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LIC. NUTRICIÓN QCA. BIOLÓGICA Tema 8 METABOLISMO DE AMINOÁCIDOS - Digestión de proteínas y Absorción de aminoácidos. - Metabolismo de aminoácidos- Degradación y eliminación de Nitrógeno: Reacciones de Transaminación, Desaminación oxidativa del Glutamato, Desaminación No oxidativa. - Ciclo de la Urea. - Catabolismo del esqueleto carbonado: Aminoácidos Glucogénicos y Cetogénicos. -Funciones precursoras de los Aminoácidos. -Importancia de las vitaminas en el funcionamiento de estas vías. Repasemos… AMINOACIDO Grupo carboxilo (disociado) Grupo amina (protonado) - COO H 3N + C H R Cadena lateral Carbono a Repasemos… Los aminoácidos se pueden agrupar por la naturaleza de sus cadenas laterales Repasemos… Algunos aminoácidos que consideraremos en estas clases COO COO H 3N + C H CH3 Alanina Ala AA neutro o alifático COO- - - H3N + C H H 3N + CH2 COO- Aspartato Asp C H COOH 3N + C H CH2 CH2 CH2 CH2 COO- CONH2 Glutamato Glu Glutamina Gln AA amida AAs ácidos Repasemos… COO H3N+ C H CH2OH Serina Ser COO COO- - H3N + C H H C OH COO- - H 3N + C H CH2 H 3N + C H CH2 CH3 Treonina Thr OH Aminoácidos hidroxilados Fenilalanina Tirosina Aminoácidos aromáticos Repasemos… Uniones peptídicas H H 2N C H CO R1 AA amino terminal NH C H CO NH R2 C C OOH R3 n AA carboxilo terminal AMINOACIDOS Aminoácidos No Esenciales (10) Repasemos… Aminoácidos Esenciales ó Indispensables (8-10) -Sintetizados por el organismo Alanina Glicina Serina Tirosina Cisteína Ac. Aspártico Asparagina Ac. Glutámico Glutamina Prolina - No son sintetizados por el organismo -Deben ser incorporados con la dieta -Mantienen el crecimiento y el equilibrio nitrogenado Valina Fenilalanina Leucina Triptofano Isoleucina Treonina Lisina Metionina Histidina** Arginina** ** En humanos, Histidina es esencial en niños y Arginina es parcialmente esencial. AMINOÁCIDOS ¿Cuáles son sus funciones importantes en el organismo? Forman parte de todas las proteínas estructurales (colágeno, elastina) funcionales (miosina del músculo, hemoglobina) protectoras (queratina del pelo y uñas) catalíticas (enzimas), etc. Son precursores en la biosíntesis de compuestos biológicos esenciales nucleótidos (púricos y pirimidínicos) hormonas (tiroxina y adrenalina) coenzimas neurotransmisores, etc. LOS AMINOÁCIDOS NO SE ALMACENAN EN EL ORGANISMO Pueden utilizarse como fuente de energía, pero es una función secundaria (10% de las necesidades) Esta función la cubren antes y con ventajas los Carbohidratos y las Grasas (90%) METABOLISMO DE LOS AMINOÁCIDOS ORIGEN Exógeno: Dieta Absorción en intestino Degradación de proteínas endógenas Acción de Proteasas de lisosomas Balance Nitrogenado UTILIZACIÓN 1°)Síntesis de proteínas AMINOACIDOS (fondo metabólico común) 2°) Síntesis de compuestos nitrogenados no proteicos Síntesis de aminoácidos 3°)Degradación con producción de Energía (Principalmente en hígado) (ayuno prolongado, diabetes no tratada) PROTEÍNAS Y AMINOÁCIDOS EN LA DIETA Dieta equilibrada: alimentos con un contenido proteico no menor al 3 % Calidad de las proteínas que forman parte de la dieta: está relacionada con su composición en aminoácidos esenciales y su digestibilidad. Proteínas de alta calidad biológica: contienen todos los aminoácidos esenciales y una digestibilidad similar a las proteínas de la clara de huevo (Ej: carnes, pescado, leche, huevo) (Excepción: gelatina, derivada del colágeno, que no contiene Triptofano) Las proteínas animales: son de mejor calidad biológica que las de origen vegetal. (Excepción: proteínas de la soja) Malnutrición proteica Kwashiorkor Marasmo DIGESTIÓN DE PROTEÍNAS -1) A diferencia de los Hidratos de Carbono y Lípidos: La digestión de Proteínas comienza y ocurre en forma significativa en el estómago. -2) Se completa en el intestino delgado gracias a enzimas proteolíticas elaboradas por las células exocrinas del páncreas ¿En dónde ocurre la digestión de las proteínas? Lehninger A. L., 4ª Edic. 2007– Cap Digestión de Proteínas 1) En el estómago - Enzima Hormona Células Parietales HCl Células Principales Pepsinógeno GASTRINA Pepsinógeno Proenzima HCl pH 1,5-2,5 -NH2 Pepsina + resto de 42 Aa Enzima activa NH2 -NH2 ¿Como actúa la Enzima pepsina? PEPSINA: • ES UNA ENDOPEPTIDASA • HIDROLIZA UNIONES PEPTÍDICAS • ACTUA SOBRE GRUPOS AMINOS DE Aa AROMÁTICOS • PRODUCE POLIPÉPDIDOS (alto PM) ¿Cómo interviene la SECRECIÓN PANCREÁTICA en la Digestión de Proteínas? pH bajo Secretina HCO3- pH (1,5-2,5) (Hormona) Del páncreas al duodeno (7,5) Aminoácidos Colecistoquinina (Hormona) Enzimas pancreáticas Digestión de Proteínas 2) En Duodeno e Intestino – Enzimas pancreáticas Tripsinógeno Enteroquinasa (mucosa intestinal) PRO-ENZIMAS INACTIVAS ENZIMAS ACTIVAS Tripsina Quimotripsinógeno Procarboxipeptidasas AyB Proelastasa T R I P S I N A Quimotripsina Carboxipeptidasas AyB Elastasa ¿Qué tipo de enlaces peptídicos hidrolizan las proteasas pancreáticas ? • Tripsina (endopeptidasa) : grupos carbonilo de lisina y arginina • Quimotripsina (endopeptidasa) grupos carboxilo de fenilalanina, tirosina, triptofano • Las carboxipeptidasas (exopeptidasas) eliminan restos carboxilos terminales. Resumiendo… Principales enzimas digestivas de las Proteínas FEDUCHI y col. “Bioquímica-Conceptos esenciales”-Ed. Panamericana, 1ª edic. 2010) La digestión de las Proteínas finaliza en el interior del enterocito Esquema del proceso de activación zimógenos y absorción intestinal de Aminoácidos y Péptidos Guía de TP- Pág. 78-Fig 7.1 - Feduchi, Bioquímica. Conceptos esenciales, Editorial Panamericana, 1°Y Edición, 2010. Reimpresión año 2011 ABSORCIÓN DE LOS AMINOACIDOS SISTEMAS DE TRANSPORTE Transporte Mediado Activo (dependiente de Na+) Aminoácidos neutros pequeños: Alanina,serina Aa. neutros y aromáticos grandes: isoleucina,tirosina Aminoácidos básicos: Arginina CELULAS (intestinales, renales, hepáticas, etc.) Aminoácidos ácidos: Glutamato Iminoácidos: Prolina Difusión facilitada DESVENTAJAS DE ALGUNAS PROTEINAS DE LA DIETA Enfermedad celíaca Absorción intestinal patológica de polipétidos Intolerancia al “gluten” conjunto de proteínas presente en: Harinas de trigo, avena, cebada, centeno (TACC) Proteínas Alergénicas proteína GLIADINA -fracción del gluten -rica en Glutamina, Prolina -no es digerible frutos secos, ciertas frutas, legumbres, huevos, crustáceos, pescado, algunas semillas Bibliografia 1- BLANCO A., BLANCO G., “Química Biológica”, Ed. El Ateneo, 9a edic., Bs. As. (2011). 2- LEHNINGER, A.L., "Principios de Bioquímica", Ed. Omega, 4ª ed. (2008). 3- Docentes de Química Biológica, “QUIMICA BIOLOGICA Orientada a Ciencias de los Alimentos”, Nueva Editorial Universitaria de la Universidad Nacional de San Luis. 4- LIM M.Y., “ Lo esencial en Metabolismo y Nutrición”, Ed. Elsevier, 3ra. ed., Barcelona (2010).