Curso de Bioquímica para estudiantes de las carreras de la salud. Medicina, Tecnología Médica, Obstetricia, Enfermería, Kinesiología

1. Oxidación de
Aminoácidos
Antonio E. Serrano PhD. MT.
Cátedra de Bioquímica - 2012
@xideral
xideral.com

2. Sumario
• Digestión de Proteínas
de la Dieta
• Degradación de
Aminoácidos
• Metabolismo del
Nitrógeno
• Degradacion de
Glutamina, Alanina
• Aminoácidos
cetogénicos y
glucogénicos
• Enfermedades
Metabolicas

3. Degradacion de Proteínas en la Dieta
• En humanos, las
proteínas ingeridas
en la dieta, son
degradadas a sus
aminoácidos
constituyentes en el
tracto
gastrointestinal.

4. Degradación en el Estómago
• La entrada de proteínas en el
estómago estimula la mucosa
gástrica para secretar la
hormona gastrina, que
estimula a su vez la secreción
de HCl por las células
parietales, y pepsinógeno por
las glándulas gástricas (pH 1 a
2,5)
• El Pepsinógeno un precursor
inactivo, es convertido a
pepsina activa. En el
estómago, la pepsina
hidroliza las proteínas
ingeridas, dejando pequeños
péptidos

5. En el Intestino
• Debido al paso de HCl
hacia el intestino, el bajo
pH estimula la secreción de
la hormona secretina a la
sangre.
• Secretina estimula al
páncreas a liberar
bicarbonato en el intestino
para neutralizar el HCl
• La digestión de las
proteínas continúa en el
intestino lo que provoca de
la salida a la sangre de la
hormona colecistoquinina,
que estimula la secreción
de enzimas pancreáticas.

6. Tripsina y Quimiotripsina
• Hidrolizan los péptidos que
fueron producidos por la
pepsina en el estómago.
• La mezcla de aminoácidos
libres es transportada a
enterocitos y entran a la
sangre y viajan al hígado
• La degradación de pequeños
péptidos en el intestino
delgado es completada por
otras peptidasas intestinales.
• Carboxipeptidasas A y B:
Remueven residuos COO-
• Aminopeptidasa que hidroliza
los residuos NH3-terminales.

7. Resumen
• Las células parietales y la
células de las glándulas
gástricas secretan sus
productos en respuesta a
la hormona gastrina
• La pepsina comienza el
proceso de degradación
de proteínas en el
estómago
• Los aminoácidos son
absorbidos a través de
las células epiteliales
(mucosa intestinal)

8. Degradación de Aminoácidos
• DESTINOS DE AMINOACIDOS:
1. Biosíntesis
• Proteínas
• Hormonas
2. Obtención de Energía
• A partir de esqueleto carbonado
3. Destino de grupo amino :
• Formación de urea (en mamíferos)
• Biosíntesis de aminoácidos y de nucleótidos

9. Degradación Oxidativa
• En animales, ocurre en 3 circunstancias:
1. Durante la síntesis normal y degradación de proteínas
celulares,
• Algunos aminoácidos que son liberados desde la hidrólisis de
proteínas y que no son necesarios para una nueva síntesis de
proteínas bajo degradación oxidativa.
2. Cuando una dieta es rica en proteínas
• La ingesta de aminoácidos excede las necesidades del
organismo para la síntesis de proteínas.
3. Durante el almacenaje o la Diabetes Mellitus incontrolada.
• Cuando los hidratos de carbono no son utilizados
apropiadamente, las proteínas son usadas como combustible.

10. Degradación de aminoácidos
• Los a.a. pierden sus
grupos amino para
formar a-cetoácidos, el
“esqueleto carbonado”
de los aminoácidos.
• Los a-cetoácidos bajo
oxidación a CO2 y H2O,
proveen 3 y 4 carbonos
que pueden ser
convertidos en glucosa
 Gluconeogénesis
(Músculo y Cerebro
principalmente)

11. Metabolismo de Aminoácidos
• La mayoría de los aminoácidos son metabolizados
en el hígado.
• El esqueleto carbonado se transforma en acetil-Co A
y en intermediarios del Ciclo del ácido cítrico.
• El grupo amino es reciclado y utilizado en diversas
rutas biosintéticas y el exceso entra al ciclo de la
urea para ser excretado.

12. Metabolismo de Aminoácidos

13. Metabolismo del Nitrógeno
• Glutamato,
glutamina y
alanina juegan
un importante
rol en el
metabolismo de
nitrógeno (grupo
amino de
aminoácidos)

14. Catabolismo de Aminoácidos
• Remoción de los grupos
α-amino, promovidos
por enzimas
aminotransferasas o
transaminasas
• En estas reacciones de
transaminación, el grupo
α-amino es transferido al
carbono α de
acetoglutarato,
generando un análogo al
α-cetoácido del
aminoácido.
aminotransferasa

15. Deaminación de Glutamato por
la Glutamato deshidrogenasa
• Pérdida del grupo
amino desde el
glutamato.
• Cataliza la
deaminación oxidativa
del glutamato a
acetoglutarato.
• Es la única enzima que
puede utilizar tanto
NAD+ como NADP+
como aceptor de
equivalentes de
reducción.
Amonio

16. Degradación de Glutamina
• El amonio es tóxico para
los tejidos animales.
• Se debe transformar en un
metabolito no tóxico para
ser transportado por la
sangre hasta el hígado.
• La glutamina es una forma
eficiente de transportar el
exceso de amonio.
• La glutamina se encuentra
en la sangre en
concentraciones mayores
que el resto de las
aminoácidos

17. Degradación de la Alanina
• Transportador de amonio y
del esqueleto carbonado de
piruvato desde el músculo
esquelético al hígado
• El amonio es excretado y el
piruvato usado para producir
glucosa, que es devuelta al
músculo.

18. Ciclo de la alanina
• 1. En músculo: Transaminación de piruvato para
producir alanina, que viaja al hígado por el torrente
sanguíneo.
• 2. En el hígado: Transaminación de alanina a piruvato
que pasa a la gluconeogénesis.
• 3. La Glucosa producida se libera al torrente sanguíneo.
• Este proceso ayuda a mantener el balance de nitrógeno
(se transporta NH4+ al hígado)

19. Degradación de los aminoácidos
cetogénicos y glucogénico

20. Intermediarios metabólicos
• Las 20 rutas de
degradación de los
a.a convergen en sólo
7 intermediarios
• Aminoácidos
cetogénicos:
• Acetil-CoA
• Acetoacetil-CoA
• Aminoácidos
glucogénicos:
• Piruvato
• a-cetoglutarato
• Succinil-CoA
• Fumarato
• Oxalacetato

21. Aminoácidos Esenciales

22. Enfermedades Metabólicas
Asociadas
• Ausencia de enzimas
cada uno de los
aminoácidos de lo
contrario se
presentan
enfermedades
asociadas al
metabolismo.
• Las personas con
algún defecto en las
enzimas que
participan por ej. en
el ciclo de la urea no
pueden tolerar una
dieta rica en
proteínas y deben ser
tratadas

23. Enfermedades Genéticas

24. Fenilcetonuria (PKU)
• No se puede metabolizar la
fenilalanina en el hígado.
• Carencia de la enzima:
fenilalanina hidroxilasa. La
condición debe ser identificada
inmediatamente luego del
nacimiento.
• Tratamiento consiste de una
dieta baja en Fen y el monitoreo
es hasta los 10 años
• Es un defecto genético.
Acumulación de fenilalanina o
sus metabolitos (fenilpiruvato,
fenilactato y fenilacetato)
producen retardo mental severo

25. Albinismo
• Fenilalanina se convierte en tirosina.
• Tirosina es precursor de la síntesis de melanina, el pigmento
oscuro de la piel y el pelo presente en los melanocitos.
• Una deficiencia en la enzima tirosinasa produce inhibición de
la síntesis de melanina y por lo tanto falta de pigmentación.