Descripción de rutas metabólicas de desaminación, descarboxilación y síntesis

1. XI. METABOLISMO DE AMINOACIDOS Y SU
RELACION CON OTRAS VIAS METABOLICAS.
 Mecanismos gales. de degradación de aa.
 Desaminación oxidativa y no oxidativa.
 Transaminación. Descarboxilación.
 Formación de aminas biógenas.
 Mecanismo de acción del fosfato de piridoxal.
 Metabolismo del fragmento C.
Metilación. Metionina activa. Transferencia de
metilos.
 Papel del ácido tetrahidrofólico.

2. XI. METABOLISMO DE AMINOACIDOS Y SU
RELACION CON OTRAS VIAS METABOLICAS.
Mecanismo de biosíntesis de aa.
 aa esenciales y no esenciales.
 Destino de los aa. Destino del amoníaco.
 Arginina y ciclo de la urea.
 Destino del residuo no nitrogenado de aa.
 aa cetogénicos y glucogénicos.
 aa como precursores de otras sustancias:
hemoproteínas, porfirinas y clorofilas; nucleótidos
úricos y pirimidínicos; poliaminas.

3. NO HACER INCAPIÉ EN LAS
ESTRUCTURAS SINO EN LOS
CONCEPTOS GENERALES

4. Los aa (de proteínas de la dieta o
degradación de proteínas
intracelulares) constituyen la
última clase de biomoléculas cuya
oxidación contribuye de manera
significativa a la generación de
energía metabólica

5. La función energética de los aa es
secundaria y reemplazable por la
participación en síntesis de otros
componentes celulares, de
hormonas y de otras sustancias
celulares que se desempeñan en
funciones insustituibles.

6. TODOS LOS ORGANISMOS VIVOS
REQUIEREN UNA FUENTE DE
NITRÓGENO (aa., nucleótidos, ... )
 QUE PASA CUANDO LAS
SUSTANCIAS NITROGENADAS SON
OFRECIDAS EN EXCESO?
* FUENTE DE ENERGIA

7.  SE ALMACENAN LOS aa?
HC ? o Grasas?

8. BIOSINTESIS
Requieren aporte
de Energía
FASE DEGRADORA
DEL METABOLISMO
Producen Energía ATP, NADH Y
NADPH

9. Metabolismo de
aa / proteínas :
+ o -: ingesta / excreta.
Proteínas muscular degradada?

10. Proteínas de la ingesta –
ENZIMAS PROTEOLÍTICAS:
hidrólisis de proteínas hasta sus
aa.
Se confunden con los
sintetizados en las células, son
transportados por la sangre a los
tejidos pueden ser usados o formar
otros comp. o ser degradados.

11.  Adultos? Niños?
embarazadas? Desnutrición?

12. 20 aa: el hombre debe
suplementar en su dieta 10 aa.
Qué pasa en una dieta deficiente en aa
Dietas que suplementan esas
necesidades?
VEGETAL?
ANIMAL?

13. AMINOACIDOS NO ESENCIALES Y ESENCIALES PARA EL HOMBRE Y RATA
ALBINA
No Esenciales Esenciales
ALANINA ARGININA (ADULTOS: NO)
ASPARAGINA HISTIDINA
ASPARTATO ISOLEUCINA
CISTEÍNA LEUCINA
GLUTAMATO LISINA ----------------
GLUTAMINA METIONINA
GLICINA FENILALANINA
PROLINA TREONINA
SERINA TRIPTOFANO ------------------
TIROSINA VALINA

14. aa NO ESENCIALES SE SINTETIZAN A PARTIR
DE LOS ESENCIALES
 DIETA NORMAL SUPLEMENTA 20 aa.
 ARREGLO TETRAHÉDRICO DE GRUPOS
DEL C: isomero L(PROT), isómero
D
 aa: pH 1? pH 7? pH 11? LA IONIZACIÓN
DEL aa VARÍA CON EL pH
 GLICINA pK GRUPO AMINO ES 9,6 Y –
PARA EL CARBOXILO ES 2,3
 IONIZADOS (DIPOLO) NO DIFUNDEN POR
BICAPA LIPÍDICA.

15. ¿ CÓMO PASAN LOS aa POR LA BICAPA
LIPÍDICA? (“SYMPORT” + BOMBA de NA+)?

16. METABOLISMO (algunos aspectos)
Cómo sale el grupo amino?
Cuál es el destino del esqueleto no
nitrogenado?
Cómo el nitrogeno se convierte en urea?
Cómo se sintetizan los aminoácidos?

17. Degradación de aa
Cómo se separa el
grupo amino?
En dónde ocurre
ppalmente. (órgano)?

18. El sitio de degradación de los aa
en los mamiféros es el hígado.
La pérdida del grupo amino la
vamos a considerar primero y
luego el esqueleto carbonado.
El grupo amino de muchos aa es
transferito al glutamato, el cual,
por desaminación oxidativa
llega a la formación de amonio.

19. Desaminación oxidativa

20. DESAMINACIÓN OXIDATIVA:
GLUTAMATO DESHIDROGENASA (matriz mitocondrial)
ENZIMA ALOSTÉRICA, 6 SUBUNIDADES =
-la reacción es reversible (NAD/NADP reacción directa/inversa)

21. DESAMINACIÓN OXIDATIVA:
GLUTAMATO DESHIDROGENASA (matriz mitocondrial)
ENZIMA ALOSTÉRICA, 6 SUBUNIDADES =
-la actividad puede ser:
-INHIBIDA POR ATP Y GTP
- ESTIMULADA POR ADP Y GDP
CUANDO OCURRE LA DESAMINACIÓN DE aa?

22. DESAMINACIÓN OXIDATIVA
-INHIBIDA POR ATP Y GTP
- ESTIMULADA POR ADP Y GDP
CUANDO: [ADP] >
Cuando [ATP] > (ej.: ciclo ácido cítrico(por acción de: succinato tioquinasa)
Ciclo de
Krebs y se
genera ATP

23. DESAMINACION OXIDATIVA: NO TODOS LOS
aa PUEDEN DESAMINARSE DIRECTAMENTE
SE VALEN DE LA TRANSAMINACIÓN:
* SE TRANSFIERE EL AMINO GRUPO AL
α CETO ÁCIDO FORMANDO GLUTAMATO
Y EL CORRESPONDIENTE α CETO ÁCIDO
LA TRANSAMINACIÓN es
REVERSIBLE , EXISTEN FORMAS SOLUBLES:
CITOPLASMÁTICA Y MITOCONDRIALES
a) TODOS LOS aa PUEDEN TRANSAMINARSE? L-lisina y
L-treonina? Y
b) si la célula no dispone de alfa-ceto ácidos?

24. TRANSAMINACIÓN

25. TRANSAMINACIÓN
El grupo prostético (coenzima) de todas las aminotransferasas es el
FOSFATO DE PIRIDOXAL: acepta un grupo amino
(base de Schiff) el cual es transferido a un aceptor.

26. PLP
Aspartato aminotransferasas (2 Sub.
Identicas)

29. La segunda mitad de la transaminación
consiste: en el sitio activo) se acerca un
segundo α- cetoácido reacciona con el
complejo E-fosfato de piridoxamina
(E-PMP), para producir un segundo aa y se
regenera el complejo (PLP-E)
aa1 + E-PLP < => α ceto ácido1 + E-PMP
α ceto ácido2 + E-PMP <= > aa2 + E-PLP

30. aa1 + E-PLP <=> α ceto ácido1 + E-PMP
α ceto ácido2 + E-PMP  aa2 + E-PLP

31. aa1 + E-PLP  Alfa ceto ácido1 + E-PMP
Primera mitad de la transaminación: mecanismo.
Segunda mitad:
E- PMP + α cetoacido2  aa2 + E-PLP
TRANSAMINACION
aa1 + E-PLP  α ceto ácido1 + E-PMP
α ceto ácido2 + E-PMP  aa2 + E-PLP

32. Aspartato aminotransferasa tridimensional dos subunidades idénticas
(color azul y verde, PLP rojo)y verde)
ASPARTATO + α CETOGLUTARATO 
OXALACETATO + GLUTAMATO

33. Mecanismos generales de degradación de aa.
Aminotransferasas catalizan la
transferencia de un α−aminogrupo
de un aa a un α−ceto ácido.

34. Desaminación oxidativa +
Transaminación

35. Valor diagnóstico y pronóstico:
Aspartato aminotransferasa
(GOT glutámico – oxalacético transaminasa) y
Glutamato aminotransferasa
(GPT glutámico – pirúvico transaminasa)

36. Son abundantes en hígado y corazón. En
insuficiencia hepática o cardíaca: aumento
concentración sanguínea.
Son solubles (citoplasma) aunque pueden
encontarse particuladas (mitocondrias)

37. Otras DESAMINACIÓN
POR DESHIDRATASAS
Porque la deshidratación precede a
la desaminación
Serina deshidratasa (PLP grupo prostético)
Serina piruvato + NH4
+
+ H2O

38. Ser deshidratasa

39. Thr deshidratasa (PLP grupo prostético)
Treonina  α ceto butirato + NH4+
+ H2O

40. Los aa esenciales cómo llegan a la dieta?
Flujo del nitrógeno en los aa. Reducción del N2
atmosférico a NH3
Sólo algunas bacterias y cyanobacteria pueden
convertir N2 atmosférico en NH3.
Esta conversión se llama fijación de nitrógeno
El proceso industrial (Harper, 1910) empleado en
la producción de fertilizantes
N2
+ 3 H2
<=> 2 NH3

41. CICLO DEL NITRÓGENO

42. Org. Heterótrofos
Obtienen el C y N de otras
moléculas
Org. Autótrofos
(CO2 del ambiente):
u-organismos fotosintéticos,
plantas superiores (NH3 ,
NO3
-
,...)

43. Org. Autótrofos
Algunos como las
CIANOBACTERIAS
Pueden usar el N y CO2 del
ambiente:
u-organismos fotosintéticos,
autosuficientes

48. Tracto gastrointestinal: ppal. digestión de
prtoeinas a aminoácidos
Estomago: entrada de proteínas—estimula la
mucosa gástricagastrina / HCl (pH 1,5-2,5) El
pepsinogeno (PM 40.000 D) se convierte en
pepsina activa en el jugo gástrico/pepsina