Download Regulación del catabolismo de aminoácidos

Universidad de Carabobo
Facultad de Ciencias de la Salud
Escuela de Medicina“Dr. Witremundo Torrealba"
Departamento de Fisiología y Bioquímica
Tema 6 , 7, 8 y 9
Integrantes:
Melani Peña
CI: 20.452.990
Ana Pérez
CI: 23.587.576
Andrea Odreman CI:
Veronica Palacios CI: 20.896.209
Morita, julio 2012
Objetivo 6:
Analizar la
secuencia de
reacciones que
conducen a la
formación de
urea.

Ureogénesis:
Ruta química
Enzimas
Gasto energético.
Dadores de Nitrógeno.
Compartamentalización
 Deficiencias enzimáticas
y sus consecuencias.
 Regulación.





Obejtivo 7:
Regulación del
catabolismo de
aminoácidos
 Papel de la
glutamato
deshidrogenasa.

Explicar cómo se
lleva a cabo la
regulación de la
degradación de
aminoácidos.

Objetivo 8
Diferenciar a los
aminoácidos
según la
capacidad del
organismo
humano para su
biosíntesis.
 Aminoácidos
esenciales y no
esenciales.
Calidad de las
proteínas que se
consumen.


Objetivo 9:
Nombrar los
precursores a partir
de los cuales se
sintetizan los
aminoácidos no
esenciales.

Precursores para
la síntesis de
aminoácidos no
esenciales
Principios de Bioquímica. Lehninger, 4ta edición.
Br. Melani Peña
NH4+
urea
ureotelicos
NH4+
uricotelicos
Acido
úrico
NH4+
amonotélicos
NH
amoniaco3
Principios de Bioquímica. Lehninger, 4ta edición.
Br. Melani Peña
 Reacción 1: Formación del Carbamil-fosfato
 Enzima : CARBAMOIL FOSFATO SINTETASA I
 Rx consume 2 ATP
Br. Melani Peña
Principios de Bioquímica. Lehninger, 4ta edición.
 Reacción 2 : Formación de la Citrulina
 Enzima: ORNITINA- TRANSCARBAMILASA
 Característica: hay transportadores específicos para la Citrulina
Br. Melani Peña
Principios de Bioquímica. Lehninger, 4ta edición.
 Reacción 3: Síntesis de argininosuccinato
Enzima: Argininosuccinato-sintasa
 Característica: Requiere ATP
Br. Melani Peña
Principios de Bioquímica. Lehninger, 4ta edición.
 Reacción 4 : Escisión
de Argininosuccinato
 Reacción 5: Escisión de
Arginina a Ornitna y Urea
Br. Melani Peña
Principios de Bioquímica. Lehninger, 4ta edición.
Las cinco enzimas se sintetizan a
velocidades más elevadas.
Regulación Alosterica de la enzima
Carbamoil-fosfato sintetasa I por la
N-Acetilglutamato
Principios de Bioquímica. Lehninger, 4ta edición.
urea:
1. La síntesis de la urea requiere
Requiere 4 grupos PI de alta energía:
 2 ATP para producir Carbamil fosfato
 1 ATP para sintetizar Argininosuccinato:
AMP + PPI
2PI
Principios de Bioquímica. Lehninger, 4ta edición.
Objetivo 6
Br. Ana Pérez
•
•
•
•
•
Las personas con defectos genéticos
Los aa ingeridos en exceso (desaminación)
La ausencia de una enzima
La mayoría de sus pasos son irreversibles.
La degradación de aminoácidos
Hiperamonemia
Citrulinemia
Acidemia Argininosuccínica.
Principios de Bioquímica. Lehninger, 4ta edición.
Br. Ana Pérez
http://www.enfermedades-raras.org/index.php?option=com_content&view=article&id=770




Se asocia frecuentemente a anomalías
congénitas.
I: la enzima defectuosa es la carbamoil
fosfato sintasa.
II: la enzima defectuosa es la ornitina
transcarbamilasa.
Síntomas:
http://www.enfermedades-raras.org/index.php?option=com_content&view=article&id=770


La enzima deficiente es la sintetasa del ácido
argininsucínico.
La manifestaciones clínicas y bioquímicas
varían en función a la intensidad de la
alteración.
http://www.enfermedades-raras.org/index.php?option=com_content&view=article&id=770


La enzima deficiente es el
argininosuccinatoliasa que es la encargada de
convertir el argininosuccinato en arginina.
Síntomas:
http://www.enfermedades-raras.org/index.php?option=com_content&view=article&id=770
Objetivo 7
Br. Ana Pérez
Los grupos amino de muchos α-aminoácidos se recogen en el hígado en
forma del grupo amino de moléculas de L-Glutamato.
L-glutamato
deshidrogenasa
La acción combinada de una
aminotransferasa y la
glutamato deshidrogenasa
Transdesaminación.
Br. Ana Pérez
α-cetoglutarato
Bioquimica Mathews
Principios de Bioquímica. Lehninger, 4ta edición.
Degradación de aminoácidos
Eliminación del grupo amino para producir
α-cetoácido
Aminoácido + α-cetoglutarato  cetoácido + glutamato
Glutamato deshidrogenasa
NAD/(P) H+
α- cetoglutarato + NH4
Ciclo de la Urea
Bioquimica Mathews
Br. Ana Pérez
Principios de Bioquímica. Lehninger, 4ta edición.
Objetivo 7
Br. Ana Pérez
Cataliza la amidación reductiva de α-cetoglutarato; esta
reacción constituye el primer paso en la biosíntesis de la
“familia glutamato” de aminoácidos.
Principios de Bioquímica. Lehninger, 4ta edición.
Br. Ana Pérez
http://www.bioquimicaqui11601.ucv.cl/unidades/krebs/metcdek5fid.html
Br. Ana Pérez
REVERSIBLE
NAD
NADP+
Transdesaminación
Bioquimica Mathews
Principios de Bioquímica. Lehninger, 4ta edición.



Aminoácidos esenciales
Aminoácidos no esenciales
Calidad de las proteínas que se consumen
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No esenciales
Condicionalmente
esenciales
Los sintetizamos en nuestro
organismo
Necesitan de la presencia de Son los que no sintetizamos
un aminoácido no esencial
en nuestro organismo. Son
para ser sintetizado
los mas importantes y
necesarios.
Lehninger.Principios de bioquimica 4ta edicion.
Esenciales
27
Esenciales
Lehninger.Principios de bioquimica 4ta edicion.
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Histidina*
http://www.google.co.ve/search?sourceid=navclient&hl=es&ie=UTF-8&rlz=1T4GGLR_
http://www.nlm.nih.gov/medlineplus/spanish/ency/images/ency/fullsize/19917.jpg
29
Lehninger.Principios de bioquimica 4ta edicion.
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Metionina
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Lehninger.Principios de bioquimica 4ta edicion.
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Lehninger.Principios de bioquimica 4ta
edicion.
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Necesitan de la presencia de
aminoácidos no esenciales para
su síntesis
glutamato
Serina
Lehninger.Principios de bioquimica 4ta edicion.
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Lehninger.Principios de bioquimica 4ta edicion.
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Lehninger.Principios de bioquimica 4ta
edicion.
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 Es
la Capacidad que tiene la
proteína
para
participar
eficientemente en funciones de
síntesis la cual, está condicionada
por la composición o contenido
aminoacidico de cada proteína en
particular.
Lehninger.Principios de bioquimica 4ta edicion.
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
Se compara la proporción de aminoácidos
esenciales en un alimento con la porción
requerida para una buena nutrición. Mientras
mas se acerque la proporción del alimento a
la ideal, mayor será la calidad proteica.
Lehninger.Principios de bioquimica 4ta
edicion.
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
Calidad de las proteínas que se consumen
Lehninger.Principios de bioquimica 4ta
edicion.
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
Alta calidad:
Albumina
Lactoalbumina
Lehninger.Principios de bioquimica 4ta edicion.
Leucina, isoleucina,
lisina, fenilalanina,
treonina, triptófano
y valina
triptófano y
cisteína
isoleucina,
valina y leucina,
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
Calidad media:
fenilalanina
Pescado
Carne de res
soy
a
Lehninger.Principios de bioquimica 4ta edicion.
Carne de aves
41

Calidad baja
cereales
legumbres
nueces
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Lehninger.Principios de bioquimica 4ta
edicion.
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Lehninger.Principios de bioquimica 4ta edicion.
44
45
Pabellón criollo
Caraotas:
Arginina, leucina y tirosina
Arroz:
Lisina
Carne:
Fenilalanina
complementariedad
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Objetivo 9
Br. Verónica Palacios
Fenilalanina
Valina
Triptófano
Treonina
Isoleucina
Metionina
Histidina
Arginina
Leucina
Lisina
Br. Verónica Palacios
Aminoácidos
esenciales y no
esenciales
¿Esenciales?
Sus
productos
intermedios
también se
utilizan en
reacciones
de
biosíntesis.
Br. Verónica Palacios
AMINOÁCIDO
AMINOÁCIDO
PRECURSOR
RASGOS
RASGOS DISTINTIVOS
DISTINTIVOS DE
DECADA
CADAVÍA
VÍA
Alanina
Piruvato
Piruvato
Por
Portrasaminación
trasaminación
Glutamato
α-cetoglutarato
α-cetoglutarato
α-cetoglutarato
α-cetoglutarato
Por
Poraminación
aminaciónreductora
reductora
Por
Portransaminación
transaminación
Glutamina
Glutamato
Glutamato
Productos:
Productos:ADP
ADP++PiPi
Aspartato
Oxalacetato
Oxalacetato
Por
Portransaminación
transaminación
Asparagina
Aspartato
Aspartatoyy
glutamina
glutamina
Productos:
Productos:AMP
AMP++Ppi
Ppi
Serina
3-fosfo-D-glicerato
3-fosfo-D-glicerato Producto
Productointermedio:
intermedio:fosfoserina
fosfoserina
3-fosfo-D-glicerato
3-fosfo-D-glicerato Producto
Productointermedio:
intermedio:hidroxipiruvato
hidroxipiruvato
Glicina
Glicina
Requiere
Requiere5,10-metilentetrahidrofolato
5,10-metilentetrahidrofolato
Glicina
Serina
Serina
Serina
Serina
Requiere
RequiereTHF
THF
Producto
Productointermedio:
intermedio:glioxilato
glioxilato
Metionina
Homocisteína
Homocisteína
Homocisteína
Homocisteína
Requiere
Requiere5-metiltetrahidrofolato
5-metiltetrahidrofolato
Requiere
Requierebetaína
betaína
Cisteina
Cisteína
Serina
Serinayy
homocisteína
homocisteína
Producto
Productointermedio:
intermedio:cristationina
cristationina
Tirosina
Fenilalanina
Fenilalanina
Coenzima
Coenzimabiopterina
biopterina(fenilcetonuria)
(fenilcetonuria)
Prolina
Arginina
Arginina
Producto
Productointermedio:
intermedio:glutamato-γ-semialdehido
glutamato-γ-semialdehido
Arginina
Glutamato
Glutamato
Producto
Productointermedio:
intermedio:ornitina
ornitina
Amidación
por la
glutaminasintetasa
αcetoglutarato
Glutamato
Glutamina
Br. Verónica Palacios
Prolina
1. Reducción a
ácido
glutámico-gsemialdehído
Aminación
reductora
2. Ciclación
mediante
la ácido
espontánea
glutámico3. Reducción a
deshidrogenasa
prolina
Arginina
Principios de Bioquímica. Lehninger, 4ta edición.
3Fosfoglicerato
Serina
Glicina
Br. Verónica Palacios
Cisteína
Principios de Bioquímica. Lehninger, 4ta edición.
Vía fosforilada: 3
pasos
1. Oxidación
2. Transaminación a
3-fosfoserina
3. Hidrólisis a serina
A partir de la glicina.
Por eliminación de un
átomo de carbono por la
serina
hidroximetiltransferasa
Aminotransferasa
Fosfogliceratodeshidrogenasa
Fosfoserinafosfatasa
Br. Verónica Palacios
Principios de Bioquímica. Lehninger, 4ta edición.
El
inverso
de la
síntesis
de serina
3Fosfoglicerato
A partir de
la serina y
del
aminoácido
esencial
metionina
Serina
CO2 + NH4+
5,10Metilenotetra
hidroxifolato
Glicina
Cisteína
Glicina-sintasa
Br. Verónica Palacios
Principios de Bioquímica. Lehninger, 4ta edición.
Pasos
principales
1. Activación de
metionina y
formación de
homocisteína
2. Condensación
de serina con
homocisteína
para formar
cistationina
3. Hidrólisis por la
cistationasa
para formar
cisteína y
homoserina.
Br. Verónica Palacios
Oxalacetato
Aspartato
Amidación
Asparagina
Metionina
Lisina
Isoleucina
Isoleucina
Piruvato
Alanina
Br. Verónica Palacios
Valina
Treonina
Leucina
Principios de Bioquímica. Lehninger, 4ta edición.
Fosfoenolpiruvato
+
Eritrosa 4-Fosfato
Fenilalanina
Tirosina
Br. Verónica Palacios
Tirosina
Triptófano
Fenilalaninahidroxilasa
Fenilcetonuria
Principios de Bioquímica. Lehninger, 4ta edición.

α-cetoglutarato
prolina, arginina
Glutamato

3-Fosfoglicerato
cisteína
Serina

Oxalacetato
metionina

Piruvato

Fenilalanina
Aspartato
Alanina
Tirosina
Glutamina,
Glicina,
Asparagina,
Dos aminoácidos esenciales, la
metionina y la arginina, se incluyen en la
lista de aminoácidos no esenciales. Los
seres humanos pueden sintetizar ambos
bajo ciertas condiciones.
La metionina se sintetiza si la dieta
contiene homocisteína; la arginina puede
sintetizarse, por ejemplo, en el ciclo de la
urea, pero no puede fabricarse en
cantidades suficientesen los animales
jóvenes, para los que resulta esencial.
RESUMEN
El exceso del
grupo amino se
excreta en forma
de urea el clico de
la urea consta de
5 reacciones y
esta regulada
principalmente
por la carbamoil
fosfato sintetasa I
La glutamato
deshidrogenasa
actúa en una
importante
intersección de los
metabolismo de
carbono y
nitrógeno. Y en los
animales se
encuentra en las
mitocondrias.
Aminoacidos no
esenciales: Alanina,
Asparagina,
Aspartato,
glutamato y serina
Aminoacidos
esenciales:
Histidina,
Leucina,valina,
isoleucina, lisina,
metionina, treonina,
fenialanina y
triptofanio