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1. EJÉRCITO DE NICARAGUA
UNIDAD I: MECANISMO DE ELIMINACIÓN
TEMA: MECANISMO DE ELIMINACIÓN DEL
NITRÓGENO PROTEICO
Julio,2022
MSC.Marilú Cerda Lira

2. MECANISMO DE ELIMINACIÓN
DEL NITRÓGENO PROTEICO

3. ▪Introducción
▪Digestión y absorción de las proteínas
▪Destino de los aminoácidos
▪Catabolismo de los aminoácidos
▪Vías de eliminación del NH3
▪Ciclo de la Urea (ubicación, reacciones, regulación, ecuación
global)
▪Relación del Ciclo de la Urea y el Ciclo de Krebs
▪Regulación del Ciclo de la Urea
▪Reacción de la Glutamina Sintetasa
▪Reacción de la Glutaminasa
▪Aspecto Clínico: Hiperamonemia
MECANISMO DE ELIMINACIÓN DEL
NITRÓGENO PROTEICO

4. Objetivos:
Tomar en cuenta los aspectos generales de la digestión de las proteínas.
Indicar el destino metabólico de los aminoácidos de acuerdo a su origen.
Tomar en cuenta las reacciones que se incluyen en el catabolismo de los
aminoácidos.
Apropiarse de los aspectos generales del Ciclo de la Urea; reacciones, ecuación
global, regulación y relación con el Ciclo de Krebs.
Apropiarse de la importancia de las reacciones de la glutamina sintetasa y
glutaminasa.
Relacionar los aspectos teóricos con la hiperamonemia.

5. Introducción
•Las proteínas suministran los
bloques estructurales (a.a.)
necesarios para la síntesis de
nuevas proteínas constituyentes
del organismo, y por ello, se dice
que tienen una función plástica o
estructural
•La calidad o valor biológico de las
proteínas de la dieta, depende de
su contenido en aminoácidos
esenciales.

6. ELIMINACION DEL AMONIACO
AMONIOTELICOS:
Especies acuáticas
(NH3)
URICOTELICOS:
Aves y reptiles
(Ácido urico)
UREOTELICOS:
Animales terrestres
(Urea)
En el hombre:
Urea→ compuesto no tóxico y muy soluble.
A nivel renal parte del amoníaco se excreta
como ión amonio siendo muy importante este
mecanismo para el mantenimiento del
equilibrio ácido-base.

7. Digestión y absorción
La hidrólisis de proteínas
se inicia en el estómago,
con la presencia de los
zimógenos (enzimas
digestivas de las proteínas
en forma inactiva).
El primer zimógeno
liberado por el estomago
es el pepsinógeno, luego
este es activado por el HCl
estomacal pasando a
pepsina.
Se continua a nivel del
intestino delgado por
acción de la enterocinasa
se activa al tripsinógeno a
tripsina.
La tripsina es el
activador común de
los demás
zimógenos.

8. -NH2 NH2 NH2
Pepsinógeno H Cl Pepsina + restos de aas
Proenzima Enzima activa
pH 1,5-2,5
ACETIL COLINA
GASTRINA
HISTAMINA
Células
Parietales
Células
Principales
HCl
Pepsinógeno

9. HCl
FORMACIÓN DEL HCl PARA LA ACTIVACIÓN DEL PEPSINOGENO
Acetilcolina
Gastrina
Histamina

10. Tripsinógeno
Tripsina
Quimotripsinógeno
Procarboxipeptidasas A y
B
Enteroquinasa
Proelastasa
Quimotripsina
Carboxipeptidasas A y
B
Elastasa
T
R
I
P
S
I
N
A
INACTIVOS ACTIVOS

11. Hígado y
tejídos periféricos
AMINOÁCIDOS
Intestino
delgado
ESTOMÁGO
Pancreas
PROTEÍNAS DIETARIAS
Acetilcolina, Gastrina, histamina
Producción de HCl y activación
del pepsinogeno a pepsina
Liberación de la
gastrína,
HCO3 para que se activen
los zimógenos
CATABOLISMO
DE
AMINOÁCIDOS
Tripsinógeno
Quimotripsinógeno
Proelastasa
Procarboxipeptidasa
Proaminoapeptidasa
Síntesis de
biomoléculas y
proteínas
RESUMEN DE LA
DIGESTIÓN Y
ABSORCION DE LAS
PROTEÍNAS
Torrente sanguíneo
Polipéptidos

12. TRANSPORTE DE AMINOACIDOS
Los a.a. atraviesan las membranas a través de
mecanismos de transportadores específicos.
Pueden hacerlo por:
a) Transporte activo secundario
b) Difusión facilitada

13. FONDO COMÚN
DE
AMINOÁCIDOS
Exógena
Absorción Síntesis de
proteínas, bioaminas y
aminoácidos no
proteicos
Endógena
Degradación de
proteínas tisulares
Gluconeogénesis y
cetogénesis
Ciclo de la Urea

14. Destino del esqueleto carbonado de
los aminoácidos
Excepto:Leucina
y lisina

15. AMINAS DE IMPORTANCIA
BIOLÓGICA
Histamina
Acido γ-
aminobutirico
(GABA)
Catecolaminas
(Dopamina,
Noradrenalina
y Adrenalina)
Hormonas
Tiroideas
Melanina
Serotonina
Fosfocreatina

16. CATABOLISMO DE AMINOACIDOS
La degradación se inicia por procesos que separan el grupo a-
amino.
Estos procesos pueden ser reacciones de:
1. Transaminación
2. Desaminación.
3. Ciclo de la Urea

17. TRANSAMINACIÓN
Es la transferencia reversible
de un grupo amino a un a-
cetoácido, catalizada por
una aminotransferasa,
utilizando piridoxal fosfato
como coenzima.
En las reacciones de
transaminación ocurre la
transferencia de un grupo
amino desde un a-
aminoácido dador a un a-
cetoácido aceptor.
Estas enzimas son de
naturaleza ubicua, están
presentes tanto en el citosol
como en las mitocondrias de
las células de todos los seres
vivos, animales y vegetales.
Todos los a.a. excepto lisina y
treonina, participan en
reacciones de
“transaminacion” con
piruvato, oxalacetato o alfa-
cetoglutarato.

18. GPT (Glutámico Pirúvico Transaminasa)= ALT
GOT (Glutámico Oxalacetico Transaminasa) = AST

19. DESAMINACIÓN
•El grupo amino del glutamato, puede ser separado por
desaminacion oxidativa catalizada por la glutamato
deshidrogenasa, utilizando NAD y NADP como coenzimas.
•Se forma a-cetoglutarato y NH3
•La mayoría del NH3 producido en el organismo se genera
por esta reacción.

20. Desaminación Oxidativa: Glutamato
Deshidrogenasa

21. REGULACION DE LA GLUTAMATO
DESHIDROGENASA
Regulación alostérica
( + ) ADP Y GDP
( - ) ATP Y GTP
Cuando se acumula ATP y GTP en la mitocondria, como
consecuencia de una actividad elevada del ciclo de Krebs, se
disminuye la desaminación del glutamato para no incorporar
más a-cetoglutarato al ciclo.
Por el contrario, cuando aumentan los niveles de ADP y GDP se
activa la enzima y de esa forma se produce NADH que es
utilizado para la síntesis de ATP e ingresa el α-cetoglutarato al
Ciclo de Krebs.
Es una enzima mitocondrial (hígado y riñón)

22. Fuentes de NH3 en el organismo

23. Todo el NH3 originado por
desaminación, es convertido a
UREA en el hígado.
Se lleva a cabo en los
hepatocitos, en un mecanismo
llamado “ ciclo de la urea”, en el
cual intervienen cinco enzimas y
como alimentadores ingresan
NH3, CO2 y aspartato, el cual
cede su grupo amino.
Se da en dos
compartimentos en la
mitocondria y el
citosol.
El proceso consume 4 enlaces
fosfato (ATP) por cada molécula
de UREA.
CICLO DE LA UREA

24. COMPRENDE LAS SIGUIENTES REACCIONES:
1. Síntesis de Carbamoil fosfato (carbamoil
fosfato sintetasa I)
2. Síntesis de Citrulina (Ornitina
transcarbamilasa)
3. Síntesis de Argininsuccinato (Arginino
succinato sintetasa)
4. Ruptura de argininsuccinato
(Argininasuccinasa)
5. Hidrólisis de Arginina (Arginasa)

26. Ecuación Global del Ciclo de la Urea
NH3 + CO2 + 3ATP +Aspartato Urea + 2 ADP + 2 Pi + AMP +PPi +
fumarato
Recordar:
ATP → AMP + Ppi equivale a
14 Kcal lo que equivale a 2 ATP

27. REGULACION DEL CICLO DE LA UREA
Regulación a corto plazo
Regulación a largo plazo
Carbamil fosfato
sintetasa I
(+) N-Acetil
glutamato
Biosíntesis de las
enzimas del ciclo
(+) Aumento proteínas
de la dieta
Aumento degradación
proteínas endógenas
(Inanición )

28. La regulación del ciclo ocurre
principalmente en la CPS-I, que
esta relativamente inactiva en
ausencia de su activador alostérico
N-acetilglutamato.
La concentración del N-
acetilglutamato esta determinado
por la concentración de sus
componentes acetil-CoA y
glutamato y por la arginina, la cual
es un efector alostérico positivo de
N-acetilglutamato sintetasa.

30. REACCIONES DE ELIMINACIÓN
DEL AMONIACO

31. REACCION DE LA GLUTAMINA SINTETASA
Glutamato Glutamina
NH4
+
+
ATP ADP + Pi
Glutamina sintetasa

32. REACCION DE LA GLUTAMINASA
Glutamina
Glutamato
Glutaminasa
NH4
+
+
+ H2O
Enzima Mitocondrial
Muy activa a nivel intestinal, riñón, cerebro (Isoforma K)
y en el hígado (isoforma L)

33. Aspecto Clínico: Hiperamonemia
El amoniaco (NH3) en su forma gaseosa,
puede presentarse como base como un
ion amonio (NH4+), cuando se junta a
un ion H+, siendo que un 98 % se
encuentra ionizado.
El amoníaco es neurotóxico. Se observa
un marcado daño cerebral en casos de
falla a nivel intestinal, hepática y renal.
El resultado de cualquiera de estos
acontecimientos es una acumulación de
niveles circulantes del ion de amoniaco.

35. Aparte de su efecto sobre el pH sanguíneo, el amoníaco
atraviesa fácilmente la barrera hematoencefálica y en el
cerebro es convertido a glutamato por vía de la
glutamato deshidrogenasa, agotando al cerebro de α-KG.
Mientras que la α-KG se agota, el oxaloacetato cae
correspondientemente, y la actividad del ciclo de Krebs
se disminuye. En ausencia de fosforilación oxidativa
aeróbica y de actividad del ciclo de Krebs, los
irreparables daños a nivel del cerebro dependiendo de la
etiología puede ser reversible e irreversible.

36. Conclusiones
▪La transaminación y desaminación son procesos que
acontecen tanto en el catabolismo como en el anabolismo de
los aminoácidos.
▪Si la ingesta de nitrógeno es igual al que se elimina hay un
balance nitrogenado en equilibrio.
▪El nitrógeno proteico se eliminan principalmente en forma de
urea un compuesto altamente soluble.
▪La enzima reguladora es la Carbamoil Fosfato Sintetasa I.
▪El ciclo de la urea funciona en cualquier condición metabólica
del individuo, la deficiencia de cualquier enzima del ciclo
conlleva a hiperamonemia que es nocivo para el organismo.

37. Bibliografía
Robert K. Murray et al. (2018). Bioquímica Ilustrada de Harper. 31ª
Edición. México. Editorial Manual Moderno.
Champe, P.; Harvey, R. y Ferrier, D. (2006). Bioquímica (3°
ed.).México: McGraw-Hill. Interamericana Editores.
Trudy M., James R., M. (2009). Bioquímica “Las Base Moleculares de
la Vida” (4ª ed.). México: McGraw-Hill. Interamericana Editores.
Bioquímica Médica de John W. Baynes (2011). Elsevier Mosby. 3ª
Edición

38. Muchas Gracias