FUNCIONES DE LOS AA - Facultad de Odontologia -...

11/05/2012

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Cátedra de Bioquímica - FOUBA


Unidades básicas para

Péptidos

Proteínas

Precursores de

Oxoácidos

Aminas biógenas

Glucosa

Nucleótidos

Hemo, creatina

Neurotransmisores

Glutamato

Aspartato

Glicina

Molécs. de transporte para

Grupos NH2

FUNCIONES DE LOS AA ???

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FUENTE DE AMINOÁCIDOS

AMINOÁCIDOS

Degradación Síntesis 300 g/día

Digestión

100 g/día

Excreción

100 g/día

PRODUCTOS DE

DESHECHO PROTEÍNAS

DIETA

PROTEÍNAS

ENDÓGENAS


BALANCE NITROGENADO

Permite mantener el equilibrio nitrogenado

del organismo

Adultos normales

Malnutridos

Crecimiento y embarazo

B = I - E

B = 0

B = -

B = +

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DESDE LA NUTRICIÓN

LOS AMINOÁCIDOS PUEDEN SER:

a) ESENCIALES

b) SEMI - ESENCIALES

c) NO ESENCIALES


a) AMINOÁCIDOS ESENCIALES

• Deben estar presentes en la dieta

• No pueden sintetizarse a velocidad suficiente como

para satisfacer las necesidades anabólicas del organismo

ISOLEUCINA

LEUCINA

LISINA

METIONINA

FENILALANINA

TREONINA

TRIPTOFANO

HISTIDINA

VALINA

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b) AMINOÁCIDOS SEMI - ESENCIALES

• El organismo puede sintetizarlos

• Pero no cubren las necesidades incrementadas

en el crecimiento, embarazo y lactancia

TIROSINA

CISTEÍNA

c) AMINOÁCIDOS NO ESENCIALES

• No es necesario incorporarlos con los alimentos

• Pueden sintetizarse a una velocidad acorde con las

necesidades metabólicas


PROTEÍNAS DE LA DIETA

Digestión

Absorción y transporte de aa

desde la luz intestinal hasta el hígado

Metabolismo de los aa en el hígado y

liberación de los productos a circulación

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DIGESTIÓN DE LAS PROTEÍNAS DE LA DIETA

MASTICACIÓN

DESNATURALIZACION (pH ESTÓMAGO)

HIDRÓLISIS (PROTEASAS)


PROTEASAS ó ENZIMAS PROTEOLÍTICAS

ENDOPEPTIDASAS EXDOPEPTIDASAS

Hidrolizan enlaces

peptídicos entre dos aa

situados en el interior

de la cadena peptídica

Hidrolizan enlaces

peptídicos comenzando

por los extremos de la

cadena peptídica

• CARBOXIPEPTIDASAS

• AMINOPEPTIDASAS

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PEPSINA: endopeptidasa

pH óptimo: 1 a 2 (HCl)

Ry : Trp, Fen, Tyr

AA aromáticos

ENZIMAS DEL JUGO GÁSTRICO

PEPSINÓGENO (zimógeno inactivo)

H+

Autocatálisis


TRIPSINA: endopeptidasa

Se activa en el intestino

pH óptimo: 8 a 8.5 (pH intestinal)

Ry : Lys, Arg

AA básicos

ENZIMAS DEL JUGO PANCREÁTICO

TRIPSISINÓGENO (zimógeno inactivo)

Autocatálisis

Enteroquinasa

TRIPSISINA (enz. activa)

+ PEPTIDO

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QUIMOTRIPSINA: endopeptidasa

pH óptimo: 8 a 8.5 (pH intestinal)


QUIMOTRIPSISINÓGENO (zimógeno inactivo)

Tripsina

QUIMOTRIPSISINA (enz. activa)

+ PEPTIDO

Ry : Trp, Fen, Tyr

AA aromáticos


CARBOXIPEPETIDASA: exopeptidasa

Hidroliza uniones peptídicas desde el COOH, liberando el

aa terminal


PROCARBOXIPEPTIDASA

Tripsina

CARBOXIPEPTIDASA

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ELASTASA

Hidroliza la elastina


Tripsina

PROELASTASA (zimógeno inactivo)

ELASTASA (enz. activa)


ENTEROQUINASA: cataliza la transformación de tripsina

ENZIMAS DEL JUGO ENTÉRICO

AMINOPEPTIDASA

TRIPSISINÓGENO (zimógeno inactivo)

Enteroquinasa

TRIPSISINA (enz. activa)

+ PEPTIDO

AMINOPEPTIDASA: exopeptidasa

Hidroliza uniones peptídicas desde el extremo NH2

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DIPEPTIDASAS Y TRIPEPTIDASAS

ENZIMAS DEL JUGO ENTÉRICO

Hidroliza

• DIPÉPTIDOS

• TRIPÉPTIDOS

↓% no se degrada hasta

llegar al enterocito donde

se escinden en aa por

peptidasas intracelulares


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PROTEÍNAS

DE LA DIETA

DIGESTIÓN

Endo y exopeptidasas

Di y tripeptidasas

ABSORCIÓN

TRANSPORTE

METABOLISMO


a) A nivel intestinal

b) A nivel de los tejidos

ABSORCIÓN DE AMINOÁCIDOS

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a) A nivel intestinal


Ingresan a favor del gradiente de concentración

Tres sistemas de transporte para

a) Aminoácidos neutros

b) Aminoácidos aniónicos

c) Aminoácidos catiónicos

b) A nivel de los tejidos

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ORIGEN Y DESTINO DE LOS AMINOÁCIDOS


METABOLISMO DE LOS AMINOÁCIDOS

AA

α-NH2 Urea

Glutamina

Esqueleto

carbonado

Acetil~CoA

Acetoacetil~CoA

Piruvato

Intermed del CAT (α-cetoglutarato,

oxalacetato,

succinil~CoA, fumarato)

C. cetónicos

Ác. grasos

Glucosa

Ác. grasos

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CATABOLISMO DE LOS AMINOÁCIDOS

Pérdida del α-NH2 Pérdida del α-COOH

Transaminación

Desaminación

Decarboxilación

oxidativa No oxidativa

L- AA oxidasa

Glutámico

deshidrogenasa


TRANSAMINACIÓN

Transferencia reversible de un grupo amino de un aa

a un α-cetoácido

Catalizada por transaminasas o aminotransferasas

(requiere fosfato de piridoxal como cofactor)

El aa se convierte en cetoácido y el cetoácido en el

aa correspondiente

EL GRUPO AMINO SE TRANSFIERE NO SE ELIMINA

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TRANSAMINACIÓN


El α-cetoácido

aceptor más común

α-cetoglutarato

El α-aa que se forma

con más frecuencia

glutamato

Glutámico transaminasa

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OTROS CETOÁCIDOS ACEPTORES:


DESAMINACIÓN

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DESAMINACIÓN


• Localización: matriz mitocondrial del

hepatocito

• REGULACIÓN ALOSTÉRICA:

- Inhibidores: GTP y ATP

- Activadores: GDP y ADP

• NADH: reoxidación en la cadena

respiratoria

• Utiliza NAD ó NADP como cofactor

• La mayoría del NH3 producido en el

organismo se genera por esta reacción

DESAMINACIÓN OXIDATIVA

a) Glutamato deshidrogenasa

Glutamato

deshidrogenasa

NAD+

NADH +H+

Glutamato

α - Cetoglutarato

NH4+

H2O

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DESAMINACIÓN OXIDATIVA

b) L-aminoácido oxidasa


H2O

Deshidratasas

Para AA que tienen

un grupo –OH en el

Cβ como Serina y

Treonina

Serina Piruvato

NH4+

DESAMINACIÓN NO OXIDATIVA

a) Deshidratasas

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DESTINO FINAL DEL GRUPO AMINO DE LOS AMINOÁCIDOS


DESCARBOXILACIÓN

Decarboxilasas

Glutamato Ácido

γ-aminobutírico

(amina biógena)

CO2

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DESCARBOXILASAS FUNCIONALMENTE

IMPORTANTES


DESTINO DEL ESQUELETO CARBONADO

DE LOS AMINOÁCIDOS

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SINTESIS DE CUERPOS CETONICOS

AMINOACIDOS CETOGENICOS

AMINOACIDOS GLUCOGENICOS

DESTINO DEL ESQUELETO

CARBONADO DE LOS AA


FENILCETONURIA

Fenilalanina

Tirosina

Ác. fumárico Glucosa

Acetoacetil~CoA

Ác. fenilpirúvico (cetoácido de eliminación

urinaria) Hidroxilasa

Fenilpirúvico durante

la infancia provoca

retraso mental severo

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DESTINO DEL IÓN AMONIO

El NH3 se genera por:

Glutamato

deshidrogenasa

NAD+

(NADP+)

Glutamato α - Cetoglutarato

NADH + H+

(NADPH + H+)

NH4+

H2O

Reacción REVERSIBLE

Recordamos Metabolito tóxico


¿POR QUÉ ES TÓXICO?

Glutamato

deshidrogenasa

NAD+


NADH + H+

NH4+

H2O

Aminación reductiva

NH4+

La disponibilidad

de α-cetoglutarato

Interfiere con la

producción de ATP

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INTOXICACIÓN POR NH4+

Provoca

Visión borrosa

Temblores

Habla incoherente

Coma

Muerte


¿CÓMO SE NEUTRALIZA EL NH3?

Mediante la:

a) Síntesis de urea

b) Síntesis de glutamina

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a) SÍNTESIS DE UREA

Glutamato

deshidrogenasa

NAD+

(NADP+)


NADH + H+

(NADPH + H+)

NH4+

H2O

UREA


UREA

Se sintetiza en

el hígado

Molécula neutra y

no tóxica

Elimina dos

moléculas de NH4+

Se excreta por

orina

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CICLO DE LA UREA

FASES

Mitocondrial

Citoplasmática


CICLO DE LA UREA: en la mitocondria

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CICLO DE LA UREA: en el citoplasma


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REGULACIÓN DE LA UREOGÉNESIS

1. A largo plazo

2. A corto plazo


1. A largo plazo

Dieta rica en proteínas

Actividad enzimática

del ciclo

Excresión urinaria

de urea

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2. A corto plazo: regulación alostérica


SINTESIS DEL MODULADOR POSITIVO DEL CICLO

DE LA UREA

N - Acetilglutamato

Acetil~CoA

Arginina

N-Acetilglutamato

sintetasa Glutamato

+

Indica disponibilidad de acetil~CoA, glutamato

y arginina que aportan intermediarios o energía

al c. de la Urea

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EL CICLO DE LA UREA LIGADO AL

CICLO DE KREBS


DESTINO DEL FUMARATO

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a) SÍNTESIS DE GLUTAMINA

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DEGRADACIÓN DE GLUTAMINA


CICLO GLUTAMINA SINTETASA - GLUTAMINASA

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CICLO GLUTAMINA SINTETASA – GLUTAMINASA

EN RIÑÓN


DESTINO DE LA GLUTAMINA EN EL RIÑÓN

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