Metabolismo de Los Aminoacidos
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METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOS SINTESIS
METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSSINTESIS DE LOS AMINOACIDOS
Aminocidos funciones:
a. b.
Sntesis de protenas. Fuente principal de los tomos de nitrgeno que se requieren en diversas rutas de reaccin de sntesis.
c.
Esqueletos carbonados (las partes no nitrogenadas). Son una fuente de energa Precursores de varias rutas de reaccin.
METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOS SINTESIS DE LOS AMINOACIDOS
Reserva de aminocidos : las molculas de aminocidos de disposicin inmediata para su uso en los procesos metablicos proceden de: Degradacin de las protenas del alimento. Degradacin de las protenas de los tejidos. Dependiendo de las necesidades metablicas se sintetizan determinados aminocidos o se nter convierten y luego se transportan a los tejidos en los que se utilizan.
a. b.
METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOS SINTESIS DE LOS AMINOACIDOS
Equilibrio nitrogenado; cuando la ingestin de nitrgeno (principalmente aminocidos) es igual a la perdida de nitrgeno (adultos sanos). Balance positivo de nitrgeno; la ingestin de nitrgeno es mayor que las perdidas.- se retiene el exceso de nitrgeno debido a la cantidad de protenas tisulares que se sintetizan supera a la cantidad que se degrada (nios que crecen, mujeres embarazadas, pacientes que se recuperan). Balance negativo de nitrgeno; no se puede sustituir las perdidas de nitrgeno con las Fuentes alimenticias.- ejemplo: (el kwashiorkor) forma de desnutricin que produce una ingestin insuficiente y prolongada de protenas.
METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOS TRANSPORTE AL INTERIOR DE LA CELULA a. b.
c.
d.
Intervencin de protenas transportadoras de membrana (mamferos). Especificidad para los aminocidos que transportan. Proceso de transporte ligado al movimiento de Na+ a travs de la membrana plasmtica (gradiente que crea el transporte activo de Na+ puede mover molculas a travs de la membrana). Sistemas de transporte independiente de Na+ son responsables del transporte de aminocidos a travs de la porcin de la membrana plasmtica de los enterocitos en contacto con los vasos sanguneos. El ciclo de alfa - glutmilo ayuda a transportar algunos aminocidos al interior de tejidos especficos (cerebro, intestino y rin).
METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOS SINTESIS DE LOS AMINOACIDOS
Aminocidos dentro de la clula, sus grupos amino pueden utilizarse para las reacciones de sntesis. mediante dos reacciones:
a.
Reacciones de transaminacion Los grupos amino se transfieren desde un alfa-aminocido a un alfa-cetoacido.Aminacion reductora ;el NH4+ o el nitrgeno amida de la glutamina a la asparagina se utilizan para suministrar el grupo amino o el nitrgeno amida de determinado aminocido.
b.
METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSSINTESIS DE LOS AMINOACIDOS TRANSAMINACION
Aminotransferasas.- enzimas localizadas en el citoplasma o en las mitocondrias (eucariotas). Especificidad (tipos) ; La del alfa aminoacido, que dona el grupo alfa - amino. La del alfa cetoacido, que acepta el grupo alfa amino. Varan de acuerdo con el tipo de aminocidos que unen. La mayora utilizan glutamato como donador del grupo amino.
a. b.
METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOS SINTESIS DE AMINOACIDOS TRANSAMINACION
Alfa cetoglutarato / glutamato.- papel estrategico (intermediario del ciclo importante en el metabolismo de del acido citrico aminoacidos y en el metabolismo general Oxalacetato / aspartato.- participa en la etiminacin del nitrgeno en el ciclo de la urea. Piruvato / alanina.- ciclo de la alanina Alfa cetoglutarato y oxaloacetato( intermediario del ciclo del acido citrico) las reacciones de transaminacion mecanismo importante para satisfacer los requerimientos energeticos de las celulas.
METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOS SINTESIS DE LOS AMINOACIDOS TRANSAMINACION
Requieren la coenzima piridoxal 5 fosfato (PLP)que procede de la piridoxina (vitamina B6). PLP.- forma activa de la vitamina B6 Participa en otras reacciones; Racemificaciones (reacciones en las que se forman mezclas de aminocidos L y D). Descarboxilaciones. Modificaciones de la cadena lateral.
a.
b. c.
METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOS SINTESIS DE LOS AMINOACIDOS TRANSAMINACION1. Formacin de una base de Schiff
entre el PLP y el grupo alfa amino de un alfa aminoacido.
El PLP se une al lugar activo de la enzima mediante infracciones no covalentes y una base de Schiff (aldimina) formada por la condensacin del grupo aldehdo del PLP y el grupo amino de un residuo aminocido. Los aminocidos sustrato se unen al PLP por el grupo alfa amino en una reaccion de intercambio de imina.
METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOS SINTESIS DE LOS AMINOACIDOS TRANSAMINACION2.
Cuando se elimina el tomo de hidrogeno alfa por una base general en el lugar activo de la enzima se forma carbanion y luego se estabiliza por resonancia mediante la nterconversin a un intermediario quinoide.
METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOS SINTESIS DE LOS AMINOACIDOS TRANSAMINACION3.
Luego uno de los tres enlaces del tomo de carbono alfa se rompe selectivamente en los lugares activos de cada tipo de enzimas dependiente de PLP.Rotura del enlace 2 (transaminacion) desprotonacion inicial del carbono alfa del donador del grupo amino. Rotura del enlace 3 (raceminacion o eliminacin).
a.
b.
c.
Rotura del enlace 1 (no se produce la desprotoracion inicial y tiene lugar a una descarboxilacion).
METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOS TRANSAMINACION4. Con la cesin de un protn por un cido general y una hidrlisis posterior se libera desde la enzima el alfa cetoacido recien formado. Esta alfa cetoacido se
convierte en un producto alfaaminoacido al invertirse el proceso de reaccion.
METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOS TRANSAMINACION
Reaccin de transaminacion; reaccin bimolecular ping pong el primer sustrato debe dejar el lugar activo antes que entre el segundo. Son reversibles. Es posible sintetizar todos los aminocidos. No existe sntesis neta de un aminocido si el organismo no sintetiza su alfa cetoacido precursor de forma independiente. No existe en las clulas animales las rutas de reaccin para sintetizar; fenil piruvato, el alfa ceto Beta hidroxibutirato y el imidazol piruvato deben proporcionarse en la alimentacion; fenil alanina, treonina y la histidina. Rutas de Novo.- son las rutas de reaccin que sintetizan los aminocidos a partir de intermediarios metablicos; no solo por transaminacion.
METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOS SINTESIS DE LOS AMINOACIDOSINCORPORACION DIRECTA DE LOS IONES AMONIO A LAS MOLECULAS ORGANICAS
Incorporacin de los iones amonio en los aminocidos
medios:1. 2.
Aminacion reductora de alfa cetoacidos Formacin de los amidas del cido aspartico y del cido glutmico con la consiguiente transferencia del nitrgeno amida para formar otros aminocidos.
METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOS SINTESIS DE LOS AMINOACIDOS AMINACION REDUCTORA
Aminacion directa del alfa cetoglutarato; Catalizado por la enzima; glutamato deshidrogenasa (mitocondrias y citoplasma eucaritas y bacterias). Glutamato deshidrogenasa en los eucariotas permite la produccin de NH4+ como preparacin de eliminacin de nitrgeno. En el exceso de amoniaco la reaccin se lleva a la sntesis de glutamato.
METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOS SINTESIS DE AMINOACIDOS FORMACION DE AMIDAS Los iones amonio se
incorporan en metabolitos celulares mediante la formacin de glutamina (amida del glutamato). Cerebro; glutamina
sintasa. Vegetales; glutamina
sintasa y la glutamato sintasa.
METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOS SINTESIS DE LOS AMINOACIDOS
Cada miembro de los aminocidos se sintetiza mediante una ruta nica.Caracterstica comn; el esqueleto carbonado de cada aminocido procede de intermediarios metablicos de fcil disposicin. Intermediarios metablicos de aminocidos no esenciales: Glicerato 3 fosfato. Piruvato. Alfa cetoglutarato. Oxalacetato. La tinosina se sintetiza a partir de la fenilalanina (aminocido esencial).
a. b. c. d.
METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOS SINTESIS DE LOS AMINOACIDOS FAMILIAS
De acuerdo a la semejanza de las rutas de sntesis. Familia del glutamato. Familia de la serina. Familia del aspartato. Familia del piruvato. Familia de los aromticos Familia de la histidina
A. B. C. D. E. F.
METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOS SINTESIS DE LOS AMINOACIDOS FAMILIA DEL GLUTAMATO Comprende:A. Glutamato. B. Glutamina. C. Prolina. D. Arginina.
METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOS SINTESIS DE LOS AMINOACIDOS FAMILIA DEL GLUTAMATOGlutamato
a. b.
Alfa cetoglutarato puede convertirse en glutamato mediante: Reacciones de aminacion reductora. Transaminacion. La transaminacion; funcin esencial en la sntesis de la manera de molculas de glutamato.
METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOS FAMILIA DEL GLUTAMATO 1. 2. 3. 4.
Glutamato: Componente de protenas Precursor de aminocidos Neurotransmisor excitador Precursor del GABA ( cido alfa amino butirico) por descarboxilacion
METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOS SINTESIS DE AMINOACIDOS FAMILIA DEL GLUTANATO
Conversin del glutamato en glutamina. Cataliza la enzima glutamina sintasa. Tejidos; hgado, cerebro, rin, msculo e intestino. Aminocidos ramificados: fuente importante de los grupos amino en la sntesis de glutamina. Glutamina funciones: Sntesis proteica Donador del grupo amino en reacciones de biosntesis; Sntesis de purinas. Sntesis de pirimidinas. Amino azucares. Almacenamiento y transporte de NH4+ Rin e intestino; fuente de energa.
a. b. c. d.
METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOS SINTESIS DE AMINOACIDOS FAMILIA DEL GLUTAMATOLa prolina es un derivado cclico del glutamato (3 pasos).a.
Gamma glutamil fosfato se reduce a glutamato gamma semialdehido por fosforilacion del glutamato.- cataliza la gamma glutamil quinasa. Ciclacion del glutamato-gammasemialdehido para formar pirrolina5-carboxilato ( ciclacion espontnea ) La pirrolina-5-carboxilato se reduce a prolina por la pirrolina-5carboxilato reductasa la prolina puede sintetizarse de la ornitina un intermediario del ciclo de la urea
a.
a.
METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOS SINTESIS DE AMINOACIDOS FAMILIA DEL GLUTAMATO
Arginina; su precursor es el glutamato Su sntesis comienza con la acetilacion del grupo alfa-amino del glutamato El N-acetil-glutamato se convierte en ornitina La ornitina se convierte en arginina (ciclo de la urea)
A.
B.
C.
METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOS SINTESIS DE AMINOACIDOS FAMILIA DE LA SERINA 1. 2.
Comprende: Serina Glicina Cisteina Obtienen su esqueleto carbonado a partir del intermediario glicolitico; glicerato 3-fosfato
3.
METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOS SINTESIS DE LOS AMINOACIDOS FAMILIA DE LA SERINA
La serina: Sntesis directa desde el glicerato-3-fosfato Reacciones de deshidrogenacion, transaminacion e hidrlisis Precursora de la ; Etanolamina esfingosina
A. B.
METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOS SINTESIS DE LOS AMINOACIDOS FAMILIA DE LA SERINA Conversin de serina en
glicina ( fuente principal) Reaccin nica catalizada por
la serina hidroximetiltransferasa ( requiere de piridoxal fosfato) Otra fuente de glicina ; colina Glicina; neurotransmisor
inhibidor del sistema nervioso central Serina y glicina; rutas de
biosntesis de un carbono
METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOS SINTESIS DE AMINOACIDOS FAMILIA DE LA SERINA
Cisteina ; su esqueleto carbonado proviene de la serina Enzimas involucradas en la conversin de serina a cisteina; Cistationina-sintasa Gamma-cistationasa
a. b.
Requiere piridoxal-fosfatoMetabolismo del azufre
METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOS SINTESIS DE AMINOACIDOS FAMILIA DEL ASPARTATO
Comprende;
A. Aspartato B. Asparagina C. Lisina D. Metionina E. Treonina
METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOS SINTESIS DE AMINOACIDOS FAMILIA DEL ASPARTATO
Aspartato ; se forma a partir del oxaloacetato en una reaccin de transaminacion La aspartato transaminasa ( AST ) conocida como glutmico oxalacetico transaminasa :GOT, es la transaminasa mas activa Funciones: Fuente de nitrgeno (formacin de urea) Intermediario del ciclo del cido fumarato Precursor de nucletido
a. b. c.
Sntesis de los otros miembros de
METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOS SINTESIS DE LOS AMINOACIDOS FAMILIA DEL ASPARTATO
la familia del aspartato La inicia la aspartatoquinasa
(aspartoquinasa), requiere de ATP y fosfrila el grupo carboxilo de la cadena lateral El aspartato-beta-simialdehido
producto de la reduccin del Beta-aspartilfosfato; representa un punto de ramificacin importante en la sntesis de aminocidos en vegetales y animales El aspartato-beta-semialdehido es
el precursor de la lisina ( cido dihidropicolinico) metionina y treonina (hemoserina)
METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOS SINTESIS DE AMINOACIDOS FAMILIA DEL PIRUVATO
Comprende ;
A. Alanina B. Valina C. Leucina D. isoleucina
METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOS SINTESIS DE AMINOACIDOS FAMILIA DEL PIRUVATO La alanina se sintetiza a
partir del piruvato en un nico paso Enzima que cataliza la
reaccin alanina aminotransferasa (citoplsmica y mitocondrial) El ciclo de la alanina
contribuye al mantenimiento de la glucosa sangunea
METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOS SINTESIS DE AMINOACIDOS FAMILIA DEL PIRUVATO
Sntesis de valina y leucina Comienza con la condensacin de piruvato con hidroxietil-TPP ( un producto de descarboxilacion de un intermediario piruvatopirofosfato de tiamina) catalizado por la cido acetohidroxi-sintasa El producto de la reaccin ; alfa cetoisovalerato es el precursor de :
A. B.
L-leucina L-valina
METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOS SINTESIS DE AMINOACIDOS FAMILIA DEL PIRUVATO Sntesis de isoleucina ; Participa ;
el hidroxietil-TPP que se condensa con el alfacetobutirato ( procedente de la L-treonina) Se forma ;
alfa-ceto-alfahidroxibutirato que es el precursor de la isoleucina
METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOS SINTESIS DE AMINOACIDOS FAMILIA AROMATICA
Comprende ;
A. Fenilalanina B. Tirosina C. triptofano
METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOS SINTESIS DE AMINOACIDOS FAMILIA AROMATICA El anillo bencnico de los
aminocidos aromticos se forma por la ruta del SIKIMATO Los carbonos del anillo
bencnico proceden de la eritrosa-4-fosfato y el fosfoenilpiruvato (PRPP)(cadena lateral) La condensacin de estas
molculas da el 2-ceto-3desoxi-arabinoheptulosonato7-fosfato molcula que se convierte en corismato
METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOS SINTESIS DE AMINOACIDOS FAMILIA AROMATICAo o 1. a. b. 2. a. 3. a. b. c.
El corismato ( intermediario de la ruta del SIKIMATO) Punto de ramificacin en la sntesis de varios compuestos aromticos ; Prefenato ; precursor de Fenilalanina Tirosina Antranilato; precursor de; Triptofano cido-4-hidroxibenzoico; precursor de Ubiquinonas Sntesis de plastoquinona tocoferoles
METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOS FAMILIA AROMATICA
Triptofano ;es el
precursor de la serotonina Varias clulas dentro del sistema nervioso central Tubo digestivo Plaquetas sanguneas mastocitos
METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOS FAMILIA AROMATICA
Tirosina :las catecolaminas (derivados)
Dopamina b. Noradrenalina c. adrenalinaa.
METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOS SINTESIS DE AMINOACIDOS FAMILIA DE LA HISTIDINA A. B. C.
Histidina se forma a partir de tres molculas; Fosforribosilpirofosfato (PRPP) cinco carbonos ATP ( anillo de adenina; un nitrgeno y un carbono) Glutamina (un nitrgeno) La sntesis comienza con la condensacin del PRPP con el ATP para formar fosforribosil- AMP Transferencia del grupo amino de la glutamina al fosforribosil-AMP, para formar: Imidazol-glicerol-fosfato ( precursor de histidina) 5-fosforribosil-4-carboxamida-5-aminoimidazol ( sntesis de purinas)
A. B.
METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOS FAMILIA DE LA HISTIDINA
Histidina : precursor de la histamina Mediador de reacciones alrgicas Estimulador de la produccin de cido gstrico Neurotransmisor enceflico
1. 2.
3.