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ELIMINACION DEL AMONIACO
• AMONIOTELICOS: Especies acuáticas como peces óseos.
• URICOTELICOS: Aves y reptiles
• UREOTELICOS: Animales terrestres
NH3
Acido úrico
Urea
En el hombre:Urea compuesto no tóxico y muy soluble. A nivel renal parte del amoníaco se excreta como ión amonio siendo muy importante este mecanismo para el mantenimiento del equilibrio ácido-base.
• Además del amoníaco formado en los tejidos, una cantidad considerable es producida por las bacterias intestinales a partir de las proteínas de la dieta .
• Este amoníaco se absorbe y pasa a la sangre portal.
• Normalmente el hígado elimina el amoníaco de la sangre portal, de tal manera que la sangre periférica está exenta del mismo.
• Esto es esencial ya que cantidades muy pequeñas de amoníaco son tóxicas para el SNC, produciendo temblor, visión borrosa y en los casos mas graves, coma y muerte.
• Por un mecanismo cíclico, el AMONÍACO resultante de la desaminación oxidativa del glutamato (proceso que ocurre en casi todos los tejidos), se convierte en el hígado en UREA que luego por vía sanguínea llega a los riñones y se excreta por orina.
TOXICIDAD DEL AMONIACO• A NIVEL CEREBRAL
[NH4+] : revierte la reacción de la glutamato deshidrogenasa
[-cetoglutarato]
[ATP]
Valores normales: 5-10 M de NH3 en sangre
Inhibición del CK
Transporte de los grupos aminos de los aminoácidos
•El amoníaco producido permanentemente en los tejidos, es transportado hacia el hígado bajo la forma de un compuesto, no tóxico, la GLUTAMINA, que puede atravesar con facilidad las membranas celulares por ser una molécula neutra.
•La reacción es catalizada por una enzima mitocondrial, muy abundante en tejido renal, denominada GLUTAMINA SINTETASA la cual requiere energía en forma de ATP.
REACCION DE LA GLUTAMINA SINTETASA
Glutamato Glutamina
NH4++
ATP ADP + Pi
Glutamina sintetasa
REGULACION DE LA ACTIVIDAD DE LA ENZIMA GLUTAMINA SINTETASA
• Regulación alostérica
• Regulación Covalente
(+) -cetoglutarato, ATP
(-) Carbamil-fosfato (ciclo de la urea), Glutamina, Pi
(+) Desadenilación
(-) Adenilación GS AMP
GS
INACTIVA
ACTIVA
REACCION DE LA GLUTAMINASA
GlutaminaGlutamato
Glutaminasa
NH4+++ H2O
Enzima Mitocondrial
Muy activa en hígado y riñón
TRANSPORTE Y DESTINO DEL AMONÍACO
La mayoría de los tejidos Hígado Músculo
Ciclo de la Glucosa Alanina
Glutamato
Glutamina
Glutamina sintetasa
Glutamato
Glutamina
Aminoácidos
Glutamato deshidrogenasa
AlaninaPiruvato
Glucosa Glucosa
Alanina Piruvato
Glutaminasa
Ciclo de la Glucosa- Alanina
El carbamilfosfato es utilizado en la síntesis de las bases pirimidínicas que intervienen en la formación de los nucleótidos pirimidínicos
El grupo amino proveniente de la desaminación oxidativa del glutamato en la mitocondria, y el CO3H- de las oxidaciones biológicas, forman un compuesto inestable, el Carbamil fosfatoTranslocasas
Entra el 2° grupo amino
REGULACION DEL CICLO DE LA UREA
Regulación a corto plazo
Regulación a largo plazo
Carbamil fosfato sintetasa I
(+) N-Acetil glutamato
Biosíntesis de las enzimas del ciclo
(+) Aumento proteínas de la dieta
Aumento degradación proteínas endógenas (Inanición )
GASTO ENERGETICO DEL CICLO DE LA UREA
•Formación de Carbamil fosfato: 2 ATP
•Ingreso de Aspartato: 1 ATP AMP + PPi 2 Pi
EN TOTAL: 3 ATP
PROPIEDADES DE LA UREA
• Molécula pequeña, sin carga.
• Difusible
• Soluble
• Atóxica
• El 50% de su peso es nitrógeno.
• Permite la eliminación de 2 productos de desecho: CO2 y NH3
• Valores Normales: 25-30 gr de urea diarios
Biciclo o shunt (desviación) aspartato- argininosuccinato.Rutas que conectan los destinos de los grupos amino con los esqueletos carbonados de los aac.
Lanzadera malato-aspartato
• Existen defectos genéticos en diferentes enzimas del ciclo de
la Urea que lleva a una incapacidad para convertir amoníaco
en urea
• Hiperamoniemias, Citrulinemia, Argininemia y otras.
• Los pacientes que tienen esta patología no pueden tolerar
dietas ricas en proteínas.
• En estos casos para suplementar los aminoácidos esenciales
se incluyen en la dieta los -cetoácidos análogos que
constituyen la parte esencial de estos aminoácidos.
Catabolismo del esqueleto carbonado de los
aminoácidos.
Aminoácidos cetogénicos y glucogénicos. Vías
metabólicas a piruvato.
Vías del alfa-cetoglutarato, del oxalacetato, de
fumarato y acetoacetil CoA.
Gluconeogénesis a partir de aminoácidos.
GLUCONEOGENESIS
• TIENE LUGAR PRINCIPALMENTE EN HIGADO
• SE SINTETIZA GLUCOSA A PARTIR DE PRECURSORES QUE NO SON
HIDRATOS DE CARBONO.
• PRECURSORES:• GLICEROL• -CETOACIDOS• LACTATO • PIRUVATO
• ES UN PROCESO QUE CONSUME ENERGIA
Clasificación de los aminoácidos de acuerdo al destino de sus esqueletos carbonados
• Aminoácidos Glucogénicos: Los esqueletos carbonados pueden utilizarse para la síntesis de glucosa (aa. no esenciales)
• Aminoácidos Cetogénicos: Los esqueletos carbonados pueden ser convertidos en cuerpos cetónicos (Leucina y Lisina)
• Aminoácidos glucogénicos y cetogénicos: Fenilalanina, Tirosina, Isoleucina y Triptofano
GLUCOGÉNICOS
Los que forman:# piruvato # intermediarios del ciclo de Krebs.
CETOGÉNICOS
Son los que generan:
acetil-CoA o aceto-acetato
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
AMINOACIDOS QUE FORMAN PIRUVATO
TREONINA
TRIPTOFANO
ALANINA
GLICINA
ACETALDEHIDO
SERINA
CISTEINA
PIRUVATO
ACETIL-CoA
Treonina aldolasa
Serina hidroxi metil transferasa
Serina deshidratasa
ALT ó GPT
PDH
N5N10-Met FH4
FH4
PPL
PPL
ACETO -ACETIL CoA
PPL
Oxidación y transaminaciónGluconeogénesis
2 pasos
AMINOACIDOS QUE RINDEN OXALACETATO
ASPARTATO
ASPARRAGINA
OXALACETATO
Asparraginasa
GOT
NH4+
H2O
PPL
-cetoglutarato
Glutamato
AMINOACIDOS QUE SE CONVIERTEN EN -CETOGLUTARATO
Arginina
GlutaminaGlutamatoHistidina
Prolina
-cetoglutarato
-semialdehído Glutámico
Ornitina
4 pasos
FH4 N5FormiminoFH4
H2O
Ureaaminotransferasa
Glu-semialdheído deshidrogenasa
Glutamato deshidrogenasa
Arginasa Oxidasa
GlutaminasaNH4+
IsoleucinaIsoleucina Propionil-CoAPropionil-CoA Metil Metil malonil-Comalonil-Co AA Succinil-CoASuccinil-CoA
ValinaValinacetobutiratocetobutirato
TreoninaTreonina MetioninaMetionina
AMINOACIDOS QUE SE CONVIERTEN EN SUCCINIL- CoA
AMINOACIDOS QUE PRODUCEN ACETOACETIL-CoA
Lisina Triptofano
Fenilalanina
Tirosina
LeucinaGlutaril-CoA
ACETOACETIL-CoA
Acetil-CoA
ACETOACETATO
Fumarato
Acetil-CoA
Alanina
Degradación de AG de n° imparTreonina Aldolasa(Microorganismos)
Transaminación
-cetoácido deshidrogenasa
DEGRADACION DE AMINOACIDOS RAMIFICADOS EN TEJIDOS EXTRAHEPATICOS
Aminoácido ramificado aminotransferasa
• Esta degradación tiene lugar en riñón, músculo, corazón y tejido adiposo.
• Hígado no posee la aminotransferasa específica
-cetoácidos derivados de acil-CoAX