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Bolilla 7
Metabolismo de nucleótidos
Purinas y pirimidinas
Síntesis y degradación.
Formación de ácido úrico, aspectos clínicos.
Regulación. Recuperación de bases.
Enfermedades metabólicas relacionadas:
características generales y su relación de la dieta.
Los nucleótidos son moléculas nitrogenadas complejas que
desempeñan importantes funciones en todas las células vivas,
animales y vegetales entre las que se pueden enumerar:
-Precursores de los ácidos nucleicos, DNA y RNA.
-Componentes de cofactores enzimáticos, NAD, FAD.
-Intervienen en la biosíntesis de Coenzima A y de transportadores
activados como UDP-glucosa, ADP-glucosa y CDP- diacilglicerol.
-Forman parte de moléculas portadoras de energía como el ATP y el
GTP, y moléculas que actúan como segundos mensajeros (AMPc y
GMPc).
NUCLEÓTIDOS
MOLECULAS NITROGENADAS COMPLEJAS
UNIDAD ESTRUCTURAL DE LOS ÁCIDOS NUCLEICOS
FUNCIONES ENERGÉTICAS
REGULAN VÍAS METABÓLICAS
ACTÚAN COMO SEGUNDOS MENSAJEROS
CRECIMIENTO CELULAR
DIFERENCIACIÓN CELULAR
BASES NITROGENADAS
NUCLEÓTIDO
Distribución de nucleótidos en ADN y ARN
ADN
ARN
Nucleótidos
pirimidinicos
CTP
TTP
CTP
UTP
Nucleótidos
púricos
ATP
GTP
ATP
GTP
DIGESTION Y ABSORCIÓN
- Los ácidos nucleicos de los alimentos son degradados en
intestino a nucleótidos libres, y estos a su vez a nucleósidos y
fosfato.
- Los nucleósidos son absorbidos como tales o hidrolizados por
nucleosidasas que separan la base nitrogenada y la pentosa
correspondientes.
- Parte de las bases liberadas en la luz intestinal es degradada
por acción de las bacterias de la flora normal; el resto se
absorbe y pasa a la circulación portal.
Biosíntesis de bases púricas
Hay dos tipos de vías metabólicas que conducen a la formación
de los nucleótidos:
 las VÍAS DE NOVO y las VÍAS DE RECUPERACIÓN.
 La síntesis de novo comienza a partir de sus precursores
metabólicos: ribosa y aminoácidos.
 Las vías de recuperación reciclan las bases libres y los
nucleósidos liberados por el recambio de estas biomoléculas
 O los que provienen de la absorción intestinal
 Ambas vías son importantes en el metabolismo celular.
Biosíntesis del fosforribosil pirofosfato
 La síntesis de novo de bases púricas y pirimidínicas
como así también las vías de recuperación utilizan
un precursor común:
 El FOSFORRIBOSIL PIROFOSFATO (PRPP) el cual se
sintetiza a partir de ribosa-5-fosfato y ATP
 por acción de la enzima pirofosfoquinasa o
FOSFORRIBOSIL PIROFOSFATO SINTETASA.
1
1- glutamina fosforribosil-pirofosfato amido-transferasa
Síntesis de novo de purinas
Mediante el uso de marcadores isotópicos, se pudo determinar el
origen de los átomos de carbono y nitrógeno que forman el anillo de
purinas
 El IMP representa
un punto de
ramificación para
la biosíntesis de
purinas, porque
puede ser
convertido en
AMP o GMP a
través de dos
distintas vías de
reacción.
 La vía que
conduce a AMP
requiere energía
en forma de GTP
 La que lleva a
GMP requiere
energía en forma
de ATP.
 El gasto energético total de la síntesis de novo de
purinas a partir de ribosa-5-fosfato  8 y 9 ATP
para la síntesis de cada uno de los nucleótidos
monofosfato púricos debiendo gastarse otras 2
moléculas de ATP para la biosíntesis de los
Trifosfatos.
 Esto da una pauta de la importancia de las vías de
recuperación o salvamento que posee la célula a
fin de economizar energía celular.
RESUMEN DE LA BIOSÍNTESIS DE NUCLEÓTIDOS DE
PURINA
- SUSTRATO: RIBOSA- 5- FOSFATO
- AMINOÁCIDOS: GLUTAMINA, GLICINA Y
ASPARTATO
- PRODUCTOS SECUNDARIOS: FUMARATO Y
GLUTAMATO
- DERIVADOS DE FH4
- DADORES DE ENERGÍA: ATP Y GTP
- INGRESA UNA MOLÉCULA DE CO2
- SE PRODUCE UNA MOLÉCULA DE NADH
VÍAS DE RECUPERACIÓN DE PURINAS
Adenina fosforribosil transferasa
GMP
AMP
IMP
Hipoxantina guanina fosforribosil transferasa
El catabolismo de los nucleótidos de purina conduce en última
instancia a la producción de ácido úrico que es insoluble y es
excretado en la orina como cristales de urato de sodio
CATABOLISMO DE LAS PURINAS
ADA
Lesch-Nyhan
Allopurinol
 El ácido úrico es
el producto final
del catabolismo
de las purinas en
primates, aves y
algunos otros
animales.
 En otros
vertebrados se
degrada
finalmente a
alantoína por
acción de una
urato oxidasa,
pudiendo seguir la
vía y llegando a
urea en anfibios y
a amoníaco en los
invertebrados
marinos.
Ácido úrico
-Es el producto final del metabolismo de las purinas
-Se encuentra en plasma estabilizado por proteínas
séricas
-Valores en el plasma:
Hombre: 5mg%
Mujer: 4mg%
-Hiperuricemia 
Hombre: + 7mg%
Mujer: + 6mg%
Los niveles de ácido úrico por encima de lo normal
(hiperuricemia)
Pueden indicar:
• Acidosis
• Alcoholismo
• Diabetes
• Gota
• Hipoparatiroidismo
• Envenenamiento por plomo
• Leucemia
• Nefrolitiasis
• Policitemia
• Insuficiencia renal
• Toxemia de embarazo
• Dieta rica en purinas
• Ejercicio extenuante
TERAPÉUTICA
-DIETA
-HIPOPURÍNICA, POCO ALCOHOL, MUCHA AGUA, POBRE EN
PROTEÍNAS, ALCALINA
-AGENTES ANTIINFLAMATORIOS:
-COLCHICINA  ATAQUE AGUDO  BLOQUEA LA PRODUCCIÓN DEL
FACTOR QUIMIOTÁCTICO DESDE LOS LEUCOCITOS
-INDOMETACINA
-CORTICOIDES
- AGENTES URICOSÚRICOS
PROBENECID
-INHIBIDORES DE LA BIOSÍNTESIS DE ÁC. ÚRICO
ALLOPURINOL, OXIPURINOL:
INHIBIDORES DE LA XANTINA OXIDASA
Inhibición suicida  estructura similar a hipoxantina
Biosíntesis del Nucleótidos de
Pirimidinas
Biosíntesis del Nucleótidos de Pirimidinas
La síntesis de las pirimidinas es menos compleja que la
de las purinas.
 Necesita Carbamil fosfato.
 Utiliza 2 aminoácidos: glutamina y aspartato.
 Se sintetiza UTP y CTP
Carbamil fosfato sintetasa II
1- Aspartato transcarbamilasa
2- dihidroorotasa
Carbamil aspartato




El UMP es fosforilado dos veces para producir UTP
El ATP es el donante de fosfato
La primera fosforilación es catalizada por la uridilato quinasa
La segunda por la nucleósido difosfato quinasa
ATP
ADP
UMP
ATP
ADP
UDP
UMP quinasa
UTP
NDP quinasa
Síntesis de los Nucleótidos de Timina
 El DNA contiene timina en lugar de uracilo
 La síntesis de novo solo forma el desoxirribonucleótido de uracilo, la base
pirimidínica del ARN.
 La síntesis de timina utiliza como precursor al dUMP a través de una reacción
catalizada por la timidilato sintasa.
EN EUCARIOTAS LAS 3 ENZIMAS:
- CARBAMIL FOSFATO SINTETASA II
- ASPARTATO TRANSCARBAMILASA (ATCasa)
- DIHIDROOROTASA
FORMAN PARTE DE UNA ÚNICA PROTEÍNA TRIFUNCIONAL
LLAMADA  CAD
- FORMADA POR 3 CADENAS POLIPEPTIDICAS IDÉNTICAS
- CADA UNA DE ELLAS CON LOS CENTROS ACTIVOS PARA LAS 3
REACCIONES.
REGULACIÓN DE LA SÍNTESIS DE LAS PIRIMIDINAS
Hay semejanzas y diferencias entre los procesos de síntesis de purinas y
pirimidinas:
 SIMILITUDES:
- La síntesis de ambos tipos de bases requiere el grupo amida de
glutamina.
- En ambas vías un aminoácido es incorporado como núcleo del
compuesto a sintetizar
 En la formación del anillo purina, la glicina suministra 2 C y un N 2
 En la formación de pirimidina, el aspartato provee 3 C y 1 N2
- Como para las purinas, existen vías de rescate o recuperación que
reciclan pirimidinas procedentes de degradación de ácidos nucleicos.
- La síntesis es muy onerosa en términos de enlaces de alta energía,
cada molécula de UMP requiere la inversión de 5 ATP.
 DIFERENCIAS:
- En la síntesis de purinas el ensamble de fragmentos se hace desde
el comienzo en unión a ribosil fosfato.
- En la síntesis de las pirimidinas, el ribosil fosfato es incorporado
después que el anillo heterocíclico ha sido formado.