METABOLISMO DE PROTEÍNAS

Transcripción

1 METABLISM DE AMINÁCIDS Y PRTEÍNAS

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3 AMINÁCIDS Y PRTEÍNAS R R H 3 N CH C NH CH C NH CH C NH CH C NH CH C R Proteína R R n H 3 N CH C R Aminoácidos H 3 N CADENA HIDRCARBNADA ( C, H y )

4 DEGRADACIÓN DE AMINÁCIDS Y PRTEÍNAS EN PLANTAS CM RESULTAD DEL INTERCABI DE PRTEÍNAS DEGRADACIÓN DE PRTEÍNAS ALMACENADAS EN SEMILLA FINALIDAD EXCLUSIVA DE CUBRIR LAS NECESIDADES PARA LA BISÍNTESIS DE TRAS PRTEÍNAS, ÁCIDS NUCLEICS Y TRAS MLÉCULAS NECESARIAS PARA EL CRECIMIENT RECICLAN VIRTUALMENTE TDS LS GRUPS AMIN (NH 2 ) PR L QUE N SE PRDUCE EXCRECIÓN.

5 DEGRADACIÓN DE PRTEÍNAS YAMINÁCIDS PRTEÍNAS INTRACELULARES AMINÁCIDS HIDRÓLISIS (por medio de enzimas hidrolíticas) DESTIN DEL GRUP AMIN NH 4 DESTIN DE LA CADENA HIDRCARBNADA α CETÁCIDS Biosíntesis de: otros a.a, nucleótidos, aminas biológicas GLUCSA Gluconeogénesis C. De Krebs

6 NH 3 RCHC C(CH 2 ) 2 CC aa αcetoglutarato TRANSAMINACINES transaminasa PLP ENZIMAS: transaminasas o aminotransferasas CENZIMA: fosfato de piridoxal o piridoxalfosfato NH 3 RCC C(CH 2 ) 2 CHC αcetoácido glutamato GPT: Glutamato Piruvato transaminasa o Alaninaminotransferasa NH 3 CH 3 CHC alanina C(CH 2 ) 2 CC αcetoglutarato GPT P.L.P. CH 3 CC piruvato NH 3 C(CH 2 ) 2 CHC glutamato GT: Glutamato xalacetato transaminasa o Aspartatoaminotransferasa NH 3 CCHCH2 C aspartato C(CH 2 ) 2 CC αcetoglutarato GT P.L.P. CCCH 2 C oxalacetato NH 3 C(CH 2 ) 2 CHC glutamato

7 AMINÁCIDS α CETGLUTARAT TRANSAMINASAS GLUTAMAT Dador de grupos aminos (NH 2 ) TRS AMINÁCIDS AMINAS BILÓGICAS NUCLEÓTIDS

8 SÍNTESIS DE AMINÁCIDS Y PRTEÍNAS NH 4 CADENAS HIDRCARBNADAS NH 3 C(CH 2 ) 2 CHC GLUTAMAT AMINÁCIDS Biosíntesis de proteínas: proceso complejo donde participan el ADN, ARNm, ARNt y ribosomas. PRTEÍNAS

9 BISÍNTESIS DE AMINÁCIDS Para la síntesis de los aminoácidos no solo son necesario C, H y (Cadena Hidrocarbonada) como en los lípidos y glúcidos sino también NITRÓGEN. El Nitrógeno puede provenir de otros aminoácidos, pero en los vegetales principalmente proviene del medio como N 2 de la atmósfera, N 3 del suelo y, en menor %, NH 4 también del suelo. El primer compuesto orgánico nitrogenado que se forma es el Glutamato y es el principal dador de grupo amino La Cadena Hidrocarbonada que recibe el grupo amino proviene de distintos metabolitos de diferentes vías según el aminoácido FAMILIAS BISINTÉTICAS (rigen de las Cadenas Hidrocarbonadas) 1) α cetoglutarato (C. de Krebs) Ej: Glutamato 2) 3fosfoglicerato (Glicólisis) Ej: Glicina 3) xalacetato (C. de Krebs) Ej: Aspartato 4) Fosfoenolpiruvato (Glicólisis) eritrosa4fosfato Ej: Triptófano 5) Piruvato (Glicólisis) Ej: Alanina 6) Ribosa5fosfato (C. de las Pentosas Fosfato) Ej: Histidina

10 (de la bacteria) 1º Activación de la Fep Dinotrogenasa Reductasa 2º Formación del Complejo transitorio Fep MoFep 3ºSeparación de Fep y MoFep Dinotrogenasa Propiamente dicha 1º Unión del N 2 a la MoFep 4ºReducción del sustrato Para síntesis (N 2 orgánico)

11 SISTEMA DE LA NITRGENASA ECUACIÓN: N 2 10 H 8 e 16 ATP 2 NH 4 1H 2 16 ADP 16 Pi REGULACIÓN: 1 2 produce la destrucción de las enzimas 2 presencia de N 3 3 Bajas concentraciones de ATP y NADH, disminuye la actividad 4 Altas concentraciones de ATP y NADH, aumenta la actividad

12 RGANISMS FIJADRES DE NITRÓGEN Agentes no Simbióticos ó de Vida Libre Algunas algas verdes Azuladas Algunas levaduras Algunas bacterias Plantas leguminosas con bacterias (género Rizobium) Agentes Simbióticos Plantas no Leguminosas con Hongos ó Algas

13 Plantas leguminosas con bacterias (género Rizobium)

14 REDUCCIÓN ASIMILATRIA DEL N 3 (EN PLANTAS Y HNGS) 1ª Etapa reducción de N 3 a N 2. Enzima: NITRAT REDUCTASA (citoplasma) NAD(P) H FAD Mo 5 N 3 NAD(P) FADH 2 Mo 6 N 2 2ª Etapa reducción de N 2 a NH4. Enzima: NITRIT REDUCTASA (cloroplasto) FERREDXINA (Red.) (NADPH H N ) 2 FERREDXINA (xid.) (NADP ) NH 4.

15 FRMACIÓN DE NITRÓGEN RGÁNIC Los vegetales tienen 2 maneras de incorporar el Nitrógeno inorgánico (NH 4 ) al α cetoglutarato para transformarlo en Nitrógeno orgánico (glutamato) NH 3 C(CH 2 ) 2 CHC NH4 ATP 1) Vía de las dos enzimas glutamato C(CH 2 ) 2 CC αcetoglutarato NH 2 NH 3 C(CH 2 ) 2 CHC glutamina glutamina sintetasa NH 3 C(CH 2 ) 2 CHC ADP Pi H NH 2 NAD(P)H H glutamato sintasa glutamina NH 3 2 C(CH 2 ) 2 CHC glutamato NAD(P) αcetoglutarato NH4 ATP NAD(P)H glutamato ADP Los animales poseen la glutamina sintetasa, pero no la glutamato sintasa

16 FRMACIÓN DE NITRÓGEN RGÁNIC 2) Vía de la Glutamato Deshidrogenasa GD NH 3 C(CH 2 ) 2 CC αcetoglutarato NAD(P)H NH 4 C(CH 2 ) 2 CHC glutamato NAD(P) H 2 Enzima: glutamato deshidrogenasa Coenzima: NAD ó NADP Las bacterias del suelo y los vegetales utilizan principalmente la vía de las dos enzimas para incorporar NH 4. Esto se debe al alto K m por el amonio que presenta la Glutamato deshidrogenasa.

17 TRANSAMINACINES RCC αcetoácido NH 3 C(CH 2 ) 2 CHC glutamato TRANSAMINASA P.L.P. NH 3 RCHC aminoácido C(CH 2 ) 2 CC αcetoglutarato P.L.P: Piridoxal fosfato GPT: Glutamato Piruvato transaminasa o Alaninaminotransferasa CH 3 CC piruvato NH 3 C(CH 2 ) 2 CHC glutamato P.L.P. GPT NH 3 CH 3 CHC alanina C(CH 2 ) 2 CC αcetoglutarato GT: Glutamato xalacetato transaminasa o Aspartatoaminotransferasa CCCH 2 C oxalacetato NH 3 C(CH 2 ) 2 CHC glutamato GT P.L.P. NH 3 CCHCH2 C aspartato C(CH 2 ) 2 CC αcetoglutarato

18 SÍNTESIS DE AMINÁCIDS Y PRTEÍNAS NH 4 CADENAS HIDRCARBNADAS (Familias biosintéticas) NH 3 C(CH 2 ) 2 CHC GLUTAMAT AMINÁCIDS PRTEÍNAS Biosíntesis de proteínas: proceso complejo donde participan el ADN, ARNm, ARNt y ribosomas. Etapas: Transcripción y Traducción.

19 BISÍNTESIS DE AMINÁCIDS Para la síntesis de los aminoácidos no solo son necesario C, H y (Cadena Hidrocarbonada) como en los lípidos y glúcidos sino también NITRÓGEN. El Nitrógeno puede provenir de otros aminoácidos, pero en los vegetales principalmente proviene del medio como N 2 de la atmósfera, N 3 del suelo y, en menor %, NH 4 también del suelo. El primer compuesto orgánico nitrogenado que se forma es el Glutamato y es el principal dador de grupo amino La Cadena Hidrocarbonada que recibe el grupo amino proviene de distintos metabolitos de diferentes vías según el aminoácido FAMILIAS BISINTÉTICAS (rigen de las Cadenas Hidrocarbonadas) 1) α cetoglutarato (C. de Krebs) Ej: Glutamato 2) 3fosfoglicerato (Glicólisis) Ej: Glicina 3) xalacetato (C. de Krebs) Ej: Aspartato 4) Fosfoenolpiruvato (Glicólisis) eritrosa4fosfato Ej: Triptófano 5) Piruvato (Glicólisis) Ej: Alanina 6) Ribosa5fosfato (C. de las Pentosas Fosfato) Ej: Histidina

20 CLRPLAST αcetoácidos 2Glutamato NADP Fd Red Síntesis de Proteínas Transaminasas Aa αcetoglutarato NADPHH Fd x N 2 fijado por el Sistema de la Nitrogenasa Glutamato sintasa glutamina glutamato Glutamina sintetasa NH 4 N 2 Nitrito reductasa ADP Pi ATP Federroxina x Federroxina Red T I L A C I D E NAD(P) FADH 2 Mo 6 N 2 Nitrato reductasa NAD(P) H FAD Mo 5 N 3

21 HJA PRTEÍNAS SINTESIS DEGRADACIÓN (SENESCENCIA) FLEMA SEMILLA PRTEÍNAS DE RESERVA SINTESIS NH 4 AMINÁCIDS AMINÁCIDS Vacuola N 2 N 3 N 3 XILEMA FLEMA RAÍZ PRTEÍNAS AMINÁCIDS N NH N 4 3 N NH 4 3 2