UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA FACULTAD DE CIENCIAS MÉDICAS FASE I, Unidad Didáctica: BIOQUÍMICA MÉDICA 2º AÑO CICLO ACADÉMICO 2,013 Metabolismo de AMINOÁCIDOS Dr. Mynor A. Leiva Enríquez
La digestión de las proteínas involucra A) Digestión enzimática y desnaturalización a nivel gástrico. B) Acción proteolítica de las enzimas pancreáticas a nivel intestinal. C) Acción proteolítica de las enzimas intestinales del borde en cepillo Fuente: BIOQUÍMICA de BAYNES et. Al. 3ª. Edición
DIGESTIÓN La digestión de las proteínas involucra A) Digestión enzimática y desnaturalización a nivel gástrico. B) Acción proteolítica de las enzimas pancreáticas a nivel intestinal. C) Acción proteolítica de las enzimas intestinales del borde en cepillo Fuente: Bioquímica 5ª. Ed. Harvey, Ferrier Editorial Lippincott W&W
Digestión y absorción La absorción de los aminoácidos es dependiente de sodio y requiere de fosfato de piridoxal. El mecanismo de expulsión del Sodio captado requiere del consumo de ATP. Fuente: BIOQUÍMICA de BAYNES et. Al. 3ª. Edición
AMINOÁCIDOS ESENCIALES Y NO ESENCIALES PARA EL HOMBRE. AMINOÁCIDOS ESENCIALES Arginina * Histidina Isoleucina Leucina Lisina Metionina Fenilalanina Treonina Triptófano Valina AMINOÁCIDOS NO ESENCIALES Alanina Asparagina Aspartato Cisteína Glutamato Glutamina Glicina Prolina Serina Tirosina *Los mamíferos degradan casi toda la arginina para formar UREA.
Origen de los aminoácidos NO ESENCIALES: ALANINA Asparagina, aspartato, arginina, ácido glutámico y glutamina, prolina. Serina Glicina Cisteína Tirosina Del piruvato, por transaminación. De intermediarios del Ciclo de Krebs. Del 3-fosfo-glicerato de la glucólisis De la Serina De la serina, De la metionina; requiere azufre Derivada de la Fenilalanina por hidroxilación.
Un aminoácido tiene un esqueleto de carbono unido a un radical Amino Fuente: BIOQUÍMICA DE VOET 2ª. Edición. Dr. M. Leiva
Esqueletos de carbono Glucogénicos Cetogénicos Ambos Ala His Leu Fen Arg Met Lis Ile Asp Pro Lis Cis Ser Tir Gli Tre Tri Glu Val Hip Aspg Fuente: BIOQUÍMICA DE VOET 2ª. Edición. Dr. M. Leiva
Fuente: Bioquímica 5ª. Ed. Harvey, Ferrier Editorial Lippincott W&W
FORMAS DE ALMACENAMIENTO DE ENERGÍA EN EL CUERPO Componente Tejido Peso (g) Energía (kj) Kcal Glucógeno Hígado 70 1176 280 Glucógeno Músculo 120 2016 480 Glucosa libre Fluidos corporales 20 336 80 Triglicéridos T. Adiposo 15000 567000 135000 Proteínas Músculo 6000 100800 24000
DEGRADACION PROTEINAS Se catabolizan 1-2% del total de proteínas (musculares). 75-80% de los aminoácidos liberados se reutilizan en la síntesis de nuevas proteínas. 20-25% del nitrógeno restante se elimina como UREA.
FUENTE Y DESTINO DE LOS AMINOÁCIDOS. Fuente: Bioquímica 5ª. Ed. Harvey, Ferrier Editorial Lippincott W&W
Fuente: Bioquímica 5ª. Ed. Harvey, Ferrier Editorial Lippincott W&W
BALANCE NITROGENADO Diferencia entre el ingreso y la pérdida total del nitrógeno por la heces, orina y transpiración. Balance nitrogenado + (crecimiento y embarazadas). Balance nitrogenado (postquirúrgico, Ca, DPC). Dr. M. Leiva
METABOLISMO PROTÉICO El catabolismo de los aminoácidos, requiere una vía exclusiva para el metabolismo del esqueleto de carbono de los aminoácidos. sus productos finales son intermediarios del Ciclo de Krebs. Y por separado, una vía diferente para el metabolismo del nitrógeno de los aminoácidos. El producto final de este procedimiento es la formación de UREA. Dr. M. Leiva
FASES DEL METABOLISMO ENERGETICO Los carbohidratos forman Acetil-CoA a partir de glucosa mediante la glucólisis y la descarboxilación del piruvato. Los lípidos forman Acetil-CoA a partir de la Beta-oxidación de los ácidos grasos. Las proteínas pueden formar Acetil-CoA a partir de la transaminación de alanina y otros aminoácidos pueden formar directamente la molécula, así como otros intermediarios del ciclo de Krebs.
RELACIÓN DE LOS AMINOÁCIDOS CON OTRAS VÍAS METABÓLICAS Fuente: BIOQUÍMICA de BAYNES et. Al. 3ª. Edición
Catabolismo del Nitrógeno de los aminoácidos Se cumple por medio de procesos con los que el nitrógeno puede ser trasladado desde su posición original hasta la molécula de urea: Transaminación ( hasta a-cg Glu). Desaminación Oxidativa del GLUTAMATO Ciclo de la Urea.
Transaminación En la síntesis protéica. En los mecanismos de desintoxicación. Parte del proceso de eliminación del Nitrógeno de los aminoácidos. Fuente: Bioquímica 5ª. Ed. Harvey, Ferrier Editorial Lippincott W&W
Fuente: BIOQUÍMICA DE VOET 2ª. Edición.
Fuente: BIOQUÍMICA DE VOET 2ª. Edición.
Fuente: Bioquímica 5ª. Ed. Harvey, Ferrier Editorial Lippincott W&W TRANSAMINACIÓN
Fuente: Bioquímica 5ª. Ed. Harvey, Ferrier Editorial Lippincott W&W TRANSAMINACIÓN
Fuente: Bioquímica 5ª. Ed. Harvey, Ferrier Editorial Lippincott W&W
TRANSAMINACIÓN Fuente: Bioquímica 5ª. Ed. Harvey, Ferrier Editorial Lippincott W&W
Fuente: BIOQUÍMICA DE VOET 2ª. Edición.
DESTINO DEL ESQUELETO DE CARBONO DE LOS AMINOÁCIDOS Fuente: BIOQUÍMICA de BAYNES et. Al. 3ª. Edición
DESTINO DEL ESQUELETO DE CARBONO DE LOS AMINOÁCIDOS Fuente: Bioquímica 5ª. Ed. Harvey, Ferrier Editorial Lippincott W&W
Destino del esqueleto de carbono de los aminoácidos Fuente: Bioquímica 5ª. Ed. Harvey, Ferrier Editorial Lippincott W&W
Ciclo de la glucosa-alanina ALANINA AMINOTRANSFERASA La alanina transporta amoníaco desde los músculos al hígado ALANINA AMINOTRANSFERASA
DESAMINACIÓN OXIDATIVA Fuente: Bioquímica 5ª. Ed. Harvey, Ferrier Editorial Lippincott W&W
Fuente: BIOQUÍMICA de BAYNES et. Al. 3ª. Edición DESAMINACIÓN OXIDATIVA DE AMINOÁCIDOS
Desaminación No oxidativa Fuente: BIOQUÍMICA de BAYNES et. Al. 3ª. Edición
RELACIONES ENTRE GLUTAMATO, GLUTAMINA Y ALFA-CETO-GLUTARATO Destoxificación del CEREBRO Fuente: BIOQUÍMICA de BAYNES et. Al. 3ª. Edición
Amoníaco Transporte de amoníaco desde los tejidos periféricos hasta el hígado Fuente: Bioquímica 5ª. Ed. Harvey, Ferrier Editorial Lippincott W&W
Metabolismo del Amoníaco Formación de glutamina en el músculo y el hígado. En el SNC es el mecanismo principal. En el hígado el NH3 va al ciclo de la urea. En el Riñón el NH3 va a eliminar protones formando NH4 + Fuente: Bioquímica 5ª. Ed. Harvey, Ferrier Editorial Lippincott W&W
Metabolismo del Amoníaco Formación de glutamina en el músculo y el hígado. En el SNC es el mecanismo principal. En el hígado el NH3 va al ciclo de la urea. En el Riñón el NH3 va a eliminar protones formando NH4 + Fuente: Bioquímica 5ª. Ed. Harvey, Ferrier Editorial Lippincott W&W
Metabolismo del Amoníaco Formación de glutamina en el músculo y el hígado. En el SNC es el mecanismo principal. En el hígado el NH3 va al ciclo de la urea. En el Riñón el NH3 va a eliminar protones formando NH4 + Fuente: Bioquímica 5ª. Ed. Harvey, Ferrier Editorial Lippincott W&W
Desplazamiento del Nitrógeno El glutamato alimenta 2 procesos: A) produce el a-cetoglutarato es el receptor final del grupo amino, para liberar NH3 B) Facilita la transaminación de oxalacetato para generar aspartato, que puede llevar el segundo NH3 al ciclo de la UREA. Fuente: Bioquímica 5ª. Ed. Harvey, Ferrier Editorial Lippincott W&W
Fuente: Bioquímica 5ª. Ed. Harvey, Ferrier Editorial Lippincott W&W
Fuente: Bioquímica 5ª. Ed. Harvey, Ferrier Editorial Lippincott W&W
SÍNTESIS INTRAMITOCONDRIAL DE CARBAMOIL-FOSFATO Fuente: BIOQUÍMICA de BAYNES et. Al. 3ª. Edición
Ciclo de la urea (mitocondrial) 1- Formación del carbamoilfosfato. Carbamoilfosfato sintetasa I CO2+ NH3+ 2ATP Fuente: Bioquímica 5ª. Ed. Harvey, Ferrier Editorial Lippincott W&W
Ciclo de la urea (mitocondrial) 2- Formación de Citrulina Ornitina transcarbamoilasa L-ornitina + carbamoil-p L-citrulina + Pi Fuente: Bioquímica 5ª. Ed. Harvey, Ferrier Editorial Lippincott W&W
Ciclo de la urea (extramitocondrial) 3- Formación de arginino-succinato Argininosuccinato sintasa L-citrulina + L-aspartato + ATP argininosuccinato + AMP + PPi Fuente: Bioquímica 5ª. Ed. Harvey, Ferrier Editorial Lippincott W&W
Ciclo de la urea (extramitocondrial) 4- Disociación de argininosuccinato Argininosuccinato liasa Argininosuccinato L-arginina + fumarato Fuente: Bioquímica 5ª. Ed. Harvey, Ferrier Editorial Lippincott W&W
Ciclo de la urea (extramitocondrial) 5- Disociación de arginina Arginasa L- arginina + H2O L-ornitina + UREA Acción de la ureasa bacteriana Fuente: Bioquímica 5ª. Ed. Harvey, Ferrier Editorial Lippincott W&W
Se desarrolla en células hepáticas. Una parte es intramitocondrial y la otra parte es en el citoplasma. Los 2 átomos de nitrógeno son dados, uno por amonio y el otro por aspartato. Utiliza 4 enlaces de alta energía de 3 moléculas de ATP. La urea va al torrente sanguíneo y se excreta por el riñón, por lo que el aumento de su concentración en plasma, es un indicador de mal funcionamiento renal.
FUENTES DE LOS ÁTOMOS DE NITRÓGENO PARA EL CICLO DE LA UREA 1 1 2 3 Fuente: BIOQUÍMICA de BAYNES et. Al. 3ª. Edición
CORRELACIÓN ENTRE LOS CICLOS DE KREBS Y DE LA UREA Fuente: BIOQUÍMICA de BAYNES et. Al. 3ª. Edición
T T Arte: Sandy Analy Padilla Paredes
Arte: Sandy Analy Padilla Paredes
REGULACIÓN DEL CICLO DE UREA Aumento de degradación de aá. Aumento de glutamato por transaminación. Aumento de N-acetilglutamato. Aumenta activación de Carbamoil fosfato sintetasa Aumenta velocidad de producción de Urea.
Equilibrio en el Metabolismo de AMONIO Fuente: BIOQUÍMICA de BAYNES et. Al. 3ª. Edición
GRACIAS.