Catabolismo de los esqueletos de carbono de aminoácidos

1. •Dra. Melba Fernández Rojas
•Catabolismo de los esqueletos de carbono de
aminoácidos
•Capítulo 29
Bioquímica

2. Los destinos metabólicos
de los esqueletos de
hidrocarburo resultantes
de cada uno de los
aminoácidos de proteína.
Incluyen enzimas, los
intermediarios formados
durante el catabolismo
de los esqueletos de
carbono hacia
intermediarios
anfibólicos,
y varias enfermedades
metabólicas o “errores
congénitos del
metabolismo” asociados.
Los trastornos del
catabolismo de
aminoácidos son raros,
pueden dar lugar a daño
cerebral irreversible y
mortalidad temprana.
Q.F.B. Melba Fernández Rojas

3. Q.F.B. Melba Fernández Rojas

4. LA TRANSAMINACIÓN TÍPICAMENTE INICIA EL
CATABOLISMO DE AMINOÁCIDOS
Q.F.B. Melba Fernández Rojas

5. Q.F.B. Melba Fernández Rojas

6. LA
TRANSAMINACIÓN
INICIA EL
CATABOLISMO DE
AMINOÁCIDOS
La eliminación de nitrógeno α-
amino por transaminación,
catalizada por una
aminotransferasa es la primera
reacción catabólica de casi
todos los aminoácidos.
Las excepciones son la prolina,
hidroxiprolina, treonina y
lisina, cuyos grupos α-amino
no participan en la
transaminación.
Los esqueletos de hidrocarburo
que quedan son degradados
hacia intermediarios
anfibólicos

7. Q.F.B. Melba Fernández Rojas
La asparagina y el aspartato forman oxaloacetato

8. Q.F.B. Melba Fernández Rojas

9. Q.F.B. Melba Fernández Rojas
La glutamina y el glutamato forman α-
cetoglutarato

10. Q.F.B. Melba Fernández Rojas
PROLINA
El
catabolismo
de la prolina
tiene lugar
en las
mitocondrias
Hay dos
trastornos
metabólicos
del
catabolismo
de la
prolina.
Ambos
tipos se
heredan
autosómico
recesivo
El bloqueo
metabólico en la
hiperprolinemia
tipo I está en la
prolina
deshidrogenasa
Hiperprolinemia
tipo II está en la Δ1
pirrolina-5-
carboxilato
deshidrogenasa
una enzima de la
matriz mitocondrial

11. Q.F.B. Melba Fernández Rojas

12. Q.F.B. Melba Fernández Rojas
Arginina y Ornitina
Las mutaciones en la ornitina δ-
aminotransferasa elevan la
ornitina plasmática y urinaria, y se
asocian con la atrofia girada de la
coroides y la retina.
En el síndrome de hiperornitinemia-
hiperamonemia, un defecto antiportador de
ornitina-citrulina mitocondrial afecta el
transporte de ornitina a las mitocondrias

13. Q.F.B. Melba Fernández Rojas
Histidina
Los trastornos benignos del catabolismo de la
histidina incluyen histidinemia y aciduria
urocánica asociada con alteración de la
histidasa

14. CATABOLISMOS DE LA
GLICINA, LA SERINA, LA
ALANINA, LA CISTEINA, LA
TREONINA Y LA 4-
HIDROXIPROLINA

15. GLICINA
El complejo de división de la
glicina en la mitocondria
hepática implica su escisión en
CO2 y NH4+ y la formación de
N5,N10–metileno
tetrahidrofolato

16. Q.F.B. Melba Fernández Rojas
Hiperglicinemia no cetósica la
glicina se acumula en todos los
tejidos, incluido el sistema
nervioso central.
Hiperoxaluria primaria es la
incapacidad de catabolizar el
glioxilato formado por la
desaminación de la glicina.

17. Serina
El catabolismo de la
serina se combina
con el de la glicina

18. Q.F.B. Melba Fernández Rojas
ALANINA
No se conoce un
defecto
metabólico del
catabolismo de la
α-alanina.

19. La cistina, la lisina, la arginina y la ornitina se
excretan en la cistina-lisonuria (cistinuria), un
defecto en la reabsorción renal de estos
aminoácidos. Aparte de los cálculos de cistina,
la cistinuria es benigna

20. TREONINA

21. 4-HIDROXIPROLINA
4-hidroxiprolina deshidrogenasa
hiperhidroxiprolinemia,
(benigna).
Glutamato-γ-semialdehído
deshidrogenasa está
acompañado por la excreción
de Δ1 -pirrolina-3-hidroxi-5-
carboxilato.

23. AMINOÁCIDOS ADICIONALES QUE FORMAN
ACETIL-CoA
• Tirosinemia tipo I
(tirosinosis:
fumiralacetato hidrolasa)
• Tirosinemia tipo II
(Síndrome de Richner-
Hanhart): Tirosina amino-
transferasa
• Alcaptonuria:
homogentisato oxidasa

26. ALCAPTONURIA

27. Q.F.B. Melba Fernández Rojas
FENILALANINA

29. Q.F.B. Melba Fernández Rojas

30. Q.F.B. Melba Fernández Rojas

31.  Movimientos inesperados de brazos
y piernas.
 Sensibilidad a la luz
 Aroma peculiar. Si la afección se
deja sin tratamiento o si no se
evitan los alimentos que contienen
fenilalanina, se puede detectar un
olor “a ratón” o “a moho” en el
aliento, la piel y la orina.
 Piel. La fenilalanina juega un papel
en la producción corporal de
melanina, el pigmento responsable
del color de la piel y del cabello.

32. TRIPTÓFANO

33. TRIPTÓFANO
Enfermedad de
Hartnup
Transporte
intestinal y renal
alterado del
triptófano

34. METIONINA
• Reacciona con el ATP formando S-adenosilmetionina
"metionina activa"
• Hipermetioninemia: metionina adenosiltransferasa

36. LAS REACCIONES INICIALES SON COMUNES EN LOS
TRES AMINOÁCIDOS DE CADENA RAMIFICADA
Complejo mitocondrial de
cadena ramificada alfa-
cetoácido deshidrogenasa

41. TRASTORNOS METABÓLICOS DEL CATABOLISMO DE
LOS AMINOÁCIDOS DE CADENA RAMIFICADA
Enfermedad urinaria del
jarabe de arce
• Leucina
• Isoleucina
• Valina
• alfa-cetoácidos
• alfa-hidroxiácidos
Complejo alfa-cetoácido
descarboxilasa

42. Acidemia isovalérica
Deficiencia de la isovaleril-CoA
deshidrogenasa
• Carencia de apetito
• Vómito
• Cansancio
• Acidosis
• Coma
• Muerte

43. Q.F.B. Melba Fernández Rojas