx

Tabla de enfermedades

SuccCoA + Gly Porfirinas.Porfirias: error en degradación de grupo hemo. Asociado a Ictericia (acumulación de bilirrubina en piel y ojos).La bilirrubina sérica puede cristalizar y generar sordera, retraso mental y daño neural en bebés (detección con luz fluorescente).


nos en

www.g

ute.

com

.mx

Destino del grupo amino de losAminoácidos

El glutamato es un intermediario clave deun gran número de reacciones delmetabolismo de los aminoácidos

Los grupos amino de muchos aminoácidosse transfieren al cetoglutarato paraformar glutamato, el cual se desaminaoxidativamente liberando el ión amonio(NH4

+).

-cetoglutarato ↔Glutamato ↔Glutamina

OAA ↔Aspartato ↔Asparagina

Pir ↔ Ala


nos en

www.g

ute.

com

.mx

REACCIONES DE TRANSAMINACIÓN

DESAMINACIÓN OXIDATIVA

glutamato deshidrogenasa

aspartato transaminasa (PLP o fosfato de piridoxal)Aspartato + cetoglutarato oxalacetato + glutamato

alanina transaminasa (PLP)Alanina + cetoglutarato piruvato + glutamato


nos en

www.g

ute.

com

.mx

aminoácido 1 cetoácido 2

aminoácido 2 cetoácido 1

Transaminasa

Esquema general de la reacción de transaminación.


nos en

www.g

ute.

com

.mx

Reincorporación del NH3

• En el hígado el amoniaco(NH3) se incorpora en elglutamato por acción de laenzima glutamatodeshidrogenasa.

• El glutamato es “la puertade entrada” entre elamoniaco libre y los gruposamino de la mayor parte delos aminoácidos.


nos en

www.g

ute.

com

.mx

El transporte sanguíneo de amoniaco

• En los animales, el 50 % de los aminoácidoscirculantes en sangre está constituido porarginina que representa “el transportadortisular de amoniaco”.

• El grupo amida de la glutamina es dador denitrógeno para varias clases de moléculas comolas bases purínicas y el grupo amino de lacitosina.

• El glutamato y el amoniaco son los sustratos dela glutamina sintetasa. Esta enzima es inhibidapor feedback por productos finales delmetabolismo (His, Trp, AMP, CTP, etc.).

• La reacción de eliminación del CONH2 de la Glnes realizada por glutaminasa, de la que existenisoenzimas dependientes del tejido.

¡Señala esto!


nos en

www.g

ute.

com

.mx

El sistema Gln-Glu hepático

• En el hígado existen la glutaminasa y laglutamina sintetasa, pero no hay consumo nisino ocurre el “ciclo intercelular de laglutamina”.

• Las dos enzimas se localizan en diferentessegmentos del hígado:

• La región periportal (que está en contacto con

sangre que proviene del músculo esquelético) contieneglutaminasa y todas las enzimas del ciclo de laurea. Incorporación.

• La región del área perivenosa (en contacto con

sangre que fluye hacia el riñón) contiene glutaminasintasa. Excreción


nos en

www.g

ute.

com

.mx


nos en

www.g

ute.

com

.mx

Formación de amonio

• Los NH3 pueden ser liberados del glutamatopor la glutamato deshidrogenasagenerando un ión amonio (tóxico para lascélulas en altas concentraciones).

•• Efecto triple:Efecto triple:

• 1) Genera glutamina (baja glutamato)

• 2) Se acumula en el SNC (no atravieza labarrera hematoencefálica) y provoca edema.

• 3) Consume ATP

• Es necesario eliminarlo.

• ¿Cómo? Con el ciclo de la urea.

Sustrato donador de N

Sustrato aceptor de N


nos en

www.g

ute.

com

.mx

El ciclo de la Urea

• El ciclo de la Urea fue descrito por Hans Krebs antes que el ciclo de losácidos tricarboxílicos.

Este ciclo representa el mecanismo de eliminación del nitrógeno por excelenciaen los mamíferos terrestres.


nos en

www.g

ute.

com

.mx

Resumen: El ciclo de la urea

Permite mantener una muy baja concentración de amonio libre.

Inicia con la síntesis del carbamil fosfato a partir del amonio y el CO2

con un gastode 2 ATP. La carbamil fosfato sintetasa 1 (mitocondrial) es el punto de control.

El carbamil fosfato cede el grupo carbamino a la molécula de ornitina que actúacomo portadora de grupos en las cuatro reacciones del ciclo:

1. Transferencia del carbamino a la ornitina para formar citrulina: ornitinatranscarbamilasa.

2. Condensación de la citrulina con el aspartato. Se forma el arginino-succinatocon gasto de 2 enlaces de alta energía: arginino-succinato sintetasa.

3. Ruptura del arginino-succinato. Se desprende fumarato y se produce arginina:arginino-succinato liasa.

4. Hidrólisis de la arginina para regenerar a la ornitina y liberar urea: arginasa.


nos en

www.g

ute.

com

.mx

El ión amonio es convertido casi inmediatamente en carbamilfosfato al condensarsecon el CO2 producido en la respiración celular en la matriz mitocondrial.

La enzima carbamilfosfato sintetasa 1 produce el intermediario carbamilfosfato.

Es el punto central de control de la vía metabólica.

Tiene una dependencia de N-acetilglutamato para su actividad.Por lo tanto la N-acetil glutamato sintetasa (que es activada por arginina) controlala vía.

Entrada al ciclo de la urea

1 2


nos en

www.g

ute.

com

.mx

Reaccionesdel ciclode la Urea

Arginina

Citrulina

Argininsuccinato

Aspartato

Fumarato

UREA

Ornitina

H2O

Carbamilfosfato

ATPAMP + PPI2

A.A incorporadoA.A incorporado


nos en

www.g

ute.

com

.mx


nos en

www.g

ute.

com

.mx

Consumo de 4 enlaces de “alta energía”. Pero.. fumarato-malato (NADH)


nos en

www.g

ute.

com

.mx

Ciclo de la Urea y ciclo de Krebs


nos en

www.g

ute.

com

.mx

EstequiometrEstequiometríía de la Sa de la Sííntesis de Ureantesis de Urea

CO2 + NH4+ + 3* ATP + Aspartato + 2 H20

Urea + 2 ADP + 2 Pi + AMP + PPi* + Fumarato

OOIIII

HH22NN--CC--NHNH22

Control metabólico:A nivel de sustrato:A)Disponibilidad de ATP.B)Disponibilidad de Asp.•Incorporación de NH2 en lacarbamil fosfato sintetasa.

Control metabólico:A nivel de sustrato:A)Disponibilidad de ATP.B)Disponibilidad de Asp.•Incorporación de NH2 en lacarbamil fosfato sintetasa.


nos en

www.g

ute.

com

.mx

Panorama completo


nos en

www.g

ute.

com

.mx

Intenta relacionar loaprendido

Intenta relacionar loaprendido


nos en

www.g

ute.

com

.mx

La creatina

Sintetizado a partir de glicina, arginina y metionina(formación endógena en hígado, riñón y páncreas).

Es filtrada por el riñón pero pequeñas cantidades son secretadas.Si el filtrado del riñón es deficiente, los niveles en la sangre seelevan.

Este efecto es usado como indicador de la función renalanómala.

Una creatinina y un BUN (nivel de nitrógeno ureico en sangre)más altos de lo normal pueden ser indicativos de deshidratación.

Los hombres tienden a tener niveles más altos de creatininaporque tienen músculos esqueléticos más grandes que los de lasmujeres.

Se combina con ácido fosfórico para formar fosfocreatina.

Se obtiene de alimentos (exógeno): carne roja, pescados.La cocción de los alimentos desnaturaliza parte de la creatina.

En ausencia de creatina el pool de ATPcelular disminuye y sobreviene másrápido la fatiga.La creatina actúa:1) mejorando el reciclamiento de ATP.2) como buffer intracelular para ellactato.3) mejora la potencia anaeróbica.

Suplemento post-ejercicio.


nos en

www.g

ute.

com

.mx

La suplementación alimenticia de

Aumenta la reserva intracelular de PC.

Aumento del peso total (en entrenados y no entrenados).

Aumenta la fuerza de contracción (de un 5 a un 7 %).

Aumenta la velocidad.

Mejora los tiempos de recuperación entre ejercicios.

Mejora la performance de ejercicios de alta intensidad y corta duración, intermitentes.

Mejora la recta final en los ejercicios de alta intensidad (bicicleta ergométrica).

Mejora eventos de máxima velocidad (hasta 30 segundos), y el tiempo derecuperación entre piques de velocidad.

En sangre: a) aumenta la CPK. b) aumenta la LDH. c) disminuye TG y Colesterol total, y aumentaHDL en atletas con hiperlipidemia previa.

La creatina


nos en

www.g

ute.

com

.mx

La suplementación alimenticia de creatina:

Ejercicios en donde no mejora su consumo:

Trabajos de baja y moderada intensidad.

No incrementa la capacidad aeróbica.

No hay efectos si la dosis es menor que 20 gr. por día.

No hay efecto si la concentración de creatina previa a la suplementación es alta.

Los daños asociados:

Posible deterioro de la función renal en pacientes renales crónicos.

Deshidratación (por captura OSM intracelular y por eliminación del grupo amino a nivel renal junto conagua).

Calambres (alteración del balance hidroelectrolitico).

Supresión de la síntesis endógena de creatina, reversible.

Daño muscular (ruptura de fibras).

Náuseas, transt. gastro intestinales, mareos, debilidad, diarreas, con dosis mayores a 5 gs. por día.

La creatina


nos en

www.g

ute.

com

.mx

ANABOLISMO DE LOS A. A.


nos en

www.g

ute.

com

.mx

Anabolismo de los a. a.• Cada uno de los 20 -aminoácidos estándar

tiene su propia ruta de biosíntesis, empero,existen varias características comunes enestas reacciones:

1.- Existen 6 familias biosintéticas deaminoácidos que se basan en precursorescomunes.

2.- Todos los aminoácidos obtienen su esqueletode carbono de un intermediario de laglucólisis, el ciclo de Krebs o de la ruta de laspentosas de fosfato.

3.- El grupo amino de cada aminoácido casisiempre proviene del glutamato.

4.- La velocidad de las rutas de síntesis escontrolada por retroinhibición.


nos en

www.g

ute.

com

.mx


nos en

www.g

ute.

com

.mx

6 familias biosintéticas


nos en

www.g

ute.

com

.mx

Controlmetabólicode la biosíntesisde aminoácidos


nos en

www.g

ute.

com

.mx

Metabolismo de nucleótidos


nos en

www.g

ute.

com

.mx

Los NucleLos Nucleóótidos participan en casi todostidos participan en casi todoslos procesos bioqulos procesos bioquíímicos:micos:

• Son precursores activados del DNA ydel RNA.

• Forman entidades energéticas. Ell ATPes un nucleótido de adenina.

• Los nucleótidos de adenina son loscomponentes de las coenzimas NAD+,FAD y CoA.

• Funcionan como transportadores deelectrones.

• Son reguladores metabólicos (ATP,AMPc).

• Segundos mensajeros,

• Neurotransmisores


nos en

www.g

ute.

com

.mx

Un nucleótido consta de:

Un azúcar (pentosa)

Una base nitrogenada

Uno o más grupos fosfatos

Nucleósido


nos en

www.g

ute.

com

.mx

Estructura de las Bases NitrogenadasEstructura de las Bases Nitrogenadas

Purinas: 6 + 5Pirmidinas: 5

Purinas: 6 + 5Pirmidinas: 5


nos en

www.g

ute.

com

.mx

Base Ribonucleósido Ribonucleótido (1P)

Adenina (A) Adenosina Adenilato (AMP)

Guanina (G) Guanosina Guanilato (GMP)

Uracilo (U) Uridina Uridilato (UMP)

Citosina (C) Citidina Citidilato (CMP)

Desoxirribonucleósido Desoxirribonucleótido

Adenina Desoxiadenosina Desoxiadenilato (dAMP)

Guanina Desoxiguanosina Desoxiguanilato(dGMP)

Timina Desoxitimidina Desoxitimidilato (dTMP)

Citosina Desoxicitidina Desoxicitidilato (dCMP)

Nomenclatura de bases, nucleNomenclatura de bases, nucleóósidos ysidos ynuclenucleóótidos monofosfatostidos monofosfatos

Forma másabundate


nos en

www.g

ute.

com

.mx

Síntesis de purinas:

Ocurre en el citoplasma y comprende las siguientes fases:

1.Activación de la ribosa 5 fosfato. Adquiere dos moléculas de fosfato en el C1;esta reacción es llevada a cabo por la fosforribosil pirofosfato sintetasa (PRPP), lacual es una de las enzimas reguladoras de la síntesis de purinas y de pirimidinas.

2. Formación de los anillos heterocíclicos. Aquí varias enzimas intervienenañadiendo los diferentes átomos que componen al anillo purínico hasta formar

inosina monofosfato (IMP).

La primera reacción, catalizada por la enzima fosforribosilglicinamida sintetasa, es reguladora

de la síntesis de purinas y su velocidad depende de las concentraciones de sus sustratos. Lasíntesis de la base nitrogenada consume esqueletos de glutamina y aspartato.

3. Síntesis de GMP y AMP a partir de IMP (hipoxantina). La guanosinamonofosfato y la adenosina monofosfato se obtienen por dos vías metabólicas que

se regulan mutuamente.

Las altas concentraciones de GTP estimulan la síntesis de AMP y las altas concentraciones

de ATP estimulan la síntesis de GMP.


nos en

www.g

ute.

com

.mx

ENZIMAS CLAVE EN LA BIOSÍNTESIS DE PURINAS

Donador deribosa

azaserina y acivicina análogo de HxGlutamina aminotransfer


nos en

www.g

ute.

com

.mx

Anota lo siguiente:


nos en

www.g

ute.

com

.mx

Distingueambas vías:


nos en

www.g

ute.

com

.mx

Catabolismo de purinas

Las purinas se catabolizan por dos caminos metabólicos:

1.En la vía del ahorro de las purinas, la adenina, lahipoxantina o la guanina son reaprovechadas y, pormedio de la enzima fosforribosiltransferasacorrespondiente, se vuelve a formar el AMP, IMP o GMP.

2.En una secuencia de reacciones cuyo producto final esel ácido úrico, que es la forma en la que se excretan lasbases púricas.


nos en

www.g

ute.

com

.mx

CATABOLISMO DE PURINAS

Anota los pasos:

1) Desfosforilación2) Desribosilación3) Desaminación4) Formación de xantina5) Derivación en ácido úrico.

En el humano laspurinas se degradanhasta ácido úrico que seexcreta como tal en laorina.

Alopurinol


nos en

www.g

ute.

com

.mx


nos en

www.g

ute.

com

.mx

(Xantina oxidasa)

Cristales de ác. úrico

Cuando falta la fosforibosil transferasa de hipoxantina-guanina (vía de salvamento)se produce el síndrome de LeschLesch--NyhanNyhan (retraso mental grave y comportamientoautodestructivo). La acumulación de ác. úrico provoca gota.


nos en

www.g

ute.

com

.mx


nos en

www.g

ute.

com

.mx

Anabolismo de pirimidinas:

La síntesis de pirimidinas también se lleva a cabo en el citoplasma y se inicia con:

1) Síntesis de carbamilfosfato a partir de glutamina, CO2

y ATP.

La reacción es catalizada por la enzima carbamilfosfato sintetasa 2 citoplasmática que es unareacción parecida a la que ocurre en la mitocondria para la biosíntesis de la urea.

2) Se adiciona ácido aspártico para producir ácido orótico (primer nucleótidopúrico). Al cual se une una molécula de fosforribosilpirofosfato y se descarboxilapara dar la uridina monofosfato (UMP).

3) A partir de UMP se sintetizan la citidina monofosfato y la timidinamonofosfato.


nos en

www.g

ute.

com

.mx


nos en

www.g

ute.

com

.mx

ác. orótico


nos en

www.g

ute.

com

.mx

El dador de los últimos e- es elNADPH.Los electrones son transferidos víatioredoxina o glutaredoxina.La síntesis culmina con la fosforilaciónde los dNDPs a dNTPs.

Generación de los dNTPs

metotrexato y 5-fluorouraciloanticancerígeno


nos en

www.g

ute.

com

.mx

BIOSÍNTESIS DE DESOXIRIBONUCLEÓTIDOS


nos en

www.g

ute.

com

.mx

Uso de análogos de nucleótidos

Los análogos de los nucleótidos se han utilizado como inhibidores dealgunas enzimas.

La azaserina y la acivicina son análogos de la glutamina, se usan comoinhibidores de la enzima glutamina amino transferasa que interviene en lasíntesis de purinas.

El metotrexato y el 5-fluorouracilo se usan como inhibidores de la síntesis dedTMP. La aplicación de estos inhibidores en pacientes con procesos

neoplásicos da como resultado la disminución de la síntesis del DNA y delcrecimiento celular.

El alopurinol se usa en el tratamiento del síndrome de gota porque es unanálogo de la hipoxantina y actúa como inhibidor de la enzima xantina

oxidasa y de la producción de ácido úrico.


nos en

www.g

ute.

com

.mx

Catabolismo de pirimidinas

El catabolismo de las pirimidinas se lleva a cabo por una seriede reacciones cuyos productos finales son la malonil-CoA y lametilmalonil CoA.

Estos dos productos se catabolizan hasta CO2

y agua.

El exceso en el catabolismo de purinas genera unasobreproducción de ácido úrico que tiende a acumularse en lasarticulaciones distales, lo que produce el síndrome de gota.

Esto se debe a que el ácido úrico es insoluble en ambientes con un pH menor a 6.0, lo que haceque no se pueda eliminar por la orina.

Este síndrome se produce cuando las concentraciones de purinas son altas, ya sea por aporteelevado o por exceso en el catabolismo de las mismas.


nos en

www.g

ute.

com

.mx

Technology

Bloque 3: Lipobiología, Metabolismo del nitrógeno (metabolismo de aminoácidos y nucleótidos)