INSTITUTO TECNOLOGICO DE ACAPULCO

INGENIERIA BIOQUIMICA

MATERIA: BIOQUIMICA DEL NITROGENO

PROFESOR: RAMOS OSORIO ALEJANDRO

EXAMEN DE LA UNIDAD 2

ALUMNO: JOSE RAMON MARCOS PERALTA

5° A N° de Control: 11320449

1.- Escriba la estructura de los nucleótidos derivados de la purina

2.- Escriba la estructura de los nucleótidos derivados de la pirimidina

Los nucleótidos que se encuentran en las células son derivados de los compuestos heterocíclicos altamente básicos, purina y pirimidina.

Purina Pirimidina

Es el aspecto básico de los nucleótidos que les ha dado el término común de "bases" cuando están asociados con los nucleótidos presentes en el ADN y ARN. Existen 5 clases principales de bases que se encuentran en las células. Los derivados de la purina se llaman adenina y guanina, y los derivados de la pirimidina se llaman timina, citosina y uracilo. Las abreviaciones comunes que se utilizan para estas cinco bases son A, G, T, C, y U.

Formula de la baseBase (X=H)

Nucleósido X=ribosa o desoxirribosa

Nucleótido=ribosa fosfato

Citosina, C

Citidina, CCitidina monofosfato, CMP

Uracilo, U Uridina, UUridina monofosfato, UMP

Timina, TTimidina, T (solamente desoxirribosa)

Timidina monofosfato, TMP

Adenina, A

Adenosina, AAdenosina monofosfato, AMP

Guanina, G

Guanosina, GGuanosina monofosfato, GMP

3.- Mencione los desoxirribonucleotidos y la diferencia que tienen con los ribonucleotidos

Todos los nucleótidos están compuestos de una base nitrogenada (un compuesto cíclico con átomos de nitrógeno), un azúcar (ribosa o desoxirribosa), y un grupo fosfato. Si el azúcar es ribosa se trata de un ribonucleotido, constituyente del ARN. Si el azúcar es desoxirribosa se trata de un desoxirribonucleótido, constituyente del ADN.

En ribonucleótidos, el componente de azúcar es la ribosa, mientras que en desoxirribonucleótidos, el componente de azúcar es desoxirribosa. En lugar de un grupo hidroxilo en la segunda de carbono en el anillo de ribosa, que se sustituye por un átomo de hidrógeno.

Ambos tipos de pentosas en el ADN y el ARN son en su-furanosa forma y definen la identidad de un ácido nucleico. ADN se define por que contiene ácido nucleico 2'-desoxi-D-ribosa, mientras que el ARN se define por que contiene ácido nucleico de D-ribosa.

4.- Mencione los procesos de degradación de los ácidos nucleicos

Muchos de los alimentos tienen un origen celular y por tanto contienen ácidos nucleicos, estos ácidos nucleicos sobreviven al pH ácido del estómago, por lo que son degradados a nucleótidos, principalmente en el duodeno por nucleasas pancreáticas y fosfodiesterasas intestinales. Estos compuestos ionicos no pueden atravesar las membranas, por tanto son hidrolizados a nucleósidos por una variedad de nucleotidasas específicas y fosfotransferasas no específicas. Los nucleósidos son absorbidos por la mucosa intestinal para su degradación a bases nitrogenadas libres y ribosa o ribosa-1-fosfato por la acción de nucleosidasas y nucleósido fosforilasas.   nucleosidasaNucleósido + H20                    base + ribosa

 nucleósidoNucleósido + Pi                   base + ribosa-1-P fosforilasa

Muy poca cantidad las bases ingeridas, es incorporada a los ácidos nucleicos, la mayoría son degradados y excretados. En humanos y otros primates el producto final de la degradación de purinas es el ácido úrico que es excretado en la orina.

Este proceso conserva agua (las aves, reptiles y la mayoría de los insectos son uricotelicos). La gota es una enfermedad que se caracteriza por niveles elevados de ácido úrico en los fluidos corporales

5.- Describe el proceso de síntesis de los nucleótidos derivados de la purina

El sitio principal de la síntesis de purinas es el hígado. Las enzimas y coenzimas necesarias se encuentran en el citoplasma. Las purinas se “construyen” a partir de la ribosa y su síntesis comienza con la conversión de α D-ribosa-5-fosfato a la 5-fosfato-α D-ribosa-1-pirofosfato (fosforibosil-pirofosfato, PRPP) y conduce al primer nucleótido completamente formado, inosina-5'-monofosfato (IMP), que después es transformado a AMP y GMP. PRPP es también precursor de la histidina y el triptofano La síntesis de IMP requiere de cinco ATPs, dos glutaminas, una glicina, un CO2, un aspartato y dos formatos. Las partes de formil son cedidas por el tetrahidrofolato (THF) en forma de N5,N10- metenil-THF y de N10- formil-THF.

Fosfo-ribosil-pirofosfato (PRPP) Metabolito Central en el Metabolismo de Nucleótidos

PRPP: 5-fosfo-α-D-ribosil-1-pirofosfato

RUTA DE SALVAMENTO ALTERNA

La ribosa-5-fosfato sintetizada en la vía de las pentosas es activada por ATP para formar PRPP. La síntesis de PRPP es un paso controlado, la actividad de la enzima varía con la concentración de muchos metabolitos. La PRPP es precursor de purinas, pirimidinas, histidina y triptofano.

Síntesis de purinas Requiere 10 Enzimas 1)glutamina fosforibosil pirofosfato amidotransferasa 2)glicinamida ribótido sintasa 3)glicinamida ribótido transformilasa

4)formil-glicinamida sintasa 5)amino-imidazol ribótido sintasa 6)amino-imidazol ribótido carboxilasa 7)Succinil-amino-imidazol carboxamida ribótido sintasa 8)adenilo-succinato liasa 9)amino-imidazol carboxamida ribotide transformilasa 10) IMP ciclohidrolasa

6.- Describe el proceso de síntesis de los nucleótidos derivados de la pirimidina

A diferencia de las purinas, las pirimidinas NO se sintetizan como nucleótidos. Primero se sintetiza el anillo de pirimidina a partir de bicarbonato, aspartato y glutamina.Luego se une a PRPP. En primer lugar se sintetiza el UTP, de éste derivan los otros.Los anillos de pirimidinas se fabrican a partir de 2 moléculas conocidas. Primero se hace el anillo y después se transfiere el azúcar-P. El Carbamoil-P es la misma molécula que en el ciclo de la urea, pero se hace de forma diferente porque el ciclo de la urea pasaba en las mitocondrias y usaba amonio. Aquí usa como fuente de Nitrógeno, la glutamina. Cuesta energía.

El carbamoil-P se conjuga con el aspártico para dar N-Carbamoil-aspartato mediante la aspartatotranscarbomoilasa. Mediante la dihidroratasa se forma una estructura típica de pirimidina (dihidroorotato). Mediante una deshidrogenasa que pasa NAD a NADH, da lugar al orotato. El orotato  hay que transferirlo a la Ribosa-P (forma activada PRPP) mediante una transferasa. Dan lugar al orotidilato. Sobra una carboxilasa que sale por la orotilatodescarboxilasa y da lugar al UMP. Del UMP deriva el resto de pirimidin nucleótidos. Se transfiere desde el ATP para dar UTP. Del UTP se puede formar citidina (uracilo más grupo amino que da la glutamina).Los desoxiderivados se fabrican por reducción de los riboderivados:

 El desoxiTTP tiene una síntesis exclusiva de fabricación de DNA. La Timina es un uracilo metilado. Su síntesis se puede hacer de desoxiderivados. Se metila desoxi UTP mediante la timidilatosintasa. Se hace a expensas del metilen THF. Es específica para síntesis de DNA. Esta reacción es diana de fármacos para evitar procesos cancerígenos.En este ciclo existen dos puntos que se intentan alterar mediante análogos sintéticos o inhibidores (Fluorouracil). Cuando se usa por la sintasa de forma errónea, genera fluorodesoxiuridilato que actúa como inhibidor de la sintasa y bloquea la síntesis envenenando la célula.También mediante inhibidores de la dihidrofolato reductasa. La división celular no es exclusiva de los procesos cancerígenos. Sólo afecta a un proceso bioquímico.

7.- Describe el proceso de degradación de los nucleótidos derivados de la purina

Los ácidos nucleicos ya existentes en el organismo son hidrolizados por endo y exonucleasas que dan mononucleótidos que a su vez son degradados a nucleósidos por la Fosfomonoesterasa, esta enzima libera guanosina y adenosina. Estos 2 nucleósidos no pueden seguir exactamente la misma vía. La adenosina debe ser desaminada previamente por la Adenosina Desaminasa para formar inosina. Sobre la inosina actúa la Nucleósido Fosforilasa que la despoja de su ribosa y da hipoxantina. La Nucleósido Fosforilasa actúa directamente sobre la guanosina liberando guanina.

Xantino Oxidasa: Desde la hipoxantina y la guanina, como bases púricas, se forma un compuesto llamado xantina, que da origen al ácido úrico. Estos últimos 2 pasos son catalizados por la Xantina Oxidasa (esta enzima contiene FAD, molibdeno y hierro no hemo). La actividad de la Xantino Oxidasa da lugar a la formación de ácido úrico y luego al urato monosódico.

8.- Describe el proceso de degradación de los nucleótidos derivados de la pirimidina

Ej: Tiamina. La Tiamina produce dihidrotimina, que se rompe y genera el N-Carbamoil isobutirato. Se descarboxila y pierde un grupo amino de los 2 que tiene y da  b-aminoisobutirato.

 El b-aminoisobutirato se transforma en el metil-malonil-co-A, que se transforma en succinato.

9.- Describe el proceso de síntesis de los desoxirribonucleotidos

En vez de ser sintetizados de nuevo, a partir de precursores que contengan desoxibases,  los desoxiribonucleótidos, son sintetizados a partir de sus ribonucleótidos correspondientes mediante la reducción de su C2´. La reacción es catalizada por la familia de las ribonucleótido reductasas, que se clasifican en tres clases, todas ellas remplazan el grupo hidroxilo de la posición 2´de la ribosa con H, vía un mecanismo de radical libre. Todos los eucariontes, excepto algunas especies unicelulares sintetizan ribonucleótido reductasa tipo I. 

10.- Describe el proceso de síntesis del timidilato

El DNA contiene timina más que uracilo, de manera que la vía de síntesis de la timina está relacionada tan sólo con los desoxirribonucleótidos. El precursor inmediato del timidilato (dTMP) es el dUMP. La conversión de dUMP a dTMP está catalizada por la timidilato sintasa. En esta reacción una unidad de un carbono se transfiere desde el N5,N10-metilenotetrahidrofolato hasta el dUMP, bajo la forma oxidada de hidroximetilo (-CH2OH), que enseguida se reduce dando un grupo metilo. El dihidrofolato producido se reduce de nuevo a tetrahidrofolato por acción de la dehidrofolato reductasa.