XI. CATABOLISMO DE AMINOÁCIDOS. 1. Generalidades 2. Ciclo de la urea

Transcripción

1 XI. CATABOLISMO DE AMINOÁCIDOS 1. Generalidades 2. Ciclo de la urea

2 GRASAS POLISACÁRIDOS PROTEÍNAS ÁCIDOS GRASOS Y GLICEROL GLUCOSA Y OTROS AZÚCARES AMINOÁCIDOS ACETIL CoA CICLO DE KREBS CoA FOSFORILACIÓN OXIDATIVA ATP

3 CARACTERÍSTICAS ESTRUCTURALES COMUNES DE LOS AMINOÁCIDOS Grupo carboxilo Grupo amino CENTRO QUIRAL Carbono α

4 NIVELES DE ESTRUCTURACIÓN DE LAS PROTEÍNAS

5 ADEMÁS, SON METABOLITOS ENERGÉTICOS Y PRECURSORES DE DIVERSOS METABOLITOS IMPORTANTES QUE CONTIENEN NITRÓGENO: COMO EL GRUPO HEMO, LAS AMINAS, EL GLUTATIÓN, LOS NUCLEÓTIDOS Y ALGUNOS COENZIMAS NUCLEOTÍDICOS

6 CLASIFICACIÓN DE LOS AMINOÁCIDOS EN ESENCIALES Y NO ESENCIALES LOS NO ESENCIALES SE SINTETIZAN A PARTIR DE PRECURSORES METABÓLICOS ESENCIALES SE OBTIENEN DE LA DIETA EL EXCESO DE AMINOÁCIDOS DE LA DIETA NI SE ACUMULA NI SE EXCRETA TODO SE CONVIERTE EN INTERMEDIARIOS COMUNES QUE SON: PIRUVATO, OXALACETATO Y α-cetoglutarato POR LO TANTO, LOS AMINOÁCIDOS SON COMBUSTIBLES METABÓLICOS

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8 LOS AMINOÁCIDOS SON DEGRADADOS

9 PANORAMA GENERAL DE LA DEGRADACIÓN DE AMINOÁCIDOS EN MAMÍFEROS Proteína de la dieta Proteína Intracelular Aminoácidos Esqueletos carbonados

10 CONDICIONES METABÓLICAS EN LAS QUE LOS AMINOÁCIDOS SUFREN DEGRADACIÓN OXIDATIVA 1. Durante el RECAMBIO PROTEICO (síntesis y degradación normal de proteínas). 2. En condiciones DE ABUNDANCIA, durante una dieta rica en proteínas y aminoácidos, el exceso se degrada porque los aminoácidos no se almacenan. 3. Durante la INANICIÓN o en la DIABETES MELLITUS, donde no hay glúcidos disponibles o éstos no son utilizados adecuadamente, se recurre a las proteínas como combustible.

11 FUENTES DE AMINOÁCIDOS PROTEÍNAS DE LA DIETA PROTEÍNAS INTRACELULAR

12 LAS PROTEÍNAS DE LA DIETA SE DEGRADAN A AMINOÁCIDOS.- Digestión y absorción. 1. Digestión.- Es el resultado de la actividad de enzimas secretados en el páncreas. 2. Absorción.- Se completa la degradación de las proteínas. 3. Liberación de los aminoácidos al torrente sanguíneo.

13 LAS PROTEÍNAS DE LA DIETA SE DEGRADAN ENZIMÁTICAMENTE A AMINOÁCIDOS PROTEASAS

14 PANORAMA GENERAL DE LA DEGRADACIÓN DE AMINOÁCIDOS EN MAMÍFEROS Proteína de la dieta Proteína Intracelular Aminoácidos Esqueletos carbonados

15 Los aminoácidos se degradan siguiendo tres etapas: 1. La DESAMINACIÓN (eliminación del grupo amino), mediante la cual los grupos amino se convierten en amoníaco o en los grupos amino del aspartato 2. La INCORPORACIÓN de los átomos de nitrógeno del amoníaco y del aspartato a la urea para la excreción 3. La CONVERSIÓN de los esqueletos de carbono de los aminoácidos (los α-cetoácidos producidos por la desaminación) en intermediarios metabólicos comunes

16 DESAMINACIÓN.- Consta de dos etapas con objeto de eliminar el grupo amino de los aminoácidos y convertir los esqueletos carbonados en intermediarios comunes A) TRANSAMINACIÓN.- Es la transferencia de un grupo amino a un α-cetoácido para producir el α-cetoácido del aminoácido original y un nuevo aminoácido (GLUTAMATO). aminoácido + α-cetoglutarato α-cetoácido + glutamato AMINOTRANSFERASAS TRANSAMINASAS B) DESAMINACIÓN OXIDATIVA.- Proceso mediante el cual se elimina el grupo amino del glutamato y SE LIBERA COMO AMONÍACO Glutamato + NAD(P) + + H 2 O α-cetoglutarato + NH 3 + NADP(H) GLUTAMATO DESHIDROGENASA

17 LAS AMINOTRANSFERASAS DIFIEREN EN SU ESPECIFICIDAD POR LOS AMINOÁCIDOS SUSTRATO. SIN EMBARGO, SON ESPECÍFICAS EN CUANTO AL α-cetoácido, ACEPTANDO ÚNICAMENTE α-cetoglutarato O (EN MENOR GRADO) EL OXALACETATO Los grupos amino de la mayoría de los aminoácidos son dirigidos a la formación de GLUTAMATO (αcetoglutarato) O ASPARTATO (oxalacetato) QUE A SU VEZ SON RECONVERTIDOS ENTRE SÍ POR ACCIÓN DE LA GLUTAMATO-ASPARTATO AMINOTRANSFERASA

18 ETAPA 2. INCORPORACIÓN DEL NITRÓGENO DESTINOS METABÓLICOS DEL GRUPO AMINO DE LA DIETA AMINOÁCIDOS Intracelular DEPENDIENDO DEL ORGANISMO: COMO ION AMONIO AMONOTÉLICOS (Vertebrados acuáticos) ESQUELETOS CARBONADOS AMONÍACO EXCRETADO COMO UREA UREOTÉLICOS (Vertebrados terrestres) REUTILIZACIÓN EN OTRAS RUTAS METABÓLICAS COMO ÁCIDO ÚRICO URICOTÉLICOS (Aves y reptiles)

19 LA UREA ES SINTETIZADA EN EL HÍGADO A TRAVÉS DE LAS ENZIMAS DEL CICLO DE LA UREA CITOSOL MATRIZ MITOCONDRIAL

20 Paso 1. Adquisición del primer átomo de nitrógeno de la urea Carbamoil fosfato sintasa I (mitocondrial) Entra de citosol Ornitina transcarbamilasa (mitocondrial) mit Sale a citosol

21 1 N

22 Paso 3. Adquisición del segundo átomo de nitrógeno de la urea 2 N

23 SE SECRETA A LA SANGRE Y ES CAPTADA POR LOS RIÑONES PARA SER EXCRETADA EN LA ORINA

24 Los aminoácidos se degradan siguiendo tres etapas: 1. La DESAMINACIÓN (eliminación del grupo amino), mediante la cual los grupos amino se convierten en amoníaco o en los grupos amino del aspartato 2. La INCORPORACIÓN de los átomos de nitrógeno del amoníaco y del aspartato a la urea para la excreción 3. La CONVERSIÓN de los esqueletos de carbono de los aminoácidos (los α-cetoácidos producidos por la desaminación) en intermediarios metabólicos comunes

25 EL MECANISMO DE DEGRADACIÓN DEL ESQUELETO CARBONADO DE LOS AMINOÁCIDOS DESAMINADOS VA A DEPENDER DEL TIPO DE AMINOÁCIDO DADO QUE LOS AMINOÁCIDOS TIENEN CADENAS LATERALES DIFERENTES, SUS CONVERSIONES A INTERMEDIARIOS DEL CICLO DE KREBS SIGUEN VÍAS DIFERENTES

26 LOS AMINOÁCIDOS PUEDEN SER GLUCOGÉNICOS CETOGÉNICOS O AMBAS COSAS AMINOÁCIDOS GLUCOGÉNICOS, cuyos esqueletos de carbono se degradan a piruvato, a-cetoglutarato, succinil-coa, fumarato u oxalacetato y son precursores de glucosa AMINOÁCIDOS CETOGÉNICOS, cuyos esqueletos de carbono son degradados a acetil-coa o acetoacetato y pueden ser convertidos en ácidos grasos y cuerpos cetónicos

27 Los aminoácidos son degradados a uno de siete intermediarios metabólicos comunes Isoleucina Leucina Treonina Triptófano Leucina Lisina Fenilalanina Tirosina