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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).