lic. nutriciÓn – analista biolÓgico qca. biolÓgica bolilla 8 metabolismo de proteÍnas y...

LIC. NUTRICIÓN – ANALISTA BIOLÓGICOLIC. NUTRICIÓN – ANALISTA BIOLÓGICO QCA. BIOLÓGICA QCA. BIOLÓGICA

Bolilla 8Bolilla 8

METABOLISMO DE PROTEÍNAS Y AMINOÁCIDOS- Digestión de proteínas y Absorción de aminoácidos. - Metabolismo de aminoácidos- Degradación y eliminación de Nitrógeno: Reacciones de Transaminación, Desaminación oxidativa del Glutamato, Desaminación No oxidativa.- Ciclo de la Urea. - Catabolismo del esqueleto carbonado: Aminoácidos Glucogénicos y Cetogénicos.- Funciones precursoras de los Aminoácidos.

α - cetoácidos amoníaco

DEGRADACIÓN DE DEGRADACIÓN DE AMINOÁCIDOSAMINOÁCIDOS

¿Mediante qué ¿Mediante qué procesos ocurre?procesos ocurre?

Esqueletos carbonadosUrea

OrinaGlucosa Cuerpos

cetónicos

Acetil-CoA, Ciclo de Krebs

CO2 + H2O + ATPCO2 + H2O + ATP

¿Qué proporción de ¿Qué proporción de la necesidad energéticala necesidad energética

cubre?cubre?

10% del total10% del total

(90% restante(90% restantelo proveenlo proveen

Hidratos de C yHidratos de C yLípidos) Lípidos)

Repasemos…..

AMINOACIDOS CETOGENICOS Y GLUCOGENICOS

¿En qué se pueden convertir los esqueletos carbonados de los

Aminoácidos?

• Aminoácidos Glucogénicos: Los esqueletos carbonados pueden utilizarse para la síntesis de glucosa glucosa por gluconeogénesis (Aspártico, Alanina)

• Aminoácidos Cetogénicos: Los esqueletos carbonados pueden ser convertidos en cuerpos cetónicos cuerpos cetónicos (Leucina y Lisina)

• Aminoácidos glucogénicos y cetogénicosglucogénicos y cetogénicos: Fenilalanina, Fenilalanina, Tirosina, TriptofanoTirosina, Triptofano

RUTAS DE DEGRADACION DE LOS CARBONOS PROVENIENTES DE AMINOÁCIDOS

• Se producen 6 productos diferentes:- ACETIL-CoA- PIRUVATO- OXALACETATO -CETOGLUTARATO- SUCCINIL-CoA- FUMARATO

GLUCONEOGENESIS

TODOS LOS CARBONOS DE LOS AMINOÁCIDOS PUEDEN DEGRADARSE A CO2 EN EL CICLO DE KREBS

• Algunos aminoácidos cuando se degradan dan más de un producto:

TREONINA

TRIPTOFANO

FENILALANINA

TIROSINA

ISOLEUCINA

Acetoacetil-CoA y Fumarato

Piruvato, Acetil-CoA, Acetoacetil-CoA

Acetil-CoA, Succinil-CoA

Piruvato, Acetil-CoA, Succinil-CoA

COFACTORES UTILIZADOS EN REACCIONES DE DEGRADACION DE ESQUELETOS CARBONADOS

• TETRAHIDROFOLATO (FH4): Transferencia de unidades de un carbono (metilo, formilo, metileno, etc.)

• S-ADENOSILMETIONINA (SAM): Transferencia de metilos.

• TETRAHIDROBIOPTERINA (BH4): Transportador de electrones

Destino del Destino del esqueleto esqueleto

carbonado de loscarbonado de los AminoácidosAminoácidos

TreoninaTreonina TreoninaTreonina

TreoninaTreonina

Serina deshidratasa

AMINOACIDOS QUE FORMAN PIRUVATOAMINOACIDOS QUE FORMAN PIRUVATO

TREONINA

TRIPTOFANO

ALANINA

GLICINAACETALDEHIDO

SERINA

CISTEINA

PIRUVATO ACETIL-CoA

Treonina aldolasa

Serina OH-metil transferasa

ALT ó GPT

PDH

N5N10-Met FH4

FH4

PPL PPL

ACETO

ACETILCoA

2 pasos

PPL

Oxidación y transaminación

AcetatoALDHALDH

FAD+FADH2

Acetil-CoA

AcetatoAcetatotioquinasatioquinasa

CoA-SH + ATP

ADP

TreoninaTreonina

Glicina

Serina

PiruvatoPiruvato

Acetil-CoAAcetil-CoA

DEGRADACIÓN DEGRADACIÓN

DEDE

TreoninaTreonina

GlicinaGlicina

SerinaSerina

Destino del Destino del esqueleto esqueleto

carbonado de loscarbonado de los AminoácidosAminoácidos

AMINOACIDOS QUE RINDEN OXALACETATOAMINOACIDOS QUE RINDEN OXALACETATO

ASPARTATO

ASPARRAGINA

OXALACETATO

Asparraginasa

GOT

NH4+

H2O

PLP

-cetoglutarato Glutamato

AsparaginasaAsparaginasa

Aspartato Aspartato aminotransferasa aminotransferasa

o GOTo GOT

OxalacetatoOxalacetato

Asparagina

Aspartato

alfa-Cetoglutarato

Glutamato

Destino del Destino del esqueleto esqueleto

carbonado de loscarbonado de los AminoácidosAminoácidos

Metabolismo de la Fenilalanina y Tirosina

• Los dos aminoácidos se degradan por la misma vía y dan lugar a fumarato y acetoacetato

• A partir de Fenilalanina se forma tirosina por ello se la considera aminoácido esencial

• Fenilalanina también puede transaminar para dar los cetoácidos fenilpirúvico y fenilláctico (vía poco activa)

4 etapas

FenilalaninaFenilalaninahidroxilasahidroxilasa

H4BO2

TransaminaciónDescarboxilaciónOxidaciónHidrólisis

TioquinasaTioquinasa

FenilalaninaFenilalanina

TirosinaTirosina

FumaratoFumarato

Acetoacetil-CoAAcetoacetil-CoA

Acetil-CoAAcetil-CoA

AcetoacetatoAcetoacetato

FenilcetonuriaFenilcetonuria

AminotransferasaPLP

Fenilpirúvico

Alanina Piruvato

Reacción de la Fenilalanina Hidroxilasa

Fenilalanina hidroxilasa

Dihidropterina reductasa

Oxigenasa de función mixta: -OH y H2O

NADPH + H+

FENILALANINA TIROSINA

H4-biopterina

NADP+

H2-biopterina

Reaccion de transaminación de Fenilalanina

• Segunda ruta del metabolismo de fenilalanina, muy poco utilizada.

Fenilalanina + Piruvato Fenilpiruvato + Alanina

Fenilacetato Fenilactato

PLP

aminotransferasa

CO2

O=

FenilcetonuriaFenilcetonuria

• Si el trastorno se detecta a tiempo puede evitarse el daño cerebral administrando una dieta con bajo contenido de fenilalanina y abundante contenido en tirosina.

• Es común encontrar alimentos que alertan sobre el no consumo para fenilcetonúricos, por ejemplo, los que contienen como edulcorante el ASPARTAMO, un dipéptido de fenilalanina y aspartato que cuando se hidroliza en el tracto digestivo libera fenilalanina.

DEGRADACION DE TIROSINA

Tirosina

Acido homogentísico

1,2-dioxigenasa

ALCAPTONA

ORINA MARRON OSCURO

FENILALANINA

FUMARATO + ACETOACETATO

ALCAPTONURIA

•1859: SE OBSERVA QUE LA ORINA DE LOS ENFERMOS SE PONIA OSCURA CUANDO SE DEJABA AL AIRE

•SE LLAMA A LA SUSTANCIA : ALCAPTONA

•FINALMENTE SE IDENTIFICA EL ÁC. HOMOGENTÍSICO

•LA ENZIMA DEFICIENTE ES : HOMOGENTÍSICO OXIDASA

AMINOACIDOS COMO PRECURSORES EN LA BIOSINTESIS DE AMINOACIDOS COMO PRECURSORES EN LA BIOSINTESIS DE AMINAS BIOLOGICASAMINAS BIOLOGICAS

• Muchas de las aminas biológicas formadas por descarboxilación de algunos aminoácidos son sustancias de importancia funcional

• Para este proceso de síntesis el organismo utiliza piridoxalfosfato (PLP) como coenzima

PROBLEMA N° 10

AMINAS DE IMPORTANCIA BIOLÓGICA

• Histamina, Tiramina, Triptamina.• Acido -aminobutirico (GABA)• Catecolaminas (Dopamina, Noradrenalina y

Adrenalina)• Hormonas Tiroideas• Melatonina• Serotonina• Creatina

SINTESIS DE ALGUNAS AMINAS DE IMPORTANCIA BIOLÓGICASINTESIS DE ALGUNAS AMINAS DE IMPORTANCIA BIOLÓGICA

HistidinaHistamina

COCO22

Tiramina

Triptamina

Glutamato

GABA

Triptofano

TirosinaDescarboxilasaDescarboxilasa

(PLP)(PLP)

La Histamina posee acción vasodilatadora, disminuye la presión sanguínea, colabora en la constricción de los bronquiolos, estimula la producción de HCl y estimula la pepsina en estómago, se libera bruscamente en respuesta al ingreso de sustancias alergenas

en los tejidos

Tiramina y triptamina son sustancias vasoconstrictoras

El Acido γ-aminobutírico (GABA) es un compuesto funcionalmente muy importante es un intermediario químico regulador de la actividad neuronal es inhibidor de la transmisión del impulso nervioso

Biosíntesis de Glutatión(animales, plantas, bacterias)

GlutamatoGlutamato CisteínaCisteína GlicinaGlicina

Glutatión Glutatión

Glutatión (GSH)Amortiguador de óxido-reducciónColabora en mantener reducidos

los –SH de las proteínasElimina peróxidos tóxicos

en condiciones aeróbicas

AMINOÁCIDOS PRECURSORES DE AMINAS AMINOÁCIDOS PRECURSORES DE AMINAS DE IMPORTANCIA BIOLÓGICADE IMPORTANCIA BIOLÓGICA

AMINOÁCIDOS PRECURSORES DE COMPUESTOS AMINADOSAMINOÁCIDOS PRECURSORES DE COMPUESTOS AMINADOSDE IMPORTANCIA BIOLÓGICADE IMPORTANCIA BIOLÓGICA

Aminoácidos precursores del núcleo de purina(Nucleótidos de Purina)

AMINOÁCIDOS PRECURSORES DE AMINAS AMINOÁCIDOS PRECURSORES DE AMINAS DE IMPORTANCIA BIOLÓGICADE IMPORTANCIA BIOLÓGICA

TirosinaTirosina

Melanina

Hormonas Tiroideas:Triiodo-tironina (T3)Tiroxina (T4)

TirosinaTirosina

AMINOÁCIDOS PRECURSORES DE AMINAS AMINOÁCIDOS PRECURSORES DE AMINAS DE IMPORTANCIA BIOLÓGICADE IMPORTANCIA BIOLÓGICA

SINTESIS DE ALGUNAS AMINAS DE IMPORTANCIA BIOLÓGICASINTESIS DE ALGUNAS AMINAS DE IMPORTANCIA BIOLÓGICA

Las catecolaminas, Dopamina, Noradrenalina y Adrenalina

se producen en el sistema nervioso y en la medula adrenalson vasoconstrictores en algunos tejidos y vasodilatadores en otros aumentan la frecuencia cardíaca son relajantes del músculo bronquial estimulan la glucógenolisis en músculo estimulan la lipólisis en tejido adiposo

FUNCIONES PRECURSORAS DE LOS AMINOACIDOSFUNCIONES PRECURSORAS DE LOS AMINOACIDOS

• GLICINA: Purinas, Hemo, Glutatión• SERINA: Derivados de folato, esfingosina.• METIONINA: SAM• GLUTAMINA y GLUTAMATO: GABA• FENILALANINA y TIROSINA: Catecolaminas• TIROSINA: Tiramina, Melanina, Hormonas tiroideas.• TRIPTOFANO: Serotonina, Triptamina, Melatonina, Acido nicotínico..• ARGININA: Oxido Nítrico• SERINA Y METIONINA: Acetilcolina• HISTIDINA: Histamina.• ARGININA, GLICINA Y METIONINA: Creatina

COFACTORES UTILIZADOS EN REACCIONES DE DEGRADACION DE ESQUELETOS CARBONADOS

• TETRAHIDROFOLATO (FH4): Transferencia de unidades de un carbono (metilo, formilo, metileno, etc.)

• S-ADENOSILMETIONINA (SAM): Transferencia de metilos.

• TETRAHIDROBIOPTERINA (BH4): Transportador de electrones

UTILIZACION DE METILOS DE METIONINA EN REACCIONES DE SINTESIS

• Creatina

• Colina

• Adrenalina

• ARN metilado

FORMACION DE S-ADENOSIL METIONINA (SAM ó AdoMet)

METIONINA

PPAL DONANTE DE METILOS

METIONINA

HOMOCISTEÍNA

CH3 SÍNTESIS DE COMPUESTOS DE IMPORTANCIA BIOLÓGICA

Acción de Vit B12 sobre transporte de grupos metilos

Metil-FH4

FH4B12

Bibliografia Bibliografia

1- BLANCO A., “Química Biológica”, Ed. El Ateneo, 8a edic., Bs. As. (2007).2- LEHNINGER, A.L., "Principios de Bioquímica", Ed. Omega, 4ª ed. (2008).3- Docentes de Química Biológica, “QUIMICA BIOLOGICA Orientada a Ciencias de los Alimentos”, Nueva Editorial Universitaria de la Universidad Nacional de San Luis.4- LIM M.Y., “ Lo esencial en Metabolismo y Nutrición”, Ed. Elsevier, 3ra. ed., Barcelona (2010).