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Cátedra de Bioquímica - FOUBA
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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Cátedra de Bioquímica - FOUBA
FUENTE DE AMINOÁCIDOS
AMINOÁCIDOS
Degradación Síntesis 300 g/día
Digestión
100 g/día
Excreción
100 g/día
PRODUCTOS DE
DESHECHO PROTEÍNAS
DIETA
PROTEÍNAS
ENDÓGENAS
Cátedra de Bioquímica - FOUBA
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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Cátedra de Bioquímica - FOUBA
DESDE LA NUTRICIÓN
LOS AMINOÁCIDOS PUEDEN SER:
a) ESENCIALES
b) SEMI - ESENCIALES
c) NO ESENCIALES
Cátedra de Bioquímica - FOUBA
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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Cátedra de Bioquímica - FOUBA
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
Cátedra de Bioquímica - FOUBA
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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Cátedra de Bioquímica - FOUBA
DIGESTIÓN DE LAS PROTEÍNAS DE LA DIETA
MASTICACIÓN
DESNATURALIZACION (pH ESTÓMAGO)
HIDRÓLISIS (PROTEASAS)
Cátedra de Bioquímica - FOUBA
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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Cátedra de Bioquímica - FOUBA
PEPSINA: endopeptidasa
pH óptimo: 1 a 2 (HCl)
Ry : Trp, Fen, Tyr
AA aromáticos
ENZIMAS DEL JUGO GÁSTRICO
PEPSINÓGENO (zimógeno inactivo)
H+
Autocatálisis
Cátedra de Bioquímica - FOUBA
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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Cátedra de Bioquímica - FOUBA
QUIMOTRIPSINA: endopeptidasa
pH óptimo: 8 a 8.5 (pH intestinal)
ENZIMAS DEL JUGO PANCREÁTICO
QUIMOTRIPSISINÓGENO (zimógeno inactivo)
Tripsina
QUIMOTRIPSISINA (enz. activa)
+ PEPTIDO
Ry : Trp, Fen, Tyr
AA aromáticos
Cátedra de Bioquímica - FOUBA
CARBOXIPEPETIDASA: exopeptidasa
Hidroliza uniones peptídicas desde el COOH, liberando el
aa terminal
ENZIMAS DEL JUGO PANCREÁTICO
PROCARBOXIPEPTIDASA
Tripsina
CARBOXIPEPTIDASA
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Cátedra de Bioquímica - FOUBA
ELASTASA
Hidroliza la elastina
ENZIMAS DEL JUGO PANCREÁTICO
Tripsina
PROELASTASA (zimógeno inactivo)
ELASTASA (enz. activa)
Cátedra de Bioquímica - FOUBA
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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Cátedra de Bioquímica - FOUBA
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
Cátedra de Bioquímica - FOUBA
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Cátedra de Bioquímica - FOUBA
PROTEÍNAS
DE LA DIETA
DIGESTIÓN
Endo y exopeptidasas
Di y tripeptidasas
ABSORCIÓN
TRANSPORTE
METABOLISMO
Cátedra de Bioquímica - FOUBA
a) A nivel intestinal
b) A nivel de los tejidos
ABSORCIÓN DE AMINOÁCIDOS
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Cátedra de Bioquímica - FOUBA
a) A nivel intestinal
Cátedra de Bioquímica - FOUBA
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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Cátedra de Bioquímica - FOUBA
ORIGEN Y DESTINO DE LOS AMINOÁCIDOS
Cátedra de Bioquímica - FOUBA
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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Cátedra de Bioquímica - FOUBA
CATABOLISMO DE LOS AMINOÁCIDOS
Pérdida del α-NH2 Pérdida del α-COOH
Transaminación
Desaminación
Decarboxilación
oxidativa No oxidativa
L- AA oxidasa
Glutámico
deshidrogenasa
Cátedra de Bioquímica - FOUBA
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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Cátedra de Bioquímica - FOUBA
TRANSAMINACIÓN
Cátedra de Bioquímica - FOUBA
El α-cetoácido
aceptor más común
α-cetoglutarato
El α-aa que se forma
con más frecuencia
glutamato
Glutámico transaminasa
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Cátedra de Bioquímica - FOUBA
OTROS CETOÁCIDOS ACEPTORES:
Cátedra de Bioquímica - FOUBA
DESAMINACIÓN
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Cátedra de Bioquímica - FOUBA
DESAMINACIÓN
Cátedra de Bioquímica - FOUBA
• 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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Cátedra de Bioquímica - FOUBA
DESAMINACIÓN OXIDATIVA
b) L-aminoácido oxidasa
Cátedra de Bioquímica - FOUBA
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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Cátedra de Bioquímica - FOUBA
DESTINO FINAL DEL GRUPO AMINO DE LOS AMINOÁCIDOS
Cátedra de Bioquímica - FOUBA
DESCARBOXILACIÓN
Decarboxilasas
Glutamato Ácido
γ-aminobutírico
(amina biógena)
CO2
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Cátedra de Bioquímica - FOUBA
DESCARBOXILASAS FUNCIONALMENTE
IMPORTANTES
Cátedra de Bioquímica - FOUBA
DESTINO DEL ESQUELETO CARBONADO
DE LOS AMINOÁCIDOS
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Cátedra de Bioquímica - FOUBA
SINTESIS DE CUERPOS CETONICOS
AMINOACIDOS CETOGENICOS
AMINOACIDOS GLUCOGENICOS
DESTINO DEL ESQUELETO
CARBONADO DE LOS AA
Cátedra de Bioquímica - FOUBA
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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Cátedra de Bioquímica - FOUBA
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
Cátedra de Bioquímica - FOUBA
¿POR QUÉ ES TÓXICO?
Glutamato
deshidrogenasa
NAD+
Glutamato α - Cetoglutarato
NADH + H+
NH4+
H2O
Aminación reductiva
NH4+
La disponibilidad
de α-cetoglutarato
Interfiere con la
producción de ATP
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Cátedra de Bioquímica - FOUBA
INTOXICACIÓN POR NH4+
Provoca
Visión borrosa
Temblores
Habla incoherente
Coma
Muerte
Cátedra de Bioquímica - FOUBA
¿CÓMO SE NEUTRALIZA EL NH3?
Mediante la:
a) Síntesis de urea
b) Síntesis de glutamina
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Cátedra de Bioquímica - FOUBA
a) SÍNTESIS DE UREA
Glutamato
deshidrogenasa
NAD+
(NADP+)
Glutamato α - Cetoglutarato
NADH + H+
(NADPH + H+)
NH4+
H2O
UREA
Cátedra de Bioquímica - FOUBA
UREA
Se sintetiza en
el hígado
Molécula neutra y
no tóxica
Elimina dos
moléculas de NH4+
Se excreta por
orina
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Cátedra de Bioquímica - FOUBA
CICLO DE LA UREA
FASES
Mitocondrial
Citoplasmática
Cátedra de Bioquímica - FOUBA
CICLO DE LA UREA: en la mitocondria
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Cátedra de Bioquímica - FOUBA
CICLO DE LA UREA: en el citoplasma
Cátedra de Bioquímica - FOUBA
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Cátedra de Bioquímica - FOUBA
REGULACIÓN DE LA UREOGÉNESIS
1. A largo plazo
2. A corto plazo
Cátedra de Bioquímica - FOUBA
1. A largo plazo
Dieta rica en proteínas
Actividad enzimática
del ciclo
Excresión urinaria
de urea
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Cátedra de Bioquímica - FOUBA
2. A corto plazo: regulación alostérica
Cátedra de Bioquímica - FOUBA
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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Cátedra de Bioquímica - FOUBA
EL CICLO DE LA UREA LIGADO AL
CICLO DE KREBS
Cátedra de Bioquímica - FOUBA
DESTINO DEL FUMARATO
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Cátedra de Bioquímica - FOUBA
Cátedra de Bioquímica - FOUBA
a) SÍNTESIS DE GLUTAMINA
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11/05/2012
30
Cátedra de Bioquímica - FOUBA
DEGRADACIÓN DE GLUTAMINA
Cátedra de Bioquímica - FOUBA
CICLO GLUTAMINA SINTETASA - GLUTAMINASA
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11/05/2012
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Cátedra de Bioquímica - FOUBA
CICLO GLUTAMINA SINTETASA – GLUTAMINASA
EN RIÑÓN
Cátedra de Bioquímica - FOUBA
DESTINO DE LA GLUTAMINA EN EL RIÑÓN
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