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DEGRADACION DE PROTEINAS Y
AMINOACIDOS
2 VIAS de DEGRADACION
• 1. LISOSOMAL
• 2. PROTEASOMA
LISOSOMAL
•
•
•
•
-Proteasas ácidas llamadas Catepsinas.
-Más de 50 enzimas hidrolíticas distintas.
-Ph óptimo aproximadamente 5
-Implicadas en la “digestión” del contenido
transportado en vesículas endocíticas
• -Vía selectiva. Ayuno. Degradación de determinadas
proteínas (secuencia KFERQ)
• Presentes en hígado, riñón, músculo.
• Músculo, debido a la inactividad, degradación de
proteínas vía lisosoma
SISTEMA UBIQUITINA-PROTEASOMA
• Ubiquitina (marcaje para…)
• Proteína pequeña de 8.5 kDa(76 aminoácidos).
• Presente en todas las células eucarióticas.
• Proteína altamente conservada (3 aa diferentes entre levaduras y
mamíferos).
• Generalmente sirve como señal para la degradación de proteínas.
• Regular la función, la localización y las interacciones proteínas-proteínas.
Ubiquitinación de proteínas
• Implicadas tres tipos de enzimas.
Desubiquitinación
TRASAMINACION
• Es la transferencia reversible de un grupo
amino a un acetoacido, catalizada por una
aminotransferasa, utilizando piridoxal fosfato
como cofactor
• El a.a. se convierte en acetoácido y el
acetoácido en el aminoácido
correspondiente.
• Es decir, el grupo amino no se elimina sino se
transfiere a un acetoácido para formar otro
aminoácido.
Todos los a.a. excepto lisina y treonina, participan
en reacciones de “transaminacion” con piruvato,
oxalacetato o acetoglutarato.
a.a.(1) + acetoácido(2)
Alanina + acetoglutarato
a.a.(2) + acetoácido (1)
piruvato + glutamato
• A su vez, la alanina y el aspartato reaccionan con
acetoglutarato, obteniéndose glutamato como producto
• La Aspartato
aminotransferasa
cataliza en ambos
sentidos la reaccion.
(AST). Se mide en
lesiones hepáticas
usualmente.
• El acetoglutarato es el
aceptor del grupo amino,
cedido por el aspartato.
DESAMINACIÓN
• El grupo amino del glutamato, puede ser
separado por desaminacion oxidativa
catalizada por la glutamato deshidrogenasa,
utilizando NAD y NADP como coenzimas.
• Se forma acetoglutarato y NH3
• La mayoría del NH3 producido en el organismo
se genera por esta reacción
Regulación
• La glutamato deshidrogenasa se encuentra en la
matriz mitocondrial.
• Es una enzima alosterica activada por ADP y GDP e
inhibida por ATP y GTP.
• Cuando el nivel de ADP o GDP en la célula es alto,
se activa la enzima y la producción de
acetoglutarato, alimentará el ciclo de Krebs y se
generará ATP
VIAS METABOLICAS DEL NH3
Fuentes de NH3 en el organismo:
a) Desaminación oxidativa de glutamato
b) Acción de bacterias de la flora intestinal
VÍAS DE ELIMINACION DEL NH3
• La vía mas importante de eliminación es la
síntesis de urea en hígado
• También se elimina NH3, por la formación de
glutamina
CICLO DE LA UREA
•
Todo el NH3 originado por desaminación, es
convertido a UREA en el hígado.
•
El proceso consume 4 enlaces fosfato (ATP)
por cada molécula de UREA.
SÍNTESIS DE UREA
• Se lleva a cabo en los hepatocitos, en un
mecanismo llamado “ ciclo de la urea”, en el
cual intervienen cinco enzimas y como
alimentadores ingresan NH3, CO2 y aspartato,
el cual cede su grupo amino
CICLO DE LA UREA
Comprende las siguientes reacciones:
1. Síntesis de carbamil fosfato
2. Síntesis de citrulina
3. Síntesis de argininsuccinato
4. Ruptura de argininsuccinato
5. Hidrólisis de arginina
DESTINO DEL ESQUELETO CARBONADO DE
A.A.
•
•
•
Según el destino se clasifican en:
Cetogénicos: producen cuerpos cetónicos.
Glucogénicos: producen intermediarios de la
gluconeogénesis (piruvato, oxalacetato,
fumarato, succinilCoA o acetoglutarato).
Glucogénicos y cetogénicos.
ACIDOS GRASOS
COLESTEROL
CUERPOS CETONICOS
Triptofano
Phe
Tir
Leu
Lis
GLUCONEOGENESIS
Prolina
Arg
Hist
Glu
ACETOACETILCoA
CICLO DE KREBS
Leucina
Isoleucina
Triptofano
Ala
Cis
Gli
Ser
Treonina
GLUTAMATO
ACETILCoA
Phe
Tirosina
PIRUVATO
Asparragina
Aspartato
Isoleu
Met
Val
Treonina
BIOSINTESIS DE A.A.
• Los a.a. esenciales no pueden ser producidos
por el organismo.
• Si puede biosintetizarse el acetoácido
correspondiente, entonces el organismo
producirá dicho aminoácido por
transaminación
BIOSINTESIS DE AMINAS BIOLOGICAS
• Muchas de las aminas biológicas formadas por
descarboxilación son sustancias de
importancia funcional
• Para este proceso de síntesis el organismo
utiliza piridoxalfosfato como coenzima
AMINAS DE IMPORTANCIA BIOLÓGICA
• Histamina
• Acido g-aminobutirico (GABA)
• Catecolaminas (Dopamina, Noradrenalina y
Adrenalina)
• Hormona Tiroidea
• Melatonina
• Serotonina
• Creatina
Histamina
• Se produce por
descarboxilación de la
histidina, catalizada por
la histidina
descarboxilasa y
piridoxalfosfato como
coenzima
• La histamina tiene gran importancia biológica
ya que tiene acción vasodilatadora, disminuye
la presión sanguínea, colabora en la
constricción de los bronquiolos, estimula la
producción de HCl y estimula la pepsina en
estomago, se libera bruscamente en respuesta
al ingreso de sustancias alérgenas en los
tejidos.
• Se degrada muy rápidamente
Acido g-aminobutirico (GABA)
• Se forma por
descarboxilación del
ácido glutámico,
generalmente en el
sistema nervioso
central.
• Utiliza piridoxalfosfato
como coenzima.
• El GABA es un compuesto funcionalmente
muy importante, ya que es el intermediario
químico regulador de la actividad neuronal,
actuando como inhibidor o depresor de la
transmisión del impulso nervioso
CATECOLAMINAS:
Dopamina, Noradrenalina y Adrenalina
• Se producen en el sistema nervioso y en la
medula adrenal.
• Derivan de la TIROSINA
• La Dopamina es un neurotransmisor
importante
La acción de las catecolaminas es muy variada:
• Son vasoconstructores en algunos tejidos y
vasodilatadores en otros, aumentan la
frecuencia cardíaca, son relajantes del
músculo bronquial, estimulan la glucógenolisis
en músculo y la lipólisis en tejido adiposo.
• Son rápidamente degradadas y eliminadas del
organismo
Hormonas Tiroideas
• Tiroxina y Triyodotironina, se sintetizan a partir de TIROSINA
• Existen enfermedades relacionadas al defecto en el metabolismo de
estos a.a.
• (fenilcetonuria, falla metabolismo fenilalanina.)
“FENILCETONURICOS CONTIENE FENILALANINA”
• albinismo (tyr en melanina, hipopogmentación)
Melatonina
• La melatonina es una hormona derivada de la
glándula pineal.
• Bloquea la acción de la hormona melanocito
estimulante y de adrenocorticotrofina.
• Se forma a partir del triptófano por acetilación
y luego metilación
Serotonina
• Es un neurotransmisor
y ejerce múltiples
acciones regulatorias
en el sistema nervioso
(mecanismo del sueño,
apetito,
termorregulación,
percepción de dolor,
entre otras)
CREATINA
• Es una sustancia presente en músculo
esquelético, miocardio y cerebro, libre o unida
a fosfato (creatinafosfato)
• Arginina, glicina y metionina, están
involucradas en su síntesis.
• La reacción se inicia en riñón y se completa en
hígado, desde donde pasa a la circulación y es
captada por músculo esquelético, miocardio y
cerebro y reacciona con ATP para dar
creatinafosfato.
• La creatina fosfato constituye una reserva
energética utilizada para mantener el nivel
intracelular de ATP en el músculo durante
periodos de actividad intensa.