MMetabolismoetabolismodede

aminoaacutecidosaminoaacutecidosProf Lorena BrunaProf Lorena Bruna

Los animales pueden realizar degradacioacuten oxidativa de aminoaacutecidos en tres situaciones metaboacutelicas diferentes

1Durante la siacutentesis y degradacioacuten de proteiacutenas celulares (recambio proteico)

2En una dieta rica en proteiacutenas y cuando los aminoaacutecidos ingeridos exceden las necesidades corporales para la siacutentesis de proteiacutenas

3Durante la hambruna o en casos de diabetes mellitus

Degradacioacuten de aminoaacutecidos de la dieta

En la saliva no existen enzimas con accioacuten proteoliacutetica La hidroacutelisis de proteiacutenas se inicia en el estoacutemagoPEPSINA

Digestioacuten

Intestino delgado en el duodeno se produce 1 Tripsinoacutegeno--------------------- Tripsina Trip 2 Quimotrpsinoacutegeno ------------------- Quimotrpsina Trip 3 Procarboxipeptoidasa A y B--------------- Carboxipeptidasa A y B

Todos los aminoaacutecidos cualquiera sea su procedencia pasan a la sangre y se distribuyen a los tejidos sin distincioacuten de su origen

Este conjunto de aa libres constituye un ldquofondo comuacutenrdquo o ldquopoolrdquo al cual se recurre para la siacutentesis de nuevas proteiacutenas o compuestos derivados

ORIGEN UTILIZACION

Absorcioacuten en intestino

Degradacioacuten de proteiacutenas

Siacutentesis de aminoaacutecidos

Siacutentesis de proteiacutenas

Siacutentesis de Compuestos no nitrogenados

Produccioacuten de Energiacutea

NH3Urea

cetoaacutecidos glucosa

Cuerpos cetoacutenicos

AMINOACIDOS

TRANSPORTE DE AMINOACIDOS

Los aa atraviesan las membranas a traveacutes de mecanismos de transportadores especiacuteficos

Pueden hacerlo pora) Transporte activo secundariob) Difusioacuten facilitada

Digestioacuten de proteiacutenasDigestioacuten de proteiacutenas

La digestioacuten de las proteiacutenas comienza en el estoacutemago La digestioacuten de las proteiacutenas comienza en el estoacutemago donde el pepsinoacutegeno se convierte en pepsinadonde el pepsinoacutegeno se convierte en pepsina

La llegada del bolo alimenticio al intestino dispara la La llegada del bolo alimenticio al intestino dispara la liberacioacuten de las hormonas colecistoquinina y secretina liberacioacuten de las hormonas colecistoquinina y secretina las cuales promueven la secrecioacuten de las proenzimas las cuales promueven la secrecioacuten de las proenzimas pancreaacuteticas pancreaacuteticas

La enteropeptidasa activa el tripsinoacutegeno y la tripsina La enteropeptidasa activa el tripsinoacutegeno y la tripsina activa el resto de las proteasasactiva el resto de las proteasas

Los peacuteptidos y los aminoaacutecidos son transportadosa Los peacuteptidos y los aminoaacutecidos son transportadosa traveacutes de los enterecitos a la circulacioacuten portal por traveacutes de los enterecitos a la circulacioacuten portal por transporte activo o difusioacuten facilitadatransporte activo o difusioacuten facilitada

DESTINO DE LOS AMINOACIDOS

Una vez absorbidos los aminoaacutecidos tienen diferentes alternativas metaboacutelicas

a)Utilizacioacuten (sin modificacioacuten) en siacutentesis de nuevas proteiacutenas especificasb) Transformacioacuten en compuestos no proteicos de importancia fisioloacutegica c) Degradacioacuten con fines energeacuteticos

El nitroacutegeno presente en la biosfera como El nitroacutegeno presente en la biosfera como nitrato (NO3-) o dinitroacutegeno (N2) debe ser nitrato (NO3-) o dinitroacutegeno (N2) debe ser

reducido a amonio (NH4+) para su incorporacioacuten reducido a amonio (NH4+) para su incorporacioacuten a proteiacutenas a proteiacutenas

El hombre adquiere el nitroacutegeno El hombre adquiere el nitroacutegeno

mayoritariamente de las proteiacutenas de la dietamayoritariamente de las proteiacutenas de la dieta

El ciclo del nitroacutegeno

BALANCE DE NITROacuteGENOBALANCE DE NITROacuteGENO

El nitroacutegeno no tiene fuentes de almacenamiento El nitroacutegeno no tiene fuentes de almacenamiento especiales en el organismo especiales en el organismo

En los adultos sanos la degradacioacuten y la siacutentesis de En los adultos sanos la degradacioacuten y la siacutentesis de proteiacutenas ocurren a la misma velocidad y se mantiene el proteiacutenas ocurren a la misma velocidad y se mantiene el balance nitrogenado donde el nitroacutegeno que ingresa y el balance nitrogenado donde el nitroacutegeno que ingresa y el que se excreta son similares que se excreta son similares

Nintildeos en crecimiento adultos en recuperacioacuten de Nintildeos en crecimiento adultos en recuperacioacuten de enfermedades o embarazadas tienen balance de enfermedades o embarazadas tienen balance de nitroacutegeno positivoporque hay siacutentesis neta de proteiacutena nitroacutegeno positivoporque hay siacutentesis neta de proteiacutena

Cuando se excreta maacutes nitroacutegeno del que se incorpora Cuando se excreta maacutes nitroacutegeno del que se incorpora estamos en balance de nitroacutegeno negativo Esto ocurre estamos en balance de nitroacutegeno negativo Esto ocurre cuando falta alguacuten aminoaacutecido esencial en la dieta o en cuando falta alguacuten aminoaacutecido esencial en la dieta o en el ayuno el ayuno

Las proteiacutenas del organismo estaacuten en Las proteiacutenas del organismo estaacuten en continuo recambiocontinuo recambio

Todo el tiempo se estaacuten degradando y Todo el tiempo se estaacuten degradando y sintetizando proteiacutenas sintetizando proteiacutenas

En la especie humana 1-2 de las En la especie humana 1-2 de las proteiacutenas fundamentalmente musculares proteiacutenas fundamentalmente musculares estaacuten recambiaacutendose estaacuten recambiaacutendose

De los aminoaacutecidos que se liberan 75 De los aminoaacutecidos que se liberan 75 se reciclan El resto forma urease reciclan El resto forma urea

METABOLISMO DE AMINOACIDOS

-Los aminoaacutecidos no se almacenan en el organismo

- Sus niveles dependen del equilibrio entre biosiacutentesis y degradacioacuten de proteiacutenas corporales es decir el balance entre anabolismo y catabolismo (balance nitrogenado)

- El N se excreta por orina y heces

La degradacioacuten se inicia por procesos que separan el grupo amino

Estos procesos pueden ser reacciones de transferencia (transaminacioacuten) o de separacioacuten del grupo amino (desaminacioacuten)

Las enzimas glutamato deshidrogenasa Las enzimas glutamato deshidrogenasa glutamina sintetasa y las glutamina sintetasa y las aminotransferasas(transaminasas)tienen aminotransferasas(transaminasas)tienen un rol muy importante en el metabolismo un rol muy importante en el metabolismo de aminoaacutecidos de aminoaacutecidos

TRANSAMINACIOacuteNTRANSAMINACIOacuteN Es la transferencia reversible de un grupo Es la transferencia reversible de un grupo

amino a un amino a un cetoacido catalizada por una cetoacido catalizada por una aminotransferasaaminotransferasa utilizando utilizando piridoxal fosfatopiridoxal fosfato como como cofactorcofactor

El aa se convierte en El aa se convierte en cetoaacutecido y el cetoaacutecido y el cetoaacutecido en el aminoaacutecido correspondiente cetoaacutecido en el aminoaacutecido correspondiente

Es decir el grupo amino no se elimina sino se Es decir el grupo amino no se elimina sino se transfiere a un transfiere a un cetoaacutecido para formar otro cetoaacutecido para formar otro aminoaacutecidoaminoaacutecido

Los grupos α-amino se transfieren de un Los grupos α-amino se transfieren de un aminoaacutecido a un alfa-cetoaacutecido con las enzimas aminoaacutecido a un alfa-cetoaacutecido con las enzimas transaminasas o aminotransferasas transaminasas o aminotransferasas

Suele participar el par glutamatoα-Suele participar el par glutamatoα-cetoglutarato cetoglutarato

Reacciones reversibles participan en la siacutentesis Reacciones reversibles participan en la siacutentesis y degradacioacuteny degradacioacuten

Existen transaminasas para casi todos los aminoaacutecidosTienen piridoxal 5-fosfatocomo grupo prosteacuteticoEl piridoxal fosfato deriva de la vitamina B6

El PLP se une covalentemente a la enzima a traveacutes de una base de Schiff o imina con una lisina del sitio activo

DESAMINACIOacuteNDESAMINACIOacuteN

El grupo El grupo aminoamino del del glutamatoglutamato puede ser puede ser separado por separado por desaminacion oxidativadesaminacion oxidativa catalizada por la catalizada por la glutamato glutamato deshidrogenasadeshidrogenasa utilizando utilizando NADNAD y y NADPNADP como coenzimascomo coenzimas

Se forma Se forma cetoglutaratocetoglutarato y y NHNH33

La mayoriacutea del La mayoriacutea del NHNH33 producido en el producido en el

organismo se genera por esta reaccioacutenorganismo se genera por esta reaccioacuten

La La glutamato deshidrogenasaglutamato deshidrogenasa Es una enzima alosterica activada por Es una enzima alosterica activada por

ADPADP y y GDPGDP e inhibida por e inhibida por ATPATP y y GTP GTP Cuando el nivel de Cuando el nivel de ADPADP o o GDPGDP en la en la

ceacutelula es alto se activa la enzima y la ceacutelula es alto se activa la enzima y la produccioacuten de produccioacuten de cetoglutarato cetoglutarato alimentaraacute el ciclo de Krebs y el NADH+ alimentaraacute el ciclo de Krebs y el NADH+ H a la cadena respiratoria y se generaraacute H a la cadena respiratoria y se generaraacute ATPATP

El aumento en el suero de determinadas amino El aumento en el suero de determinadas amino transferasases utilizado como marcador cliacutenico transferasases utilizado como marcador cliacutenico de dantildeo tisular de dantildeo tisular

SGOT glutamato-oxaloacetato SGOT glutamato-oxaloacetato aminotransferasa o aspartato transaminasaaminotransferasa o aspartato transaminasa

SGPT glutamato-piruvato aminotransferasa o SGPT glutamato-piruvato aminotransferasa o alanina transaminasaalanina transaminasa

Por ejemplo luego de un ataque cardiacuteaco Por ejemplo luego de un ataque cardiacuteaco aumenta en primer lugar la creatina quinasa aumenta en primer lugar la creatina quinasa luego aumenta SGOT y maacutes tarde SGPTluego aumenta SGOT y maacutes tarde SGPT

Como el par α-cetoglutaratoglutamato participa Como el par α-cetoglutaratoglutamato participa en muchas transaminaciones el glutamato es en muchas transaminaciones el glutamato es un intermediario prominente en la eliminacioacuten de un intermediario prominente en la eliminacioacuten de amonio asiacute como en viacuteas anaboacutelicas amonio asiacute como en viacuteas anaboacutelicas

El glutamato estaacute en un ldquonudordquo entre el amonio El glutamato estaacute en un ldquonudordquo entre el amonio libre y los grupos amino de los aminoaacutecidos libre y los grupos amino de los aminoaacutecidos

Dado que el nitroacutegeno del glutamato puede ser Dado que el nitroacutegeno del glutamato puede ser redistribuiacutedo por transaminacioacuten el glutamato redistribuiacutedo por transaminacioacuten el glutamato es un buen suplemento para proteiacutenas pobres es un buen suplemento para proteiacutenas pobres desde el punto de vista nutricional desde el punto de vista nutricional

Glutamato deshidrogenasautiliza Glutamato deshidrogenasautiliza

deshidrogenasautiliza NADPH incorpora amonio al glutamato para sintetizar este aminoaacutecido y otros por transaminacioacuten activada por ATP y GTPutiliza NAD+ reaccioacuten anapleroacutetica provee de un intermediario oxidable y NADH activada por ADP y GDP

GlutaminaGlutamina

La glutamina transporta amonio en la sangreEl amonio es toacutexico para el sistema nervioso central Los tejidos lo transforman en glutamina gracias a la glutamina sintetasa En el hiacutegado y en el rintildeoacuten la glutamina libera el amonioA su vez el amonio en el hiacutegado forma urea El rintildeoacuten puede excretar directamente el amonio

Glutamina sintetasaGlutamina sintetasaglutamato+ NH4++ ATP rarrglutamina+ ADP +Pi+ H+glutamato+ NH4++ ATP rarrglutamina+ ADP +Pi+ H+ Produce glutamina uno de los 20 aminoaacutecidos de Produce glutamina uno de los 20 aminoaacutecidos de

las proteiacutenaslas proteiacutenas La glutamina sirve como dador de nitroacutegeno en La glutamina sirve como dador de nitroacutegeno en

varias viacuteas biosinteacuteticas (purinas citosina)varias viacuteas biosinteacuteticas (purinas citosina) La glutamina es muy abundante en la circulacioacuten La glutamina es muy abundante en la circulacioacuten

pues sirve como una forma de transporte inocua pues sirve como una forma de transporte inocua del amoniacuteaco que es toacutexico hacia el hiacutegado y el del amoniacuteaco que es toacutexico hacia el hiacutegado y el rintildeoacutenrintildeoacuten

GlutaminasaGlutaminasa El hiacutegado y el rintildeoacuten tienen glutaminasa enzima El hiacutegado y el rintildeoacuten tienen glutaminasa enzima

mitocondrial que libera el amonio mitocondrial que libera el amonio glutamina+ H2O rarrglutamato+ NH4+glutamina+ H2O rarrglutamato+ NH4+

Destinos del amonioDestinos del amonio En el hiacutegado el amonio liberado de la En el hiacutegado el amonio liberado de la

glutamina por la glutaminasa se utiliza glutamina por la glutaminasa se utiliza para sintetizar ureapara sintetizar urea

En el rintildeoacuten la formacioacuten de amonio estaacute En el rintildeoacuten la formacioacuten de amonio estaacute relacionada con la eliminacioacuten de aacutecido relacionada con la eliminacioacuten de aacutecido (H+) puesto que el amoniacuteaco (NH3) (H+) puesto que el amoniacuteaco (NH3) liberado por la glutaminasa se protona a liberado por la glutaminasa se protona a amonio (NH4+) gracias a su pKa de 93 amonio (NH4+) gracias a su pKa de 93

La viacutea mas importante de eliminacioacuten es la La viacutea mas importante de eliminacioacuten es la siacutentesis de ureasiacutentesis de urea en hiacutegado en hiacutegado

Tambieacuten se elimina NHTambieacuten se elimina NH33 por la formacioacuten por la formacioacuten

de de glutaminaglutamina

Ciclo de la ureaCiclo de la urea 1048580104858080 del nitroacutegeno que se excreta lo 80 del nitroacutegeno que se excreta lo

hace en forma de ureahace en forma de urea 10485801048580Parte de las enzimas estaacuten en la matriz Parte de las enzimas estaacuten en la matriz

mitocondrial y parte en el citosolmitocondrial y parte en el citosol 10485801048580La arginina con la arginasa genera La arginina con la arginasa genera

urea y ornitina en el citosol Luego las urea y ornitina en el citosol Luego las siguientes enzimas regeneran la argininasiguientes enzimas regeneran la arginina

10485801048580La enzima carbamoil fosfato sintetasa I La enzima carbamoil fosfato sintetasa I mitocondrial cataliza el primer paso mitocondrial cataliza el primer paso regulado de la siacutentesis de urea regulado de la siacutentesis de urea

Destino de los esqueletos carbonadosDestino de los esqueletos carbonados Todos los tejidos tienen cierta capacidad para siacutentesis y Todos los tejidos tienen cierta capacidad para siacutentesis y

remodelacioacuten de aminoaacutecidos remodelacioacuten de aminoaacutecidos El hiacutegado es el sitio principal de metabolismo de los El hiacutegado es el sitio principal de metabolismo de los

aminoaacutecidos aminoaacutecidos En tiempos de buena suplementacioacuten dietaria el En tiempos de buena suplementacioacuten dietaria el

nitroacutegeno es eliminado viacutea transaminacioacuten desaminacioacuten nitroacutegeno es eliminado viacutea transaminacioacuten desaminacioacuten y siacutentesis de urea Los esqueletos carbonados pueden y siacutentesis de urea Los esqueletos carbonados pueden conservarse como glucoacutegeno o como aacutecidos grasos conservarse como glucoacutegeno o como aacutecidos grasos

Los aminoaacutecidos pueden ser glucogeacutenicos cetogeacutenicos Los aminoaacutecidos pueden ser glucogeacutenicos cetogeacutenicos o ambos o ambos

Los glucogeacutenicos son los que generan piruvato o Los glucogeacutenicos son los que generan piruvato o intermediarios del ciclo de Krebs como α-cetoglutarato o intermediarios del ciclo de Krebs como α-cetoglutarato o oxaloacetato oxaloacetato

Los cetogeacutenicos (Lys y Leu) generan soacutelo acetil-CoA o Los cetogeacutenicos (Lys y Leu) generan soacutelo acetil-CoA o acetoacetil-CoAacetoacetil-CoA

En periacuteodos de ayuno los esqueletos carbonados se En periacuteodos de ayuno los esqueletos carbonados se utilizan como fuente de energiacutea rindiendo COutilizan como fuente de energiacutea rindiendo CO22yHyH22OO

DESTINO DEL ESQUELETO DESTINO DEL ESQUELETO CARBONADO DE AACARBONADO DE AA

Seguacuten el destino se clasifican enSeguacuten el destino se clasifican en CetogeacutenicosCetogeacutenicos producen cuerpos producen cuerpos

cetoacutenicoscetoacutenicos GlucogeacutenicosGlucogeacutenicos producen intermediarios producen intermediarios

de la gluconeogeacutenesis (piruvato de la gluconeogeacutenesis (piruvato oxalacetato fumarato succinilCoA o oxalacetato fumarato succinilCoA o cetoglutarato)cetoglutarato)

Glucogeacutenicos y cetogeacutenicosGlucogeacutenicos y cetogeacutenicos

DERIVADOS DE DERIVADOS DE IMPORTANCIA BIOLOacuteGICAIMPORTANCIA BIOLOacuteGICA

Histamina (histidina)Histamina (histidina) Acido Acido -aminobutirico (-aminobutirico (GABAGABA) (glutamato)) (glutamato) Catecolaminas (Dopamina Noradrenalina Catecolaminas (Dopamina Noradrenalina

y Adrenalina) (tirosina)y Adrenalina) (tirosina) Hormona Tiroidea (tirosina)Hormona Tiroidea (tirosina) Melatonina (triptoacutefano)Melatonina (triptoacutefano) Serotonina (triptoacutefano)Serotonina (triptoacutefano) Creatina (Arginina glicina y metionina)Creatina (Arginina glicina y metionina)

Biosiacutentesis de los aminoaacutecidos no Biosiacutentesis de los aminoaacutecidos no esencialesesenciales

Los esqueletos carbonados de los Los esqueletos carbonados de los aminoaacutecidos no esenciales pueden aminoaacutecidos no esenciales pueden sintetizarse a partir de metabolitos sintetizarse a partir de metabolitos intermediarios derivados por ejemplo de intermediarios derivados por ejemplo de glucosa glucosa

Dos aminoaacutecidos no esenciales derivan Dos aminoaacutecidos no esenciales derivan directamente de aminoaacutecidos esenciales directamente de aminoaacutecidos esenciales ( tirosina y cisteiacutena ) cisteiacutena( tirosina y cisteiacutena ) cisteiacutena

Coenzimas importantes piridoxal fosfato Coenzimas importantes piridoxal fosfato folato y tetrahidrobiopterina folato y tetrahidrobiopterina tetrahidrobiopterina tetrahidrobiopterina

Siacutentesis de aspartatoSiacutentesis de aspartato El aspartatose sintetiza por transaminacioacuten del El aspartatose sintetiza por transaminacioacuten del

oxalacetooxalaceto

NHNH33+glutamato + oxalacetato alfa-cetoglutarato + +glutamato + oxalacetato alfa-cetoglutarato +

aspartatoaspartato

Tambieacuten se sintetiza aspartato por Tambieacuten se sintetiza aspartato por desaminacioacuten de la asparagina con la desaminacioacuten de la asparagina con la asparaginasa anaacuteloga a la glutaminasaasparaginasa anaacuteloga a la glutaminasa

asparagina + H2O rarraspartato + NH3

Siacutentesis de asparagina y glutaminaSiacutentesis de asparagina y glutamina La La asparagina sintetasaasparagina sintetasay la y la glutamina glutamina

sintetasasintetasacatalizan la produccioacuten de asparaginay catalizan la produccioacuten de asparaginay glutaminaglutamina

glutamato+ NH4++ ATP rarrglutamina+ ADP +Pi+ H+glutamato+ NH4++ ATP rarrglutamina+ ADP +Pi+ H+ aspartato + NH4++ ATP rarrasparagina+ ADP +Pi+ H+aspartato + NH4++ ATP rarrasparagina+ ADP +Pi+ H+

Siacutentesis de alaninaSiacutentesis de alaninaLa alaninase sintetiza por transaminacioacuten con la La alaninase sintetiza por transaminacioacuten con la

enzima alanina transaminasaenzima alanina transaminasa

glutamato + piruvato α-cetoglutarato + alaninaglutamato + piruvato α-cetoglutarato + alanina

La concentracioacuten de alanina en la circulacioacuten es alta maacutes La concentracioacuten de alanina en la circulacioacuten es alta maacutes baja solo que la de glutaminabaja solo que la de glutamina

CICLO DE LA GLUCOSA ndashALANINACICLO DE LA GLUCOSA ndashALANINA La La alanina transaminasa alanina transaminasa participa en el participa en el

transporte de esqueletos carbonados y transporte de esqueletos carbonados y nitroacutegeno del muacutesculo al hiacutegadonitroacutegeno del muacutesculo al hiacutegado

alanina + cetoglutarato piruvato + glutamatoalanina + cetoglutarato piruvato + glutamato Muacutesculo esqueleacutetico el piruvato de la Muacutesculo esqueleacutetico el piruvato de la

glucoacutelisis se transforma en alanina a glucoacutelisis se transforma en alanina a expensas de glutamatoexpensas de glutamato

Hiacutegado se regenera el piruvato para la Hiacutegado se regenera el piruvato para la gluconeogeacutenesis y el amonio del gluconeogeacutenesis y el amonio del glutamato puede ir al ciclo de la urea glutamato puede ir al ciclo de la urea

La glicina se sintetiza a partir de serina La La glicina se sintetiza a partir de serina La enzima utiliza tetrahidrofolato y piridoxal enzima utiliza tetrahidrofolato y piridoxal fosfatofosfato

En el hiacutegado de vertebrados la glicina tambieacuten En el hiacutegado de vertebrados la glicina tambieacuten puede sintetizarse a partir de dioacutexido de puede sintetizarse a partir de dioacutexido de carbono y amonio con la glicina sintasacarbono y amonio con la glicina sintasa

O sea que la serina y la glicina son O sea que la serina y la glicina son interconvertibles gracias a la serina interconvertibles gracias a la serina hidroximetiltransferasa que opera en los dos hidroximetiltransferasa que opera en los dos sentidos y utiliza folato (THFMTHF) y PLPsentidos y utiliza folato (THFMTHF) y PLP

La conversioacuten de serina en glicina es la entrada principal de unidades monocar bonadas al pool de folato

Aacutecido foacutelicoAacutecido foacutelico

Los derivados del folato sirven como donadores de unidades monocarbonadas en diferentes estados de oxidacioacuten intermedios (metil metilen metenil formil o formimino)

Los animales pueden realizar degradacioacuten oxidativa de aminoaacutecidos en tres situaciones metaboacutelicas diferentes

1Durante la siacutentesis y degradacioacuten de proteiacutenas celulares (recambio proteico)

2En una dieta rica en proteiacutenas y cuando los aminoaacutecidos ingeridos exceden las necesidades corporales para la siacutentesis de proteiacutenas

3Durante la hambruna o en casos de diabetes mellitus

Degradacioacuten de aminoaacutecidos de la dieta

En la saliva no existen enzimas con accioacuten proteoliacutetica La hidroacutelisis de proteiacutenas se inicia en el estoacutemagoPEPSINA

Digestioacuten

Intestino delgado en el duodeno se produce 1 Tripsinoacutegeno--------------------- Tripsina Trip 2 Quimotrpsinoacutegeno ------------------- Quimotrpsina Trip 3 Procarboxipeptoidasa A y B--------------- Carboxipeptidasa A y B

Todos los aminoaacutecidos cualquiera sea su procedencia pasan a la sangre y se distribuyen a los tejidos sin distincioacuten de su origen

Este conjunto de aa libres constituye un ldquofondo comuacutenrdquo o ldquopoolrdquo al cual se recurre para la siacutentesis de nuevas proteiacutenas o compuestos derivados

ORIGEN UTILIZACION

Absorcioacuten en intestino

Degradacioacuten de proteiacutenas

Siacutentesis de aminoaacutecidos

Siacutentesis de proteiacutenas

Siacutentesis de Compuestos no nitrogenados

Produccioacuten de Energiacutea

NH3Urea

cetoaacutecidos glucosa

Cuerpos cetoacutenicos

AMINOACIDOS

TRANSPORTE DE AMINOACIDOS

Los aa atraviesan las membranas a traveacutes de mecanismos de transportadores especiacuteficos

Pueden hacerlo pora) Transporte activo secundariob) Difusioacuten facilitada

Digestioacuten de proteiacutenasDigestioacuten de proteiacutenas

La digestioacuten de las proteiacutenas comienza en el estoacutemago La digestioacuten de las proteiacutenas comienza en el estoacutemago donde el pepsinoacutegeno se convierte en pepsinadonde el pepsinoacutegeno se convierte en pepsina

La llegada del bolo alimenticio al intestino dispara la La llegada del bolo alimenticio al intestino dispara la liberacioacuten de las hormonas colecistoquinina y secretina liberacioacuten de las hormonas colecistoquinina y secretina las cuales promueven la secrecioacuten de las proenzimas las cuales promueven la secrecioacuten de las proenzimas pancreaacuteticas pancreaacuteticas

La enteropeptidasa activa el tripsinoacutegeno y la tripsina La enteropeptidasa activa el tripsinoacutegeno y la tripsina activa el resto de las proteasasactiva el resto de las proteasas

Los peacuteptidos y los aminoaacutecidos son transportadosa Los peacuteptidos y los aminoaacutecidos son transportadosa traveacutes de los enterecitos a la circulacioacuten portal por traveacutes de los enterecitos a la circulacioacuten portal por transporte activo o difusioacuten facilitadatransporte activo o difusioacuten facilitada

DESTINO DE LOS AMINOACIDOS

Una vez absorbidos los aminoaacutecidos tienen diferentes alternativas metaboacutelicas

a)Utilizacioacuten (sin modificacioacuten) en siacutentesis de nuevas proteiacutenas especificasb) Transformacioacuten en compuestos no proteicos de importancia fisioloacutegica c) Degradacioacuten con fines energeacuteticos

El nitroacutegeno presente en la biosfera como El nitroacutegeno presente en la biosfera como nitrato (NO3-) o dinitroacutegeno (N2) debe ser nitrato (NO3-) o dinitroacutegeno (N2) debe ser

reducido a amonio (NH4+) para su incorporacioacuten reducido a amonio (NH4+) para su incorporacioacuten a proteiacutenas a proteiacutenas

El hombre adquiere el nitroacutegeno El hombre adquiere el nitroacutegeno

mayoritariamente de las proteiacutenas de la dietamayoritariamente de las proteiacutenas de la dieta

El ciclo del nitroacutegeno

BALANCE DE NITROacuteGENOBALANCE DE NITROacuteGENO

El nitroacutegeno no tiene fuentes de almacenamiento El nitroacutegeno no tiene fuentes de almacenamiento especiales en el organismo especiales en el organismo

En los adultos sanos la degradacioacuten y la siacutentesis de En los adultos sanos la degradacioacuten y la siacutentesis de proteiacutenas ocurren a la misma velocidad y se mantiene el proteiacutenas ocurren a la misma velocidad y se mantiene el balance nitrogenado donde el nitroacutegeno que ingresa y el balance nitrogenado donde el nitroacutegeno que ingresa y el que se excreta son similares que se excreta son similares

Nintildeos en crecimiento adultos en recuperacioacuten de Nintildeos en crecimiento adultos en recuperacioacuten de enfermedades o embarazadas tienen balance de enfermedades o embarazadas tienen balance de nitroacutegeno positivoporque hay siacutentesis neta de proteiacutena nitroacutegeno positivoporque hay siacutentesis neta de proteiacutena

Cuando se excreta maacutes nitroacutegeno del que se incorpora Cuando se excreta maacutes nitroacutegeno del que se incorpora estamos en balance de nitroacutegeno negativo Esto ocurre estamos en balance de nitroacutegeno negativo Esto ocurre cuando falta alguacuten aminoaacutecido esencial en la dieta o en cuando falta alguacuten aminoaacutecido esencial en la dieta o en el ayuno el ayuno

Las proteiacutenas del organismo estaacuten en Las proteiacutenas del organismo estaacuten en continuo recambiocontinuo recambio

Todo el tiempo se estaacuten degradando y Todo el tiempo se estaacuten degradando y sintetizando proteiacutenas sintetizando proteiacutenas

En la especie humana 1-2 de las En la especie humana 1-2 de las proteiacutenas fundamentalmente musculares proteiacutenas fundamentalmente musculares estaacuten recambiaacutendose estaacuten recambiaacutendose

De los aminoaacutecidos que se liberan 75 De los aminoaacutecidos que se liberan 75 se reciclan El resto forma urease reciclan El resto forma urea

METABOLISMO DE AMINOACIDOS

-Los aminoaacutecidos no se almacenan en el organismo

- Sus niveles dependen del equilibrio entre biosiacutentesis y degradacioacuten de proteiacutenas corporales es decir el balance entre anabolismo y catabolismo (balance nitrogenado)

- El N se excreta por orina y heces

La degradacioacuten se inicia por procesos que separan el grupo amino

Estos procesos pueden ser reacciones de transferencia (transaminacioacuten) o de separacioacuten del grupo amino (desaminacioacuten)

Las enzimas glutamato deshidrogenasa Las enzimas glutamato deshidrogenasa glutamina sintetasa y las glutamina sintetasa y las aminotransferasas(transaminasas)tienen aminotransferasas(transaminasas)tienen un rol muy importante en el metabolismo un rol muy importante en el metabolismo de aminoaacutecidos de aminoaacutecidos

TRANSAMINACIOacuteNTRANSAMINACIOacuteN Es la transferencia reversible de un grupo Es la transferencia reversible de un grupo

amino a un amino a un cetoacido catalizada por una cetoacido catalizada por una aminotransferasaaminotransferasa utilizando utilizando piridoxal fosfatopiridoxal fosfato como como cofactorcofactor

El aa se convierte en El aa se convierte en cetoaacutecido y el cetoaacutecido y el cetoaacutecido en el aminoaacutecido correspondiente cetoaacutecido en el aminoaacutecido correspondiente

Es decir el grupo amino no se elimina sino se Es decir el grupo amino no se elimina sino se transfiere a un transfiere a un cetoaacutecido para formar otro cetoaacutecido para formar otro aminoaacutecidoaminoaacutecido

Los grupos α-amino se transfieren de un Los grupos α-amino se transfieren de un aminoaacutecido a un alfa-cetoaacutecido con las enzimas aminoaacutecido a un alfa-cetoaacutecido con las enzimas transaminasas o aminotransferasas transaminasas o aminotransferasas

Suele participar el par glutamatoα-Suele participar el par glutamatoα-cetoglutarato cetoglutarato

Reacciones reversibles participan en la siacutentesis Reacciones reversibles participan en la siacutentesis y degradacioacuteny degradacioacuten

Existen transaminasas para casi todos los aminoaacutecidosTienen piridoxal 5-fosfatocomo grupo prosteacuteticoEl piridoxal fosfato deriva de la vitamina B6

El PLP se une covalentemente a la enzima a traveacutes de una base de Schiff o imina con una lisina del sitio activo

DESAMINACIOacuteNDESAMINACIOacuteN

El grupo El grupo aminoamino del del glutamatoglutamato puede ser puede ser separado por separado por desaminacion oxidativadesaminacion oxidativa catalizada por la catalizada por la glutamato glutamato deshidrogenasadeshidrogenasa utilizando utilizando NADNAD y y NADPNADP como coenzimascomo coenzimas

Se forma Se forma cetoglutaratocetoglutarato y y NHNH33

La mayoriacutea del La mayoriacutea del NHNH33 producido en el producido en el

organismo se genera por esta reaccioacutenorganismo se genera por esta reaccioacuten

La La glutamato deshidrogenasaglutamato deshidrogenasa Es una enzima alosterica activada por Es una enzima alosterica activada por

ADPADP y y GDPGDP e inhibida por e inhibida por ATPATP y y GTP GTP Cuando el nivel de Cuando el nivel de ADPADP o o GDPGDP en la en la

ceacutelula es alto se activa la enzima y la ceacutelula es alto se activa la enzima y la produccioacuten de produccioacuten de cetoglutarato cetoglutarato alimentaraacute el ciclo de Krebs y el NADH+ alimentaraacute el ciclo de Krebs y el NADH+ H a la cadena respiratoria y se generaraacute H a la cadena respiratoria y se generaraacute ATPATP

El aumento en el suero de determinadas amino El aumento en el suero de determinadas amino transferasases utilizado como marcador cliacutenico transferasases utilizado como marcador cliacutenico de dantildeo tisular de dantildeo tisular

SGOT glutamato-oxaloacetato SGOT glutamato-oxaloacetato aminotransferasa o aspartato transaminasaaminotransferasa o aspartato transaminasa

SGPT glutamato-piruvato aminotransferasa o SGPT glutamato-piruvato aminotransferasa o alanina transaminasaalanina transaminasa

Por ejemplo luego de un ataque cardiacuteaco Por ejemplo luego de un ataque cardiacuteaco aumenta en primer lugar la creatina quinasa aumenta en primer lugar la creatina quinasa luego aumenta SGOT y maacutes tarde SGPTluego aumenta SGOT y maacutes tarde SGPT

Como el par α-cetoglutaratoglutamato participa Como el par α-cetoglutaratoglutamato participa en muchas transaminaciones el glutamato es en muchas transaminaciones el glutamato es un intermediario prominente en la eliminacioacuten de un intermediario prominente en la eliminacioacuten de amonio asiacute como en viacuteas anaboacutelicas amonio asiacute como en viacuteas anaboacutelicas

El glutamato estaacute en un ldquonudordquo entre el amonio El glutamato estaacute en un ldquonudordquo entre el amonio libre y los grupos amino de los aminoaacutecidos libre y los grupos amino de los aminoaacutecidos

Dado que el nitroacutegeno del glutamato puede ser Dado que el nitroacutegeno del glutamato puede ser redistribuiacutedo por transaminacioacuten el glutamato redistribuiacutedo por transaminacioacuten el glutamato es un buen suplemento para proteiacutenas pobres es un buen suplemento para proteiacutenas pobres desde el punto de vista nutricional desde el punto de vista nutricional

Glutamato deshidrogenasautiliza Glutamato deshidrogenasautiliza

deshidrogenasautiliza NADPH incorpora amonio al glutamato para sintetizar este aminoaacutecido y otros por transaminacioacuten activada por ATP y GTPutiliza NAD+ reaccioacuten anapleroacutetica provee de un intermediario oxidable y NADH activada por ADP y GDP

GlutaminaGlutamina

La glutamina transporta amonio en la sangreEl amonio es toacutexico para el sistema nervioso central Los tejidos lo transforman en glutamina gracias a la glutamina sintetasa En el hiacutegado y en el rintildeoacuten la glutamina libera el amonioA su vez el amonio en el hiacutegado forma urea El rintildeoacuten puede excretar directamente el amonio

Glutamina sintetasaGlutamina sintetasaglutamato+ NH4++ ATP rarrglutamina+ ADP +Pi+ H+glutamato+ NH4++ ATP rarrglutamina+ ADP +Pi+ H+ Produce glutamina uno de los 20 aminoaacutecidos de Produce glutamina uno de los 20 aminoaacutecidos de

las proteiacutenaslas proteiacutenas La glutamina sirve como dador de nitroacutegeno en La glutamina sirve como dador de nitroacutegeno en

varias viacuteas biosinteacuteticas (purinas citosina)varias viacuteas biosinteacuteticas (purinas citosina) La glutamina es muy abundante en la circulacioacuten La glutamina es muy abundante en la circulacioacuten

pues sirve como una forma de transporte inocua pues sirve como una forma de transporte inocua del amoniacuteaco que es toacutexico hacia el hiacutegado y el del amoniacuteaco que es toacutexico hacia el hiacutegado y el rintildeoacutenrintildeoacuten

GlutaminasaGlutaminasa El hiacutegado y el rintildeoacuten tienen glutaminasa enzima El hiacutegado y el rintildeoacuten tienen glutaminasa enzima

mitocondrial que libera el amonio mitocondrial que libera el amonio glutamina+ H2O rarrglutamato+ NH4+glutamina+ H2O rarrglutamato+ NH4+

Destinos del amonioDestinos del amonio En el hiacutegado el amonio liberado de la En el hiacutegado el amonio liberado de la

glutamina por la glutaminasa se utiliza glutamina por la glutaminasa se utiliza para sintetizar ureapara sintetizar urea

En el rintildeoacuten la formacioacuten de amonio estaacute En el rintildeoacuten la formacioacuten de amonio estaacute relacionada con la eliminacioacuten de aacutecido relacionada con la eliminacioacuten de aacutecido (H+) puesto que el amoniacuteaco (NH3) (H+) puesto que el amoniacuteaco (NH3) liberado por la glutaminasa se protona a liberado por la glutaminasa se protona a amonio (NH4+) gracias a su pKa de 93 amonio (NH4+) gracias a su pKa de 93

La viacutea mas importante de eliminacioacuten es la La viacutea mas importante de eliminacioacuten es la siacutentesis de ureasiacutentesis de urea en hiacutegado en hiacutegado

Tambieacuten se elimina NHTambieacuten se elimina NH33 por la formacioacuten por la formacioacuten

de de glutaminaglutamina

Ciclo de la ureaCiclo de la urea 1048580104858080 del nitroacutegeno que se excreta lo 80 del nitroacutegeno que se excreta lo

hace en forma de ureahace en forma de urea 10485801048580Parte de las enzimas estaacuten en la matriz Parte de las enzimas estaacuten en la matriz

mitocondrial y parte en el citosolmitocondrial y parte en el citosol 10485801048580La arginina con la arginasa genera La arginina con la arginasa genera

urea y ornitina en el citosol Luego las urea y ornitina en el citosol Luego las siguientes enzimas regeneran la argininasiguientes enzimas regeneran la arginina

10485801048580La enzima carbamoil fosfato sintetasa I La enzima carbamoil fosfato sintetasa I mitocondrial cataliza el primer paso mitocondrial cataliza el primer paso regulado de la siacutentesis de urea regulado de la siacutentesis de urea

Destino de los esqueletos carbonadosDestino de los esqueletos carbonados Todos los tejidos tienen cierta capacidad para siacutentesis y Todos los tejidos tienen cierta capacidad para siacutentesis y

remodelacioacuten de aminoaacutecidos remodelacioacuten de aminoaacutecidos El hiacutegado es el sitio principal de metabolismo de los El hiacutegado es el sitio principal de metabolismo de los

aminoaacutecidos aminoaacutecidos En tiempos de buena suplementacioacuten dietaria el En tiempos de buena suplementacioacuten dietaria el

nitroacutegeno es eliminado viacutea transaminacioacuten desaminacioacuten nitroacutegeno es eliminado viacutea transaminacioacuten desaminacioacuten y siacutentesis de urea Los esqueletos carbonados pueden y siacutentesis de urea Los esqueletos carbonados pueden conservarse como glucoacutegeno o como aacutecidos grasos conservarse como glucoacutegeno o como aacutecidos grasos

Los aminoaacutecidos pueden ser glucogeacutenicos cetogeacutenicos Los aminoaacutecidos pueden ser glucogeacutenicos cetogeacutenicos o ambos o ambos

Los glucogeacutenicos son los que generan piruvato o Los glucogeacutenicos son los que generan piruvato o intermediarios del ciclo de Krebs como α-cetoglutarato o intermediarios del ciclo de Krebs como α-cetoglutarato o oxaloacetato oxaloacetato

Los cetogeacutenicos (Lys y Leu) generan soacutelo acetil-CoA o Los cetogeacutenicos (Lys y Leu) generan soacutelo acetil-CoA o acetoacetil-CoAacetoacetil-CoA

En periacuteodos de ayuno los esqueletos carbonados se En periacuteodos de ayuno los esqueletos carbonados se utilizan como fuente de energiacutea rindiendo COutilizan como fuente de energiacutea rindiendo CO22yHyH22OO

DESTINO DEL ESQUELETO DESTINO DEL ESQUELETO CARBONADO DE AACARBONADO DE AA

Seguacuten el destino se clasifican enSeguacuten el destino se clasifican en CetogeacutenicosCetogeacutenicos producen cuerpos producen cuerpos

cetoacutenicoscetoacutenicos GlucogeacutenicosGlucogeacutenicos producen intermediarios producen intermediarios

de la gluconeogeacutenesis (piruvato de la gluconeogeacutenesis (piruvato oxalacetato fumarato succinilCoA o oxalacetato fumarato succinilCoA o cetoglutarato)cetoglutarato)

Glucogeacutenicos y cetogeacutenicosGlucogeacutenicos y cetogeacutenicos

DERIVADOS DE DERIVADOS DE IMPORTANCIA BIOLOacuteGICAIMPORTANCIA BIOLOacuteGICA

Histamina (histidina)Histamina (histidina) Acido Acido -aminobutirico (-aminobutirico (GABAGABA) (glutamato)) (glutamato) Catecolaminas (Dopamina Noradrenalina Catecolaminas (Dopamina Noradrenalina

y Adrenalina) (tirosina)y Adrenalina) (tirosina) Hormona Tiroidea (tirosina)Hormona Tiroidea (tirosina) Melatonina (triptoacutefano)Melatonina (triptoacutefano) Serotonina (triptoacutefano)Serotonina (triptoacutefano) Creatina (Arginina glicina y metionina)Creatina (Arginina glicina y metionina)

Biosiacutentesis de los aminoaacutecidos no Biosiacutentesis de los aminoaacutecidos no esencialesesenciales

Los esqueletos carbonados de los Los esqueletos carbonados de los aminoaacutecidos no esenciales pueden aminoaacutecidos no esenciales pueden sintetizarse a partir de metabolitos sintetizarse a partir de metabolitos intermediarios derivados por ejemplo de intermediarios derivados por ejemplo de glucosa glucosa

Dos aminoaacutecidos no esenciales derivan Dos aminoaacutecidos no esenciales derivan directamente de aminoaacutecidos esenciales directamente de aminoaacutecidos esenciales ( tirosina y cisteiacutena ) cisteiacutena( tirosina y cisteiacutena ) cisteiacutena

Coenzimas importantes piridoxal fosfato Coenzimas importantes piridoxal fosfato folato y tetrahidrobiopterina folato y tetrahidrobiopterina tetrahidrobiopterina tetrahidrobiopterina

Siacutentesis de aspartatoSiacutentesis de aspartato El aspartatose sintetiza por transaminacioacuten del El aspartatose sintetiza por transaminacioacuten del

oxalacetooxalaceto

NHNH33+glutamato + oxalacetato alfa-cetoglutarato + +glutamato + oxalacetato alfa-cetoglutarato +

aspartatoaspartato

Tambieacuten se sintetiza aspartato por Tambieacuten se sintetiza aspartato por desaminacioacuten de la asparagina con la desaminacioacuten de la asparagina con la asparaginasa anaacuteloga a la glutaminasaasparaginasa anaacuteloga a la glutaminasa

asparagina + H2O rarraspartato + NH3

Siacutentesis de asparagina y glutaminaSiacutentesis de asparagina y glutamina La La asparagina sintetasaasparagina sintetasay la y la glutamina glutamina

sintetasasintetasacatalizan la produccioacuten de asparaginay catalizan la produccioacuten de asparaginay glutaminaglutamina

glutamato+ NH4++ ATP rarrglutamina+ ADP +Pi+ H+glutamato+ NH4++ ATP rarrglutamina+ ADP +Pi+ H+ aspartato + NH4++ ATP rarrasparagina+ ADP +Pi+ H+aspartato + NH4++ ATP rarrasparagina+ ADP +Pi+ H+

Siacutentesis de alaninaSiacutentesis de alaninaLa alaninase sintetiza por transaminacioacuten con la La alaninase sintetiza por transaminacioacuten con la

enzima alanina transaminasaenzima alanina transaminasa

glutamato + piruvato α-cetoglutarato + alaninaglutamato + piruvato α-cetoglutarato + alanina

La concentracioacuten de alanina en la circulacioacuten es alta maacutes La concentracioacuten de alanina en la circulacioacuten es alta maacutes baja solo que la de glutaminabaja solo que la de glutamina

CICLO DE LA GLUCOSA ndashALANINACICLO DE LA GLUCOSA ndashALANINA La La alanina transaminasa alanina transaminasa participa en el participa en el

transporte de esqueletos carbonados y transporte de esqueletos carbonados y nitroacutegeno del muacutesculo al hiacutegadonitroacutegeno del muacutesculo al hiacutegado

alanina + cetoglutarato piruvato + glutamatoalanina + cetoglutarato piruvato + glutamato Muacutesculo esqueleacutetico el piruvato de la Muacutesculo esqueleacutetico el piruvato de la

glucoacutelisis se transforma en alanina a glucoacutelisis se transforma en alanina a expensas de glutamatoexpensas de glutamato

Hiacutegado se regenera el piruvato para la Hiacutegado se regenera el piruvato para la gluconeogeacutenesis y el amonio del gluconeogeacutenesis y el amonio del glutamato puede ir al ciclo de la urea glutamato puede ir al ciclo de la urea

La glicina se sintetiza a partir de serina La La glicina se sintetiza a partir de serina La enzima utiliza tetrahidrofolato y piridoxal enzima utiliza tetrahidrofolato y piridoxal fosfatofosfato

En el hiacutegado de vertebrados la glicina tambieacuten En el hiacutegado de vertebrados la glicina tambieacuten puede sintetizarse a partir de dioacutexido de puede sintetizarse a partir de dioacutexido de carbono y amonio con la glicina sintasacarbono y amonio con la glicina sintasa

O sea que la serina y la glicina son O sea que la serina y la glicina son interconvertibles gracias a la serina interconvertibles gracias a la serina hidroximetiltransferasa que opera en los dos hidroximetiltransferasa que opera en los dos sentidos y utiliza folato (THFMTHF) y PLPsentidos y utiliza folato (THFMTHF) y PLP

La conversioacuten de serina en glicina es la entrada principal de unidades monocar bonadas al pool de folato

Aacutecido foacutelicoAacutecido foacutelico

Los derivados del folato sirven como donadores de unidades monocarbonadas en diferentes estados de oxidacioacuten intermedios (metil metilen metenil formil o formimino)

Degradacioacuten de aminoaacutecidos de la dieta

En la saliva no existen enzimas con accioacuten proteoliacutetica La hidroacutelisis de proteiacutenas se inicia en el estoacutemagoPEPSINA

Digestioacuten

Intestino delgado en el duodeno se produce 1 Tripsinoacutegeno--------------------- Tripsina Trip 2 Quimotrpsinoacutegeno ------------------- Quimotrpsina Trip 3 Procarboxipeptoidasa A y B--------------- Carboxipeptidasa A y B

Todos los aminoaacutecidos cualquiera sea su procedencia pasan a la sangre y se distribuyen a los tejidos sin distincioacuten de su origen

Este conjunto de aa libres constituye un ldquofondo comuacutenrdquo o ldquopoolrdquo al cual se recurre para la siacutentesis de nuevas proteiacutenas o compuestos derivados

ORIGEN UTILIZACION

Absorcioacuten en intestino

Degradacioacuten de proteiacutenas

Siacutentesis de aminoaacutecidos

Siacutentesis de proteiacutenas

Siacutentesis de Compuestos no nitrogenados

Produccioacuten de Energiacutea

NH3Urea

cetoaacutecidos glucosa

Cuerpos cetoacutenicos

AMINOACIDOS

TRANSPORTE DE AMINOACIDOS

Los aa atraviesan las membranas a traveacutes de mecanismos de transportadores especiacuteficos

Pueden hacerlo pora) Transporte activo secundariob) Difusioacuten facilitada

Digestioacuten de proteiacutenasDigestioacuten de proteiacutenas

La digestioacuten de las proteiacutenas comienza en el estoacutemago La digestioacuten de las proteiacutenas comienza en el estoacutemago donde el pepsinoacutegeno se convierte en pepsinadonde el pepsinoacutegeno se convierte en pepsina

La llegada del bolo alimenticio al intestino dispara la La llegada del bolo alimenticio al intestino dispara la liberacioacuten de las hormonas colecistoquinina y secretina liberacioacuten de las hormonas colecistoquinina y secretina las cuales promueven la secrecioacuten de las proenzimas las cuales promueven la secrecioacuten de las proenzimas pancreaacuteticas pancreaacuteticas

La enteropeptidasa activa el tripsinoacutegeno y la tripsina La enteropeptidasa activa el tripsinoacutegeno y la tripsina activa el resto de las proteasasactiva el resto de las proteasas

Los peacuteptidos y los aminoaacutecidos son transportadosa Los peacuteptidos y los aminoaacutecidos son transportadosa traveacutes de los enterecitos a la circulacioacuten portal por traveacutes de los enterecitos a la circulacioacuten portal por transporte activo o difusioacuten facilitadatransporte activo o difusioacuten facilitada

DESTINO DE LOS AMINOACIDOS

Una vez absorbidos los aminoaacutecidos tienen diferentes alternativas metaboacutelicas

a)Utilizacioacuten (sin modificacioacuten) en siacutentesis de nuevas proteiacutenas especificasb) Transformacioacuten en compuestos no proteicos de importancia fisioloacutegica c) Degradacioacuten con fines energeacuteticos

El nitroacutegeno presente en la biosfera como El nitroacutegeno presente en la biosfera como nitrato (NO3-) o dinitroacutegeno (N2) debe ser nitrato (NO3-) o dinitroacutegeno (N2) debe ser

reducido a amonio (NH4+) para su incorporacioacuten reducido a amonio (NH4+) para su incorporacioacuten a proteiacutenas a proteiacutenas

El hombre adquiere el nitroacutegeno El hombre adquiere el nitroacutegeno

mayoritariamente de las proteiacutenas de la dietamayoritariamente de las proteiacutenas de la dieta

El ciclo del nitroacutegeno

BALANCE DE NITROacuteGENOBALANCE DE NITROacuteGENO

El nitroacutegeno no tiene fuentes de almacenamiento El nitroacutegeno no tiene fuentes de almacenamiento especiales en el organismo especiales en el organismo

En los adultos sanos la degradacioacuten y la siacutentesis de En los adultos sanos la degradacioacuten y la siacutentesis de proteiacutenas ocurren a la misma velocidad y se mantiene el proteiacutenas ocurren a la misma velocidad y se mantiene el balance nitrogenado donde el nitroacutegeno que ingresa y el balance nitrogenado donde el nitroacutegeno que ingresa y el que se excreta son similares que se excreta son similares

Nintildeos en crecimiento adultos en recuperacioacuten de Nintildeos en crecimiento adultos en recuperacioacuten de enfermedades o embarazadas tienen balance de enfermedades o embarazadas tienen balance de nitroacutegeno positivoporque hay siacutentesis neta de proteiacutena nitroacutegeno positivoporque hay siacutentesis neta de proteiacutena

Cuando se excreta maacutes nitroacutegeno del que se incorpora Cuando se excreta maacutes nitroacutegeno del que se incorpora estamos en balance de nitroacutegeno negativo Esto ocurre estamos en balance de nitroacutegeno negativo Esto ocurre cuando falta alguacuten aminoaacutecido esencial en la dieta o en cuando falta alguacuten aminoaacutecido esencial en la dieta o en el ayuno el ayuno

Las proteiacutenas del organismo estaacuten en Las proteiacutenas del organismo estaacuten en continuo recambiocontinuo recambio

Todo el tiempo se estaacuten degradando y Todo el tiempo se estaacuten degradando y sintetizando proteiacutenas sintetizando proteiacutenas

En la especie humana 1-2 de las En la especie humana 1-2 de las proteiacutenas fundamentalmente musculares proteiacutenas fundamentalmente musculares estaacuten recambiaacutendose estaacuten recambiaacutendose

De los aminoaacutecidos que se liberan 75 De los aminoaacutecidos que se liberan 75 se reciclan El resto forma urease reciclan El resto forma urea

METABOLISMO DE AMINOACIDOS

-Los aminoaacutecidos no se almacenan en el organismo

- Sus niveles dependen del equilibrio entre biosiacutentesis y degradacioacuten de proteiacutenas corporales es decir el balance entre anabolismo y catabolismo (balance nitrogenado)

- El N se excreta por orina y heces

La degradacioacuten se inicia por procesos que separan el grupo amino

Estos procesos pueden ser reacciones de transferencia (transaminacioacuten) o de separacioacuten del grupo amino (desaminacioacuten)

Las enzimas glutamato deshidrogenasa Las enzimas glutamato deshidrogenasa glutamina sintetasa y las glutamina sintetasa y las aminotransferasas(transaminasas)tienen aminotransferasas(transaminasas)tienen un rol muy importante en el metabolismo un rol muy importante en el metabolismo de aminoaacutecidos de aminoaacutecidos

TRANSAMINACIOacuteNTRANSAMINACIOacuteN Es la transferencia reversible de un grupo Es la transferencia reversible de un grupo

amino a un amino a un cetoacido catalizada por una cetoacido catalizada por una aminotransferasaaminotransferasa utilizando utilizando piridoxal fosfatopiridoxal fosfato como como cofactorcofactor

El aa se convierte en El aa se convierte en cetoaacutecido y el cetoaacutecido y el cetoaacutecido en el aminoaacutecido correspondiente cetoaacutecido en el aminoaacutecido correspondiente

Es decir el grupo amino no se elimina sino se Es decir el grupo amino no se elimina sino se transfiere a un transfiere a un cetoaacutecido para formar otro cetoaacutecido para formar otro aminoaacutecidoaminoaacutecido

Los grupos α-amino se transfieren de un Los grupos α-amino se transfieren de un aminoaacutecido a un alfa-cetoaacutecido con las enzimas aminoaacutecido a un alfa-cetoaacutecido con las enzimas transaminasas o aminotransferasas transaminasas o aminotransferasas

Suele participar el par glutamatoα-Suele participar el par glutamatoα-cetoglutarato cetoglutarato

Reacciones reversibles participan en la siacutentesis Reacciones reversibles participan en la siacutentesis y degradacioacuteny degradacioacuten

Existen transaminasas para casi todos los aminoaacutecidosTienen piridoxal 5-fosfatocomo grupo prosteacuteticoEl piridoxal fosfato deriva de la vitamina B6

El PLP se une covalentemente a la enzima a traveacutes de una base de Schiff o imina con una lisina del sitio activo

DESAMINACIOacuteNDESAMINACIOacuteN

El grupo El grupo aminoamino del del glutamatoglutamato puede ser puede ser separado por separado por desaminacion oxidativadesaminacion oxidativa catalizada por la catalizada por la glutamato glutamato deshidrogenasadeshidrogenasa utilizando utilizando NADNAD y y NADPNADP como coenzimascomo coenzimas

Se forma Se forma cetoglutaratocetoglutarato y y NHNH33

La mayoriacutea del La mayoriacutea del NHNH33 producido en el producido en el

organismo se genera por esta reaccioacutenorganismo se genera por esta reaccioacuten

La La glutamato deshidrogenasaglutamato deshidrogenasa Es una enzima alosterica activada por Es una enzima alosterica activada por

ADPADP y y GDPGDP e inhibida por e inhibida por ATPATP y y GTP GTP Cuando el nivel de Cuando el nivel de ADPADP o o GDPGDP en la en la

ceacutelula es alto se activa la enzima y la ceacutelula es alto se activa la enzima y la produccioacuten de produccioacuten de cetoglutarato cetoglutarato alimentaraacute el ciclo de Krebs y el NADH+ alimentaraacute el ciclo de Krebs y el NADH+ H a la cadena respiratoria y se generaraacute H a la cadena respiratoria y se generaraacute ATPATP

El aumento en el suero de determinadas amino El aumento en el suero de determinadas amino transferasases utilizado como marcador cliacutenico transferasases utilizado como marcador cliacutenico de dantildeo tisular de dantildeo tisular

SGOT glutamato-oxaloacetato SGOT glutamato-oxaloacetato aminotransferasa o aspartato transaminasaaminotransferasa o aspartato transaminasa

SGPT glutamato-piruvato aminotransferasa o SGPT glutamato-piruvato aminotransferasa o alanina transaminasaalanina transaminasa

Por ejemplo luego de un ataque cardiacuteaco Por ejemplo luego de un ataque cardiacuteaco aumenta en primer lugar la creatina quinasa aumenta en primer lugar la creatina quinasa luego aumenta SGOT y maacutes tarde SGPTluego aumenta SGOT y maacutes tarde SGPT

Como el par α-cetoglutaratoglutamato participa Como el par α-cetoglutaratoglutamato participa en muchas transaminaciones el glutamato es en muchas transaminaciones el glutamato es un intermediario prominente en la eliminacioacuten de un intermediario prominente en la eliminacioacuten de amonio asiacute como en viacuteas anaboacutelicas amonio asiacute como en viacuteas anaboacutelicas

El glutamato estaacute en un ldquonudordquo entre el amonio El glutamato estaacute en un ldquonudordquo entre el amonio libre y los grupos amino de los aminoaacutecidos libre y los grupos amino de los aminoaacutecidos

Dado que el nitroacutegeno del glutamato puede ser Dado que el nitroacutegeno del glutamato puede ser redistribuiacutedo por transaminacioacuten el glutamato redistribuiacutedo por transaminacioacuten el glutamato es un buen suplemento para proteiacutenas pobres es un buen suplemento para proteiacutenas pobres desde el punto de vista nutricional desde el punto de vista nutricional

Glutamato deshidrogenasautiliza Glutamato deshidrogenasautiliza

deshidrogenasautiliza NADPH incorpora amonio al glutamato para sintetizar este aminoaacutecido y otros por transaminacioacuten activada por ATP y GTPutiliza NAD+ reaccioacuten anapleroacutetica provee de un intermediario oxidable y NADH activada por ADP y GDP

GlutaminaGlutamina

La glutamina transporta amonio en la sangreEl amonio es toacutexico para el sistema nervioso central Los tejidos lo transforman en glutamina gracias a la glutamina sintetasa En el hiacutegado y en el rintildeoacuten la glutamina libera el amonioA su vez el amonio en el hiacutegado forma urea El rintildeoacuten puede excretar directamente el amonio

Glutamina sintetasaGlutamina sintetasaglutamato+ NH4++ ATP rarrglutamina+ ADP +Pi+ H+glutamato+ NH4++ ATP rarrglutamina+ ADP +Pi+ H+ Produce glutamina uno de los 20 aminoaacutecidos de Produce glutamina uno de los 20 aminoaacutecidos de

las proteiacutenaslas proteiacutenas La glutamina sirve como dador de nitroacutegeno en La glutamina sirve como dador de nitroacutegeno en

varias viacuteas biosinteacuteticas (purinas citosina)varias viacuteas biosinteacuteticas (purinas citosina) La glutamina es muy abundante en la circulacioacuten La glutamina es muy abundante en la circulacioacuten

pues sirve como una forma de transporte inocua pues sirve como una forma de transporte inocua del amoniacuteaco que es toacutexico hacia el hiacutegado y el del amoniacuteaco que es toacutexico hacia el hiacutegado y el rintildeoacutenrintildeoacuten

GlutaminasaGlutaminasa El hiacutegado y el rintildeoacuten tienen glutaminasa enzima El hiacutegado y el rintildeoacuten tienen glutaminasa enzima

mitocondrial que libera el amonio mitocondrial que libera el amonio glutamina+ H2O rarrglutamato+ NH4+glutamina+ H2O rarrglutamato+ NH4+

Destinos del amonioDestinos del amonio En el hiacutegado el amonio liberado de la En el hiacutegado el amonio liberado de la

glutamina por la glutaminasa se utiliza glutamina por la glutaminasa se utiliza para sintetizar ureapara sintetizar urea

En el rintildeoacuten la formacioacuten de amonio estaacute En el rintildeoacuten la formacioacuten de amonio estaacute relacionada con la eliminacioacuten de aacutecido relacionada con la eliminacioacuten de aacutecido (H+) puesto que el amoniacuteaco (NH3) (H+) puesto que el amoniacuteaco (NH3) liberado por la glutaminasa se protona a liberado por la glutaminasa se protona a amonio (NH4+) gracias a su pKa de 93 amonio (NH4+) gracias a su pKa de 93

La viacutea mas importante de eliminacioacuten es la La viacutea mas importante de eliminacioacuten es la siacutentesis de ureasiacutentesis de urea en hiacutegado en hiacutegado

Tambieacuten se elimina NHTambieacuten se elimina NH33 por la formacioacuten por la formacioacuten

de de glutaminaglutamina

Ciclo de la ureaCiclo de la urea 1048580104858080 del nitroacutegeno que se excreta lo 80 del nitroacutegeno que se excreta lo

hace en forma de ureahace en forma de urea 10485801048580Parte de las enzimas estaacuten en la matriz Parte de las enzimas estaacuten en la matriz

mitocondrial y parte en el citosolmitocondrial y parte en el citosol 10485801048580La arginina con la arginasa genera La arginina con la arginasa genera

urea y ornitina en el citosol Luego las urea y ornitina en el citosol Luego las siguientes enzimas regeneran la argininasiguientes enzimas regeneran la arginina

10485801048580La enzima carbamoil fosfato sintetasa I La enzima carbamoil fosfato sintetasa I mitocondrial cataliza el primer paso mitocondrial cataliza el primer paso regulado de la siacutentesis de urea regulado de la siacutentesis de urea

Destino de los esqueletos carbonadosDestino de los esqueletos carbonados Todos los tejidos tienen cierta capacidad para siacutentesis y Todos los tejidos tienen cierta capacidad para siacutentesis y

remodelacioacuten de aminoaacutecidos remodelacioacuten de aminoaacutecidos El hiacutegado es el sitio principal de metabolismo de los El hiacutegado es el sitio principal de metabolismo de los

aminoaacutecidos aminoaacutecidos En tiempos de buena suplementacioacuten dietaria el En tiempos de buena suplementacioacuten dietaria el

nitroacutegeno es eliminado viacutea transaminacioacuten desaminacioacuten nitroacutegeno es eliminado viacutea transaminacioacuten desaminacioacuten y siacutentesis de urea Los esqueletos carbonados pueden y siacutentesis de urea Los esqueletos carbonados pueden conservarse como glucoacutegeno o como aacutecidos grasos conservarse como glucoacutegeno o como aacutecidos grasos

Los aminoaacutecidos pueden ser glucogeacutenicos cetogeacutenicos Los aminoaacutecidos pueden ser glucogeacutenicos cetogeacutenicos o ambos o ambos

Los glucogeacutenicos son los que generan piruvato o Los glucogeacutenicos son los que generan piruvato o intermediarios del ciclo de Krebs como α-cetoglutarato o intermediarios del ciclo de Krebs como α-cetoglutarato o oxaloacetato oxaloacetato

Los cetogeacutenicos (Lys y Leu) generan soacutelo acetil-CoA o Los cetogeacutenicos (Lys y Leu) generan soacutelo acetil-CoA o acetoacetil-CoAacetoacetil-CoA

En periacuteodos de ayuno los esqueletos carbonados se En periacuteodos de ayuno los esqueletos carbonados se utilizan como fuente de energiacutea rindiendo COutilizan como fuente de energiacutea rindiendo CO22yHyH22OO

DESTINO DEL ESQUELETO DESTINO DEL ESQUELETO CARBONADO DE AACARBONADO DE AA

Seguacuten el destino se clasifican enSeguacuten el destino se clasifican en CetogeacutenicosCetogeacutenicos producen cuerpos producen cuerpos

cetoacutenicoscetoacutenicos GlucogeacutenicosGlucogeacutenicos producen intermediarios producen intermediarios

de la gluconeogeacutenesis (piruvato de la gluconeogeacutenesis (piruvato oxalacetato fumarato succinilCoA o oxalacetato fumarato succinilCoA o cetoglutarato)cetoglutarato)

Glucogeacutenicos y cetogeacutenicosGlucogeacutenicos y cetogeacutenicos

DERIVADOS DE DERIVADOS DE IMPORTANCIA BIOLOacuteGICAIMPORTANCIA BIOLOacuteGICA

Histamina (histidina)Histamina (histidina) Acido Acido -aminobutirico (-aminobutirico (GABAGABA) (glutamato)) (glutamato) Catecolaminas (Dopamina Noradrenalina Catecolaminas (Dopamina Noradrenalina

y Adrenalina) (tirosina)y Adrenalina) (tirosina) Hormona Tiroidea (tirosina)Hormona Tiroidea (tirosina) Melatonina (triptoacutefano)Melatonina (triptoacutefano) Serotonina (triptoacutefano)Serotonina (triptoacutefano) Creatina (Arginina glicina y metionina)Creatina (Arginina glicina y metionina)

Biosiacutentesis de los aminoaacutecidos no Biosiacutentesis de los aminoaacutecidos no esencialesesenciales

Los esqueletos carbonados de los Los esqueletos carbonados de los aminoaacutecidos no esenciales pueden aminoaacutecidos no esenciales pueden sintetizarse a partir de metabolitos sintetizarse a partir de metabolitos intermediarios derivados por ejemplo de intermediarios derivados por ejemplo de glucosa glucosa

Dos aminoaacutecidos no esenciales derivan Dos aminoaacutecidos no esenciales derivan directamente de aminoaacutecidos esenciales directamente de aminoaacutecidos esenciales ( tirosina y cisteiacutena ) cisteiacutena( tirosina y cisteiacutena ) cisteiacutena

Coenzimas importantes piridoxal fosfato Coenzimas importantes piridoxal fosfato folato y tetrahidrobiopterina folato y tetrahidrobiopterina tetrahidrobiopterina tetrahidrobiopterina

Siacutentesis de aspartatoSiacutentesis de aspartato El aspartatose sintetiza por transaminacioacuten del El aspartatose sintetiza por transaminacioacuten del

oxalacetooxalaceto

NHNH33+glutamato + oxalacetato alfa-cetoglutarato + +glutamato + oxalacetato alfa-cetoglutarato +

aspartatoaspartato

Tambieacuten se sintetiza aspartato por Tambieacuten se sintetiza aspartato por desaminacioacuten de la asparagina con la desaminacioacuten de la asparagina con la asparaginasa anaacuteloga a la glutaminasaasparaginasa anaacuteloga a la glutaminasa

asparagina + H2O rarraspartato + NH3

Siacutentesis de asparagina y glutaminaSiacutentesis de asparagina y glutamina La La asparagina sintetasaasparagina sintetasay la y la glutamina glutamina

sintetasasintetasacatalizan la produccioacuten de asparaginay catalizan la produccioacuten de asparaginay glutaminaglutamina

glutamato+ NH4++ ATP rarrglutamina+ ADP +Pi+ H+glutamato+ NH4++ ATP rarrglutamina+ ADP +Pi+ H+ aspartato + NH4++ ATP rarrasparagina+ ADP +Pi+ H+aspartato + NH4++ ATP rarrasparagina+ ADP +Pi+ H+

Siacutentesis de alaninaSiacutentesis de alaninaLa alaninase sintetiza por transaminacioacuten con la La alaninase sintetiza por transaminacioacuten con la

enzima alanina transaminasaenzima alanina transaminasa

glutamato + piruvato α-cetoglutarato + alaninaglutamato + piruvato α-cetoglutarato + alanina

La concentracioacuten de alanina en la circulacioacuten es alta maacutes La concentracioacuten de alanina en la circulacioacuten es alta maacutes baja solo que la de glutaminabaja solo que la de glutamina

CICLO DE LA GLUCOSA ndashALANINACICLO DE LA GLUCOSA ndashALANINA La La alanina transaminasa alanina transaminasa participa en el participa en el

transporte de esqueletos carbonados y transporte de esqueletos carbonados y nitroacutegeno del muacutesculo al hiacutegadonitroacutegeno del muacutesculo al hiacutegado

alanina + cetoglutarato piruvato + glutamatoalanina + cetoglutarato piruvato + glutamato Muacutesculo esqueleacutetico el piruvato de la Muacutesculo esqueleacutetico el piruvato de la

glucoacutelisis se transforma en alanina a glucoacutelisis se transforma en alanina a expensas de glutamatoexpensas de glutamato

Hiacutegado se regenera el piruvato para la Hiacutegado se regenera el piruvato para la gluconeogeacutenesis y el amonio del gluconeogeacutenesis y el amonio del glutamato puede ir al ciclo de la urea glutamato puede ir al ciclo de la urea

La glicina se sintetiza a partir de serina La La glicina se sintetiza a partir de serina La enzima utiliza tetrahidrofolato y piridoxal enzima utiliza tetrahidrofolato y piridoxal fosfatofosfato

En el hiacutegado de vertebrados la glicina tambieacuten En el hiacutegado de vertebrados la glicina tambieacuten puede sintetizarse a partir de dioacutexido de puede sintetizarse a partir de dioacutexido de carbono y amonio con la glicina sintasacarbono y amonio con la glicina sintasa

O sea que la serina y la glicina son O sea que la serina y la glicina son interconvertibles gracias a la serina interconvertibles gracias a la serina hidroximetiltransferasa que opera en los dos hidroximetiltransferasa que opera en los dos sentidos y utiliza folato (THFMTHF) y PLPsentidos y utiliza folato (THFMTHF) y PLP

La conversioacuten de serina en glicina es la entrada principal de unidades monocar bonadas al pool de folato

Aacutecido foacutelicoAacutecido foacutelico

Los derivados del folato sirven como donadores de unidades monocarbonadas en diferentes estados de oxidacioacuten intermedios (metil metilen metenil formil o formimino)

Digestioacuten

Intestino delgado en el duodeno se produce 1 Tripsinoacutegeno--------------------- Tripsina Trip 2 Quimotrpsinoacutegeno ------------------- Quimotrpsina Trip 3 Procarboxipeptoidasa A y B--------------- Carboxipeptidasa A y B

Todos los aminoaacutecidos cualquiera sea su procedencia pasan a la sangre y se distribuyen a los tejidos sin distincioacuten de su origen

Este conjunto de aa libres constituye un ldquofondo comuacutenrdquo o ldquopoolrdquo al cual se recurre para la siacutentesis de nuevas proteiacutenas o compuestos derivados

ORIGEN UTILIZACION

Absorcioacuten en intestino

Degradacioacuten de proteiacutenas

Siacutentesis de aminoaacutecidos

Siacutentesis de proteiacutenas

Siacutentesis de Compuestos no nitrogenados

Produccioacuten de Energiacutea

NH3Urea

cetoaacutecidos glucosa

Cuerpos cetoacutenicos

AMINOACIDOS

TRANSPORTE DE AMINOACIDOS

Los aa atraviesan las membranas a traveacutes de mecanismos de transportadores especiacuteficos

Pueden hacerlo pora) Transporte activo secundariob) Difusioacuten facilitada

Digestioacuten de proteiacutenasDigestioacuten de proteiacutenas

La digestioacuten de las proteiacutenas comienza en el estoacutemago La digestioacuten de las proteiacutenas comienza en el estoacutemago donde el pepsinoacutegeno se convierte en pepsinadonde el pepsinoacutegeno se convierte en pepsina

La llegada del bolo alimenticio al intestino dispara la La llegada del bolo alimenticio al intestino dispara la liberacioacuten de las hormonas colecistoquinina y secretina liberacioacuten de las hormonas colecistoquinina y secretina las cuales promueven la secrecioacuten de las proenzimas las cuales promueven la secrecioacuten de las proenzimas pancreaacuteticas pancreaacuteticas

La enteropeptidasa activa el tripsinoacutegeno y la tripsina La enteropeptidasa activa el tripsinoacutegeno y la tripsina activa el resto de las proteasasactiva el resto de las proteasas

Los peacuteptidos y los aminoaacutecidos son transportadosa Los peacuteptidos y los aminoaacutecidos son transportadosa traveacutes de los enterecitos a la circulacioacuten portal por traveacutes de los enterecitos a la circulacioacuten portal por transporte activo o difusioacuten facilitadatransporte activo o difusioacuten facilitada

DESTINO DE LOS AMINOACIDOS

Una vez absorbidos los aminoaacutecidos tienen diferentes alternativas metaboacutelicas

a)Utilizacioacuten (sin modificacioacuten) en siacutentesis de nuevas proteiacutenas especificasb) Transformacioacuten en compuestos no proteicos de importancia fisioloacutegica c) Degradacioacuten con fines energeacuteticos

El nitroacutegeno presente en la biosfera como El nitroacutegeno presente en la biosfera como nitrato (NO3-) o dinitroacutegeno (N2) debe ser nitrato (NO3-) o dinitroacutegeno (N2) debe ser

reducido a amonio (NH4+) para su incorporacioacuten reducido a amonio (NH4+) para su incorporacioacuten a proteiacutenas a proteiacutenas

El hombre adquiere el nitroacutegeno El hombre adquiere el nitroacutegeno

mayoritariamente de las proteiacutenas de la dietamayoritariamente de las proteiacutenas de la dieta

El ciclo del nitroacutegeno

BALANCE DE NITROacuteGENOBALANCE DE NITROacuteGENO

El nitroacutegeno no tiene fuentes de almacenamiento El nitroacutegeno no tiene fuentes de almacenamiento especiales en el organismo especiales en el organismo

En los adultos sanos la degradacioacuten y la siacutentesis de En los adultos sanos la degradacioacuten y la siacutentesis de proteiacutenas ocurren a la misma velocidad y se mantiene el proteiacutenas ocurren a la misma velocidad y se mantiene el balance nitrogenado donde el nitroacutegeno que ingresa y el balance nitrogenado donde el nitroacutegeno que ingresa y el que se excreta son similares que se excreta son similares

Nintildeos en crecimiento adultos en recuperacioacuten de Nintildeos en crecimiento adultos en recuperacioacuten de enfermedades o embarazadas tienen balance de enfermedades o embarazadas tienen balance de nitroacutegeno positivoporque hay siacutentesis neta de proteiacutena nitroacutegeno positivoporque hay siacutentesis neta de proteiacutena

Cuando se excreta maacutes nitroacutegeno del que se incorpora Cuando se excreta maacutes nitroacutegeno del que se incorpora estamos en balance de nitroacutegeno negativo Esto ocurre estamos en balance de nitroacutegeno negativo Esto ocurre cuando falta alguacuten aminoaacutecido esencial en la dieta o en cuando falta alguacuten aminoaacutecido esencial en la dieta o en el ayuno el ayuno

Las proteiacutenas del organismo estaacuten en Las proteiacutenas del organismo estaacuten en continuo recambiocontinuo recambio

Todo el tiempo se estaacuten degradando y Todo el tiempo se estaacuten degradando y sintetizando proteiacutenas sintetizando proteiacutenas

En la especie humana 1-2 de las En la especie humana 1-2 de las proteiacutenas fundamentalmente musculares proteiacutenas fundamentalmente musculares estaacuten recambiaacutendose estaacuten recambiaacutendose

De los aminoaacutecidos que se liberan 75 De los aminoaacutecidos que se liberan 75 se reciclan El resto forma urease reciclan El resto forma urea

METABOLISMO DE AMINOACIDOS

-Los aminoaacutecidos no se almacenan en el organismo

- Sus niveles dependen del equilibrio entre biosiacutentesis y degradacioacuten de proteiacutenas corporales es decir el balance entre anabolismo y catabolismo (balance nitrogenado)

- El N se excreta por orina y heces

La degradacioacuten se inicia por procesos que separan el grupo amino

Estos procesos pueden ser reacciones de transferencia (transaminacioacuten) o de separacioacuten del grupo amino (desaminacioacuten)

Las enzimas glutamato deshidrogenasa Las enzimas glutamato deshidrogenasa glutamina sintetasa y las glutamina sintetasa y las aminotransferasas(transaminasas)tienen aminotransferasas(transaminasas)tienen un rol muy importante en el metabolismo un rol muy importante en el metabolismo de aminoaacutecidos de aminoaacutecidos

TRANSAMINACIOacuteNTRANSAMINACIOacuteN Es la transferencia reversible de un grupo Es la transferencia reversible de un grupo

amino a un amino a un cetoacido catalizada por una cetoacido catalizada por una aminotransferasaaminotransferasa utilizando utilizando piridoxal fosfatopiridoxal fosfato como como cofactorcofactor

El aa se convierte en El aa se convierte en cetoaacutecido y el cetoaacutecido y el cetoaacutecido en el aminoaacutecido correspondiente cetoaacutecido en el aminoaacutecido correspondiente

Es decir el grupo amino no se elimina sino se Es decir el grupo amino no se elimina sino se transfiere a un transfiere a un cetoaacutecido para formar otro cetoaacutecido para formar otro aminoaacutecidoaminoaacutecido

Los grupos α-amino se transfieren de un Los grupos α-amino se transfieren de un aminoaacutecido a un alfa-cetoaacutecido con las enzimas aminoaacutecido a un alfa-cetoaacutecido con las enzimas transaminasas o aminotransferasas transaminasas o aminotransferasas

Suele participar el par glutamatoα-Suele participar el par glutamatoα-cetoglutarato cetoglutarato

Reacciones reversibles participan en la siacutentesis Reacciones reversibles participan en la siacutentesis y degradacioacuteny degradacioacuten

Existen transaminasas para casi todos los aminoaacutecidosTienen piridoxal 5-fosfatocomo grupo prosteacuteticoEl piridoxal fosfato deriva de la vitamina B6

El PLP se une covalentemente a la enzima a traveacutes de una base de Schiff o imina con una lisina del sitio activo

DESAMINACIOacuteNDESAMINACIOacuteN

El grupo El grupo aminoamino del del glutamatoglutamato puede ser puede ser separado por separado por desaminacion oxidativadesaminacion oxidativa catalizada por la catalizada por la glutamato glutamato deshidrogenasadeshidrogenasa utilizando utilizando NADNAD y y NADPNADP como coenzimascomo coenzimas

Se forma Se forma cetoglutaratocetoglutarato y y NHNH33

La mayoriacutea del La mayoriacutea del NHNH33 producido en el producido en el

organismo se genera por esta reaccioacutenorganismo se genera por esta reaccioacuten

La La glutamato deshidrogenasaglutamato deshidrogenasa Es una enzima alosterica activada por Es una enzima alosterica activada por

ADPADP y y GDPGDP e inhibida por e inhibida por ATPATP y y GTP GTP Cuando el nivel de Cuando el nivel de ADPADP o o GDPGDP en la en la

ceacutelula es alto se activa la enzima y la ceacutelula es alto se activa la enzima y la produccioacuten de produccioacuten de cetoglutarato cetoglutarato alimentaraacute el ciclo de Krebs y el NADH+ alimentaraacute el ciclo de Krebs y el NADH+ H a la cadena respiratoria y se generaraacute H a la cadena respiratoria y se generaraacute ATPATP

El aumento en el suero de determinadas amino El aumento en el suero de determinadas amino transferasases utilizado como marcador cliacutenico transferasases utilizado como marcador cliacutenico de dantildeo tisular de dantildeo tisular

SGOT glutamato-oxaloacetato SGOT glutamato-oxaloacetato aminotransferasa o aspartato transaminasaaminotransferasa o aspartato transaminasa

SGPT glutamato-piruvato aminotransferasa o SGPT glutamato-piruvato aminotransferasa o alanina transaminasaalanina transaminasa

Por ejemplo luego de un ataque cardiacuteaco Por ejemplo luego de un ataque cardiacuteaco aumenta en primer lugar la creatina quinasa aumenta en primer lugar la creatina quinasa luego aumenta SGOT y maacutes tarde SGPTluego aumenta SGOT y maacutes tarde SGPT

Como el par α-cetoglutaratoglutamato participa Como el par α-cetoglutaratoglutamato participa en muchas transaminaciones el glutamato es en muchas transaminaciones el glutamato es un intermediario prominente en la eliminacioacuten de un intermediario prominente en la eliminacioacuten de amonio asiacute como en viacuteas anaboacutelicas amonio asiacute como en viacuteas anaboacutelicas

El glutamato estaacute en un ldquonudordquo entre el amonio El glutamato estaacute en un ldquonudordquo entre el amonio libre y los grupos amino de los aminoaacutecidos libre y los grupos amino de los aminoaacutecidos

Dado que el nitroacutegeno del glutamato puede ser Dado que el nitroacutegeno del glutamato puede ser redistribuiacutedo por transaminacioacuten el glutamato redistribuiacutedo por transaminacioacuten el glutamato es un buen suplemento para proteiacutenas pobres es un buen suplemento para proteiacutenas pobres desde el punto de vista nutricional desde el punto de vista nutricional

Glutamato deshidrogenasautiliza Glutamato deshidrogenasautiliza

deshidrogenasautiliza NADPH incorpora amonio al glutamato para sintetizar este aminoaacutecido y otros por transaminacioacuten activada por ATP y GTPutiliza NAD+ reaccioacuten anapleroacutetica provee de un intermediario oxidable y NADH activada por ADP y GDP

GlutaminaGlutamina

La glutamina transporta amonio en la sangreEl amonio es toacutexico para el sistema nervioso central Los tejidos lo transforman en glutamina gracias a la glutamina sintetasa En el hiacutegado y en el rintildeoacuten la glutamina libera el amonioA su vez el amonio en el hiacutegado forma urea El rintildeoacuten puede excretar directamente el amonio

Glutamina sintetasaGlutamina sintetasaglutamato+ NH4++ ATP rarrglutamina+ ADP +Pi+ H+glutamato+ NH4++ ATP rarrglutamina+ ADP +Pi+ H+ Produce glutamina uno de los 20 aminoaacutecidos de Produce glutamina uno de los 20 aminoaacutecidos de

las proteiacutenaslas proteiacutenas La glutamina sirve como dador de nitroacutegeno en La glutamina sirve como dador de nitroacutegeno en

varias viacuteas biosinteacuteticas (purinas citosina)varias viacuteas biosinteacuteticas (purinas citosina) La glutamina es muy abundante en la circulacioacuten La glutamina es muy abundante en la circulacioacuten

pues sirve como una forma de transporte inocua pues sirve como una forma de transporte inocua del amoniacuteaco que es toacutexico hacia el hiacutegado y el del amoniacuteaco que es toacutexico hacia el hiacutegado y el rintildeoacutenrintildeoacuten

GlutaminasaGlutaminasa El hiacutegado y el rintildeoacuten tienen glutaminasa enzima El hiacutegado y el rintildeoacuten tienen glutaminasa enzima

mitocondrial que libera el amonio mitocondrial que libera el amonio glutamina+ H2O rarrglutamato+ NH4+glutamina+ H2O rarrglutamato+ NH4+

Destinos del amonioDestinos del amonio En el hiacutegado el amonio liberado de la En el hiacutegado el amonio liberado de la

glutamina por la glutaminasa se utiliza glutamina por la glutaminasa se utiliza para sintetizar ureapara sintetizar urea

En el rintildeoacuten la formacioacuten de amonio estaacute En el rintildeoacuten la formacioacuten de amonio estaacute relacionada con la eliminacioacuten de aacutecido relacionada con la eliminacioacuten de aacutecido (H+) puesto que el amoniacuteaco (NH3) (H+) puesto que el amoniacuteaco (NH3) liberado por la glutaminasa se protona a liberado por la glutaminasa se protona a amonio (NH4+) gracias a su pKa de 93 amonio (NH4+) gracias a su pKa de 93

La viacutea mas importante de eliminacioacuten es la La viacutea mas importante de eliminacioacuten es la siacutentesis de ureasiacutentesis de urea en hiacutegado en hiacutegado

Tambieacuten se elimina NHTambieacuten se elimina NH33 por la formacioacuten por la formacioacuten

de de glutaminaglutamina

Ciclo de la ureaCiclo de la urea 1048580104858080 del nitroacutegeno que se excreta lo 80 del nitroacutegeno que se excreta lo

hace en forma de ureahace en forma de urea 10485801048580Parte de las enzimas estaacuten en la matriz Parte de las enzimas estaacuten en la matriz

mitocondrial y parte en el citosolmitocondrial y parte en el citosol 10485801048580La arginina con la arginasa genera La arginina con la arginasa genera

urea y ornitina en el citosol Luego las urea y ornitina en el citosol Luego las siguientes enzimas regeneran la argininasiguientes enzimas regeneran la arginina

10485801048580La enzima carbamoil fosfato sintetasa I La enzima carbamoil fosfato sintetasa I mitocondrial cataliza el primer paso mitocondrial cataliza el primer paso regulado de la siacutentesis de urea regulado de la siacutentesis de urea

Destino de los esqueletos carbonadosDestino de los esqueletos carbonados Todos los tejidos tienen cierta capacidad para siacutentesis y Todos los tejidos tienen cierta capacidad para siacutentesis y

remodelacioacuten de aminoaacutecidos remodelacioacuten de aminoaacutecidos El hiacutegado es el sitio principal de metabolismo de los El hiacutegado es el sitio principal de metabolismo de los

aminoaacutecidos aminoaacutecidos En tiempos de buena suplementacioacuten dietaria el En tiempos de buena suplementacioacuten dietaria el

nitroacutegeno es eliminado viacutea transaminacioacuten desaminacioacuten nitroacutegeno es eliminado viacutea transaminacioacuten desaminacioacuten y siacutentesis de urea Los esqueletos carbonados pueden y siacutentesis de urea Los esqueletos carbonados pueden conservarse como glucoacutegeno o como aacutecidos grasos conservarse como glucoacutegeno o como aacutecidos grasos

Los aminoaacutecidos pueden ser glucogeacutenicos cetogeacutenicos Los aminoaacutecidos pueden ser glucogeacutenicos cetogeacutenicos o ambos o ambos

Los glucogeacutenicos son los que generan piruvato o Los glucogeacutenicos son los que generan piruvato o intermediarios del ciclo de Krebs como α-cetoglutarato o intermediarios del ciclo de Krebs como α-cetoglutarato o oxaloacetato oxaloacetato

Los cetogeacutenicos (Lys y Leu) generan soacutelo acetil-CoA o Los cetogeacutenicos (Lys y Leu) generan soacutelo acetil-CoA o acetoacetil-CoAacetoacetil-CoA

En periacuteodos de ayuno los esqueletos carbonados se En periacuteodos de ayuno los esqueletos carbonados se utilizan como fuente de energiacutea rindiendo COutilizan como fuente de energiacutea rindiendo CO22yHyH22OO

DESTINO DEL ESQUELETO DESTINO DEL ESQUELETO CARBONADO DE AACARBONADO DE AA

Seguacuten el destino se clasifican enSeguacuten el destino se clasifican en CetogeacutenicosCetogeacutenicos producen cuerpos producen cuerpos

cetoacutenicoscetoacutenicos GlucogeacutenicosGlucogeacutenicos producen intermediarios producen intermediarios

de la gluconeogeacutenesis (piruvato de la gluconeogeacutenesis (piruvato oxalacetato fumarato succinilCoA o oxalacetato fumarato succinilCoA o cetoglutarato)cetoglutarato)

Glucogeacutenicos y cetogeacutenicosGlucogeacutenicos y cetogeacutenicos

DERIVADOS DE DERIVADOS DE IMPORTANCIA BIOLOacuteGICAIMPORTANCIA BIOLOacuteGICA

Histamina (histidina)Histamina (histidina) Acido Acido -aminobutirico (-aminobutirico (GABAGABA) (glutamato)) (glutamato) Catecolaminas (Dopamina Noradrenalina Catecolaminas (Dopamina Noradrenalina

y Adrenalina) (tirosina)y Adrenalina) (tirosina) Hormona Tiroidea (tirosina)Hormona Tiroidea (tirosina) Melatonina (triptoacutefano)Melatonina (triptoacutefano) Serotonina (triptoacutefano)Serotonina (triptoacutefano) Creatina (Arginina glicina y metionina)Creatina (Arginina glicina y metionina)

Biosiacutentesis de los aminoaacutecidos no Biosiacutentesis de los aminoaacutecidos no esencialesesenciales

Los esqueletos carbonados de los Los esqueletos carbonados de los aminoaacutecidos no esenciales pueden aminoaacutecidos no esenciales pueden sintetizarse a partir de metabolitos sintetizarse a partir de metabolitos intermediarios derivados por ejemplo de intermediarios derivados por ejemplo de glucosa glucosa

Dos aminoaacutecidos no esenciales derivan Dos aminoaacutecidos no esenciales derivan directamente de aminoaacutecidos esenciales directamente de aminoaacutecidos esenciales ( tirosina y cisteiacutena ) cisteiacutena( tirosina y cisteiacutena ) cisteiacutena

Coenzimas importantes piridoxal fosfato Coenzimas importantes piridoxal fosfato folato y tetrahidrobiopterina folato y tetrahidrobiopterina tetrahidrobiopterina tetrahidrobiopterina

Siacutentesis de aspartatoSiacutentesis de aspartato El aspartatose sintetiza por transaminacioacuten del El aspartatose sintetiza por transaminacioacuten del

oxalacetooxalaceto

NHNH33+glutamato + oxalacetato alfa-cetoglutarato + +glutamato + oxalacetato alfa-cetoglutarato +

aspartatoaspartato

Tambieacuten se sintetiza aspartato por Tambieacuten se sintetiza aspartato por desaminacioacuten de la asparagina con la desaminacioacuten de la asparagina con la asparaginasa anaacuteloga a la glutaminasaasparaginasa anaacuteloga a la glutaminasa

asparagina + H2O rarraspartato + NH3

Siacutentesis de asparagina y glutaminaSiacutentesis de asparagina y glutamina La La asparagina sintetasaasparagina sintetasay la y la glutamina glutamina

sintetasasintetasacatalizan la produccioacuten de asparaginay catalizan la produccioacuten de asparaginay glutaminaglutamina

glutamato+ NH4++ ATP rarrglutamina+ ADP +Pi+ H+glutamato+ NH4++ ATP rarrglutamina+ ADP +Pi+ H+ aspartato + NH4++ ATP rarrasparagina+ ADP +Pi+ H+aspartato + NH4++ ATP rarrasparagina+ ADP +Pi+ H+

Siacutentesis de alaninaSiacutentesis de alaninaLa alaninase sintetiza por transaminacioacuten con la La alaninase sintetiza por transaminacioacuten con la

enzima alanina transaminasaenzima alanina transaminasa

glutamato + piruvato α-cetoglutarato + alaninaglutamato + piruvato α-cetoglutarato + alanina

La concentracioacuten de alanina en la circulacioacuten es alta maacutes La concentracioacuten de alanina en la circulacioacuten es alta maacutes baja solo que la de glutaminabaja solo que la de glutamina

CICLO DE LA GLUCOSA ndashALANINACICLO DE LA GLUCOSA ndashALANINA La La alanina transaminasa alanina transaminasa participa en el participa en el

transporte de esqueletos carbonados y transporte de esqueletos carbonados y nitroacutegeno del muacutesculo al hiacutegadonitroacutegeno del muacutesculo al hiacutegado

alanina + cetoglutarato piruvato + glutamatoalanina + cetoglutarato piruvato + glutamato Muacutesculo esqueleacutetico el piruvato de la Muacutesculo esqueleacutetico el piruvato de la

glucoacutelisis se transforma en alanina a glucoacutelisis se transforma en alanina a expensas de glutamatoexpensas de glutamato

Hiacutegado se regenera el piruvato para la Hiacutegado se regenera el piruvato para la gluconeogeacutenesis y el amonio del gluconeogeacutenesis y el amonio del glutamato puede ir al ciclo de la urea glutamato puede ir al ciclo de la urea

La glicina se sintetiza a partir de serina La La glicina se sintetiza a partir de serina La enzima utiliza tetrahidrofolato y piridoxal enzima utiliza tetrahidrofolato y piridoxal fosfatofosfato

En el hiacutegado de vertebrados la glicina tambieacuten En el hiacutegado de vertebrados la glicina tambieacuten puede sintetizarse a partir de dioacutexido de puede sintetizarse a partir de dioacutexido de carbono y amonio con la glicina sintasacarbono y amonio con la glicina sintasa

O sea que la serina y la glicina son O sea que la serina y la glicina son interconvertibles gracias a la serina interconvertibles gracias a la serina hidroximetiltransferasa que opera en los dos hidroximetiltransferasa que opera en los dos sentidos y utiliza folato (THFMTHF) y PLPsentidos y utiliza folato (THFMTHF) y PLP

La conversioacuten de serina en glicina es la entrada principal de unidades monocar bonadas al pool de folato

Aacutecido foacutelicoAacutecido foacutelico

Los derivados del folato sirven como donadores de unidades monocarbonadas en diferentes estados de oxidacioacuten intermedios (metil metilen metenil formil o formimino)

Todos los aminoaacutecidos cualquiera sea su procedencia pasan a la sangre y se distribuyen a los tejidos sin distincioacuten de su origen

Este conjunto de aa libres constituye un ldquofondo comuacutenrdquo o ldquopoolrdquo al cual se recurre para la siacutentesis de nuevas proteiacutenas o compuestos derivados

ORIGEN UTILIZACION

Absorcioacuten en intestino

Degradacioacuten de proteiacutenas

Siacutentesis de aminoaacutecidos

Siacutentesis de proteiacutenas

Siacutentesis de Compuestos no nitrogenados

Produccioacuten de Energiacutea

NH3Urea

cetoaacutecidos glucosa

Cuerpos cetoacutenicos

AMINOACIDOS

TRANSPORTE DE AMINOACIDOS

Los aa atraviesan las membranas a traveacutes de mecanismos de transportadores especiacuteficos

Pueden hacerlo pora) Transporte activo secundariob) Difusioacuten facilitada

Digestioacuten de proteiacutenasDigestioacuten de proteiacutenas

La digestioacuten de las proteiacutenas comienza en el estoacutemago La digestioacuten de las proteiacutenas comienza en el estoacutemago donde el pepsinoacutegeno se convierte en pepsinadonde el pepsinoacutegeno se convierte en pepsina

La llegada del bolo alimenticio al intestino dispara la La llegada del bolo alimenticio al intestino dispara la liberacioacuten de las hormonas colecistoquinina y secretina liberacioacuten de las hormonas colecistoquinina y secretina las cuales promueven la secrecioacuten de las proenzimas las cuales promueven la secrecioacuten de las proenzimas pancreaacuteticas pancreaacuteticas

La enteropeptidasa activa el tripsinoacutegeno y la tripsina La enteropeptidasa activa el tripsinoacutegeno y la tripsina activa el resto de las proteasasactiva el resto de las proteasas

Los peacuteptidos y los aminoaacutecidos son transportadosa Los peacuteptidos y los aminoaacutecidos son transportadosa traveacutes de los enterecitos a la circulacioacuten portal por traveacutes de los enterecitos a la circulacioacuten portal por transporte activo o difusioacuten facilitadatransporte activo o difusioacuten facilitada

DESTINO DE LOS AMINOACIDOS

Una vez absorbidos los aminoaacutecidos tienen diferentes alternativas metaboacutelicas

a)Utilizacioacuten (sin modificacioacuten) en siacutentesis de nuevas proteiacutenas especificasb) Transformacioacuten en compuestos no proteicos de importancia fisioloacutegica c) Degradacioacuten con fines energeacuteticos

El nitroacutegeno presente en la biosfera como El nitroacutegeno presente en la biosfera como nitrato (NO3-) o dinitroacutegeno (N2) debe ser nitrato (NO3-) o dinitroacutegeno (N2) debe ser

reducido a amonio (NH4+) para su incorporacioacuten reducido a amonio (NH4+) para su incorporacioacuten a proteiacutenas a proteiacutenas

El hombre adquiere el nitroacutegeno El hombre adquiere el nitroacutegeno

mayoritariamente de las proteiacutenas de la dietamayoritariamente de las proteiacutenas de la dieta

El ciclo del nitroacutegeno

BALANCE DE NITROacuteGENOBALANCE DE NITROacuteGENO

El nitroacutegeno no tiene fuentes de almacenamiento El nitroacutegeno no tiene fuentes de almacenamiento especiales en el organismo especiales en el organismo

En los adultos sanos la degradacioacuten y la siacutentesis de En los adultos sanos la degradacioacuten y la siacutentesis de proteiacutenas ocurren a la misma velocidad y se mantiene el proteiacutenas ocurren a la misma velocidad y se mantiene el balance nitrogenado donde el nitroacutegeno que ingresa y el balance nitrogenado donde el nitroacutegeno que ingresa y el que se excreta son similares que se excreta son similares

Nintildeos en crecimiento adultos en recuperacioacuten de Nintildeos en crecimiento adultos en recuperacioacuten de enfermedades o embarazadas tienen balance de enfermedades o embarazadas tienen balance de nitroacutegeno positivoporque hay siacutentesis neta de proteiacutena nitroacutegeno positivoporque hay siacutentesis neta de proteiacutena

Cuando se excreta maacutes nitroacutegeno del que se incorpora Cuando se excreta maacutes nitroacutegeno del que se incorpora estamos en balance de nitroacutegeno negativo Esto ocurre estamos en balance de nitroacutegeno negativo Esto ocurre cuando falta alguacuten aminoaacutecido esencial en la dieta o en cuando falta alguacuten aminoaacutecido esencial en la dieta o en el ayuno el ayuno

Las proteiacutenas del organismo estaacuten en Las proteiacutenas del organismo estaacuten en continuo recambiocontinuo recambio

Todo el tiempo se estaacuten degradando y Todo el tiempo se estaacuten degradando y sintetizando proteiacutenas sintetizando proteiacutenas

En la especie humana 1-2 de las En la especie humana 1-2 de las proteiacutenas fundamentalmente musculares proteiacutenas fundamentalmente musculares estaacuten recambiaacutendose estaacuten recambiaacutendose

De los aminoaacutecidos que se liberan 75 De los aminoaacutecidos que se liberan 75 se reciclan El resto forma urease reciclan El resto forma urea

METABOLISMO DE AMINOACIDOS

-Los aminoaacutecidos no se almacenan en el organismo

- Sus niveles dependen del equilibrio entre biosiacutentesis y degradacioacuten de proteiacutenas corporales es decir el balance entre anabolismo y catabolismo (balance nitrogenado)

- El N se excreta por orina y heces

La degradacioacuten se inicia por procesos que separan el grupo amino

Estos procesos pueden ser reacciones de transferencia (transaminacioacuten) o de separacioacuten del grupo amino (desaminacioacuten)

Las enzimas glutamato deshidrogenasa Las enzimas glutamato deshidrogenasa glutamina sintetasa y las glutamina sintetasa y las aminotransferasas(transaminasas)tienen aminotransferasas(transaminasas)tienen un rol muy importante en el metabolismo un rol muy importante en el metabolismo de aminoaacutecidos de aminoaacutecidos

TRANSAMINACIOacuteNTRANSAMINACIOacuteN Es la transferencia reversible de un grupo Es la transferencia reversible de un grupo

amino a un amino a un cetoacido catalizada por una cetoacido catalizada por una aminotransferasaaminotransferasa utilizando utilizando piridoxal fosfatopiridoxal fosfato como como cofactorcofactor

El aa se convierte en El aa se convierte en cetoaacutecido y el cetoaacutecido y el cetoaacutecido en el aminoaacutecido correspondiente cetoaacutecido en el aminoaacutecido correspondiente

Es decir el grupo amino no se elimina sino se Es decir el grupo amino no se elimina sino se transfiere a un transfiere a un cetoaacutecido para formar otro cetoaacutecido para formar otro aminoaacutecidoaminoaacutecido

Los grupos α-amino se transfieren de un Los grupos α-amino se transfieren de un aminoaacutecido a un alfa-cetoaacutecido con las enzimas aminoaacutecido a un alfa-cetoaacutecido con las enzimas transaminasas o aminotransferasas transaminasas o aminotransferasas

Suele participar el par glutamatoα-Suele participar el par glutamatoα-cetoglutarato cetoglutarato

Reacciones reversibles participan en la siacutentesis Reacciones reversibles participan en la siacutentesis y degradacioacuteny degradacioacuten

Existen transaminasas para casi todos los aminoaacutecidosTienen piridoxal 5-fosfatocomo grupo prosteacuteticoEl piridoxal fosfato deriva de la vitamina B6

El PLP se une covalentemente a la enzima a traveacutes de una base de Schiff o imina con una lisina del sitio activo

DESAMINACIOacuteNDESAMINACIOacuteN

El grupo El grupo aminoamino del del glutamatoglutamato puede ser puede ser separado por separado por desaminacion oxidativadesaminacion oxidativa catalizada por la catalizada por la glutamato glutamato deshidrogenasadeshidrogenasa utilizando utilizando NADNAD y y NADPNADP como coenzimascomo coenzimas

Se forma Se forma cetoglutaratocetoglutarato y y NHNH33

La mayoriacutea del La mayoriacutea del NHNH33 producido en el producido en el

organismo se genera por esta reaccioacutenorganismo se genera por esta reaccioacuten

La La glutamato deshidrogenasaglutamato deshidrogenasa Es una enzima alosterica activada por Es una enzima alosterica activada por

ADPADP y y GDPGDP e inhibida por e inhibida por ATPATP y y GTP GTP Cuando el nivel de Cuando el nivel de ADPADP o o GDPGDP en la en la

ceacutelula es alto se activa la enzima y la ceacutelula es alto se activa la enzima y la produccioacuten de produccioacuten de cetoglutarato cetoglutarato alimentaraacute el ciclo de Krebs y el NADH+ alimentaraacute el ciclo de Krebs y el NADH+ H a la cadena respiratoria y se generaraacute H a la cadena respiratoria y se generaraacute ATPATP

El aumento en el suero de determinadas amino El aumento en el suero de determinadas amino transferasases utilizado como marcador cliacutenico transferasases utilizado como marcador cliacutenico de dantildeo tisular de dantildeo tisular

SGOT glutamato-oxaloacetato SGOT glutamato-oxaloacetato aminotransferasa o aspartato transaminasaaminotransferasa o aspartato transaminasa

SGPT glutamato-piruvato aminotransferasa o SGPT glutamato-piruvato aminotransferasa o alanina transaminasaalanina transaminasa

Por ejemplo luego de un ataque cardiacuteaco Por ejemplo luego de un ataque cardiacuteaco aumenta en primer lugar la creatina quinasa aumenta en primer lugar la creatina quinasa luego aumenta SGOT y maacutes tarde SGPTluego aumenta SGOT y maacutes tarde SGPT

Como el par α-cetoglutaratoglutamato participa Como el par α-cetoglutaratoglutamato participa en muchas transaminaciones el glutamato es en muchas transaminaciones el glutamato es un intermediario prominente en la eliminacioacuten de un intermediario prominente en la eliminacioacuten de amonio asiacute como en viacuteas anaboacutelicas amonio asiacute como en viacuteas anaboacutelicas

El glutamato estaacute en un ldquonudordquo entre el amonio El glutamato estaacute en un ldquonudordquo entre el amonio libre y los grupos amino de los aminoaacutecidos libre y los grupos amino de los aminoaacutecidos

Dado que el nitroacutegeno del glutamato puede ser Dado que el nitroacutegeno del glutamato puede ser redistribuiacutedo por transaminacioacuten el glutamato redistribuiacutedo por transaminacioacuten el glutamato es un buen suplemento para proteiacutenas pobres es un buen suplemento para proteiacutenas pobres desde el punto de vista nutricional desde el punto de vista nutricional

Glutamato deshidrogenasautiliza Glutamato deshidrogenasautiliza

deshidrogenasautiliza NADPH incorpora amonio al glutamato para sintetizar este aminoaacutecido y otros por transaminacioacuten activada por ATP y GTPutiliza NAD+ reaccioacuten anapleroacutetica provee de un intermediario oxidable y NADH activada por ADP y GDP

GlutaminaGlutamina

La glutamina transporta amonio en la sangreEl amonio es toacutexico para el sistema nervioso central Los tejidos lo transforman en glutamina gracias a la glutamina sintetasa En el hiacutegado y en el rintildeoacuten la glutamina libera el amonioA su vez el amonio en el hiacutegado forma urea El rintildeoacuten puede excretar directamente el amonio

Glutamina sintetasaGlutamina sintetasaglutamato+ NH4++ ATP rarrglutamina+ ADP +Pi+ H+glutamato+ NH4++ ATP rarrglutamina+ ADP +Pi+ H+ Produce glutamina uno de los 20 aminoaacutecidos de Produce glutamina uno de los 20 aminoaacutecidos de

las proteiacutenaslas proteiacutenas La glutamina sirve como dador de nitroacutegeno en La glutamina sirve como dador de nitroacutegeno en

varias viacuteas biosinteacuteticas (purinas citosina)varias viacuteas biosinteacuteticas (purinas citosina) La glutamina es muy abundante en la circulacioacuten La glutamina es muy abundante en la circulacioacuten

pues sirve como una forma de transporte inocua pues sirve como una forma de transporte inocua del amoniacuteaco que es toacutexico hacia el hiacutegado y el del amoniacuteaco que es toacutexico hacia el hiacutegado y el rintildeoacutenrintildeoacuten

GlutaminasaGlutaminasa El hiacutegado y el rintildeoacuten tienen glutaminasa enzima El hiacutegado y el rintildeoacuten tienen glutaminasa enzima

mitocondrial que libera el amonio mitocondrial que libera el amonio glutamina+ H2O rarrglutamato+ NH4+glutamina+ H2O rarrglutamato+ NH4+

Destinos del amonioDestinos del amonio En el hiacutegado el amonio liberado de la En el hiacutegado el amonio liberado de la

glutamina por la glutaminasa se utiliza glutamina por la glutaminasa se utiliza para sintetizar ureapara sintetizar urea

En el rintildeoacuten la formacioacuten de amonio estaacute En el rintildeoacuten la formacioacuten de amonio estaacute relacionada con la eliminacioacuten de aacutecido relacionada con la eliminacioacuten de aacutecido (H+) puesto que el amoniacuteaco (NH3) (H+) puesto que el amoniacuteaco (NH3) liberado por la glutaminasa se protona a liberado por la glutaminasa se protona a amonio (NH4+) gracias a su pKa de 93 amonio (NH4+) gracias a su pKa de 93

La viacutea mas importante de eliminacioacuten es la La viacutea mas importante de eliminacioacuten es la siacutentesis de ureasiacutentesis de urea en hiacutegado en hiacutegado

Tambieacuten se elimina NHTambieacuten se elimina NH33 por la formacioacuten por la formacioacuten

de de glutaminaglutamina

Ciclo de la ureaCiclo de la urea 1048580104858080 del nitroacutegeno que se excreta lo 80 del nitroacutegeno que se excreta lo

hace en forma de ureahace en forma de urea 10485801048580Parte de las enzimas estaacuten en la matriz Parte de las enzimas estaacuten en la matriz

mitocondrial y parte en el citosolmitocondrial y parte en el citosol 10485801048580La arginina con la arginasa genera La arginina con la arginasa genera

urea y ornitina en el citosol Luego las urea y ornitina en el citosol Luego las siguientes enzimas regeneran la argininasiguientes enzimas regeneran la arginina

10485801048580La enzima carbamoil fosfato sintetasa I La enzima carbamoil fosfato sintetasa I mitocondrial cataliza el primer paso mitocondrial cataliza el primer paso regulado de la siacutentesis de urea regulado de la siacutentesis de urea

Destino de los esqueletos carbonadosDestino de los esqueletos carbonados Todos los tejidos tienen cierta capacidad para siacutentesis y Todos los tejidos tienen cierta capacidad para siacutentesis y

remodelacioacuten de aminoaacutecidos remodelacioacuten de aminoaacutecidos El hiacutegado es el sitio principal de metabolismo de los El hiacutegado es el sitio principal de metabolismo de los

aminoaacutecidos aminoaacutecidos En tiempos de buena suplementacioacuten dietaria el En tiempos de buena suplementacioacuten dietaria el

nitroacutegeno es eliminado viacutea transaminacioacuten desaminacioacuten nitroacutegeno es eliminado viacutea transaminacioacuten desaminacioacuten y siacutentesis de urea Los esqueletos carbonados pueden y siacutentesis de urea Los esqueletos carbonados pueden conservarse como glucoacutegeno o como aacutecidos grasos conservarse como glucoacutegeno o como aacutecidos grasos

Los aminoaacutecidos pueden ser glucogeacutenicos cetogeacutenicos Los aminoaacutecidos pueden ser glucogeacutenicos cetogeacutenicos o ambos o ambos

Los glucogeacutenicos son los que generan piruvato o Los glucogeacutenicos son los que generan piruvato o intermediarios del ciclo de Krebs como α-cetoglutarato o intermediarios del ciclo de Krebs como α-cetoglutarato o oxaloacetato oxaloacetato

Los cetogeacutenicos (Lys y Leu) generan soacutelo acetil-CoA o Los cetogeacutenicos (Lys y Leu) generan soacutelo acetil-CoA o acetoacetil-CoAacetoacetil-CoA

En periacuteodos de ayuno los esqueletos carbonados se En periacuteodos de ayuno los esqueletos carbonados se utilizan como fuente de energiacutea rindiendo COutilizan como fuente de energiacutea rindiendo CO22yHyH22OO

DESTINO DEL ESQUELETO DESTINO DEL ESQUELETO CARBONADO DE AACARBONADO DE AA

Seguacuten el destino se clasifican enSeguacuten el destino se clasifican en CetogeacutenicosCetogeacutenicos producen cuerpos producen cuerpos

cetoacutenicoscetoacutenicos GlucogeacutenicosGlucogeacutenicos producen intermediarios producen intermediarios

de la gluconeogeacutenesis (piruvato de la gluconeogeacutenesis (piruvato oxalacetato fumarato succinilCoA o oxalacetato fumarato succinilCoA o cetoglutarato)cetoglutarato)

Glucogeacutenicos y cetogeacutenicosGlucogeacutenicos y cetogeacutenicos

DERIVADOS DE DERIVADOS DE IMPORTANCIA BIOLOacuteGICAIMPORTANCIA BIOLOacuteGICA

Histamina (histidina)Histamina (histidina) Acido Acido -aminobutirico (-aminobutirico (GABAGABA) (glutamato)) (glutamato) Catecolaminas (Dopamina Noradrenalina Catecolaminas (Dopamina Noradrenalina

y Adrenalina) (tirosina)y Adrenalina) (tirosina) Hormona Tiroidea (tirosina)Hormona Tiroidea (tirosina) Melatonina (triptoacutefano)Melatonina (triptoacutefano) Serotonina (triptoacutefano)Serotonina (triptoacutefano) Creatina (Arginina glicina y metionina)Creatina (Arginina glicina y metionina)

Biosiacutentesis de los aminoaacutecidos no Biosiacutentesis de los aminoaacutecidos no esencialesesenciales

Los esqueletos carbonados de los Los esqueletos carbonados de los aminoaacutecidos no esenciales pueden aminoaacutecidos no esenciales pueden sintetizarse a partir de metabolitos sintetizarse a partir de metabolitos intermediarios derivados por ejemplo de intermediarios derivados por ejemplo de glucosa glucosa

Dos aminoaacutecidos no esenciales derivan Dos aminoaacutecidos no esenciales derivan directamente de aminoaacutecidos esenciales directamente de aminoaacutecidos esenciales ( tirosina y cisteiacutena ) cisteiacutena( tirosina y cisteiacutena ) cisteiacutena

Coenzimas importantes piridoxal fosfato Coenzimas importantes piridoxal fosfato folato y tetrahidrobiopterina folato y tetrahidrobiopterina tetrahidrobiopterina tetrahidrobiopterina

Siacutentesis de aspartatoSiacutentesis de aspartato El aspartatose sintetiza por transaminacioacuten del El aspartatose sintetiza por transaminacioacuten del

oxalacetooxalaceto

NHNH33+glutamato + oxalacetato alfa-cetoglutarato + +glutamato + oxalacetato alfa-cetoglutarato +

aspartatoaspartato

Tambieacuten se sintetiza aspartato por Tambieacuten se sintetiza aspartato por desaminacioacuten de la asparagina con la desaminacioacuten de la asparagina con la asparaginasa anaacuteloga a la glutaminasaasparaginasa anaacuteloga a la glutaminasa

asparagina + H2O rarraspartato + NH3

Siacutentesis de asparagina y glutaminaSiacutentesis de asparagina y glutamina La La asparagina sintetasaasparagina sintetasay la y la glutamina glutamina

sintetasasintetasacatalizan la produccioacuten de asparaginay catalizan la produccioacuten de asparaginay glutaminaglutamina

glutamato+ NH4++ ATP rarrglutamina+ ADP +Pi+ H+glutamato+ NH4++ ATP rarrglutamina+ ADP +Pi+ H+ aspartato + NH4++ ATP rarrasparagina+ ADP +Pi+ H+aspartato + NH4++ ATP rarrasparagina+ ADP +Pi+ H+

Siacutentesis de alaninaSiacutentesis de alaninaLa alaninase sintetiza por transaminacioacuten con la La alaninase sintetiza por transaminacioacuten con la

enzima alanina transaminasaenzima alanina transaminasa

glutamato + piruvato α-cetoglutarato + alaninaglutamato + piruvato α-cetoglutarato + alanina

La concentracioacuten de alanina en la circulacioacuten es alta maacutes La concentracioacuten de alanina en la circulacioacuten es alta maacutes baja solo que la de glutaminabaja solo que la de glutamina

CICLO DE LA GLUCOSA ndashALANINACICLO DE LA GLUCOSA ndashALANINA La La alanina transaminasa alanina transaminasa participa en el participa en el

transporte de esqueletos carbonados y transporte de esqueletos carbonados y nitroacutegeno del muacutesculo al hiacutegadonitroacutegeno del muacutesculo al hiacutegado

alanina + cetoglutarato piruvato + glutamatoalanina + cetoglutarato piruvato + glutamato Muacutesculo esqueleacutetico el piruvato de la Muacutesculo esqueleacutetico el piruvato de la

glucoacutelisis se transforma en alanina a glucoacutelisis se transforma en alanina a expensas de glutamatoexpensas de glutamato

Hiacutegado se regenera el piruvato para la Hiacutegado se regenera el piruvato para la gluconeogeacutenesis y el amonio del gluconeogeacutenesis y el amonio del glutamato puede ir al ciclo de la urea glutamato puede ir al ciclo de la urea

La glicina se sintetiza a partir de serina La La glicina se sintetiza a partir de serina La enzima utiliza tetrahidrofolato y piridoxal enzima utiliza tetrahidrofolato y piridoxal fosfatofosfato

En el hiacutegado de vertebrados la glicina tambieacuten En el hiacutegado de vertebrados la glicina tambieacuten puede sintetizarse a partir de dioacutexido de puede sintetizarse a partir de dioacutexido de carbono y amonio con la glicina sintasacarbono y amonio con la glicina sintasa

O sea que la serina y la glicina son O sea que la serina y la glicina son interconvertibles gracias a la serina interconvertibles gracias a la serina hidroximetiltransferasa que opera en los dos hidroximetiltransferasa que opera en los dos sentidos y utiliza folato (THFMTHF) y PLPsentidos y utiliza folato (THFMTHF) y PLP

La conversioacuten de serina en glicina es la entrada principal de unidades monocar bonadas al pool de folato

Aacutecido foacutelicoAacutecido foacutelico

Los derivados del folato sirven como donadores de unidades monocarbonadas en diferentes estados de oxidacioacuten intermedios (metil metilen metenil formil o formimino)

ORIGEN UTILIZACION

Absorcioacuten en intestino

Degradacioacuten de proteiacutenas

Siacutentesis de aminoaacutecidos

Siacutentesis de proteiacutenas

Siacutentesis de Compuestos no nitrogenados

Produccioacuten de Energiacutea

NH3Urea

cetoaacutecidos glucosa

Cuerpos cetoacutenicos

AMINOACIDOS

TRANSPORTE DE AMINOACIDOS

Los aa atraviesan las membranas a traveacutes de mecanismos de transportadores especiacuteficos

Pueden hacerlo pora) Transporte activo secundariob) Difusioacuten facilitada

Digestioacuten de proteiacutenasDigestioacuten de proteiacutenas

La digestioacuten de las proteiacutenas comienza en el estoacutemago La digestioacuten de las proteiacutenas comienza en el estoacutemago donde el pepsinoacutegeno se convierte en pepsinadonde el pepsinoacutegeno se convierte en pepsina

La llegada del bolo alimenticio al intestino dispara la La llegada del bolo alimenticio al intestino dispara la liberacioacuten de las hormonas colecistoquinina y secretina liberacioacuten de las hormonas colecistoquinina y secretina las cuales promueven la secrecioacuten de las proenzimas las cuales promueven la secrecioacuten de las proenzimas pancreaacuteticas pancreaacuteticas

La enteropeptidasa activa el tripsinoacutegeno y la tripsina La enteropeptidasa activa el tripsinoacutegeno y la tripsina activa el resto de las proteasasactiva el resto de las proteasas

Los peacuteptidos y los aminoaacutecidos son transportadosa Los peacuteptidos y los aminoaacutecidos son transportadosa traveacutes de los enterecitos a la circulacioacuten portal por traveacutes de los enterecitos a la circulacioacuten portal por transporte activo o difusioacuten facilitadatransporte activo o difusioacuten facilitada

DESTINO DE LOS AMINOACIDOS

Una vez absorbidos los aminoaacutecidos tienen diferentes alternativas metaboacutelicas

a)Utilizacioacuten (sin modificacioacuten) en siacutentesis de nuevas proteiacutenas especificasb) Transformacioacuten en compuestos no proteicos de importancia fisioloacutegica c) Degradacioacuten con fines energeacuteticos

El nitroacutegeno presente en la biosfera como El nitroacutegeno presente en la biosfera como nitrato (NO3-) o dinitroacutegeno (N2) debe ser nitrato (NO3-) o dinitroacutegeno (N2) debe ser

reducido a amonio (NH4+) para su incorporacioacuten reducido a amonio (NH4+) para su incorporacioacuten a proteiacutenas a proteiacutenas

El hombre adquiere el nitroacutegeno El hombre adquiere el nitroacutegeno

mayoritariamente de las proteiacutenas de la dietamayoritariamente de las proteiacutenas de la dieta

El ciclo del nitroacutegeno

BALANCE DE NITROacuteGENOBALANCE DE NITROacuteGENO

El nitroacutegeno no tiene fuentes de almacenamiento El nitroacutegeno no tiene fuentes de almacenamiento especiales en el organismo especiales en el organismo

En los adultos sanos la degradacioacuten y la siacutentesis de En los adultos sanos la degradacioacuten y la siacutentesis de proteiacutenas ocurren a la misma velocidad y se mantiene el proteiacutenas ocurren a la misma velocidad y se mantiene el balance nitrogenado donde el nitroacutegeno que ingresa y el balance nitrogenado donde el nitroacutegeno que ingresa y el que se excreta son similares que se excreta son similares

Nintildeos en crecimiento adultos en recuperacioacuten de Nintildeos en crecimiento adultos en recuperacioacuten de enfermedades o embarazadas tienen balance de enfermedades o embarazadas tienen balance de nitroacutegeno positivoporque hay siacutentesis neta de proteiacutena nitroacutegeno positivoporque hay siacutentesis neta de proteiacutena

Cuando se excreta maacutes nitroacutegeno del que se incorpora Cuando se excreta maacutes nitroacutegeno del que se incorpora estamos en balance de nitroacutegeno negativo Esto ocurre estamos en balance de nitroacutegeno negativo Esto ocurre cuando falta alguacuten aminoaacutecido esencial en la dieta o en cuando falta alguacuten aminoaacutecido esencial en la dieta o en el ayuno el ayuno

Las proteiacutenas del organismo estaacuten en Las proteiacutenas del organismo estaacuten en continuo recambiocontinuo recambio

Todo el tiempo se estaacuten degradando y Todo el tiempo se estaacuten degradando y sintetizando proteiacutenas sintetizando proteiacutenas

En la especie humana 1-2 de las En la especie humana 1-2 de las proteiacutenas fundamentalmente musculares proteiacutenas fundamentalmente musculares estaacuten recambiaacutendose estaacuten recambiaacutendose

De los aminoaacutecidos que se liberan 75 De los aminoaacutecidos que se liberan 75 se reciclan El resto forma urease reciclan El resto forma urea

METABOLISMO DE AMINOACIDOS

-Los aminoaacutecidos no se almacenan en el organismo

- Sus niveles dependen del equilibrio entre biosiacutentesis y degradacioacuten de proteiacutenas corporales es decir el balance entre anabolismo y catabolismo (balance nitrogenado)

- El N se excreta por orina y heces

La degradacioacuten se inicia por procesos que separan el grupo amino

Estos procesos pueden ser reacciones de transferencia (transaminacioacuten) o de separacioacuten del grupo amino (desaminacioacuten)

Las enzimas glutamato deshidrogenasa Las enzimas glutamato deshidrogenasa glutamina sintetasa y las glutamina sintetasa y las aminotransferasas(transaminasas)tienen aminotransferasas(transaminasas)tienen un rol muy importante en el metabolismo un rol muy importante en el metabolismo de aminoaacutecidos de aminoaacutecidos

TRANSAMINACIOacuteNTRANSAMINACIOacuteN Es la transferencia reversible de un grupo Es la transferencia reversible de un grupo

amino a un amino a un cetoacido catalizada por una cetoacido catalizada por una aminotransferasaaminotransferasa utilizando utilizando piridoxal fosfatopiridoxal fosfato como como cofactorcofactor

El aa se convierte en El aa se convierte en cetoaacutecido y el cetoaacutecido y el cetoaacutecido en el aminoaacutecido correspondiente cetoaacutecido en el aminoaacutecido correspondiente

Es decir el grupo amino no se elimina sino se Es decir el grupo amino no se elimina sino se transfiere a un transfiere a un cetoaacutecido para formar otro cetoaacutecido para formar otro aminoaacutecidoaminoaacutecido

Los grupos α-amino se transfieren de un Los grupos α-amino se transfieren de un aminoaacutecido a un alfa-cetoaacutecido con las enzimas aminoaacutecido a un alfa-cetoaacutecido con las enzimas transaminasas o aminotransferasas transaminasas o aminotransferasas

Suele participar el par glutamatoα-Suele participar el par glutamatoα-cetoglutarato cetoglutarato

Reacciones reversibles participan en la siacutentesis Reacciones reversibles participan en la siacutentesis y degradacioacuteny degradacioacuten

Existen transaminasas para casi todos los aminoaacutecidosTienen piridoxal 5-fosfatocomo grupo prosteacuteticoEl piridoxal fosfato deriva de la vitamina B6

El PLP se une covalentemente a la enzima a traveacutes de una base de Schiff o imina con una lisina del sitio activo

DESAMINACIOacuteNDESAMINACIOacuteN

El grupo El grupo aminoamino del del glutamatoglutamato puede ser puede ser separado por separado por desaminacion oxidativadesaminacion oxidativa catalizada por la catalizada por la glutamato glutamato deshidrogenasadeshidrogenasa utilizando utilizando NADNAD y y NADPNADP como coenzimascomo coenzimas

Se forma Se forma cetoglutaratocetoglutarato y y NHNH33

La mayoriacutea del La mayoriacutea del NHNH33 producido en el producido en el

organismo se genera por esta reaccioacutenorganismo se genera por esta reaccioacuten

La La glutamato deshidrogenasaglutamato deshidrogenasa Es una enzima alosterica activada por Es una enzima alosterica activada por

ADPADP y y GDPGDP e inhibida por e inhibida por ATPATP y y GTP GTP Cuando el nivel de Cuando el nivel de ADPADP o o GDPGDP en la en la

ceacutelula es alto se activa la enzima y la ceacutelula es alto se activa la enzima y la produccioacuten de produccioacuten de cetoglutarato cetoglutarato alimentaraacute el ciclo de Krebs y el NADH+ alimentaraacute el ciclo de Krebs y el NADH+ H a la cadena respiratoria y se generaraacute H a la cadena respiratoria y se generaraacute ATPATP

El aumento en el suero de determinadas amino El aumento en el suero de determinadas amino transferasases utilizado como marcador cliacutenico transferasases utilizado como marcador cliacutenico de dantildeo tisular de dantildeo tisular

SGOT glutamato-oxaloacetato SGOT glutamato-oxaloacetato aminotransferasa o aspartato transaminasaaminotransferasa o aspartato transaminasa

SGPT glutamato-piruvato aminotransferasa o SGPT glutamato-piruvato aminotransferasa o alanina transaminasaalanina transaminasa

Por ejemplo luego de un ataque cardiacuteaco Por ejemplo luego de un ataque cardiacuteaco aumenta en primer lugar la creatina quinasa aumenta en primer lugar la creatina quinasa luego aumenta SGOT y maacutes tarde SGPTluego aumenta SGOT y maacutes tarde SGPT

Como el par α-cetoglutaratoglutamato participa Como el par α-cetoglutaratoglutamato participa en muchas transaminaciones el glutamato es en muchas transaminaciones el glutamato es un intermediario prominente en la eliminacioacuten de un intermediario prominente en la eliminacioacuten de amonio asiacute como en viacuteas anaboacutelicas amonio asiacute como en viacuteas anaboacutelicas

El glutamato estaacute en un ldquonudordquo entre el amonio El glutamato estaacute en un ldquonudordquo entre el amonio libre y los grupos amino de los aminoaacutecidos libre y los grupos amino de los aminoaacutecidos

Dado que el nitroacutegeno del glutamato puede ser Dado que el nitroacutegeno del glutamato puede ser redistribuiacutedo por transaminacioacuten el glutamato redistribuiacutedo por transaminacioacuten el glutamato es un buen suplemento para proteiacutenas pobres es un buen suplemento para proteiacutenas pobres desde el punto de vista nutricional desde el punto de vista nutricional

Glutamato deshidrogenasautiliza Glutamato deshidrogenasautiliza

deshidrogenasautiliza NADPH incorpora amonio al glutamato para sintetizar este aminoaacutecido y otros por transaminacioacuten activada por ATP y GTPutiliza NAD+ reaccioacuten anapleroacutetica provee de un intermediario oxidable y NADH activada por ADP y GDP

GlutaminaGlutamina

La glutamina transporta amonio en la sangreEl amonio es toacutexico para el sistema nervioso central Los tejidos lo transforman en glutamina gracias a la glutamina sintetasa En el hiacutegado y en el rintildeoacuten la glutamina libera el amonioA su vez el amonio en el hiacutegado forma urea El rintildeoacuten puede excretar directamente el amonio

Glutamina sintetasaGlutamina sintetasaglutamato+ NH4++ ATP rarrglutamina+ ADP +Pi+ H+glutamato+ NH4++ ATP rarrglutamina+ ADP +Pi+ H+ Produce glutamina uno de los 20 aminoaacutecidos de Produce glutamina uno de los 20 aminoaacutecidos de

las proteiacutenaslas proteiacutenas La glutamina sirve como dador de nitroacutegeno en La glutamina sirve como dador de nitroacutegeno en

varias viacuteas biosinteacuteticas (purinas citosina)varias viacuteas biosinteacuteticas (purinas citosina) La glutamina es muy abundante en la circulacioacuten La glutamina es muy abundante en la circulacioacuten

pues sirve como una forma de transporte inocua pues sirve como una forma de transporte inocua del amoniacuteaco que es toacutexico hacia el hiacutegado y el del amoniacuteaco que es toacutexico hacia el hiacutegado y el rintildeoacutenrintildeoacuten

GlutaminasaGlutaminasa El hiacutegado y el rintildeoacuten tienen glutaminasa enzima El hiacutegado y el rintildeoacuten tienen glutaminasa enzima

mitocondrial que libera el amonio mitocondrial que libera el amonio glutamina+ H2O rarrglutamato+ NH4+glutamina+ H2O rarrglutamato+ NH4+

Destinos del amonioDestinos del amonio En el hiacutegado el amonio liberado de la En el hiacutegado el amonio liberado de la

glutamina por la glutaminasa se utiliza glutamina por la glutaminasa se utiliza para sintetizar ureapara sintetizar urea

En el rintildeoacuten la formacioacuten de amonio estaacute En el rintildeoacuten la formacioacuten de amonio estaacute relacionada con la eliminacioacuten de aacutecido relacionada con la eliminacioacuten de aacutecido (H+) puesto que el amoniacuteaco (NH3) (H+) puesto que el amoniacuteaco (NH3) liberado por la glutaminasa se protona a liberado por la glutaminasa se protona a amonio (NH4+) gracias a su pKa de 93 amonio (NH4+) gracias a su pKa de 93

La viacutea mas importante de eliminacioacuten es la La viacutea mas importante de eliminacioacuten es la siacutentesis de ureasiacutentesis de urea en hiacutegado en hiacutegado

Tambieacuten se elimina NHTambieacuten se elimina NH33 por la formacioacuten por la formacioacuten

de de glutaminaglutamina

Ciclo de la ureaCiclo de la urea 1048580104858080 del nitroacutegeno que se excreta lo 80 del nitroacutegeno que se excreta lo

hace en forma de ureahace en forma de urea 10485801048580Parte de las enzimas estaacuten en la matriz Parte de las enzimas estaacuten en la matriz

mitocondrial y parte en el citosolmitocondrial y parte en el citosol 10485801048580La arginina con la arginasa genera La arginina con la arginasa genera

urea y ornitina en el citosol Luego las urea y ornitina en el citosol Luego las siguientes enzimas regeneran la argininasiguientes enzimas regeneran la arginina

10485801048580La enzima carbamoil fosfato sintetasa I La enzima carbamoil fosfato sintetasa I mitocondrial cataliza el primer paso mitocondrial cataliza el primer paso regulado de la siacutentesis de urea regulado de la siacutentesis de urea

Destino de los esqueletos carbonadosDestino de los esqueletos carbonados Todos los tejidos tienen cierta capacidad para siacutentesis y Todos los tejidos tienen cierta capacidad para siacutentesis y

remodelacioacuten de aminoaacutecidos remodelacioacuten de aminoaacutecidos El hiacutegado es el sitio principal de metabolismo de los El hiacutegado es el sitio principal de metabolismo de los

aminoaacutecidos aminoaacutecidos En tiempos de buena suplementacioacuten dietaria el En tiempos de buena suplementacioacuten dietaria el

nitroacutegeno es eliminado viacutea transaminacioacuten desaminacioacuten nitroacutegeno es eliminado viacutea transaminacioacuten desaminacioacuten y siacutentesis de urea Los esqueletos carbonados pueden y siacutentesis de urea Los esqueletos carbonados pueden conservarse como glucoacutegeno o como aacutecidos grasos conservarse como glucoacutegeno o como aacutecidos grasos

Los aminoaacutecidos pueden ser glucogeacutenicos cetogeacutenicos Los aminoaacutecidos pueden ser glucogeacutenicos cetogeacutenicos o ambos o ambos

Los glucogeacutenicos son los que generan piruvato o Los glucogeacutenicos son los que generan piruvato o intermediarios del ciclo de Krebs como α-cetoglutarato o intermediarios del ciclo de Krebs como α-cetoglutarato o oxaloacetato oxaloacetato

Los cetogeacutenicos (Lys y Leu) generan soacutelo acetil-CoA o Los cetogeacutenicos (Lys y Leu) generan soacutelo acetil-CoA o acetoacetil-CoAacetoacetil-CoA

En periacuteodos de ayuno los esqueletos carbonados se En periacuteodos de ayuno los esqueletos carbonados se utilizan como fuente de energiacutea rindiendo COutilizan como fuente de energiacutea rindiendo CO22yHyH22OO

DESTINO DEL ESQUELETO DESTINO DEL ESQUELETO CARBONADO DE AACARBONADO DE AA

Seguacuten el destino se clasifican enSeguacuten el destino se clasifican en CetogeacutenicosCetogeacutenicos producen cuerpos producen cuerpos

cetoacutenicoscetoacutenicos GlucogeacutenicosGlucogeacutenicos producen intermediarios producen intermediarios

de la gluconeogeacutenesis (piruvato de la gluconeogeacutenesis (piruvato oxalacetato fumarato succinilCoA o oxalacetato fumarato succinilCoA o cetoglutarato)cetoglutarato)

Glucogeacutenicos y cetogeacutenicosGlucogeacutenicos y cetogeacutenicos

DERIVADOS DE DERIVADOS DE IMPORTANCIA BIOLOacuteGICAIMPORTANCIA BIOLOacuteGICA

Histamina (histidina)Histamina (histidina) Acido Acido -aminobutirico (-aminobutirico (GABAGABA) (glutamato)) (glutamato) Catecolaminas (Dopamina Noradrenalina Catecolaminas (Dopamina Noradrenalina

y Adrenalina) (tirosina)y Adrenalina) (tirosina) Hormona Tiroidea (tirosina)Hormona Tiroidea (tirosina) Melatonina (triptoacutefano)Melatonina (triptoacutefano) Serotonina (triptoacutefano)Serotonina (triptoacutefano) Creatina (Arginina glicina y metionina)Creatina (Arginina glicina y metionina)

Biosiacutentesis de los aminoaacutecidos no Biosiacutentesis de los aminoaacutecidos no esencialesesenciales

Los esqueletos carbonados de los Los esqueletos carbonados de los aminoaacutecidos no esenciales pueden aminoaacutecidos no esenciales pueden sintetizarse a partir de metabolitos sintetizarse a partir de metabolitos intermediarios derivados por ejemplo de intermediarios derivados por ejemplo de glucosa glucosa

Dos aminoaacutecidos no esenciales derivan Dos aminoaacutecidos no esenciales derivan directamente de aminoaacutecidos esenciales directamente de aminoaacutecidos esenciales ( tirosina y cisteiacutena ) cisteiacutena( tirosina y cisteiacutena ) cisteiacutena

Coenzimas importantes piridoxal fosfato Coenzimas importantes piridoxal fosfato folato y tetrahidrobiopterina folato y tetrahidrobiopterina tetrahidrobiopterina tetrahidrobiopterina

Siacutentesis de aspartatoSiacutentesis de aspartato El aspartatose sintetiza por transaminacioacuten del El aspartatose sintetiza por transaminacioacuten del

oxalacetooxalaceto

NHNH33+glutamato + oxalacetato alfa-cetoglutarato + +glutamato + oxalacetato alfa-cetoglutarato +

aspartatoaspartato

Tambieacuten se sintetiza aspartato por Tambieacuten se sintetiza aspartato por desaminacioacuten de la asparagina con la desaminacioacuten de la asparagina con la asparaginasa anaacuteloga a la glutaminasaasparaginasa anaacuteloga a la glutaminasa

asparagina + H2O rarraspartato + NH3

Siacutentesis de asparagina y glutaminaSiacutentesis de asparagina y glutamina La La asparagina sintetasaasparagina sintetasay la y la glutamina glutamina

sintetasasintetasacatalizan la produccioacuten de asparaginay catalizan la produccioacuten de asparaginay glutaminaglutamina

glutamato+ NH4++ ATP rarrglutamina+ ADP +Pi+ H+glutamato+ NH4++ ATP rarrglutamina+ ADP +Pi+ H+ aspartato + NH4++ ATP rarrasparagina+ ADP +Pi+ H+aspartato + NH4++ ATP rarrasparagina+ ADP +Pi+ H+

Siacutentesis de alaninaSiacutentesis de alaninaLa alaninase sintetiza por transaminacioacuten con la La alaninase sintetiza por transaminacioacuten con la

enzima alanina transaminasaenzima alanina transaminasa

glutamato + piruvato α-cetoglutarato + alaninaglutamato + piruvato α-cetoglutarato + alanina

La concentracioacuten de alanina en la circulacioacuten es alta maacutes La concentracioacuten de alanina en la circulacioacuten es alta maacutes baja solo que la de glutaminabaja solo que la de glutamina

CICLO DE LA GLUCOSA ndashALANINACICLO DE LA GLUCOSA ndashALANINA La La alanina transaminasa alanina transaminasa participa en el participa en el

transporte de esqueletos carbonados y transporte de esqueletos carbonados y nitroacutegeno del muacutesculo al hiacutegadonitroacutegeno del muacutesculo al hiacutegado

alanina + cetoglutarato piruvato + glutamatoalanina + cetoglutarato piruvato + glutamato Muacutesculo esqueleacutetico el piruvato de la Muacutesculo esqueleacutetico el piruvato de la

glucoacutelisis se transforma en alanina a glucoacutelisis se transforma en alanina a expensas de glutamatoexpensas de glutamato

Hiacutegado se regenera el piruvato para la Hiacutegado se regenera el piruvato para la gluconeogeacutenesis y el amonio del gluconeogeacutenesis y el amonio del glutamato puede ir al ciclo de la urea glutamato puede ir al ciclo de la urea

La glicina se sintetiza a partir de serina La La glicina se sintetiza a partir de serina La enzima utiliza tetrahidrofolato y piridoxal enzima utiliza tetrahidrofolato y piridoxal fosfatofosfato

En el hiacutegado de vertebrados la glicina tambieacuten En el hiacutegado de vertebrados la glicina tambieacuten puede sintetizarse a partir de dioacutexido de puede sintetizarse a partir de dioacutexido de carbono y amonio con la glicina sintasacarbono y amonio con la glicina sintasa

O sea que la serina y la glicina son O sea que la serina y la glicina son interconvertibles gracias a la serina interconvertibles gracias a la serina hidroximetiltransferasa que opera en los dos hidroximetiltransferasa que opera en los dos sentidos y utiliza folato (THFMTHF) y PLPsentidos y utiliza folato (THFMTHF) y PLP

La conversioacuten de serina en glicina es la entrada principal de unidades monocar bonadas al pool de folato

Aacutecido foacutelicoAacutecido foacutelico

Los derivados del folato sirven como donadores de unidades monocarbonadas en diferentes estados de oxidacioacuten intermedios (metil metilen metenil formil o formimino)

TRANSPORTE DE AMINOACIDOS

Los aa atraviesan las membranas a traveacutes de mecanismos de transportadores especiacuteficos

Pueden hacerlo pora) Transporte activo secundariob) Difusioacuten facilitada

Digestioacuten de proteiacutenasDigestioacuten de proteiacutenas

La digestioacuten de las proteiacutenas comienza en el estoacutemago La digestioacuten de las proteiacutenas comienza en el estoacutemago donde el pepsinoacutegeno se convierte en pepsinadonde el pepsinoacutegeno se convierte en pepsina

La llegada del bolo alimenticio al intestino dispara la La llegada del bolo alimenticio al intestino dispara la liberacioacuten de las hormonas colecistoquinina y secretina liberacioacuten de las hormonas colecistoquinina y secretina las cuales promueven la secrecioacuten de las proenzimas las cuales promueven la secrecioacuten de las proenzimas pancreaacuteticas pancreaacuteticas

La enteropeptidasa activa el tripsinoacutegeno y la tripsina La enteropeptidasa activa el tripsinoacutegeno y la tripsina activa el resto de las proteasasactiva el resto de las proteasas

Los peacuteptidos y los aminoaacutecidos son transportadosa Los peacuteptidos y los aminoaacutecidos son transportadosa traveacutes de los enterecitos a la circulacioacuten portal por traveacutes de los enterecitos a la circulacioacuten portal por transporte activo o difusioacuten facilitadatransporte activo o difusioacuten facilitada

DESTINO DE LOS AMINOACIDOS

Una vez absorbidos los aminoaacutecidos tienen diferentes alternativas metaboacutelicas

a)Utilizacioacuten (sin modificacioacuten) en siacutentesis de nuevas proteiacutenas especificasb) Transformacioacuten en compuestos no proteicos de importancia fisioloacutegica c) Degradacioacuten con fines energeacuteticos

El nitroacutegeno presente en la biosfera como El nitroacutegeno presente en la biosfera como nitrato (NO3-) o dinitroacutegeno (N2) debe ser nitrato (NO3-) o dinitroacutegeno (N2) debe ser

reducido a amonio (NH4+) para su incorporacioacuten reducido a amonio (NH4+) para su incorporacioacuten a proteiacutenas a proteiacutenas

El hombre adquiere el nitroacutegeno El hombre adquiere el nitroacutegeno

mayoritariamente de las proteiacutenas de la dietamayoritariamente de las proteiacutenas de la dieta

El ciclo del nitroacutegeno

BALANCE DE NITROacuteGENOBALANCE DE NITROacuteGENO

El nitroacutegeno no tiene fuentes de almacenamiento El nitroacutegeno no tiene fuentes de almacenamiento especiales en el organismo especiales en el organismo

En los adultos sanos la degradacioacuten y la siacutentesis de En los adultos sanos la degradacioacuten y la siacutentesis de proteiacutenas ocurren a la misma velocidad y se mantiene el proteiacutenas ocurren a la misma velocidad y se mantiene el balance nitrogenado donde el nitroacutegeno que ingresa y el balance nitrogenado donde el nitroacutegeno que ingresa y el que se excreta son similares que se excreta son similares

Nintildeos en crecimiento adultos en recuperacioacuten de Nintildeos en crecimiento adultos en recuperacioacuten de enfermedades o embarazadas tienen balance de enfermedades o embarazadas tienen balance de nitroacutegeno positivoporque hay siacutentesis neta de proteiacutena nitroacutegeno positivoporque hay siacutentesis neta de proteiacutena

Cuando se excreta maacutes nitroacutegeno del que se incorpora Cuando se excreta maacutes nitroacutegeno del que se incorpora estamos en balance de nitroacutegeno negativo Esto ocurre estamos en balance de nitroacutegeno negativo Esto ocurre cuando falta alguacuten aminoaacutecido esencial en la dieta o en cuando falta alguacuten aminoaacutecido esencial en la dieta o en el ayuno el ayuno

Las proteiacutenas del organismo estaacuten en Las proteiacutenas del organismo estaacuten en continuo recambiocontinuo recambio

Todo el tiempo se estaacuten degradando y Todo el tiempo se estaacuten degradando y sintetizando proteiacutenas sintetizando proteiacutenas

En la especie humana 1-2 de las En la especie humana 1-2 de las proteiacutenas fundamentalmente musculares proteiacutenas fundamentalmente musculares estaacuten recambiaacutendose estaacuten recambiaacutendose

De los aminoaacutecidos que se liberan 75 De los aminoaacutecidos que se liberan 75 se reciclan El resto forma urease reciclan El resto forma urea

METABOLISMO DE AMINOACIDOS

-Los aminoaacutecidos no se almacenan en el organismo

- Sus niveles dependen del equilibrio entre biosiacutentesis y degradacioacuten de proteiacutenas corporales es decir el balance entre anabolismo y catabolismo (balance nitrogenado)

- El N se excreta por orina y heces

La degradacioacuten se inicia por procesos que separan el grupo amino

Estos procesos pueden ser reacciones de transferencia (transaminacioacuten) o de separacioacuten del grupo amino (desaminacioacuten)

Las enzimas glutamato deshidrogenasa Las enzimas glutamato deshidrogenasa glutamina sintetasa y las glutamina sintetasa y las aminotransferasas(transaminasas)tienen aminotransferasas(transaminasas)tienen un rol muy importante en el metabolismo un rol muy importante en el metabolismo de aminoaacutecidos de aminoaacutecidos

TRANSAMINACIOacuteNTRANSAMINACIOacuteN Es la transferencia reversible de un grupo Es la transferencia reversible de un grupo

amino a un amino a un cetoacido catalizada por una cetoacido catalizada por una aminotransferasaaminotransferasa utilizando utilizando piridoxal fosfatopiridoxal fosfato como como cofactorcofactor

El aa se convierte en El aa se convierte en cetoaacutecido y el cetoaacutecido y el cetoaacutecido en el aminoaacutecido correspondiente cetoaacutecido en el aminoaacutecido correspondiente

Es decir el grupo amino no se elimina sino se Es decir el grupo amino no se elimina sino se transfiere a un transfiere a un cetoaacutecido para formar otro cetoaacutecido para formar otro aminoaacutecidoaminoaacutecido

Los grupos α-amino se transfieren de un Los grupos α-amino se transfieren de un aminoaacutecido a un alfa-cetoaacutecido con las enzimas aminoaacutecido a un alfa-cetoaacutecido con las enzimas transaminasas o aminotransferasas transaminasas o aminotransferasas

Suele participar el par glutamatoα-Suele participar el par glutamatoα-cetoglutarato cetoglutarato

Reacciones reversibles participan en la siacutentesis Reacciones reversibles participan en la siacutentesis y degradacioacuteny degradacioacuten

Existen transaminasas para casi todos los aminoaacutecidosTienen piridoxal 5-fosfatocomo grupo prosteacuteticoEl piridoxal fosfato deriva de la vitamina B6

El PLP se une covalentemente a la enzima a traveacutes de una base de Schiff o imina con una lisina del sitio activo

DESAMINACIOacuteNDESAMINACIOacuteN

El grupo El grupo aminoamino del del glutamatoglutamato puede ser puede ser separado por separado por desaminacion oxidativadesaminacion oxidativa catalizada por la catalizada por la glutamato glutamato deshidrogenasadeshidrogenasa utilizando utilizando NADNAD y y NADPNADP como coenzimascomo coenzimas

Se forma Se forma cetoglutaratocetoglutarato y y NHNH33

La mayoriacutea del La mayoriacutea del NHNH33 producido en el producido en el

organismo se genera por esta reaccioacutenorganismo se genera por esta reaccioacuten

La La glutamato deshidrogenasaglutamato deshidrogenasa Es una enzima alosterica activada por Es una enzima alosterica activada por

ADPADP y y GDPGDP e inhibida por e inhibida por ATPATP y y GTP GTP Cuando el nivel de Cuando el nivel de ADPADP o o GDPGDP en la en la

ceacutelula es alto se activa la enzima y la ceacutelula es alto se activa la enzima y la produccioacuten de produccioacuten de cetoglutarato cetoglutarato alimentaraacute el ciclo de Krebs y el NADH+ alimentaraacute el ciclo de Krebs y el NADH+ H a la cadena respiratoria y se generaraacute H a la cadena respiratoria y se generaraacute ATPATP

El aumento en el suero de determinadas amino El aumento en el suero de determinadas amino transferasases utilizado como marcador cliacutenico transferasases utilizado como marcador cliacutenico de dantildeo tisular de dantildeo tisular

SGOT glutamato-oxaloacetato SGOT glutamato-oxaloacetato aminotransferasa o aspartato transaminasaaminotransferasa o aspartato transaminasa

SGPT glutamato-piruvato aminotransferasa o SGPT glutamato-piruvato aminotransferasa o alanina transaminasaalanina transaminasa

Por ejemplo luego de un ataque cardiacuteaco Por ejemplo luego de un ataque cardiacuteaco aumenta en primer lugar la creatina quinasa aumenta en primer lugar la creatina quinasa luego aumenta SGOT y maacutes tarde SGPTluego aumenta SGOT y maacutes tarde SGPT

Como el par α-cetoglutaratoglutamato participa Como el par α-cetoglutaratoglutamato participa en muchas transaminaciones el glutamato es en muchas transaminaciones el glutamato es un intermediario prominente en la eliminacioacuten de un intermediario prominente en la eliminacioacuten de amonio asiacute como en viacuteas anaboacutelicas amonio asiacute como en viacuteas anaboacutelicas

El glutamato estaacute en un ldquonudordquo entre el amonio El glutamato estaacute en un ldquonudordquo entre el amonio libre y los grupos amino de los aminoaacutecidos libre y los grupos amino de los aminoaacutecidos

Dado que el nitroacutegeno del glutamato puede ser Dado que el nitroacutegeno del glutamato puede ser redistribuiacutedo por transaminacioacuten el glutamato redistribuiacutedo por transaminacioacuten el glutamato es un buen suplemento para proteiacutenas pobres es un buen suplemento para proteiacutenas pobres desde el punto de vista nutricional desde el punto de vista nutricional

Glutamato deshidrogenasautiliza Glutamato deshidrogenasautiliza

deshidrogenasautiliza NADPH incorpora amonio al glutamato para sintetizar este aminoaacutecido y otros por transaminacioacuten activada por ATP y GTPutiliza NAD+ reaccioacuten anapleroacutetica provee de un intermediario oxidable y NADH activada por ADP y GDP

GlutaminaGlutamina

La glutamina transporta amonio en la sangreEl amonio es toacutexico para el sistema nervioso central Los tejidos lo transforman en glutamina gracias a la glutamina sintetasa En el hiacutegado y en el rintildeoacuten la glutamina libera el amonioA su vez el amonio en el hiacutegado forma urea El rintildeoacuten puede excretar directamente el amonio

Glutamina sintetasaGlutamina sintetasaglutamato+ NH4++ ATP rarrglutamina+ ADP +Pi+ H+glutamato+ NH4++ ATP rarrglutamina+ ADP +Pi+ H+ Produce glutamina uno de los 20 aminoaacutecidos de Produce glutamina uno de los 20 aminoaacutecidos de

las proteiacutenaslas proteiacutenas La glutamina sirve como dador de nitroacutegeno en La glutamina sirve como dador de nitroacutegeno en

varias viacuteas biosinteacuteticas (purinas citosina)varias viacuteas biosinteacuteticas (purinas citosina) La glutamina es muy abundante en la circulacioacuten La glutamina es muy abundante en la circulacioacuten

pues sirve como una forma de transporte inocua pues sirve como una forma de transporte inocua del amoniacuteaco que es toacutexico hacia el hiacutegado y el del amoniacuteaco que es toacutexico hacia el hiacutegado y el rintildeoacutenrintildeoacuten

GlutaminasaGlutaminasa El hiacutegado y el rintildeoacuten tienen glutaminasa enzima El hiacutegado y el rintildeoacuten tienen glutaminasa enzima

mitocondrial que libera el amonio mitocondrial que libera el amonio glutamina+ H2O rarrglutamato+ NH4+glutamina+ H2O rarrglutamato+ NH4+

Destinos del amonioDestinos del amonio En el hiacutegado el amonio liberado de la En el hiacutegado el amonio liberado de la

glutamina por la glutaminasa se utiliza glutamina por la glutaminasa se utiliza para sintetizar ureapara sintetizar urea

En el rintildeoacuten la formacioacuten de amonio estaacute En el rintildeoacuten la formacioacuten de amonio estaacute relacionada con la eliminacioacuten de aacutecido relacionada con la eliminacioacuten de aacutecido (H+) puesto que el amoniacuteaco (NH3) (H+) puesto que el amoniacuteaco (NH3) liberado por la glutaminasa se protona a liberado por la glutaminasa se protona a amonio (NH4+) gracias a su pKa de 93 amonio (NH4+) gracias a su pKa de 93

La viacutea mas importante de eliminacioacuten es la La viacutea mas importante de eliminacioacuten es la siacutentesis de ureasiacutentesis de urea en hiacutegado en hiacutegado

Tambieacuten se elimina NHTambieacuten se elimina NH33 por la formacioacuten por la formacioacuten

de de glutaminaglutamina

Ciclo de la ureaCiclo de la urea 1048580104858080 del nitroacutegeno que se excreta lo 80 del nitroacutegeno que se excreta lo

hace en forma de ureahace en forma de urea 10485801048580Parte de las enzimas estaacuten en la matriz Parte de las enzimas estaacuten en la matriz

mitocondrial y parte en el citosolmitocondrial y parte en el citosol 10485801048580La arginina con la arginasa genera La arginina con la arginasa genera

urea y ornitina en el citosol Luego las urea y ornitina en el citosol Luego las siguientes enzimas regeneran la argininasiguientes enzimas regeneran la arginina

10485801048580La enzima carbamoil fosfato sintetasa I La enzima carbamoil fosfato sintetasa I mitocondrial cataliza el primer paso mitocondrial cataliza el primer paso regulado de la siacutentesis de urea regulado de la siacutentesis de urea

Destino de los esqueletos carbonadosDestino de los esqueletos carbonados Todos los tejidos tienen cierta capacidad para siacutentesis y Todos los tejidos tienen cierta capacidad para siacutentesis y

remodelacioacuten de aminoaacutecidos remodelacioacuten de aminoaacutecidos El hiacutegado es el sitio principal de metabolismo de los El hiacutegado es el sitio principal de metabolismo de los

aminoaacutecidos aminoaacutecidos En tiempos de buena suplementacioacuten dietaria el En tiempos de buena suplementacioacuten dietaria el

nitroacutegeno es eliminado viacutea transaminacioacuten desaminacioacuten nitroacutegeno es eliminado viacutea transaminacioacuten desaminacioacuten y siacutentesis de urea Los esqueletos carbonados pueden y siacutentesis de urea Los esqueletos carbonados pueden conservarse como glucoacutegeno o como aacutecidos grasos conservarse como glucoacutegeno o como aacutecidos grasos

Los aminoaacutecidos pueden ser glucogeacutenicos cetogeacutenicos Los aminoaacutecidos pueden ser glucogeacutenicos cetogeacutenicos o ambos o ambos

Los glucogeacutenicos son los que generan piruvato o Los glucogeacutenicos son los que generan piruvato o intermediarios del ciclo de Krebs como α-cetoglutarato o intermediarios del ciclo de Krebs como α-cetoglutarato o oxaloacetato oxaloacetato

Los cetogeacutenicos (Lys y Leu) generan soacutelo acetil-CoA o Los cetogeacutenicos (Lys y Leu) generan soacutelo acetil-CoA o acetoacetil-CoAacetoacetil-CoA

En periacuteodos de ayuno los esqueletos carbonados se En periacuteodos de ayuno los esqueletos carbonados se utilizan como fuente de energiacutea rindiendo COutilizan como fuente de energiacutea rindiendo CO22yHyH22OO

DESTINO DEL ESQUELETO DESTINO DEL ESQUELETO CARBONADO DE AACARBONADO DE AA

Seguacuten el destino se clasifican enSeguacuten el destino se clasifican en CetogeacutenicosCetogeacutenicos producen cuerpos producen cuerpos

cetoacutenicoscetoacutenicos GlucogeacutenicosGlucogeacutenicos producen intermediarios producen intermediarios

de la gluconeogeacutenesis (piruvato de la gluconeogeacutenesis (piruvato oxalacetato fumarato succinilCoA o oxalacetato fumarato succinilCoA o cetoglutarato)cetoglutarato)

Glucogeacutenicos y cetogeacutenicosGlucogeacutenicos y cetogeacutenicos

DERIVADOS DE DERIVADOS DE IMPORTANCIA BIOLOacuteGICAIMPORTANCIA BIOLOacuteGICA

Histamina (histidina)Histamina (histidina) Acido Acido -aminobutirico (-aminobutirico (GABAGABA) (glutamato)) (glutamato) Catecolaminas (Dopamina Noradrenalina Catecolaminas (Dopamina Noradrenalina

y Adrenalina) (tirosina)y Adrenalina) (tirosina) Hormona Tiroidea (tirosina)Hormona Tiroidea (tirosina) Melatonina (triptoacutefano)Melatonina (triptoacutefano) Serotonina (triptoacutefano)Serotonina (triptoacutefano) Creatina (Arginina glicina y metionina)Creatina (Arginina glicina y metionina)

Biosiacutentesis de los aminoaacutecidos no Biosiacutentesis de los aminoaacutecidos no esencialesesenciales

Los esqueletos carbonados de los Los esqueletos carbonados de los aminoaacutecidos no esenciales pueden aminoaacutecidos no esenciales pueden sintetizarse a partir de metabolitos sintetizarse a partir de metabolitos intermediarios derivados por ejemplo de intermediarios derivados por ejemplo de glucosa glucosa

Dos aminoaacutecidos no esenciales derivan Dos aminoaacutecidos no esenciales derivan directamente de aminoaacutecidos esenciales directamente de aminoaacutecidos esenciales ( tirosina y cisteiacutena ) cisteiacutena( tirosina y cisteiacutena ) cisteiacutena

Coenzimas importantes piridoxal fosfato Coenzimas importantes piridoxal fosfato folato y tetrahidrobiopterina folato y tetrahidrobiopterina tetrahidrobiopterina tetrahidrobiopterina

Siacutentesis de aspartatoSiacutentesis de aspartato El aspartatose sintetiza por transaminacioacuten del El aspartatose sintetiza por transaminacioacuten del

oxalacetooxalaceto

NHNH33+glutamato + oxalacetato alfa-cetoglutarato + +glutamato + oxalacetato alfa-cetoglutarato +

aspartatoaspartato

Tambieacuten se sintetiza aspartato por Tambieacuten se sintetiza aspartato por desaminacioacuten de la asparagina con la desaminacioacuten de la asparagina con la asparaginasa anaacuteloga a la glutaminasaasparaginasa anaacuteloga a la glutaminasa

asparagina + H2O rarraspartato + NH3

Siacutentesis de asparagina y glutaminaSiacutentesis de asparagina y glutamina La La asparagina sintetasaasparagina sintetasay la y la glutamina glutamina

sintetasasintetasacatalizan la produccioacuten de asparaginay catalizan la produccioacuten de asparaginay glutaminaglutamina

glutamato+ NH4++ ATP rarrglutamina+ ADP +Pi+ H+glutamato+ NH4++ ATP rarrglutamina+ ADP +Pi+ H+ aspartato + NH4++ ATP rarrasparagina+ ADP +Pi+ H+aspartato + NH4++ ATP rarrasparagina+ ADP +Pi+ H+

Siacutentesis de alaninaSiacutentesis de alaninaLa alaninase sintetiza por transaminacioacuten con la La alaninase sintetiza por transaminacioacuten con la

enzima alanina transaminasaenzima alanina transaminasa

glutamato + piruvato α-cetoglutarato + alaninaglutamato + piruvato α-cetoglutarato + alanina

La concentracioacuten de alanina en la circulacioacuten es alta maacutes La concentracioacuten de alanina en la circulacioacuten es alta maacutes baja solo que la de glutaminabaja solo que la de glutamina

CICLO DE LA GLUCOSA ndashALANINACICLO DE LA GLUCOSA ndashALANINA La La alanina transaminasa alanina transaminasa participa en el participa en el

transporte de esqueletos carbonados y transporte de esqueletos carbonados y nitroacutegeno del muacutesculo al hiacutegadonitroacutegeno del muacutesculo al hiacutegado

alanina + cetoglutarato piruvato + glutamatoalanina + cetoglutarato piruvato + glutamato Muacutesculo esqueleacutetico el piruvato de la Muacutesculo esqueleacutetico el piruvato de la

glucoacutelisis se transforma en alanina a glucoacutelisis se transforma en alanina a expensas de glutamatoexpensas de glutamato

Hiacutegado se regenera el piruvato para la Hiacutegado se regenera el piruvato para la gluconeogeacutenesis y el amonio del gluconeogeacutenesis y el amonio del glutamato puede ir al ciclo de la urea glutamato puede ir al ciclo de la urea

La glicina se sintetiza a partir de serina La La glicina se sintetiza a partir de serina La enzima utiliza tetrahidrofolato y piridoxal enzima utiliza tetrahidrofolato y piridoxal fosfatofosfato

En el hiacutegado de vertebrados la glicina tambieacuten En el hiacutegado de vertebrados la glicina tambieacuten puede sintetizarse a partir de dioacutexido de puede sintetizarse a partir de dioacutexido de carbono y amonio con la glicina sintasacarbono y amonio con la glicina sintasa

O sea que la serina y la glicina son O sea que la serina y la glicina son interconvertibles gracias a la serina interconvertibles gracias a la serina hidroximetiltransferasa que opera en los dos hidroximetiltransferasa que opera en los dos sentidos y utiliza folato (THFMTHF) y PLPsentidos y utiliza folato (THFMTHF) y PLP

La conversioacuten de serina en glicina es la entrada principal de unidades monocar bonadas al pool de folato

Aacutecido foacutelicoAacutecido foacutelico

Los derivados del folato sirven como donadores de unidades monocarbonadas en diferentes estados de oxidacioacuten intermedios (metil metilen metenil formil o formimino)

Digestioacuten de proteiacutenasDigestioacuten de proteiacutenas

La digestioacuten de las proteiacutenas comienza en el estoacutemago La digestioacuten de las proteiacutenas comienza en el estoacutemago donde el pepsinoacutegeno se convierte en pepsinadonde el pepsinoacutegeno se convierte en pepsina

La llegada del bolo alimenticio al intestino dispara la La llegada del bolo alimenticio al intestino dispara la liberacioacuten de las hormonas colecistoquinina y secretina liberacioacuten de las hormonas colecistoquinina y secretina las cuales promueven la secrecioacuten de las proenzimas las cuales promueven la secrecioacuten de las proenzimas pancreaacuteticas pancreaacuteticas

La enteropeptidasa activa el tripsinoacutegeno y la tripsina La enteropeptidasa activa el tripsinoacutegeno y la tripsina activa el resto de las proteasasactiva el resto de las proteasas

Los peacuteptidos y los aminoaacutecidos son transportadosa Los peacuteptidos y los aminoaacutecidos son transportadosa traveacutes de los enterecitos a la circulacioacuten portal por traveacutes de los enterecitos a la circulacioacuten portal por transporte activo o difusioacuten facilitadatransporte activo o difusioacuten facilitada

DESTINO DE LOS AMINOACIDOS

Una vez absorbidos los aminoaacutecidos tienen diferentes alternativas metaboacutelicas

a)Utilizacioacuten (sin modificacioacuten) en siacutentesis de nuevas proteiacutenas especificasb) Transformacioacuten en compuestos no proteicos de importancia fisioloacutegica c) Degradacioacuten con fines energeacuteticos

El nitroacutegeno presente en la biosfera como El nitroacutegeno presente en la biosfera como nitrato (NO3-) o dinitroacutegeno (N2) debe ser nitrato (NO3-) o dinitroacutegeno (N2) debe ser

reducido a amonio (NH4+) para su incorporacioacuten reducido a amonio (NH4+) para su incorporacioacuten a proteiacutenas a proteiacutenas

El hombre adquiere el nitroacutegeno El hombre adquiere el nitroacutegeno

mayoritariamente de las proteiacutenas de la dietamayoritariamente de las proteiacutenas de la dieta

El ciclo del nitroacutegeno

BALANCE DE NITROacuteGENOBALANCE DE NITROacuteGENO

El nitroacutegeno no tiene fuentes de almacenamiento El nitroacutegeno no tiene fuentes de almacenamiento especiales en el organismo especiales en el organismo

En los adultos sanos la degradacioacuten y la siacutentesis de En los adultos sanos la degradacioacuten y la siacutentesis de proteiacutenas ocurren a la misma velocidad y se mantiene el proteiacutenas ocurren a la misma velocidad y se mantiene el balance nitrogenado donde el nitroacutegeno que ingresa y el balance nitrogenado donde el nitroacutegeno que ingresa y el que se excreta son similares que se excreta son similares

Nintildeos en crecimiento adultos en recuperacioacuten de Nintildeos en crecimiento adultos en recuperacioacuten de enfermedades o embarazadas tienen balance de enfermedades o embarazadas tienen balance de nitroacutegeno positivoporque hay siacutentesis neta de proteiacutena nitroacutegeno positivoporque hay siacutentesis neta de proteiacutena

Cuando se excreta maacutes nitroacutegeno del que se incorpora Cuando se excreta maacutes nitroacutegeno del que se incorpora estamos en balance de nitroacutegeno negativo Esto ocurre estamos en balance de nitroacutegeno negativo Esto ocurre cuando falta alguacuten aminoaacutecido esencial en la dieta o en cuando falta alguacuten aminoaacutecido esencial en la dieta o en el ayuno el ayuno

Las proteiacutenas del organismo estaacuten en Las proteiacutenas del organismo estaacuten en continuo recambiocontinuo recambio

Todo el tiempo se estaacuten degradando y Todo el tiempo se estaacuten degradando y sintetizando proteiacutenas sintetizando proteiacutenas

En la especie humana 1-2 de las En la especie humana 1-2 de las proteiacutenas fundamentalmente musculares proteiacutenas fundamentalmente musculares estaacuten recambiaacutendose estaacuten recambiaacutendose

De los aminoaacutecidos que se liberan 75 De los aminoaacutecidos que se liberan 75 se reciclan El resto forma urease reciclan El resto forma urea

METABOLISMO DE AMINOACIDOS

-Los aminoaacutecidos no se almacenan en el organismo

- Sus niveles dependen del equilibrio entre biosiacutentesis y degradacioacuten de proteiacutenas corporales es decir el balance entre anabolismo y catabolismo (balance nitrogenado)

- El N se excreta por orina y heces

La degradacioacuten se inicia por procesos que separan el grupo amino

Estos procesos pueden ser reacciones de transferencia (transaminacioacuten) o de separacioacuten del grupo amino (desaminacioacuten)

Las enzimas glutamato deshidrogenasa Las enzimas glutamato deshidrogenasa glutamina sintetasa y las glutamina sintetasa y las aminotransferasas(transaminasas)tienen aminotransferasas(transaminasas)tienen un rol muy importante en el metabolismo un rol muy importante en el metabolismo de aminoaacutecidos de aminoaacutecidos

TRANSAMINACIOacuteNTRANSAMINACIOacuteN Es la transferencia reversible de un grupo Es la transferencia reversible de un grupo

amino a un amino a un cetoacido catalizada por una cetoacido catalizada por una aminotransferasaaminotransferasa utilizando utilizando piridoxal fosfatopiridoxal fosfato como como cofactorcofactor

El aa se convierte en El aa se convierte en cetoaacutecido y el cetoaacutecido y el cetoaacutecido en el aminoaacutecido correspondiente cetoaacutecido en el aminoaacutecido correspondiente

Es decir el grupo amino no se elimina sino se Es decir el grupo amino no se elimina sino se transfiere a un transfiere a un cetoaacutecido para formar otro cetoaacutecido para formar otro aminoaacutecidoaminoaacutecido

Los grupos α-amino se transfieren de un Los grupos α-amino se transfieren de un aminoaacutecido a un alfa-cetoaacutecido con las enzimas aminoaacutecido a un alfa-cetoaacutecido con las enzimas transaminasas o aminotransferasas transaminasas o aminotransferasas

Suele participar el par glutamatoα-Suele participar el par glutamatoα-cetoglutarato cetoglutarato

Reacciones reversibles participan en la siacutentesis Reacciones reversibles participan en la siacutentesis y degradacioacuteny degradacioacuten

Existen transaminasas para casi todos los aminoaacutecidosTienen piridoxal 5-fosfatocomo grupo prosteacuteticoEl piridoxal fosfato deriva de la vitamina B6

El PLP se une covalentemente a la enzima a traveacutes de una base de Schiff o imina con una lisina del sitio activo

DESAMINACIOacuteNDESAMINACIOacuteN

El grupo El grupo aminoamino del del glutamatoglutamato puede ser puede ser separado por separado por desaminacion oxidativadesaminacion oxidativa catalizada por la catalizada por la glutamato glutamato deshidrogenasadeshidrogenasa utilizando utilizando NADNAD y y NADPNADP como coenzimascomo coenzimas

Se forma Se forma cetoglutaratocetoglutarato y y NHNH33

La mayoriacutea del La mayoriacutea del NHNH33 producido en el producido en el

organismo se genera por esta reaccioacutenorganismo se genera por esta reaccioacuten

La La glutamato deshidrogenasaglutamato deshidrogenasa Es una enzima alosterica activada por Es una enzima alosterica activada por

ADPADP y y GDPGDP e inhibida por e inhibida por ATPATP y y GTP GTP Cuando el nivel de Cuando el nivel de ADPADP o o GDPGDP en la en la

ceacutelula es alto se activa la enzima y la ceacutelula es alto se activa la enzima y la produccioacuten de produccioacuten de cetoglutarato cetoglutarato alimentaraacute el ciclo de Krebs y el NADH+ alimentaraacute el ciclo de Krebs y el NADH+ H a la cadena respiratoria y se generaraacute H a la cadena respiratoria y se generaraacute ATPATP

El aumento en el suero de determinadas amino El aumento en el suero de determinadas amino transferasases utilizado como marcador cliacutenico transferasases utilizado como marcador cliacutenico de dantildeo tisular de dantildeo tisular

SGOT glutamato-oxaloacetato SGOT glutamato-oxaloacetato aminotransferasa o aspartato transaminasaaminotransferasa o aspartato transaminasa

SGPT glutamato-piruvato aminotransferasa o SGPT glutamato-piruvato aminotransferasa o alanina transaminasaalanina transaminasa

Por ejemplo luego de un ataque cardiacuteaco Por ejemplo luego de un ataque cardiacuteaco aumenta en primer lugar la creatina quinasa aumenta en primer lugar la creatina quinasa luego aumenta SGOT y maacutes tarde SGPTluego aumenta SGOT y maacutes tarde SGPT

Como el par α-cetoglutaratoglutamato participa Como el par α-cetoglutaratoglutamato participa en muchas transaminaciones el glutamato es en muchas transaminaciones el glutamato es un intermediario prominente en la eliminacioacuten de un intermediario prominente en la eliminacioacuten de amonio asiacute como en viacuteas anaboacutelicas amonio asiacute como en viacuteas anaboacutelicas

El glutamato estaacute en un ldquonudordquo entre el amonio El glutamato estaacute en un ldquonudordquo entre el amonio libre y los grupos amino de los aminoaacutecidos libre y los grupos amino de los aminoaacutecidos

Dado que el nitroacutegeno del glutamato puede ser Dado que el nitroacutegeno del glutamato puede ser redistribuiacutedo por transaminacioacuten el glutamato redistribuiacutedo por transaminacioacuten el glutamato es un buen suplemento para proteiacutenas pobres es un buen suplemento para proteiacutenas pobres desde el punto de vista nutricional desde el punto de vista nutricional

Glutamato deshidrogenasautiliza Glutamato deshidrogenasautiliza

deshidrogenasautiliza NADPH incorpora amonio al glutamato para sintetizar este aminoaacutecido y otros por transaminacioacuten activada por ATP y GTPutiliza NAD+ reaccioacuten anapleroacutetica provee de un intermediario oxidable y NADH activada por ADP y GDP

GlutaminaGlutamina

La glutamina transporta amonio en la sangreEl amonio es toacutexico para el sistema nervioso central Los tejidos lo transforman en glutamina gracias a la glutamina sintetasa En el hiacutegado y en el rintildeoacuten la glutamina libera el amonioA su vez el amonio en el hiacutegado forma urea El rintildeoacuten puede excretar directamente el amonio

Glutamina sintetasaGlutamina sintetasaglutamato+ NH4++ ATP rarrglutamina+ ADP +Pi+ H+glutamato+ NH4++ ATP rarrglutamina+ ADP +Pi+ H+ Produce glutamina uno de los 20 aminoaacutecidos de Produce glutamina uno de los 20 aminoaacutecidos de

las proteiacutenaslas proteiacutenas La glutamina sirve como dador de nitroacutegeno en La glutamina sirve como dador de nitroacutegeno en

varias viacuteas biosinteacuteticas (purinas citosina)varias viacuteas biosinteacuteticas (purinas citosina) La glutamina es muy abundante en la circulacioacuten La glutamina es muy abundante en la circulacioacuten

pues sirve como una forma de transporte inocua pues sirve como una forma de transporte inocua del amoniacuteaco que es toacutexico hacia el hiacutegado y el del amoniacuteaco que es toacutexico hacia el hiacutegado y el rintildeoacutenrintildeoacuten

GlutaminasaGlutaminasa El hiacutegado y el rintildeoacuten tienen glutaminasa enzima El hiacutegado y el rintildeoacuten tienen glutaminasa enzima

mitocondrial que libera el amonio mitocondrial que libera el amonio glutamina+ H2O rarrglutamato+ NH4+glutamina+ H2O rarrglutamato+ NH4+

Destinos del amonioDestinos del amonio En el hiacutegado el amonio liberado de la En el hiacutegado el amonio liberado de la

glutamina por la glutaminasa se utiliza glutamina por la glutaminasa se utiliza para sintetizar ureapara sintetizar urea

En el rintildeoacuten la formacioacuten de amonio estaacute En el rintildeoacuten la formacioacuten de amonio estaacute relacionada con la eliminacioacuten de aacutecido relacionada con la eliminacioacuten de aacutecido (H+) puesto que el amoniacuteaco (NH3) (H+) puesto que el amoniacuteaco (NH3) liberado por la glutaminasa se protona a liberado por la glutaminasa se protona a amonio (NH4+) gracias a su pKa de 93 amonio (NH4+) gracias a su pKa de 93

La viacutea mas importante de eliminacioacuten es la La viacutea mas importante de eliminacioacuten es la siacutentesis de ureasiacutentesis de urea en hiacutegado en hiacutegado

Tambieacuten se elimina NHTambieacuten se elimina NH33 por la formacioacuten por la formacioacuten

de de glutaminaglutamina

Ciclo de la ureaCiclo de la urea 1048580104858080 del nitroacutegeno que se excreta lo 80 del nitroacutegeno que se excreta lo

hace en forma de ureahace en forma de urea 10485801048580Parte de las enzimas estaacuten en la matriz Parte de las enzimas estaacuten en la matriz

mitocondrial y parte en el citosolmitocondrial y parte en el citosol 10485801048580La arginina con la arginasa genera La arginina con la arginasa genera

urea y ornitina en el citosol Luego las urea y ornitina en el citosol Luego las siguientes enzimas regeneran la argininasiguientes enzimas regeneran la arginina

10485801048580La enzima carbamoil fosfato sintetasa I La enzima carbamoil fosfato sintetasa I mitocondrial cataliza el primer paso mitocondrial cataliza el primer paso regulado de la siacutentesis de urea regulado de la siacutentesis de urea

Destino de los esqueletos carbonadosDestino de los esqueletos carbonados Todos los tejidos tienen cierta capacidad para siacutentesis y Todos los tejidos tienen cierta capacidad para siacutentesis y

remodelacioacuten de aminoaacutecidos remodelacioacuten de aminoaacutecidos El hiacutegado es el sitio principal de metabolismo de los El hiacutegado es el sitio principal de metabolismo de los

aminoaacutecidos aminoaacutecidos En tiempos de buena suplementacioacuten dietaria el En tiempos de buena suplementacioacuten dietaria el

nitroacutegeno es eliminado viacutea transaminacioacuten desaminacioacuten nitroacutegeno es eliminado viacutea transaminacioacuten desaminacioacuten y siacutentesis de urea Los esqueletos carbonados pueden y siacutentesis de urea Los esqueletos carbonados pueden conservarse como glucoacutegeno o como aacutecidos grasos conservarse como glucoacutegeno o como aacutecidos grasos

Los aminoaacutecidos pueden ser glucogeacutenicos cetogeacutenicos Los aminoaacutecidos pueden ser glucogeacutenicos cetogeacutenicos o ambos o ambos

Los glucogeacutenicos son los que generan piruvato o Los glucogeacutenicos son los que generan piruvato o intermediarios del ciclo de Krebs como α-cetoglutarato o intermediarios del ciclo de Krebs como α-cetoglutarato o oxaloacetato oxaloacetato

Los cetogeacutenicos (Lys y Leu) generan soacutelo acetil-CoA o Los cetogeacutenicos (Lys y Leu) generan soacutelo acetil-CoA o acetoacetil-CoAacetoacetil-CoA

En periacuteodos de ayuno los esqueletos carbonados se En periacuteodos de ayuno los esqueletos carbonados se utilizan como fuente de energiacutea rindiendo COutilizan como fuente de energiacutea rindiendo CO22yHyH22OO

DESTINO DEL ESQUELETO DESTINO DEL ESQUELETO CARBONADO DE AACARBONADO DE AA

Seguacuten el destino se clasifican enSeguacuten el destino se clasifican en CetogeacutenicosCetogeacutenicos producen cuerpos producen cuerpos

cetoacutenicoscetoacutenicos GlucogeacutenicosGlucogeacutenicos producen intermediarios producen intermediarios

de la gluconeogeacutenesis (piruvato de la gluconeogeacutenesis (piruvato oxalacetato fumarato succinilCoA o oxalacetato fumarato succinilCoA o cetoglutarato)cetoglutarato)

Glucogeacutenicos y cetogeacutenicosGlucogeacutenicos y cetogeacutenicos

DERIVADOS DE DERIVADOS DE IMPORTANCIA BIOLOacuteGICAIMPORTANCIA BIOLOacuteGICA

Histamina (histidina)Histamina (histidina) Acido Acido -aminobutirico (-aminobutirico (GABAGABA) (glutamato)) (glutamato) Catecolaminas (Dopamina Noradrenalina Catecolaminas (Dopamina Noradrenalina

y Adrenalina) (tirosina)y Adrenalina) (tirosina) Hormona Tiroidea (tirosina)Hormona Tiroidea (tirosina) Melatonina (triptoacutefano)Melatonina (triptoacutefano) Serotonina (triptoacutefano)Serotonina (triptoacutefano) Creatina (Arginina glicina y metionina)Creatina (Arginina glicina y metionina)

Biosiacutentesis de los aminoaacutecidos no Biosiacutentesis de los aminoaacutecidos no esencialesesenciales

Los esqueletos carbonados de los Los esqueletos carbonados de los aminoaacutecidos no esenciales pueden aminoaacutecidos no esenciales pueden sintetizarse a partir de metabolitos sintetizarse a partir de metabolitos intermediarios derivados por ejemplo de intermediarios derivados por ejemplo de glucosa glucosa

Dos aminoaacutecidos no esenciales derivan Dos aminoaacutecidos no esenciales derivan directamente de aminoaacutecidos esenciales directamente de aminoaacutecidos esenciales ( tirosina y cisteiacutena ) cisteiacutena( tirosina y cisteiacutena ) cisteiacutena

Coenzimas importantes piridoxal fosfato Coenzimas importantes piridoxal fosfato folato y tetrahidrobiopterina folato y tetrahidrobiopterina tetrahidrobiopterina tetrahidrobiopterina

Siacutentesis de aspartatoSiacutentesis de aspartato El aspartatose sintetiza por transaminacioacuten del El aspartatose sintetiza por transaminacioacuten del

oxalacetooxalaceto

NHNH33+glutamato + oxalacetato alfa-cetoglutarato + +glutamato + oxalacetato alfa-cetoglutarato +

aspartatoaspartato

Tambieacuten se sintetiza aspartato por Tambieacuten se sintetiza aspartato por desaminacioacuten de la asparagina con la desaminacioacuten de la asparagina con la asparaginasa anaacuteloga a la glutaminasaasparaginasa anaacuteloga a la glutaminasa

asparagina + H2O rarraspartato + NH3

Siacutentesis de asparagina y glutaminaSiacutentesis de asparagina y glutamina La La asparagina sintetasaasparagina sintetasay la y la glutamina glutamina

sintetasasintetasacatalizan la produccioacuten de asparaginay catalizan la produccioacuten de asparaginay glutaminaglutamina

glutamato+ NH4++ ATP rarrglutamina+ ADP +Pi+ H+glutamato+ NH4++ ATP rarrglutamina+ ADP +Pi+ H+ aspartato + NH4++ ATP rarrasparagina+ ADP +Pi+ H+aspartato + NH4++ ATP rarrasparagina+ ADP +Pi+ H+

Siacutentesis de alaninaSiacutentesis de alaninaLa alaninase sintetiza por transaminacioacuten con la La alaninase sintetiza por transaminacioacuten con la

enzima alanina transaminasaenzima alanina transaminasa

glutamato + piruvato α-cetoglutarato + alaninaglutamato + piruvato α-cetoglutarato + alanina

La concentracioacuten de alanina en la circulacioacuten es alta maacutes La concentracioacuten de alanina en la circulacioacuten es alta maacutes baja solo que la de glutaminabaja solo que la de glutamina

CICLO DE LA GLUCOSA ndashALANINACICLO DE LA GLUCOSA ndashALANINA La La alanina transaminasa alanina transaminasa participa en el participa en el

transporte de esqueletos carbonados y transporte de esqueletos carbonados y nitroacutegeno del muacutesculo al hiacutegadonitroacutegeno del muacutesculo al hiacutegado

alanina + cetoglutarato piruvato + glutamatoalanina + cetoglutarato piruvato + glutamato Muacutesculo esqueleacutetico el piruvato de la Muacutesculo esqueleacutetico el piruvato de la

glucoacutelisis se transforma en alanina a glucoacutelisis se transforma en alanina a expensas de glutamatoexpensas de glutamato

Hiacutegado se regenera el piruvato para la Hiacutegado se regenera el piruvato para la gluconeogeacutenesis y el amonio del gluconeogeacutenesis y el amonio del glutamato puede ir al ciclo de la urea glutamato puede ir al ciclo de la urea

La glicina se sintetiza a partir de serina La La glicina se sintetiza a partir de serina La enzima utiliza tetrahidrofolato y piridoxal enzima utiliza tetrahidrofolato y piridoxal fosfatofosfato

En el hiacutegado de vertebrados la glicina tambieacuten En el hiacutegado de vertebrados la glicina tambieacuten puede sintetizarse a partir de dioacutexido de puede sintetizarse a partir de dioacutexido de carbono y amonio con la glicina sintasacarbono y amonio con la glicina sintasa

O sea que la serina y la glicina son O sea que la serina y la glicina son interconvertibles gracias a la serina interconvertibles gracias a la serina hidroximetiltransferasa que opera en los dos hidroximetiltransferasa que opera en los dos sentidos y utiliza folato (THFMTHF) y PLPsentidos y utiliza folato (THFMTHF) y PLP

La conversioacuten de serina en glicina es la entrada principal de unidades monocar bonadas al pool de folato

Aacutecido foacutelicoAacutecido foacutelico

Los derivados del folato sirven como donadores de unidades monocarbonadas en diferentes estados de oxidacioacuten intermedios (metil metilen metenil formil o formimino)

DESTINO DE LOS AMINOACIDOS

Una vez absorbidos los aminoaacutecidos tienen diferentes alternativas metaboacutelicas

a)Utilizacioacuten (sin modificacioacuten) en siacutentesis de nuevas proteiacutenas especificasb) Transformacioacuten en compuestos no proteicos de importancia fisioloacutegica c) Degradacioacuten con fines energeacuteticos

El nitroacutegeno presente en la biosfera como El nitroacutegeno presente en la biosfera como nitrato (NO3-) o dinitroacutegeno (N2) debe ser nitrato (NO3-) o dinitroacutegeno (N2) debe ser

reducido a amonio (NH4+) para su incorporacioacuten reducido a amonio (NH4+) para su incorporacioacuten a proteiacutenas a proteiacutenas

El hombre adquiere el nitroacutegeno El hombre adquiere el nitroacutegeno

mayoritariamente de las proteiacutenas de la dietamayoritariamente de las proteiacutenas de la dieta

El ciclo del nitroacutegeno

BALANCE DE NITROacuteGENOBALANCE DE NITROacuteGENO

El nitroacutegeno no tiene fuentes de almacenamiento El nitroacutegeno no tiene fuentes de almacenamiento especiales en el organismo especiales en el organismo

En los adultos sanos la degradacioacuten y la siacutentesis de En los adultos sanos la degradacioacuten y la siacutentesis de proteiacutenas ocurren a la misma velocidad y se mantiene el proteiacutenas ocurren a la misma velocidad y se mantiene el balance nitrogenado donde el nitroacutegeno que ingresa y el balance nitrogenado donde el nitroacutegeno que ingresa y el que se excreta son similares que se excreta son similares

Nintildeos en crecimiento adultos en recuperacioacuten de Nintildeos en crecimiento adultos en recuperacioacuten de enfermedades o embarazadas tienen balance de enfermedades o embarazadas tienen balance de nitroacutegeno positivoporque hay siacutentesis neta de proteiacutena nitroacutegeno positivoporque hay siacutentesis neta de proteiacutena

Cuando se excreta maacutes nitroacutegeno del que se incorpora Cuando se excreta maacutes nitroacutegeno del que se incorpora estamos en balance de nitroacutegeno negativo Esto ocurre estamos en balance de nitroacutegeno negativo Esto ocurre cuando falta alguacuten aminoaacutecido esencial en la dieta o en cuando falta alguacuten aminoaacutecido esencial en la dieta o en el ayuno el ayuno

Las proteiacutenas del organismo estaacuten en Las proteiacutenas del organismo estaacuten en continuo recambiocontinuo recambio

Todo el tiempo se estaacuten degradando y Todo el tiempo se estaacuten degradando y sintetizando proteiacutenas sintetizando proteiacutenas

En la especie humana 1-2 de las En la especie humana 1-2 de las proteiacutenas fundamentalmente musculares proteiacutenas fundamentalmente musculares estaacuten recambiaacutendose estaacuten recambiaacutendose

De los aminoaacutecidos que se liberan 75 De los aminoaacutecidos que se liberan 75 se reciclan El resto forma urease reciclan El resto forma urea

METABOLISMO DE AMINOACIDOS

-Los aminoaacutecidos no se almacenan en el organismo

- Sus niveles dependen del equilibrio entre biosiacutentesis y degradacioacuten de proteiacutenas corporales es decir el balance entre anabolismo y catabolismo (balance nitrogenado)

- El N se excreta por orina y heces

La degradacioacuten se inicia por procesos que separan el grupo amino

Estos procesos pueden ser reacciones de transferencia (transaminacioacuten) o de separacioacuten del grupo amino (desaminacioacuten)

Las enzimas glutamato deshidrogenasa Las enzimas glutamato deshidrogenasa glutamina sintetasa y las glutamina sintetasa y las aminotransferasas(transaminasas)tienen aminotransferasas(transaminasas)tienen un rol muy importante en el metabolismo un rol muy importante en el metabolismo de aminoaacutecidos de aminoaacutecidos

TRANSAMINACIOacuteNTRANSAMINACIOacuteN Es la transferencia reversible de un grupo Es la transferencia reversible de un grupo

amino a un amino a un cetoacido catalizada por una cetoacido catalizada por una aminotransferasaaminotransferasa utilizando utilizando piridoxal fosfatopiridoxal fosfato como como cofactorcofactor

El aa se convierte en El aa se convierte en cetoaacutecido y el cetoaacutecido y el cetoaacutecido en el aminoaacutecido correspondiente cetoaacutecido en el aminoaacutecido correspondiente

Es decir el grupo amino no se elimina sino se Es decir el grupo amino no se elimina sino se transfiere a un transfiere a un cetoaacutecido para formar otro cetoaacutecido para formar otro aminoaacutecidoaminoaacutecido

Los grupos α-amino se transfieren de un Los grupos α-amino se transfieren de un aminoaacutecido a un alfa-cetoaacutecido con las enzimas aminoaacutecido a un alfa-cetoaacutecido con las enzimas transaminasas o aminotransferasas transaminasas o aminotransferasas

Suele participar el par glutamatoα-Suele participar el par glutamatoα-cetoglutarato cetoglutarato

Reacciones reversibles participan en la siacutentesis Reacciones reversibles participan en la siacutentesis y degradacioacuteny degradacioacuten

Existen transaminasas para casi todos los aminoaacutecidosTienen piridoxal 5-fosfatocomo grupo prosteacuteticoEl piridoxal fosfato deriva de la vitamina B6

El PLP se une covalentemente a la enzima a traveacutes de una base de Schiff o imina con una lisina del sitio activo

DESAMINACIOacuteNDESAMINACIOacuteN

El grupo El grupo aminoamino del del glutamatoglutamato puede ser puede ser separado por separado por desaminacion oxidativadesaminacion oxidativa catalizada por la catalizada por la glutamato glutamato deshidrogenasadeshidrogenasa utilizando utilizando NADNAD y y NADPNADP como coenzimascomo coenzimas

Se forma Se forma cetoglutaratocetoglutarato y y NHNH33

La mayoriacutea del La mayoriacutea del NHNH33 producido en el producido en el

organismo se genera por esta reaccioacutenorganismo se genera por esta reaccioacuten

La La glutamato deshidrogenasaglutamato deshidrogenasa Es una enzima alosterica activada por Es una enzima alosterica activada por

ADPADP y y GDPGDP e inhibida por e inhibida por ATPATP y y GTP GTP Cuando el nivel de Cuando el nivel de ADPADP o o GDPGDP en la en la

ceacutelula es alto se activa la enzima y la ceacutelula es alto se activa la enzima y la produccioacuten de produccioacuten de cetoglutarato cetoglutarato alimentaraacute el ciclo de Krebs y el NADH+ alimentaraacute el ciclo de Krebs y el NADH+ H a la cadena respiratoria y se generaraacute H a la cadena respiratoria y se generaraacute ATPATP

El aumento en el suero de determinadas amino El aumento en el suero de determinadas amino transferasases utilizado como marcador cliacutenico transferasases utilizado como marcador cliacutenico de dantildeo tisular de dantildeo tisular

SGOT glutamato-oxaloacetato SGOT glutamato-oxaloacetato aminotransferasa o aspartato transaminasaaminotransferasa o aspartato transaminasa

SGPT glutamato-piruvato aminotransferasa o SGPT glutamato-piruvato aminotransferasa o alanina transaminasaalanina transaminasa

Por ejemplo luego de un ataque cardiacuteaco Por ejemplo luego de un ataque cardiacuteaco aumenta en primer lugar la creatina quinasa aumenta en primer lugar la creatina quinasa luego aumenta SGOT y maacutes tarde SGPTluego aumenta SGOT y maacutes tarde SGPT

Como el par α-cetoglutaratoglutamato participa Como el par α-cetoglutaratoglutamato participa en muchas transaminaciones el glutamato es en muchas transaminaciones el glutamato es un intermediario prominente en la eliminacioacuten de un intermediario prominente en la eliminacioacuten de amonio asiacute como en viacuteas anaboacutelicas amonio asiacute como en viacuteas anaboacutelicas

El glutamato estaacute en un ldquonudordquo entre el amonio El glutamato estaacute en un ldquonudordquo entre el amonio libre y los grupos amino de los aminoaacutecidos libre y los grupos amino de los aminoaacutecidos

Dado que el nitroacutegeno del glutamato puede ser Dado que el nitroacutegeno del glutamato puede ser redistribuiacutedo por transaminacioacuten el glutamato redistribuiacutedo por transaminacioacuten el glutamato es un buen suplemento para proteiacutenas pobres es un buen suplemento para proteiacutenas pobres desde el punto de vista nutricional desde el punto de vista nutricional

Glutamato deshidrogenasautiliza Glutamato deshidrogenasautiliza

deshidrogenasautiliza NADPH incorpora amonio al glutamato para sintetizar este aminoaacutecido y otros por transaminacioacuten activada por ATP y GTPutiliza NAD+ reaccioacuten anapleroacutetica provee de un intermediario oxidable y NADH activada por ADP y GDP

GlutaminaGlutamina

La glutamina transporta amonio en la sangreEl amonio es toacutexico para el sistema nervioso central Los tejidos lo transforman en glutamina gracias a la glutamina sintetasa En el hiacutegado y en el rintildeoacuten la glutamina libera el amonioA su vez el amonio en el hiacutegado forma urea El rintildeoacuten puede excretar directamente el amonio

Glutamina sintetasaGlutamina sintetasaglutamato+ NH4++ ATP rarrglutamina+ ADP +Pi+ H+glutamato+ NH4++ ATP rarrglutamina+ ADP +Pi+ H+ Produce glutamina uno de los 20 aminoaacutecidos de Produce glutamina uno de los 20 aminoaacutecidos de

las proteiacutenaslas proteiacutenas La glutamina sirve como dador de nitroacutegeno en La glutamina sirve como dador de nitroacutegeno en

varias viacuteas biosinteacuteticas (purinas citosina)varias viacuteas biosinteacuteticas (purinas citosina) La glutamina es muy abundante en la circulacioacuten La glutamina es muy abundante en la circulacioacuten

pues sirve como una forma de transporte inocua pues sirve como una forma de transporte inocua del amoniacuteaco que es toacutexico hacia el hiacutegado y el del amoniacuteaco que es toacutexico hacia el hiacutegado y el rintildeoacutenrintildeoacuten

GlutaminasaGlutaminasa El hiacutegado y el rintildeoacuten tienen glutaminasa enzima El hiacutegado y el rintildeoacuten tienen glutaminasa enzima

mitocondrial que libera el amonio mitocondrial que libera el amonio glutamina+ H2O rarrglutamato+ NH4+glutamina+ H2O rarrglutamato+ NH4+

Destinos del amonioDestinos del amonio En el hiacutegado el amonio liberado de la En el hiacutegado el amonio liberado de la

glutamina por la glutaminasa se utiliza glutamina por la glutaminasa se utiliza para sintetizar ureapara sintetizar urea

En el rintildeoacuten la formacioacuten de amonio estaacute En el rintildeoacuten la formacioacuten de amonio estaacute relacionada con la eliminacioacuten de aacutecido relacionada con la eliminacioacuten de aacutecido (H+) puesto que el amoniacuteaco (NH3) (H+) puesto que el amoniacuteaco (NH3) liberado por la glutaminasa se protona a liberado por la glutaminasa se protona a amonio (NH4+) gracias a su pKa de 93 amonio (NH4+) gracias a su pKa de 93

La viacutea mas importante de eliminacioacuten es la La viacutea mas importante de eliminacioacuten es la siacutentesis de ureasiacutentesis de urea en hiacutegado en hiacutegado

Tambieacuten se elimina NHTambieacuten se elimina NH33 por la formacioacuten por la formacioacuten

de de glutaminaglutamina

Ciclo de la ureaCiclo de la urea 1048580104858080 del nitroacutegeno que se excreta lo 80 del nitroacutegeno que se excreta lo

hace en forma de ureahace en forma de urea 10485801048580Parte de las enzimas estaacuten en la matriz Parte de las enzimas estaacuten en la matriz

mitocondrial y parte en el citosolmitocondrial y parte en el citosol 10485801048580La arginina con la arginasa genera La arginina con la arginasa genera

urea y ornitina en el citosol Luego las urea y ornitina en el citosol Luego las siguientes enzimas regeneran la argininasiguientes enzimas regeneran la arginina

10485801048580La enzima carbamoil fosfato sintetasa I La enzima carbamoil fosfato sintetasa I mitocondrial cataliza el primer paso mitocondrial cataliza el primer paso regulado de la siacutentesis de urea regulado de la siacutentesis de urea

Destino de los esqueletos carbonadosDestino de los esqueletos carbonados Todos los tejidos tienen cierta capacidad para siacutentesis y Todos los tejidos tienen cierta capacidad para siacutentesis y

remodelacioacuten de aminoaacutecidos remodelacioacuten de aminoaacutecidos El hiacutegado es el sitio principal de metabolismo de los El hiacutegado es el sitio principal de metabolismo de los

aminoaacutecidos aminoaacutecidos En tiempos de buena suplementacioacuten dietaria el En tiempos de buena suplementacioacuten dietaria el

nitroacutegeno es eliminado viacutea transaminacioacuten desaminacioacuten nitroacutegeno es eliminado viacutea transaminacioacuten desaminacioacuten y siacutentesis de urea Los esqueletos carbonados pueden y siacutentesis de urea Los esqueletos carbonados pueden conservarse como glucoacutegeno o como aacutecidos grasos conservarse como glucoacutegeno o como aacutecidos grasos

Los aminoaacutecidos pueden ser glucogeacutenicos cetogeacutenicos Los aminoaacutecidos pueden ser glucogeacutenicos cetogeacutenicos o ambos o ambos

Los glucogeacutenicos son los que generan piruvato o Los glucogeacutenicos son los que generan piruvato o intermediarios del ciclo de Krebs como α-cetoglutarato o intermediarios del ciclo de Krebs como α-cetoglutarato o oxaloacetato oxaloacetato

Los cetogeacutenicos (Lys y Leu) generan soacutelo acetil-CoA o Los cetogeacutenicos (Lys y Leu) generan soacutelo acetil-CoA o acetoacetil-CoAacetoacetil-CoA

En periacuteodos de ayuno los esqueletos carbonados se En periacuteodos de ayuno los esqueletos carbonados se utilizan como fuente de energiacutea rindiendo COutilizan como fuente de energiacutea rindiendo CO22yHyH22OO

DESTINO DEL ESQUELETO DESTINO DEL ESQUELETO CARBONADO DE AACARBONADO DE AA

Seguacuten el destino se clasifican enSeguacuten el destino se clasifican en CetogeacutenicosCetogeacutenicos producen cuerpos producen cuerpos

cetoacutenicoscetoacutenicos GlucogeacutenicosGlucogeacutenicos producen intermediarios producen intermediarios

de la gluconeogeacutenesis (piruvato de la gluconeogeacutenesis (piruvato oxalacetato fumarato succinilCoA o oxalacetato fumarato succinilCoA o cetoglutarato)cetoglutarato)

Glucogeacutenicos y cetogeacutenicosGlucogeacutenicos y cetogeacutenicos

DERIVADOS DE DERIVADOS DE IMPORTANCIA BIOLOacuteGICAIMPORTANCIA BIOLOacuteGICA

Histamina (histidina)Histamina (histidina) Acido Acido -aminobutirico (-aminobutirico (GABAGABA) (glutamato)) (glutamato) Catecolaminas (Dopamina Noradrenalina Catecolaminas (Dopamina Noradrenalina

y Adrenalina) (tirosina)y Adrenalina) (tirosina) Hormona Tiroidea (tirosina)Hormona Tiroidea (tirosina) Melatonina (triptoacutefano)Melatonina (triptoacutefano) Serotonina (triptoacutefano)Serotonina (triptoacutefano) Creatina (Arginina glicina y metionina)Creatina (Arginina glicina y metionina)

Biosiacutentesis de los aminoaacutecidos no Biosiacutentesis de los aminoaacutecidos no esencialesesenciales

Los esqueletos carbonados de los Los esqueletos carbonados de los aminoaacutecidos no esenciales pueden aminoaacutecidos no esenciales pueden sintetizarse a partir de metabolitos sintetizarse a partir de metabolitos intermediarios derivados por ejemplo de intermediarios derivados por ejemplo de glucosa glucosa

Dos aminoaacutecidos no esenciales derivan Dos aminoaacutecidos no esenciales derivan directamente de aminoaacutecidos esenciales directamente de aminoaacutecidos esenciales ( tirosina y cisteiacutena ) cisteiacutena( tirosina y cisteiacutena ) cisteiacutena

Coenzimas importantes piridoxal fosfato Coenzimas importantes piridoxal fosfato folato y tetrahidrobiopterina folato y tetrahidrobiopterina tetrahidrobiopterina tetrahidrobiopterina

Siacutentesis de aspartatoSiacutentesis de aspartato El aspartatose sintetiza por transaminacioacuten del El aspartatose sintetiza por transaminacioacuten del

oxalacetooxalaceto

NHNH33+glutamato + oxalacetato alfa-cetoglutarato + +glutamato + oxalacetato alfa-cetoglutarato +

aspartatoaspartato

Tambieacuten se sintetiza aspartato por Tambieacuten se sintetiza aspartato por desaminacioacuten de la asparagina con la desaminacioacuten de la asparagina con la asparaginasa anaacuteloga a la glutaminasaasparaginasa anaacuteloga a la glutaminasa

asparagina + H2O rarraspartato + NH3

Siacutentesis de asparagina y glutaminaSiacutentesis de asparagina y glutamina La La asparagina sintetasaasparagina sintetasay la y la glutamina glutamina

sintetasasintetasacatalizan la produccioacuten de asparaginay catalizan la produccioacuten de asparaginay glutaminaglutamina

glutamato+ NH4++ ATP rarrglutamina+ ADP +Pi+ H+glutamato+ NH4++ ATP rarrglutamina+ ADP +Pi+ H+ aspartato + NH4++ ATP rarrasparagina+ ADP +Pi+ H+aspartato + NH4++ ATP rarrasparagina+ ADP +Pi+ H+

Siacutentesis de alaninaSiacutentesis de alaninaLa alaninase sintetiza por transaminacioacuten con la La alaninase sintetiza por transaminacioacuten con la

enzima alanina transaminasaenzima alanina transaminasa

glutamato + piruvato α-cetoglutarato + alaninaglutamato + piruvato α-cetoglutarato + alanina

La concentracioacuten de alanina en la circulacioacuten es alta maacutes La concentracioacuten de alanina en la circulacioacuten es alta maacutes baja solo que la de glutaminabaja solo que la de glutamina

CICLO DE LA GLUCOSA ndashALANINACICLO DE LA GLUCOSA ndashALANINA La La alanina transaminasa alanina transaminasa participa en el participa en el

transporte de esqueletos carbonados y transporte de esqueletos carbonados y nitroacutegeno del muacutesculo al hiacutegadonitroacutegeno del muacutesculo al hiacutegado

alanina + cetoglutarato piruvato + glutamatoalanina + cetoglutarato piruvato + glutamato Muacutesculo esqueleacutetico el piruvato de la Muacutesculo esqueleacutetico el piruvato de la

glucoacutelisis se transforma en alanina a glucoacutelisis se transforma en alanina a expensas de glutamatoexpensas de glutamato

Hiacutegado se regenera el piruvato para la Hiacutegado se regenera el piruvato para la gluconeogeacutenesis y el amonio del gluconeogeacutenesis y el amonio del glutamato puede ir al ciclo de la urea glutamato puede ir al ciclo de la urea

La glicina se sintetiza a partir de serina La La glicina se sintetiza a partir de serina La enzima utiliza tetrahidrofolato y piridoxal enzima utiliza tetrahidrofolato y piridoxal fosfatofosfato

En el hiacutegado de vertebrados la glicina tambieacuten En el hiacutegado de vertebrados la glicina tambieacuten puede sintetizarse a partir de dioacutexido de puede sintetizarse a partir de dioacutexido de carbono y amonio con la glicina sintasacarbono y amonio con la glicina sintasa

O sea que la serina y la glicina son O sea que la serina y la glicina son interconvertibles gracias a la serina interconvertibles gracias a la serina hidroximetiltransferasa que opera en los dos hidroximetiltransferasa que opera en los dos sentidos y utiliza folato (THFMTHF) y PLPsentidos y utiliza folato (THFMTHF) y PLP

La conversioacuten de serina en glicina es la entrada principal de unidades monocar bonadas al pool de folato

Aacutecido foacutelicoAacutecido foacutelico

Los derivados del folato sirven como donadores de unidades monocarbonadas en diferentes estados de oxidacioacuten intermedios (metil metilen metenil formil o formimino)

El nitroacutegeno presente en la biosfera como El nitroacutegeno presente en la biosfera como nitrato (NO3-) o dinitroacutegeno (N2) debe ser nitrato (NO3-) o dinitroacutegeno (N2) debe ser

reducido a amonio (NH4+) para su incorporacioacuten reducido a amonio (NH4+) para su incorporacioacuten a proteiacutenas a proteiacutenas

El hombre adquiere el nitroacutegeno El hombre adquiere el nitroacutegeno

mayoritariamente de las proteiacutenas de la dietamayoritariamente de las proteiacutenas de la dieta

El ciclo del nitroacutegeno

BALANCE DE NITROacuteGENOBALANCE DE NITROacuteGENO

El nitroacutegeno no tiene fuentes de almacenamiento El nitroacutegeno no tiene fuentes de almacenamiento especiales en el organismo especiales en el organismo

En los adultos sanos la degradacioacuten y la siacutentesis de En los adultos sanos la degradacioacuten y la siacutentesis de proteiacutenas ocurren a la misma velocidad y se mantiene el proteiacutenas ocurren a la misma velocidad y se mantiene el balance nitrogenado donde el nitroacutegeno que ingresa y el balance nitrogenado donde el nitroacutegeno que ingresa y el que se excreta son similares que se excreta son similares

Nintildeos en crecimiento adultos en recuperacioacuten de Nintildeos en crecimiento adultos en recuperacioacuten de enfermedades o embarazadas tienen balance de enfermedades o embarazadas tienen balance de nitroacutegeno positivoporque hay siacutentesis neta de proteiacutena nitroacutegeno positivoporque hay siacutentesis neta de proteiacutena

Cuando se excreta maacutes nitroacutegeno del que se incorpora Cuando se excreta maacutes nitroacutegeno del que se incorpora estamos en balance de nitroacutegeno negativo Esto ocurre estamos en balance de nitroacutegeno negativo Esto ocurre cuando falta alguacuten aminoaacutecido esencial en la dieta o en cuando falta alguacuten aminoaacutecido esencial en la dieta o en el ayuno el ayuno

Las proteiacutenas del organismo estaacuten en Las proteiacutenas del organismo estaacuten en continuo recambiocontinuo recambio

Todo el tiempo se estaacuten degradando y Todo el tiempo se estaacuten degradando y sintetizando proteiacutenas sintetizando proteiacutenas

En la especie humana 1-2 de las En la especie humana 1-2 de las proteiacutenas fundamentalmente musculares proteiacutenas fundamentalmente musculares estaacuten recambiaacutendose estaacuten recambiaacutendose

De los aminoaacutecidos que se liberan 75 De los aminoaacutecidos que se liberan 75 se reciclan El resto forma urease reciclan El resto forma urea

METABOLISMO DE AMINOACIDOS

-Los aminoaacutecidos no se almacenan en el organismo

- Sus niveles dependen del equilibrio entre biosiacutentesis y degradacioacuten de proteiacutenas corporales es decir el balance entre anabolismo y catabolismo (balance nitrogenado)

- El N se excreta por orina y heces

La degradacioacuten se inicia por procesos que separan el grupo amino

Estos procesos pueden ser reacciones de transferencia (transaminacioacuten) o de separacioacuten del grupo amino (desaminacioacuten)

Las enzimas glutamato deshidrogenasa Las enzimas glutamato deshidrogenasa glutamina sintetasa y las glutamina sintetasa y las aminotransferasas(transaminasas)tienen aminotransferasas(transaminasas)tienen un rol muy importante en el metabolismo un rol muy importante en el metabolismo de aminoaacutecidos de aminoaacutecidos

TRANSAMINACIOacuteNTRANSAMINACIOacuteN Es la transferencia reversible de un grupo Es la transferencia reversible de un grupo

amino a un amino a un cetoacido catalizada por una cetoacido catalizada por una aminotransferasaaminotransferasa utilizando utilizando piridoxal fosfatopiridoxal fosfato como como cofactorcofactor

El aa se convierte en El aa se convierte en cetoaacutecido y el cetoaacutecido y el cetoaacutecido en el aminoaacutecido correspondiente cetoaacutecido en el aminoaacutecido correspondiente

Es decir el grupo amino no se elimina sino se Es decir el grupo amino no se elimina sino se transfiere a un transfiere a un cetoaacutecido para formar otro cetoaacutecido para formar otro aminoaacutecidoaminoaacutecido

Los grupos α-amino se transfieren de un Los grupos α-amino se transfieren de un aminoaacutecido a un alfa-cetoaacutecido con las enzimas aminoaacutecido a un alfa-cetoaacutecido con las enzimas transaminasas o aminotransferasas transaminasas o aminotransferasas

Suele participar el par glutamatoα-Suele participar el par glutamatoα-cetoglutarato cetoglutarato

Reacciones reversibles participan en la siacutentesis Reacciones reversibles participan en la siacutentesis y degradacioacuteny degradacioacuten

Existen transaminasas para casi todos los aminoaacutecidosTienen piridoxal 5-fosfatocomo grupo prosteacuteticoEl piridoxal fosfato deriva de la vitamina B6

El PLP se une covalentemente a la enzima a traveacutes de una base de Schiff o imina con una lisina del sitio activo

DESAMINACIOacuteNDESAMINACIOacuteN

El grupo El grupo aminoamino del del glutamatoglutamato puede ser puede ser separado por separado por desaminacion oxidativadesaminacion oxidativa catalizada por la catalizada por la glutamato glutamato deshidrogenasadeshidrogenasa utilizando utilizando NADNAD y y NADPNADP como coenzimascomo coenzimas

Se forma Se forma cetoglutaratocetoglutarato y y NHNH33

La mayoriacutea del La mayoriacutea del NHNH33 producido en el producido en el

organismo se genera por esta reaccioacutenorganismo se genera por esta reaccioacuten

La La glutamato deshidrogenasaglutamato deshidrogenasa Es una enzima alosterica activada por Es una enzima alosterica activada por

ADPADP y y GDPGDP e inhibida por e inhibida por ATPATP y y GTP GTP Cuando el nivel de Cuando el nivel de ADPADP o o GDPGDP en la en la

ceacutelula es alto se activa la enzima y la ceacutelula es alto se activa la enzima y la produccioacuten de produccioacuten de cetoglutarato cetoglutarato alimentaraacute el ciclo de Krebs y el NADH+ alimentaraacute el ciclo de Krebs y el NADH+ H a la cadena respiratoria y se generaraacute H a la cadena respiratoria y se generaraacute ATPATP

El aumento en el suero de determinadas amino El aumento en el suero de determinadas amino transferasases utilizado como marcador cliacutenico transferasases utilizado como marcador cliacutenico de dantildeo tisular de dantildeo tisular

SGOT glutamato-oxaloacetato SGOT glutamato-oxaloacetato aminotransferasa o aspartato transaminasaaminotransferasa o aspartato transaminasa

SGPT glutamato-piruvato aminotransferasa o SGPT glutamato-piruvato aminotransferasa o alanina transaminasaalanina transaminasa

Por ejemplo luego de un ataque cardiacuteaco Por ejemplo luego de un ataque cardiacuteaco aumenta en primer lugar la creatina quinasa aumenta en primer lugar la creatina quinasa luego aumenta SGOT y maacutes tarde SGPTluego aumenta SGOT y maacutes tarde SGPT

Como el par α-cetoglutaratoglutamato participa Como el par α-cetoglutaratoglutamato participa en muchas transaminaciones el glutamato es en muchas transaminaciones el glutamato es un intermediario prominente en la eliminacioacuten de un intermediario prominente en la eliminacioacuten de amonio asiacute como en viacuteas anaboacutelicas amonio asiacute como en viacuteas anaboacutelicas

El glutamato estaacute en un ldquonudordquo entre el amonio El glutamato estaacute en un ldquonudordquo entre el amonio libre y los grupos amino de los aminoaacutecidos libre y los grupos amino de los aminoaacutecidos

Dado que el nitroacutegeno del glutamato puede ser Dado que el nitroacutegeno del glutamato puede ser redistribuiacutedo por transaminacioacuten el glutamato redistribuiacutedo por transaminacioacuten el glutamato es un buen suplemento para proteiacutenas pobres es un buen suplemento para proteiacutenas pobres desde el punto de vista nutricional desde el punto de vista nutricional

Glutamato deshidrogenasautiliza Glutamato deshidrogenasautiliza

deshidrogenasautiliza NADPH incorpora amonio al glutamato para sintetizar este aminoaacutecido y otros por transaminacioacuten activada por ATP y GTPutiliza NAD+ reaccioacuten anapleroacutetica provee de un intermediario oxidable y NADH activada por ADP y GDP

GlutaminaGlutamina

La glutamina transporta amonio en la sangreEl amonio es toacutexico para el sistema nervioso central Los tejidos lo transforman en glutamina gracias a la glutamina sintetasa En el hiacutegado y en el rintildeoacuten la glutamina libera el amonioA su vez el amonio en el hiacutegado forma urea El rintildeoacuten puede excretar directamente el amonio

Glutamina sintetasaGlutamina sintetasaglutamato+ NH4++ ATP rarrglutamina+ ADP +Pi+ H+glutamato+ NH4++ ATP rarrglutamina+ ADP +Pi+ H+ Produce glutamina uno de los 20 aminoaacutecidos de Produce glutamina uno de los 20 aminoaacutecidos de

las proteiacutenaslas proteiacutenas La glutamina sirve como dador de nitroacutegeno en La glutamina sirve como dador de nitroacutegeno en

varias viacuteas biosinteacuteticas (purinas citosina)varias viacuteas biosinteacuteticas (purinas citosina) La glutamina es muy abundante en la circulacioacuten La glutamina es muy abundante en la circulacioacuten

pues sirve como una forma de transporte inocua pues sirve como una forma de transporte inocua del amoniacuteaco que es toacutexico hacia el hiacutegado y el del amoniacuteaco que es toacutexico hacia el hiacutegado y el rintildeoacutenrintildeoacuten

GlutaminasaGlutaminasa El hiacutegado y el rintildeoacuten tienen glutaminasa enzima El hiacutegado y el rintildeoacuten tienen glutaminasa enzima

mitocondrial que libera el amonio mitocondrial que libera el amonio glutamina+ H2O rarrglutamato+ NH4+glutamina+ H2O rarrglutamato+ NH4+

Destinos del amonioDestinos del amonio En el hiacutegado el amonio liberado de la En el hiacutegado el amonio liberado de la

glutamina por la glutaminasa se utiliza glutamina por la glutaminasa se utiliza para sintetizar ureapara sintetizar urea

En el rintildeoacuten la formacioacuten de amonio estaacute En el rintildeoacuten la formacioacuten de amonio estaacute relacionada con la eliminacioacuten de aacutecido relacionada con la eliminacioacuten de aacutecido (H+) puesto que el amoniacuteaco (NH3) (H+) puesto que el amoniacuteaco (NH3) liberado por la glutaminasa se protona a liberado por la glutaminasa se protona a amonio (NH4+) gracias a su pKa de 93 amonio (NH4+) gracias a su pKa de 93

La viacutea mas importante de eliminacioacuten es la La viacutea mas importante de eliminacioacuten es la siacutentesis de ureasiacutentesis de urea en hiacutegado en hiacutegado

Tambieacuten se elimina NHTambieacuten se elimina NH33 por la formacioacuten por la formacioacuten

de de glutaminaglutamina

Ciclo de la ureaCiclo de la urea 1048580104858080 del nitroacutegeno que se excreta lo 80 del nitroacutegeno que se excreta lo

hace en forma de ureahace en forma de urea 10485801048580Parte de las enzimas estaacuten en la matriz Parte de las enzimas estaacuten en la matriz

mitocondrial y parte en el citosolmitocondrial y parte en el citosol 10485801048580La arginina con la arginasa genera La arginina con la arginasa genera

urea y ornitina en el citosol Luego las urea y ornitina en el citosol Luego las siguientes enzimas regeneran la argininasiguientes enzimas regeneran la arginina

10485801048580La enzima carbamoil fosfato sintetasa I La enzima carbamoil fosfato sintetasa I mitocondrial cataliza el primer paso mitocondrial cataliza el primer paso regulado de la siacutentesis de urea regulado de la siacutentesis de urea

Destino de los esqueletos carbonadosDestino de los esqueletos carbonados Todos los tejidos tienen cierta capacidad para siacutentesis y Todos los tejidos tienen cierta capacidad para siacutentesis y

remodelacioacuten de aminoaacutecidos remodelacioacuten de aminoaacutecidos El hiacutegado es el sitio principal de metabolismo de los El hiacutegado es el sitio principal de metabolismo de los

aminoaacutecidos aminoaacutecidos En tiempos de buena suplementacioacuten dietaria el En tiempos de buena suplementacioacuten dietaria el

nitroacutegeno es eliminado viacutea transaminacioacuten desaminacioacuten nitroacutegeno es eliminado viacutea transaminacioacuten desaminacioacuten y siacutentesis de urea Los esqueletos carbonados pueden y siacutentesis de urea Los esqueletos carbonados pueden conservarse como glucoacutegeno o como aacutecidos grasos conservarse como glucoacutegeno o como aacutecidos grasos

Los aminoaacutecidos pueden ser glucogeacutenicos cetogeacutenicos Los aminoaacutecidos pueden ser glucogeacutenicos cetogeacutenicos o ambos o ambos

Los glucogeacutenicos son los que generan piruvato o Los glucogeacutenicos son los que generan piruvato o intermediarios del ciclo de Krebs como α-cetoglutarato o intermediarios del ciclo de Krebs como α-cetoglutarato o oxaloacetato oxaloacetato

Los cetogeacutenicos (Lys y Leu) generan soacutelo acetil-CoA o Los cetogeacutenicos (Lys y Leu) generan soacutelo acetil-CoA o acetoacetil-CoAacetoacetil-CoA

En periacuteodos de ayuno los esqueletos carbonados se En periacuteodos de ayuno los esqueletos carbonados se utilizan como fuente de energiacutea rindiendo COutilizan como fuente de energiacutea rindiendo CO22yHyH22OO

DESTINO DEL ESQUELETO DESTINO DEL ESQUELETO CARBONADO DE AACARBONADO DE AA

Seguacuten el destino se clasifican enSeguacuten el destino se clasifican en CetogeacutenicosCetogeacutenicos producen cuerpos producen cuerpos

cetoacutenicoscetoacutenicos GlucogeacutenicosGlucogeacutenicos producen intermediarios producen intermediarios

de la gluconeogeacutenesis (piruvato de la gluconeogeacutenesis (piruvato oxalacetato fumarato succinilCoA o oxalacetato fumarato succinilCoA o cetoglutarato)cetoglutarato)

Glucogeacutenicos y cetogeacutenicosGlucogeacutenicos y cetogeacutenicos

DERIVADOS DE DERIVADOS DE IMPORTANCIA BIOLOacuteGICAIMPORTANCIA BIOLOacuteGICA

Histamina (histidina)Histamina (histidina) Acido Acido -aminobutirico (-aminobutirico (GABAGABA) (glutamato)) (glutamato) Catecolaminas (Dopamina Noradrenalina Catecolaminas (Dopamina Noradrenalina

y Adrenalina) (tirosina)y Adrenalina) (tirosina) Hormona Tiroidea (tirosina)Hormona Tiroidea (tirosina) Melatonina (triptoacutefano)Melatonina (triptoacutefano) Serotonina (triptoacutefano)Serotonina (triptoacutefano) Creatina (Arginina glicina y metionina)Creatina (Arginina glicina y metionina)

Biosiacutentesis de los aminoaacutecidos no Biosiacutentesis de los aminoaacutecidos no esencialesesenciales

Los esqueletos carbonados de los Los esqueletos carbonados de los aminoaacutecidos no esenciales pueden aminoaacutecidos no esenciales pueden sintetizarse a partir de metabolitos sintetizarse a partir de metabolitos intermediarios derivados por ejemplo de intermediarios derivados por ejemplo de glucosa glucosa

Dos aminoaacutecidos no esenciales derivan Dos aminoaacutecidos no esenciales derivan directamente de aminoaacutecidos esenciales directamente de aminoaacutecidos esenciales ( tirosina y cisteiacutena ) cisteiacutena( tirosina y cisteiacutena ) cisteiacutena

Coenzimas importantes piridoxal fosfato Coenzimas importantes piridoxal fosfato folato y tetrahidrobiopterina folato y tetrahidrobiopterina tetrahidrobiopterina tetrahidrobiopterina

Siacutentesis de aspartatoSiacutentesis de aspartato El aspartatose sintetiza por transaminacioacuten del El aspartatose sintetiza por transaminacioacuten del

oxalacetooxalaceto

NHNH33+glutamato + oxalacetato alfa-cetoglutarato + +glutamato + oxalacetato alfa-cetoglutarato +

aspartatoaspartato

Tambieacuten se sintetiza aspartato por Tambieacuten se sintetiza aspartato por desaminacioacuten de la asparagina con la desaminacioacuten de la asparagina con la asparaginasa anaacuteloga a la glutaminasaasparaginasa anaacuteloga a la glutaminasa

asparagina + H2O rarraspartato + NH3

Siacutentesis de asparagina y glutaminaSiacutentesis de asparagina y glutamina La La asparagina sintetasaasparagina sintetasay la y la glutamina glutamina

sintetasasintetasacatalizan la produccioacuten de asparaginay catalizan la produccioacuten de asparaginay glutaminaglutamina

glutamato+ NH4++ ATP rarrglutamina+ ADP +Pi+ H+glutamato+ NH4++ ATP rarrglutamina+ ADP +Pi+ H+ aspartato + NH4++ ATP rarrasparagina+ ADP +Pi+ H+aspartato + NH4++ ATP rarrasparagina+ ADP +Pi+ H+

Siacutentesis de alaninaSiacutentesis de alaninaLa alaninase sintetiza por transaminacioacuten con la La alaninase sintetiza por transaminacioacuten con la

enzima alanina transaminasaenzima alanina transaminasa

glutamato + piruvato α-cetoglutarato + alaninaglutamato + piruvato α-cetoglutarato + alanina

La concentracioacuten de alanina en la circulacioacuten es alta maacutes La concentracioacuten de alanina en la circulacioacuten es alta maacutes baja solo que la de glutaminabaja solo que la de glutamina

CICLO DE LA GLUCOSA ndashALANINACICLO DE LA GLUCOSA ndashALANINA La La alanina transaminasa alanina transaminasa participa en el participa en el

transporte de esqueletos carbonados y transporte de esqueletos carbonados y nitroacutegeno del muacutesculo al hiacutegadonitroacutegeno del muacutesculo al hiacutegado

alanina + cetoglutarato piruvato + glutamatoalanina + cetoglutarato piruvato + glutamato Muacutesculo esqueleacutetico el piruvato de la Muacutesculo esqueleacutetico el piruvato de la

glucoacutelisis se transforma en alanina a glucoacutelisis se transforma en alanina a expensas de glutamatoexpensas de glutamato

Hiacutegado se regenera el piruvato para la Hiacutegado se regenera el piruvato para la gluconeogeacutenesis y el amonio del gluconeogeacutenesis y el amonio del glutamato puede ir al ciclo de la urea glutamato puede ir al ciclo de la urea

La glicina se sintetiza a partir de serina La La glicina se sintetiza a partir de serina La enzima utiliza tetrahidrofolato y piridoxal enzima utiliza tetrahidrofolato y piridoxal fosfatofosfato

En el hiacutegado de vertebrados la glicina tambieacuten En el hiacutegado de vertebrados la glicina tambieacuten puede sintetizarse a partir de dioacutexido de puede sintetizarse a partir de dioacutexido de carbono y amonio con la glicina sintasacarbono y amonio con la glicina sintasa

O sea que la serina y la glicina son O sea que la serina y la glicina son interconvertibles gracias a la serina interconvertibles gracias a la serina hidroximetiltransferasa que opera en los dos hidroximetiltransferasa que opera en los dos sentidos y utiliza folato (THFMTHF) y PLPsentidos y utiliza folato (THFMTHF) y PLP

La conversioacuten de serina en glicina es la entrada principal de unidades monocar bonadas al pool de folato

Aacutecido foacutelicoAacutecido foacutelico

Los derivados del folato sirven como donadores de unidades monocarbonadas en diferentes estados de oxidacioacuten intermedios (metil metilen metenil formil o formimino)

El ciclo del nitroacutegeno

BALANCE DE NITROacuteGENOBALANCE DE NITROacuteGENO

El nitroacutegeno no tiene fuentes de almacenamiento El nitroacutegeno no tiene fuentes de almacenamiento especiales en el organismo especiales en el organismo

En los adultos sanos la degradacioacuten y la siacutentesis de En los adultos sanos la degradacioacuten y la siacutentesis de proteiacutenas ocurren a la misma velocidad y se mantiene el proteiacutenas ocurren a la misma velocidad y se mantiene el balance nitrogenado donde el nitroacutegeno que ingresa y el balance nitrogenado donde el nitroacutegeno que ingresa y el que se excreta son similares que se excreta son similares

Nintildeos en crecimiento adultos en recuperacioacuten de Nintildeos en crecimiento adultos en recuperacioacuten de enfermedades o embarazadas tienen balance de enfermedades o embarazadas tienen balance de nitroacutegeno positivoporque hay siacutentesis neta de proteiacutena nitroacutegeno positivoporque hay siacutentesis neta de proteiacutena

Cuando se excreta maacutes nitroacutegeno del que se incorpora Cuando se excreta maacutes nitroacutegeno del que se incorpora estamos en balance de nitroacutegeno negativo Esto ocurre estamos en balance de nitroacutegeno negativo Esto ocurre cuando falta alguacuten aminoaacutecido esencial en la dieta o en cuando falta alguacuten aminoaacutecido esencial en la dieta o en el ayuno el ayuno

Las proteiacutenas del organismo estaacuten en Las proteiacutenas del organismo estaacuten en continuo recambiocontinuo recambio

Todo el tiempo se estaacuten degradando y Todo el tiempo se estaacuten degradando y sintetizando proteiacutenas sintetizando proteiacutenas

En la especie humana 1-2 de las En la especie humana 1-2 de las proteiacutenas fundamentalmente musculares proteiacutenas fundamentalmente musculares estaacuten recambiaacutendose estaacuten recambiaacutendose

De los aminoaacutecidos que se liberan 75 De los aminoaacutecidos que se liberan 75 se reciclan El resto forma urease reciclan El resto forma urea

METABOLISMO DE AMINOACIDOS

-Los aminoaacutecidos no se almacenan en el organismo

- Sus niveles dependen del equilibrio entre biosiacutentesis y degradacioacuten de proteiacutenas corporales es decir el balance entre anabolismo y catabolismo (balance nitrogenado)

- El N se excreta por orina y heces

La degradacioacuten se inicia por procesos que separan el grupo amino

Estos procesos pueden ser reacciones de transferencia (transaminacioacuten) o de separacioacuten del grupo amino (desaminacioacuten)

Las enzimas glutamato deshidrogenasa Las enzimas glutamato deshidrogenasa glutamina sintetasa y las glutamina sintetasa y las aminotransferasas(transaminasas)tienen aminotransferasas(transaminasas)tienen un rol muy importante en el metabolismo un rol muy importante en el metabolismo de aminoaacutecidos de aminoaacutecidos

TRANSAMINACIOacuteNTRANSAMINACIOacuteN Es la transferencia reversible de un grupo Es la transferencia reversible de un grupo

amino a un amino a un cetoacido catalizada por una cetoacido catalizada por una aminotransferasaaminotransferasa utilizando utilizando piridoxal fosfatopiridoxal fosfato como como cofactorcofactor

El aa se convierte en El aa se convierte en cetoaacutecido y el cetoaacutecido y el cetoaacutecido en el aminoaacutecido correspondiente cetoaacutecido en el aminoaacutecido correspondiente

Es decir el grupo amino no se elimina sino se Es decir el grupo amino no se elimina sino se transfiere a un transfiere a un cetoaacutecido para formar otro cetoaacutecido para formar otro aminoaacutecidoaminoaacutecido

Los grupos α-amino se transfieren de un Los grupos α-amino se transfieren de un aminoaacutecido a un alfa-cetoaacutecido con las enzimas aminoaacutecido a un alfa-cetoaacutecido con las enzimas transaminasas o aminotransferasas transaminasas o aminotransferasas

Suele participar el par glutamatoα-Suele participar el par glutamatoα-cetoglutarato cetoglutarato

Reacciones reversibles participan en la siacutentesis Reacciones reversibles participan en la siacutentesis y degradacioacuteny degradacioacuten

Existen transaminasas para casi todos los aminoaacutecidosTienen piridoxal 5-fosfatocomo grupo prosteacuteticoEl piridoxal fosfato deriva de la vitamina B6

El PLP se une covalentemente a la enzima a traveacutes de una base de Schiff o imina con una lisina del sitio activo

DESAMINACIOacuteNDESAMINACIOacuteN

El grupo El grupo aminoamino del del glutamatoglutamato puede ser puede ser separado por separado por desaminacion oxidativadesaminacion oxidativa catalizada por la catalizada por la glutamato glutamato deshidrogenasadeshidrogenasa utilizando utilizando NADNAD y y NADPNADP como coenzimascomo coenzimas

Se forma Se forma cetoglutaratocetoglutarato y y NHNH33

La mayoriacutea del La mayoriacutea del NHNH33 producido en el producido en el

organismo se genera por esta reaccioacutenorganismo se genera por esta reaccioacuten

La La glutamato deshidrogenasaglutamato deshidrogenasa Es una enzima alosterica activada por Es una enzima alosterica activada por

ADPADP y y GDPGDP e inhibida por e inhibida por ATPATP y y GTP GTP Cuando el nivel de Cuando el nivel de ADPADP o o GDPGDP en la en la

ceacutelula es alto se activa la enzima y la ceacutelula es alto se activa la enzima y la produccioacuten de produccioacuten de cetoglutarato cetoglutarato alimentaraacute el ciclo de Krebs y el NADH+ alimentaraacute el ciclo de Krebs y el NADH+ H a la cadena respiratoria y se generaraacute H a la cadena respiratoria y se generaraacute ATPATP

El aumento en el suero de determinadas amino El aumento en el suero de determinadas amino transferasases utilizado como marcador cliacutenico transferasases utilizado como marcador cliacutenico de dantildeo tisular de dantildeo tisular

SGOT glutamato-oxaloacetato SGOT glutamato-oxaloacetato aminotransferasa o aspartato transaminasaaminotransferasa o aspartato transaminasa

SGPT glutamato-piruvato aminotransferasa o SGPT glutamato-piruvato aminotransferasa o alanina transaminasaalanina transaminasa

Por ejemplo luego de un ataque cardiacuteaco Por ejemplo luego de un ataque cardiacuteaco aumenta en primer lugar la creatina quinasa aumenta en primer lugar la creatina quinasa luego aumenta SGOT y maacutes tarde SGPTluego aumenta SGOT y maacutes tarde SGPT

Como el par α-cetoglutaratoglutamato participa Como el par α-cetoglutaratoglutamato participa en muchas transaminaciones el glutamato es en muchas transaminaciones el glutamato es un intermediario prominente en la eliminacioacuten de un intermediario prominente en la eliminacioacuten de amonio asiacute como en viacuteas anaboacutelicas amonio asiacute como en viacuteas anaboacutelicas

El glutamato estaacute en un ldquonudordquo entre el amonio El glutamato estaacute en un ldquonudordquo entre el amonio libre y los grupos amino de los aminoaacutecidos libre y los grupos amino de los aminoaacutecidos

Dado que el nitroacutegeno del glutamato puede ser Dado que el nitroacutegeno del glutamato puede ser redistribuiacutedo por transaminacioacuten el glutamato redistribuiacutedo por transaminacioacuten el glutamato es un buen suplemento para proteiacutenas pobres es un buen suplemento para proteiacutenas pobres desde el punto de vista nutricional desde el punto de vista nutricional

Glutamato deshidrogenasautiliza Glutamato deshidrogenasautiliza

deshidrogenasautiliza NADPH incorpora amonio al glutamato para sintetizar este aminoaacutecido y otros por transaminacioacuten activada por ATP y GTPutiliza NAD+ reaccioacuten anapleroacutetica provee de un intermediario oxidable y NADH activada por ADP y GDP

GlutaminaGlutamina

La glutamina transporta amonio en la sangreEl amonio es toacutexico para el sistema nervioso central Los tejidos lo transforman en glutamina gracias a la glutamina sintetasa En el hiacutegado y en el rintildeoacuten la glutamina libera el amonioA su vez el amonio en el hiacutegado forma urea El rintildeoacuten puede excretar directamente el amonio

Glutamina sintetasaGlutamina sintetasaglutamato+ NH4++ ATP rarrglutamina+ ADP +Pi+ H+glutamato+ NH4++ ATP rarrglutamina+ ADP +Pi+ H+ Produce glutamina uno de los 20 aminoaacutecidos de Produce glutamina uno de los 20 aminoaacutecidos de

las proteiacutenaslas proteiacutenas La glutamina sirve como dador de nitroacutegeno en La glutamina sirve como dador de nitroacutegeno en

varias viacuteas biosinteacuteticas (purinas citosina)varias viacuteas biosinteacuteticas (purinas citosina) La glutamina es muy abundante en la circulacioacuten La glutamina es muy abundante en la circulacioacuten

pues sirve como una forma de transporte inocua pues sirve como una forma de transporte inocua del amoniacuteaco que es toacutexico hacia el hiacutegado y el del amoniacuteaco que es toacutexico hacia el hiacutegado y el rintildeoacutenrintildeoacuten

GlutaminasaGlutaminasa El hiacutegado y el rintildeoacuten tienen glutaminasa enzima El hiacutegado y el rintildeoacuten tienen glutaminasa enzima

mitocondrial que libera el amonio mitocondrial que libera el amonio glutamina+ H2O rarrglutamato+ NH4+glutamina+ H2O rarrglutamato+ NH4+

Destinos del amonioDestinos del amonio En el hiacutegado el amonio liberado de la En el hiacutegado el amonio liberado de la

glutamina por la glutaminasa se utiliza glutamina por la glutaminasa se utiliza para sintetizar ureapara sintetizar urea

En el rintildeoacuten la formacioacuten de amonio estaacute En el rintildeoacuten la formacioacuten de amonio estaacute relacionada con la eliminacioacuten de aacutecido relacionada con la eliminacioacuten de aacutecido (H+) puesto que el amoniacuteaco (NH3) (H+) puesto que el amoniacuteaco (NH3) liberado por la glutaminasa se protona a liberado por la glutaminasa se protona a amonio (NH4+) gracias a su pKa de 93 amonio (NH4+) gracias a su pKa de 93

La viacutea mas importante de eliminacioacuten es la La viacutea mas importante de eliminacioacuten es la siacutentesis de ureasiacutentesis de urea en hiacutegado en hiacutegado

Tambieacuten se elimina NHTambieacuten se elimina NH33 por la formacioacuten por la formacioacuten

de de glutaminaglutamina

Ciclo de la ureaCiclo de la urea 1048580104858080 del nitroacutegeno que se excreta lo 80 del nitroacutegeno que se excreta lo

hace en forma de ureahace en forma de urea 10485801048580Parte de las enzimas estaacuten en la matriz Parte de las enzimas estaacuten en la matriz

mitocondrial y parte en el citosolmitocondrial y parte en el citosol 10485801048580La arginina con la arginasa genera La arginina con la arginasa genera

urea y ornitina en el citosol Luego las urea y ornitina en el citosol Luego las siguientes enzimas regeneran la argininasiguientes enzimas regeneran la arginina

10485801048580La enzima carbamoil fosfato sintetasa I La enzima carbamoil fosfato sintetasa I mitocondrial cataliza el primer paso mitocondrial cataliza el primer paso regulado de la siacutentesis de urea regulado de la siacutentesis de urea

Destino de los esqueletos carbonadosDestino de los esqueletos carbonados Todos los tejidos tienen cierta capacidad para siacutentesis y Todos los tejidos tienen cierta capacidad para siacutentesis y

remodelacioacuten de aminoaacutecidos remodelacioacuten de aminoaacutecidos El hiacutegado es el sitio principal de metabolismo de los El hiacutegado es el sitio principal de metabolismo de los

aminoaacutecidos aminoaacutecidos En tiempos de buena suplementacioacuten dietaria el En tiempos de buena suplementacioacuten dietaria el

nitroacutegeno es eliminado viacutea transaminacioacuten desaminacioacuten nitroacutegeno es eliminado viacutea transaminacioacuten desaminacioacuten y siacutentesis de urea Los esqueletos carbonados pueden y siacutentesis de urea Los esqueletos carbonados pueden conservarse como glucoacutegeno o como aacutecidos grasos conservarse como glucoacutegeno o como aacutecidos grasos

Los aminoaacutecidos pueden ser glucogeacutenicos cetogeacutenicos Los aminoaacutecidos pueden ser glucogeacutenicos cetogeacutenicos o ambos o ambos

Los glucogeacutenicos son los que generan piruvato o Los glucogeacutenicos son los que generan piruvato o intermediarios del ciclo de Krebs como α-cetoglutarato o intermediarios del ciclo de Krebs como α-cetoglutarato o oxaloacetato oxaloacetato

Los cetogeacutenicos (Lys y Leu) generan soacutelo acetil-CoA o Los cetogeacutenicos (Lys y Leu) generan soacutelo acetil-CoA o acetoacetil-CoAacetoacetil-CoA

En periacuteodos de ayuno los esqueletos carbonados se En periacuteodos de ayuno los esqueletos carbonados se utilizan como fuente de energiacutea rindiendo COutilizan como fuente de energiacutea rindiendo CO22yHyH22OO

DESTINO DEL ESQUELETO DESTINO DEL ESQUELETO CARBONADO DE AACARBONADO DE AA

Seguacuten el destino se clasifican enSeguacuten el destino se clasifican en CetogeacutenicosCetogeacutenicos producen cuerpos producen cuerpos

cetoacutenicoscetoacutenicos GlucogeacutenicosGlucogeacutenicos producen intermediarios producen intermediarios

de la gluconeogeacutenesis (piruvato de la gluconeogeacutenesis (piruvato oxalacetato fumarato succinilCoA o oxalacetato fumarato succinilCoA o cetoglutarato)cetoglutarato)

Glucogeacutenicos y cetogeacutenicosGlucogeacutenicos y cetogeacutenicos

DERIVADOS DE DERIVADOS DE IMPORTANCIA BIOLOacuteGICAIMPORTANCIA BIOLOacuteGICA

Histamina (histidina)Histamina (histidina) Acido Acido -aminobutirico (-aminobutirico (GABAGABA) (glutamato)) (glutamato) Catecolaminas (Dopamina Noradrenalina Catecolaminas (Dopamina Noradrenalina

y Adrenalina) (tirosina)y Adrenalina) (tirosina) Hormona Tiroidea (tirosina)Hormona Tiroidea (tirosina) Melatonina (triptoacutefano)Melatonina (triptoacutefano) Serotonina (triptoacutefano)Serotonina (triptoacutefano) Creatina (Arginina glicina y metionina)Creatina (Arginina glicina y metionina)

Biosiacutentesis de los aminoaacutecidos no Biosiacutentesis de los aminoaacutecidos no esencialesesenciales

Los esqueletos carbonados de los Los esqueletos carbonados de los aminoaacutecidos no esenciales pueden aminoaacutecidos no esenciales pueden sintetizarse a partir de metabolitos sintetizarse a partir de metabolitos intermediarios derivados por ejemplo de intermediarios derivados por ejemplo de glucosa glucosa

Dos aminoaacutecidos no esenciales derivan Dos aminoaacutecidos no esenciales derivan directamente de aminoaacutecidos esenciales directamente de aminoaacutecidos esenciales ( tirosina y cisteiacutena ) cisteiacutena( tirosina y cisteiacutena ) cisteiacutena

Coenzimas importantes piridoxal fosfato Coenzimas importantes piridoxal fosfato folato y tetrahidrobiopterina folato y tetrahidrobiopterina tetrahidrobiopterina tetrahidrobiopterina

Siacutentesis de aspartatoSiacutentesis de aspartato El aspartatose sintetiza por transaminacioacuten del El aspartatose sintetiza por transaminacioacuten del

oxalacetooxalaceto

NHNH33+glutamato + oxalacetato alfa-cetoglutarato + +glutamato + oxalacetato alfa-cetoglutarato +

aspartatoaspartato

Tambieacuten se sintetiza aspartato por Tambieacuten se sintetiza aspartato por desaminacioacuten de la asparagina con la desaminacioacuten de la asparagina con la asparaginasa anaacuteloga a la glutaminasaasparaginasa anaacuteloga a la glutaminasa

asparagina + H2O rarraspartato + NH3

Siacutentesis de asparagina y glutaminaSiacutentesis de asparagina y glutamina La La asparagina sintetasaasparagina sintetasay la y la glutamina glutamina

sintetasasintetasacatalizan la produccioacuten de asparaginay catalizan la produccioacuten de asparaginay glutaminaglutamina

glutamato+ NH4++ ATP rarrglutamina+ ADP +Pi+ H+glutamato+ NH4++ ATP rarrglutamina+ ADP +Pi+ H+ aspartato + NH4++ ATP rarrasparagina+ ADP +Pi+ H+aspartato + NH4++ ATP rarrasparagina+ ADP +Pi+ H+

Siacutentesis de alaninaSiacutentesis de alaninaLa alaninase sintetiza por transaminacioacuten con la La alaninase sintetiza por transaminacioacuten con la

enzima alanina transaminasaenzima alanina transaminasa

glutamato + piruvato α-cetoglutarato + alaninaglutamato + piruvato α-cetoglutarato + alanina

La concentracioacuten de alanina en la circulacioacuten es alta maacutes La concentracioacuten de alanina en la circulacioacuten es alta maacutes baja solo que la de glutaminabaja solo que la de glutamina

CICLO DE LA GLUCOSA ndashALANINACICLO DE LA GLUCOSA ndashALANINA La La alanina transaminasa alanina transaminasa participa en el participa en el

transporte de esqueletos carbonados y transporte de esqueletos carbonados y nitroacutegeno del muacutesculo al hiacutegadonitroacutegeno del muacutesculo al hiacutegado

alanina + cetoglutarato piruvato + glutamatoalanina + cetoglutarato piruvato + glutamato Muacutesculo esqueleacutetico el piruvato de la Muacutesculo esqueleacutetico el piruvato de la

glucoacutelisis se transforma en alanina a glucoacutelisis se transforma en alanina a expensas de glutamatoexpensas de glutamato

Hiacutegado se regenera el piruvato para la Hiacutegado se regenera el piruvato para la gluconeogeacutenesis y el amonio del gluconeogeacutenesis y el amonio del glutamato puede ir al ciclo de la urea glutamato puede ir al ciclo de la urea

La glicina se sintetiza a partir de serina La La glicina se sintetiza a partir de serina La enzima utiliza tetrahidrofolato y piridoxal enzima utiliza tetrahidrofolato y piridoxal fosfatofosfato

En el hiacutegado de vertebrados la glicina tambieacuten En el hiacutegado de vertebrados la glicina tambieacuten puede sintetizarse a partir de dioacutexido de puede sintetizarse a partir de dioacutexido de carbono y amonio con la glicina sintasacarbono y amonio con la glicina sintasa

O sea que la serina y la glicina son O sea que la serina y la glicina son interconvertibles gracias a la serina interconvertibles gracias a la serina hidroximetiltransferasa que opera en los dos hidroximetiltransferasa que opera en los dos sentidos y utiliza folato (THFMTHF) y PLPsentidos y utiliza folato (THFMTHF) y PLP

La conversioacuten de serina en glicina es la entrada principal de unidades monocar bonadas al pool de folato

Aacutecido foacutelicoAacutecido foacutelico

Los derivados del folato sirven como donadores de unidades monocarbonadas en diferentes estados de oxidacioacuten intermedios (metil metilen metenil formil o formimino)

BALANCE DE NITROacuteGENOBALANCE DE NITROacuteGENO

El nitroacutegeno no tiene fuentes de almacenamiento El nitroacutegeno no tiene fuentes de almacenamiento especiales en el organismo especiales en el organismo

En los adultos sanos la degradacioacuten y la siacutentesis de En los adultos sanos la degradacioacuten y la siacutentesis de proteiacutenas ocurren a la misma velocidad y se mantiene el proteiacutenas ocurren a la misma velocidad y se mantiene el balance nitrogenado donde el nitroacutegeno que ingresa y el balance nitrogenado donde el nitroacutegeno que ingresa y el que se excreta son similares que se excreta son similares

Nintildeos en crecimiento adultos en recuperacioacuten de Nintildeos en crecimiento adultos en recuperacioacuten de enfermedades o embarazadas tienen balance de enfermedades o embarazadas tienen balance de nitroacutegeno positivoporque hay siacutentesis neta de proteiacutena nitroacutegeno positivoporque hay siacutentesis neta de proteiacutena

Cuando se excreta maacutes nitroacutegeno del que se incorpora Cuando se excreta maacutes nitroacutegeno del que se incorpora estamos en balance de nitroacutegeno negativo Esto ocurre estamos en balance de nitroacutegeno negativo Esto ocurre cuando falta alguacuten aminoaacutecido esencial en la dieta o en cuando falta alguacuten aminoaacutecido esencial en la dieta o en el ayuno el ayuno

Las proteiacutenas del organismo estaacuten en Las proteiacutenas del organismo estaacuten en continuo recambiocontinuo recambio

Todo el tiempo se estaacuten degradando y Todo el tiempo se estaacuten degradando y sintetizando proteiacutenas sintetizando proteiacutenas

En la especie humana 1-2 de las En la especie humana 1-2 de las proteiacutenas fundamentalmente musculares proteiacutenas fundamentalmente musculares estaacuten recambiaacutendose estaacuten recambiaacutendose

De los aminoaacutecidos que se liberan 75 De los aminoaacutecidos que se liberan 75 se reciclan El resto forma urease reciclan El resto forma urea

METABOLISMO DE AMINOACIDOS

-Los aminoaacutecidos no se almacenan en el organismo

- Sus niveles dependen del equilibrio entre biosiacutentesis y degradacioacuten de proteiacutenas corporales es decir el balance entre anabolismo y catabolismo (balance nitrogenado)

- El N se excreta por orina y heces

La degradacioacuten se inicia por procesos que separan el grupo amino

Estos procesos pueden ser reacciones de transferencia (transaminacioacuten) o de separacioacuten del grupo amino (desaminacioacuten)

Las enzimas glutamato deshidrogenasa Las enzimas glutamato deshidrogenasa glutamina sintetasa y las glutamina sintetasa y las aminotransferasas(transaminasas)tienen aminotransferasas(transaminasas)tienen un rol muy importante en el metabolismo un rol muy importante en el metabolismo de aminoaacutecidos de aminoaacutecidos

TRANSAMINACIOacuteNTRANSAMINACIOacuteN Es la transferencia reversible de un grupo Es la transferencia reversible de un grupo

amino a un amino a un cetoacido catalizada por una cetoacido catalizada por una aminotransferasaaminotransferasa utilizando utilizando piridoxal fosfatopiridoxal fosfato como como cofactorcofactor

El aa se convierte en El aa se convierte en cetoaacutecido y el cetoaacutecido y el cetoaacutecido en el aminoaacutecido correspondiente cetoaacutecido en el aminoaacutecido correspondiente

Es decir el grupo amino no se elimina sino se Es decir el grupo amino no se elimina sino se transfiere a un transfiere a un cetoaacutecido para formar otro cetoaacutecido para formar otro aminoaacutecidoaminoaacutecido

Los grupos α-amino se transfieren de un Los grupos α-amino se transfieren de un aminoaacutecido a un alfa-cetoaacutecido con las enzimas aminoaacutecido a un alfa-cetoaacutecido con las enzimas transaminasas o aminotransferasas transaminasas o aminotransferasas

Suele participar el par glutamatoα-Suele participar el par glutamatoα-cetoglutarato cetoglutarato

Reacciones reversibles participan en la siacutentesis Reacciones reversibles participan en la siacutentesis y degradacioacuteny degradacioacuten

Existen transaminasas para casi todos los aminoaacutecidosTienen piridoxal 5-fosfatocomo grupo prosteacuteticoEl piridoxal fosfato deriva de la vitamina B6

El PLP se une covalentemente a la enzima a traveacutes de una base de Schiff o imina con una lisina del sitio activo

DESAMINACIOacuteNDESAMINACIOacuteN

El grupo El grupo aminoamino del del glutamatoglutamato puede ser puede ser separado por separado por desaminacion oxidativadesaminacion oxidativa catalizada por la catalizada por la glutamato glutamato deshidrogenasadeshidrogenasa utilizando utilizando NADNAD y y NADPNADP como coenzimascomo coenzimas

Se forma Se forma cetoglutaratocetoglutarato y y NHNH33

La mayoriacutea del La mayoriacutea del NHNH33 producido en el producido en el

organismo se genera por esta reaccioacutenorganismo se genera por esta reaccioacuten

La La glutamato deshidrogenasaglutamato deshidrogenasa Es una enzima alosterica activada por Es una enzima alosterica activada por

ADPADP y y GDPGDP e inhibida por e inhibida por ATPATP y y GTP GTP Cuando el nivel de Cuando el nivel de ADPADP o o GDPGDP en la en la

ceacutelula es alto se activa la enzima y la ceacutelula es alto se activa la enzima y la produccioacuten de produccioacuten de cetoglutarato cetoglutarato alimentaraacute el ciclo de Krebs y el NADH+ alimentaraacute el ciclo de Krebs y el NADH+ H a la cadena respiratoria y se generaraacute H a la cadena respiratoria y se generaraacute ATPATP

El aumento en el suero de determinadas amino El aumento en el suero de determinadas amino transferasases utilizado como marcador cliacutenico transferasases utilizado como marcador cliacutenico de dantildeo tisular de dantildeo tisular

SGOT glutamato-oxaloacetato SGOT glutamato-oxaloacetato aminotransferasa o aspartato transaminasaaminotransferasa o aspartato transaminasa

SGPT glutamato-piruvato aminotransferasa o SGPT glutamato-piruvato aminotransferasa o alanina transaminasaalanina transaminasa

Por ejemplo luego de un ataque cardiacuteaco Por ejemplo luego de un ataque cardiacuteaco aumenta en primer lugar la creatina quinasa aumenta en primer lugar la creatina quinasa luego aumenta SGOT y maacutes tarde SGPTluego aumenta SGOT y maacutes tarde SGPT

Como el par α-cetoglutaratoglutamato participa Como el par α-cetoglutaratoglutamato participa en muchas transaminaciones el glutamato es en muchas transaminaciones el glutamato es un intermediario prominente en la eliminacioacuten de un intermediario prominente en la eliminacioacuten de amonio asiacute como en viacuteas anaboacutelicas amonio asiacute como en viacuteas anaboacutelicas

El glutamato estaacute en un ldquonudordquo entre el amonio El glutamato estaacute en un ldquonudordquo entre el amonio libre y los grupos amino de los aminoaacutecidos libre y los grupos amino de los aminoaacutecidos

Dado que el nitroacutegeno del glutamato puede ser Dado que el nitroacutegeno del glutamato puede ser redistribuiacutedo por transaminacioacuten el glutamato redistribuiacutedo por transaminacioacuten el glutamato es un buen suplemento para proteiacutenas pobres es un buen suplemento para proteiacutenas pobres desde el punto de vista nutricional desde el punto de vista nutricional

Glutamato deshidrogenasautiliza Glutamato deshidrogenasautiliza

deshidrogenasautiliza NADPH incorpora amonio al glutamato para sintetizar este aminoaacutecido y otros por transaminacioacuten activada por ATP y GTPutiliza NAD+ reaccioacuten anapleroacutetica provee de un intermediario oxidable y NADH activada por ADP y GDP

GlutaminaGlutamina

La glutamina transporta amonio en la sangreEl amonio es toacutexico para el sistema nervioso central Los tejidos lo transforman en glutamina gracias a la glutamina sintetasa En el hiacutegado y en el rintildeoacuten la glutamina libera el amonioA su vez el amonio en el hiacutegado forma urea El rintildeoacuten puede excretar directamente el amonio

Glutamina sintetasaGlutamina sintetasaglutamato+ NH4++ ATP rarrglutamina+ ADP +Pi+ H+glutamato+ NH4++ ATP rarrglutamina+ ADP +Pi+ H+ Produce glutamina uno de los 20 aminoaacutecidos de Produce glutamina uno de los 20 aminoaacutecidos de

las proteiacutenaslas proteiacutenas La glutamina sirve como dador de nitroacutegeno en La glutamina sirve como dador de nitroacutegeno en

varias viacuteas biosinteacuteticas (purinas citosina)varias viacuteas biosinteacuteticas (purinas citosina) La glutamina es muy abundante en la circulacioacuten La glutamina es muy abundante en la circulacioacuten

pues sirve como una forma de transporte inocua pues sirve como una forma de transporte inocua del amoniacuteaco que es toacutexico hacia el hiacutegado y el del amoniacuteaco que es toacutexico hacia el hiacutegado y el rintildeoacutenrintildeoacuten

GlutaminasaGlutaminasa El hiacutegado y el rintildeoacuten tienen glutaminasa enzima El hiacutegado y el rintildeoacuten tienen glutaminasa enzima

mitocondrial que libera el amonio mitocondrial que libera el amonio glutamina+ H2O rarrglutamato+ NH4+glutamina+ H2O rarrglutamato+ NH4+

Destinos del amonioDestinos del amonio En el hiacutegado el amonio liberado de la En el hiacutegado el amonio liberado de la

glutamina por la glutaminasa se utiliza glutamina por la glutaminasa se utiliza para sintetizar ureapara sintetizar urea

En el rintildeoacuten la formacioacuten de amonio estaacute En el rintildeoacuten la formacioacuten de amonio estaacute relacionada con la eliminacioacuten de aacutecido relacionada con la eliminacioacuten de aacutecido (H+) puesto que el amoniacuteaco (NH3) (H+) puesto que el amoniacuteaco (NH3) liberado por la glutaminasa se protona a liberado por la glutaminasa se protona a amonio (NH4+) gracias a su pKa de 93 amonio (NH4+) gracias a su pKa de 93

La viacutea mas importante de eliminacioacuten es la La viacutea mas importante de eliminacioacuten es la siacutentesis de ureasiacutentesis de urea en hiacutegado en hiacutegado

Tambieacuten se elimina NHTambieacuten se elimina NH33 por la formacioacuten por la formacioacuten

de de glutaminaglutamina

Ciclo de la ureaCiclo de la urea 1048580104858080 del nitroacutegeno que se excreta lo 80 del nitroacutegeno que se excreta lo

hace en forma de ureahace en forma de urea 10485801048580Parte de las enzimas estaacuten en la matriz Parte de las enzimas estaacuten en la matriz

mitocondrial y parte en el citosolmitocondrial y parte en el citosol 10485801048580La arginina con la arginasa genera La arginina con la arginasa genera

urea y ornitina en el citosol Luego las urea y ornitina en el citosol Luego las siguientes enzimas regeneran la argininasiguientes enzimas regeneran la arginina

10485801048580La enzima carbamoil fosfato sintetasa I La enzima carbamoil fosfato sintetasa I mitocondrial cataliza el primer paso mitocondrial cataliza el primer paso regulado de la siacutentesis de urea regulado de la siacutentesis de urea

Destino de los esqueletos carbonadosDestino de los esqueletos carbonados Todos los tejidos tienen cierta capacidad para siacutentesis y Todos los tejidos tienen cierta capacidad para siacutentesis y

remodelacioacuten de aminoaacutecidos remodelacioacuten de aminoaacutecidos El hiacutegado es el sitio principal de metabolismo de los El hiacutegado es el sitio principal de metabolismo de los

aminoaacutecidos aminoaacutecidos En tiempos de buena suplementacioacuten dietaria el En tiempos de buena suplementacioacuten dietaria el

nitroacutegeno es eliminado viacutea transaminacioacuten desaminacioacuten nitroacutegeno es eliminado viacutea transaminacioacuten desaminacioacuten y siacutentesis de urea Los esqueletos carbonados pueden y siacutentesis de urea Los esqueletos carbonados pueden conservarse como glucoacutegeno o como aacutecidos grasos conservarse como glucoacutegeno o como aacutecidos grasos

Los aminoaacutecidos pueden ser glucogeacutenicos cetogeacutenicos Los aminoaacutecidos pueden ser glucogeacutenicos cetogeacutenicos o ambos o ambos

Los glucogeacutenicos son los que generan piruvato o Los glucogeacutenicos son los que generan piruvato o intermediarios del ciclo de Krebs como α-cetoglutarato o intermediarios del ciclo de Krebs como α-cetoglutarato o oxaloacetato oxaloacetato

Los cetogeacutenicos (Lys y Leu) generan soacutelo acetil-CoA o Los cetogeacutenicos (Lys y Leu) generan soacutelo acetil-CoA o acetoacetil-CoAacetoacetil-CoA

En periacuteodos de ayuno los esqueletos carbonados se En periacuteodos de ayuno los esqueletos carbonados se utilizan como fuente de energiacutea rindiendo COutilizan como fuente de energiacutea rindiendo CO22yHyH22OO

DESTINO DEL ESQUELETO DESTINO DEL ESQUELETO CARBONADO DE AACARBONADO DE AA

Seguacuten el destino se clasifican enSeguacuten el destino se clasifican en CetogeacutenicosCetogeacutenicos producen cuerpos producen cuerpos

cetoacutenicoscetoacutenicos GlucogeacutenicosGlucogeacutenicos producen intermediarios producen intermediarios

de la gluconeogeacutenesis (piruvato de la gluconeogeacutenesis (piruvato oxalacetato fumarato succinilCoA o oxalacetato fumarato succinilCoA o cetoglutarato)cetoglutarato)

Glucogeacutenicos y cetogeacutenicosGlucogeacutenicos y cetogeacutenicos

DERIVADOS DE DERIVADOS DE IMPORTANCIA BIOLOacuteGICAIMPORTANCIA BIOLOacuteGICA

Histamina (histidina)Histamina (histidina) Acido Acido -aminobutirico (-aminobutirico (GABAGABA) (glutamato)) (glutamato) Catecolaminas (Dopamina Noradrenalina Catecolaminas (Dopamina Noradrenalina

y Adrenalina) (tirosina)y Adrenalina) (tirosina) Hormona Tiroidea (tirosina)Hormona Tiroidea (tirosina) Melatonina (triptoacutefano)Melatonina (triptoacutefano) Serotonina (triptoacutefano)Serotonina (triptoacutefano) Creatina (Arginina glicina y metionina)Creatina (Arginina glicina y metionina)

Biosiacutentesis de los aminoaacutecidos no Biosiacutentesis de los aminoaacutecidos no esencialesesenciales

Los esqueletos carbonados de los Los esqueletos carbonados de los aminoaacutecidos no esenciales pueden aminoaacutecidos no esenciales pueden sintetizarse a partir de metabolitos sintetizarse a partir de metabolitos intermediarios derivados por ejemplo de intermediarios derivados por ejemplo de glucosa glucosa

Dos aminoaacutecidos no esenciales derivan Dos aminoaacutecidos no esenciales derivan directamente de aminoaacutecidos esenciales directamente de aminoaacutecidos esenciales ( tirosina y cisteiacutena ) cisteiacutena( tirosina y cisteiacutena ) cisteiacutena

Coenzimas importantes piridoxal fosfato Coenzimas importantes piridoxal fosfato folato y tetrahidrobiopterina folato y tetrahidrobiopterina tetrahidrobiopterina tetrahidrobiopterina

Siacutentesis de aspartatoSiacutentesis de aspartato El aspartatose sintetiza por transaminacioacuten del El aspartatose sintetiza por transaminacioacuten del

oxalacetooxalaceto

NHNH33+glutamato + oxalacetato alfa-cetoglutarato + +glutamato + oxalacetato alfa-cetoglutarato +

aspartatoaspartato

Tambieacuten se sintetiza aspartato por Tambieacuten se sintetiza aspartato por desaminacioacuten de la asparagina con la desaminacioacuten de la asparagina con la asparaginasa anaacuteloga a la glutaminasaasparaginasa anaacuteloga a la glutaminasa

asparagina + H2O rarraspartato + NH3

Siacutentesis de asparagina y glutaminaSiacutentesis de asparagina y glutamina La La asparagina sintetasaasparagina sintetasay la y la glutamina glutamina

sintetasasintetasacatalizan la produccioacuten de asparaginay catalizan la produccioacuten de asparaginay glutaminaglutamina

glutamato+ NH4++ ATP rarrglutamina+ ADP +Pi+ H+glutamato+ NH4++ ATP rarrglutamina+ ADP +Pi+ H+ aspartato + NH4++ ATP rarrasparagina+ ADP +Pi+ H+aspartato + NH4++ ATP rarrasparagina+ ADP +Pi+ H+

Siacutentesis de alaninaSiacutentesis de alaninaLa alaninase sintetiza por transaminacioacuten con la La alaninase sintetiza por transaminacioacuten con la

enzima alanina transaminasaenzima alanina transaminasa

glutamato + piruvato α-cetoglutarato + alaninaglutamato + piruvato α-cetoglutarato + alanina

La concentracioacuten de alanina en la circulacioacuten es alta maacutes La concentracioacuten de alanina en la circulacioacuten es alta maacutes baja solo que la de glutaminabaja solo que la de glutamina

CICLO DE LA GLUCOSA ndashALANINACICLO DE LA GLUCOSA ndashALANINA La La alanina transaminasa alanina transaminasa participa en el participa en el

transporte de esqueletos carbonados y transporte de esqueletos carbonados y nitroacutegeno del muacutesculo al hiacutegadonitroacutegeno del muacutesculo al hiacutegado

alanina + cetoglutarato piruvato + glutamatoalanina + cetoglutarato piruvato + glutamato Muacutesculo esqueleacutetico el piruvato de la Muacutesculo esqueleacutetico el piruvato de la

glucoacutelisis se transforma en alanina a glucoacutelisis se transforma en alanina a expensas de glutamatoexpensas de glutamato

Hiacutegado se regenera el piruvato para la Hiacutegado se regenera el piruvato para la gluconeogeacutenesis y el amonio del gluconeogeacutenesis y el amonio del glutamato puede ir al ciclo de la urea glutamato puede ir al ciclo de la urea

La glicina se sintetiza a partir de serina La La glicina se sintetiza a partir de serina La enzima utiliza tetrahidrofolato y piridoxal enzima utiliza tetrahidrofolato y piridoxal fosfatofosfato

En el hiacutegado de vertebrados la glicina tambieacuten En el hiacutegado de vertebrados la glicina tambieacuten puede sintetizarse a partir de dioacutexido de puede sintetizarse a partir de dioacutexido de carbono y amonio con la glicina sintasacarbono y amonio con la glicina sintasa

O sea que la serina y la glicina son O sea que la serina y la glicina son interconvertibles gracias a la serina interconvertibles gracias a la serina hidroximetiltransferasa que opera en los dos hidroximetiltransferasa que opera en los dos sentidos y utiliza folato (THFMTHF) y PLPsentidos y utiliza folato (THFMTHF) y PLP

La conversioacuten de serina en glicina es la entrada principal de unidades monocar bonadas al pool de folato

Aacutecido foacutelicoAacutecido foacutelico

Los derivados del folato sirven como donadores de unidades monocarbonadas en diferentes estados de oxidacioacuten intermedios (metil metilen metenil formil o formimino)

Las proteiacutenas del organismo estaacuten en Las proteiacutenas del organismo estaacuten en continuo recambiocontinuo recambio

Todo el tiempo se estaacuten degradando y Todo el tiempo se estaacuten degradando y sintetizando proteiacutenas sintetizando proteiacutenas

En la especie humana 1-2 de las En la especie humana 1-2 de las proteiacutenas fundamentalmente musculares proteiacutenas fundamentalmente musculares estaacuten recambiaacutendose estaacuten recambiaacutendose

De los aminoaacutecidos que se liberan 75 De los aminoaacutecidos que se liberan 75 se reciclan El resto forma urease reciclan El resto forma urea

METABOLISMO DE AMINOACIDOS

-Los aminoaacutecidos no se almacenan en el organismo

- Sus niveles dependen del equilibrio entre biosiacutentesis y degradacioacuten de proteiacutenas corporales es decir el balance entre anabolismo y catabolismo (balance nitrogenado)

- El N se excreta por orina y heces

La degradacioacuten se inicia por procesos que separan el grupo amino

Estos procesos pueden ser reacciones de transferencia (transaminacioacuten) o de separacioacuten del grupo amino (desaminacioacuten)

Las enzimas glutamato deshidrogenasa Las enzimas glutamato deshidrogenasa glutamina sintetasa y las glutamina sintetasa y las aminotransferasas(transaminasas)tienen aminotransferasas(transaminasas)tienen un rol muy importante en el metabolismo un rol muy importante en el metabolismo de aminoaacutecidos de aminoaacutecidos

TRANSAMINACIOacuteNTRANSAMINACIOacuteN Es la transferencia reversible de un grupo Es la transferencia reversible de un grupo

amino a un amino a un cetoacido catalizada por una cetoacido catalizada por una aminotransferasaaminotransferasa utilizando utilizando piridoxal fosfatopiridoxal fosfato como como cofactorcofactor

El aa se convierte en El aa se convierte en cetoaacutecido y el cetoaacutecido y el cetoaacutecido en el aminoaacutecido correspondiente cetoaacutecido en el aminoaacutecido correspondiente

Es decir el grupo amino no se elimina sino se Es decir el grupo amino no se elimina sino se transfiere a un transfiere a un cetoaacutecido para formar otro cetoaacutecido para formar otro aminoaacutecidoaminoaacutecido

Los grupos α-amino se transfieren de un Los grupos α-amino se transfieren de un aminoaacutecido a un alfa-cetoaacutecido con las enzimas aminoaacutecido a un alfa-cetoaacutecido con las enzimas transaminasas o aminotransferasas transaminasas o aminotransferasas

Suele participar el par glutamatoα-Suele participar el par glutamatoα-cetoglutarato cetoglutarato

Reacciones reversibles participan en la siacutentesis Reacciones reversibles participan en la siacutentesis y degradacioacuteny degradacioacuten

Existen transaminasas para casi todos los aminoaacutecidosTienen piridoxal 5-fosfatocomo grupo prosteacuteticoEl piridoxal fosfato deriva de la vitamina B6

El PLP se une covalentemente a la enzima a traveacutes de una base de Schiff o imina con una lisina del sitio activo

DESAMINACIOacuteNDESAMINACIOacuteN

El grupo El grupo aminoamino del del glutamatoglutamato puede ser puede ser separado por separado por desaminacion oxidativadesaminacion oxidativa catalizada por la catalizada por la glutamato glutamato deshidrogenasadeshidrogenasa utilizando utilizando NADNAD y y NADPNADP como coenzimascomo coenzimas

Se forma Se forma cetoglutaratocetoglutarato y y NHNH33

La mayoriacutea del La mayoriacutea del NHNH33 producido en el producido en el

organismo se genera por esta reaccioacutenorganismo se genera por esta reaccioacuten

La La glutamato deshidrogenasaglutamato deshidrogenasa Es una enzima alosterica activada por Es una enzima alosterica activada por

ADPADP y y GDPGDP e inhibida por e inhibida por ATPATP y y GTP GTP Cuando el nivel de Cuando el nivel de ADPADP o o GDPGDP en la en la

ceacutelula es alto se activa la enzima y la ceacutelula es alto se activa la enzima y la produccioacuten de produccioacuten de cetoglutarato cetoglutarato alimentaraacute el ciclo de Krebs y el NADH+ alimentaraacute el ciclo de Krebs y el NADH+ H a la cadena respiratoria y se generaraacute H a la cadena respiratoria y se generaraacute ATPATP

El aumento en el suero de determinadas amino El aumento en el suero de determinadas amino transferasases utilizado como marcador cliacutenico transferasases utilizado como marcador cliacutenico de dantildeo tisular de dantildeo tisular

SGOT glutamato-oxaloacetato SGOT glutamato-oxaloacetato aminotransferasa o aspartato transaminasaaminotransferasa o aspartato transaminasa

SGPT glutamato-piruvato aminotransferasa o SGPT glutamato-piruvato aminotransferasa o alanina transaminasaalanina transaminasa

Por ejemplo luego de un ataque cardiacuteaco Por ejemplo luego de un ataque cardiacuteaco aumenta en primer lugar la creatina quinasa aumenta en primer lugar la creatina quinasa luego aumenta SGOT y maacutes tarde SGPTluego aumenta SGOT y maacutes tarde SGPT

Como el par α-cetoglutaratoglutamato participa Como el par α-cetoglutaratoglutamato participa en muchas transaminaciones el glutamato es en muchas transaminaciones el glutamato es un intermediario prominente en la eliminacioacuten de un intermediario prominente en la eliminacioacuten de amonio asiacute como en viacuteas anaboacutelicas amonio asiacute como en viacuteas anaboacutelicas

El glutamato estaacute en un ldquonudordquo entre el amonio El glutamato estaacute en un ldquonudordquo entre el amonio libre y los grupos amino de los aminoaacutecidos libre y los grupos amino de los aminoaacutecidos

Dado que el nitroacutegeno del glutamato puede ser Dado que el nitroacutegeno del glutamato puede ser redistribuiacutedo por transaminacioacuten el glutamato redistribuiacutedo por transaminacioacuten el glutamato es un buen suplemento para proteiacutenas pobres es un buen suplemento para proteiacutenas pobres desde el punto de vista nutricional desde el punto de vista nutricional

Glutamato deshidrogenasautiliza Glutamato deshidrogenasautiliza

deshidrogenasautiliza NADPH incorpora amonio al glutamato para sintetizar este aminoaacutecido y otros por transaminacioacuten activada por ATP y GTPutiliza NAD+ reaccioacuten anapleroacutetica provee de un intermediario oxidable y NADH activada por ADP y GDP

GlutaminaGlutamina

La glutamina transporta amonio en la sangreEl amonio es toacutexico para el sistema nervioso central Los tejidos lo transforman en glutamina gracias a la glutamina sintetasa En el hiacutegado y en el rintildeoacuten la glutamina libera el amonioA su vez el amonio en el hiacutegado forma urea El rintildeoacuten puede excretar directamente el amonio

Glutamina sintetasaGlutamina sintetasaglutamato+ NH4++ ATP rarrglutamina+ ADP +Pi+ H+glutamato+ NH4++ ATP rarrglutamina+ ADP +Pi+ H+ Produce glutamina uno de los 20 aminoaacutecidos de Produce glutamina uno de los 20 aminoaacutecidos de

las proteiacutenaslas proteiacutenas La glutamina sirve como dador de nitroacutegeno en La glutamina sirve como dador de nitroacutegeno en

varias viacuteas biosinteacuteticas (purinas citosina)varias viacuteas biosinteacuteticas (purinas citosina) La glutamina es muy abundante en la circulacioacuten La glutamina es muy abundante en la circulacioacuten

pues sirve como una forma de transporte inocua pues sirve como una forma de transporte inocua del amoniacuteaco que es toacutexico hacia el hiacutegado y el del amoniacuteaco que es toacutexico hacia el hiacutegado y el rintildeoacutenrintildeoacuten

GlutaminasaGlutaminasa El hiacutegado y el rintildeoacuten tienen glutaminasa enzima El hiacutegado y el rintildeoacuten tienen glutaminasa enzima

mitocondrial que libera el amonio mitocondrial que libera el amonio glutamina+ H2O rarrglutamato+ NH4+glutamina+ H2O rarrglutamato+ NH4+

Destinos del amonioDestinos del amonio En el hiacutegado el amonio liberado de la En el hiacutegado el amonio liberado de la

glutamina por la glutaminasa se utiliza glutamina por la glutaminasa se utiliza para sintetizar ureapara sintetizar urea

En el rintildeoacuten la formacioacuten de amonio estaacute En el rintildeoacuten la formacioacuten de amonio estaacute relacionada con la eliminacioacuten de aacutecido relacionada con la eliminacioacuten de aacutecido (H+) puesto que el amoniacuteaco (NH3) (H+) puesto que el amoniacuteaco (NH3) liberado por la glutaminasa se protona a liberado por la glutaminasa se protona a amonio (NH4+) gracias a su pKa de 93 amonio (NH4+) gracias a su pKa de 93

La viacutea mas importante de eliminacioacuten es la La viacutea mas importante de eliminacioacuten es la siacutentesis de ureasiacutentesis de urea en hiacutegado en hiacutegado

Tambieacuten se elimina NHTambieacuten se elimina NH33 por la formacioacuten por la formacioacuten

de de glutaminaglutamina

Ciclo de la ureaCiclo de la urea 1048580104858080 del nitroacutegeno que se excreta lo 80 del nitroacutegeno que se excreta lo

hace en forma de ureahace en forma de urea 10485801048580Parte de las enzimas estaacuten en la matriz Parte de las enzimas estaacuten en la matriz

mitocondrial y parte en el citosolmitocondrial y parte en el citosol 10485801048580La arginina con la arginasa genera La arginina con la arginasa genera

urea y ornitina en el citosol Luego las urea y ornitina en el citosol Luego las siguientes enzimas regeneran la argininasiguientes enzimas regeneran la arginina

10485801048580La enzima carbamoil fosfato sintetasa I La enzima carbamoil fosfato sintetasa I mitocondrial cataliza el primer paso mitocondrial cataliza el primer paso regulado de la siacutentesis de urea regulado de la siacutentesis de urea

Destino de los esqueletos carbonadosDestino de los esqueletos carbonados Todos los tejidos tienen cierta capacidad para siacutentesis y Todos los tejidos tienen cierta capacidad para siacutentesis y

remodelacioacuten de aminoaacutecidos remodelacioacuten de aminoaacutecidos El hiacutegado es el sitio principal de metabolismo de los El hiacutegado es el sitio principal de metabolismo de los

aminoaacutecidos aminoaacutecidos En tiempos de buena suplementacioacuten dietaria el En tiempos de buena suplementacioacuten dietaria el

nitroacutegeno es eliminado viacutea transaminacioacuten desaminacioacuten nitroacutegeno es eliminado viacutea transaminacioacuten desaminacioacuten y siacutentesis de urea Los esqueletos carbonados pueden y siacutentesis de urea Los esqueletos carbonados pueden conservarse como glucoacutegeno o como aacutecidos grasos conservarse como glucoacutegeno o como aacutecidos grasos

Los aminoaacutecidos pueden ser glucogeacutenicos cetogeacutenicos Los aminoaacutecidos pueden ser glucogeacutenicos cetogeacutenicos o ambos o ambos

Los glucogeacutenicos son los que generan piruvato o Los glucogeacutenicos son los que generan piruvato o intermediarios del ciclo de Krebs como α-cetoglutarato o intermediarios del ciclo de Krebs como α-cetoglutarato o oxaloacetato oxaloacetato

Los cetogeacutenicos (Lys y Leu) generan soacutelo acetil-CoA o Los cetogeacutenicos (Lys y Leu) generan soacutelo acetil-CoA o acetoacetil-CoAacetoacetil-CoA

En periacuteodos de ayuno los esqueletos carbonados se En periacuteodos de ayuno los esqueletos carbonados se utilizan como fuente de energiacutea rindiendo COutilizan como fuente de energiacutea rindiendo CO22yHyH22OO

DESTINO DEL ESQUELETO DESTINO DEL ESQUELETO CARBONADO DE AACARBONADO DE AA

Seguacuten el destino se clasifican enSeguacuten el destino se clasifican en CetogeacutenicosCetogeacutenicos producen cuerpos producen cuerpos

cetoacutenicoscetoacutenicos GlucogeacutenicosGlucogeacutenicos producen intermediarios producen intermediarios

de la gluconeogeacutenesis (piruvato de la gluconeogeacutenesis (piruvato oxalacetato fumarato succinilCoA o oxalacetato fumarato succinilCoA o cetoglutarato)cetoglutarato)

Glucogeacutenicos y cetogeacutenicosGlucogeacutenicos y cetogeacutenicos

DERIVADOS DE DERIVADOS DE IMPORTANCIA BIOLOacuteGICAIMPORTANCIA BIOLOacuteGICA

Histamina (histidina)Histamina (histidina) Acido Acido -aminobutirico (-aminobutirico (GABAGABA) (glutamato)) (glutamato) Catecolaminas (Dopamina Noradrenalina Catecolaminas (Dopamina Noradrenalina

y Adrenalina) (tirosina)y Adrenalina) (tirosina) Hormona Tiroidea (tirosina)Hormona Tiroidea (tirosina) Melatonina (triptoacutefano)Melatonina (triptoacutefano) Serotonina (triptoacutefano)Serotonina (triptoacutefano) Creatina (Arginina glicina y metionina)Creatina (Arginina glicina y metionina)

Biosiacutentesis de los aminoaacutecidos no Biosiacutentesis de los aminoaacutecidos no esencialesesenciales

Los esqueletos carbonados de los Los esqueletos carbonados de los aminoaacutecidos no esenciales pueden aminoaacutecidos no esenciales pueden sintetizarse a partir de metabolitos sintetizarse a partir de metabolitos intermediarios derivados por ejemplo de intermediarios derivados por ejemplo de glucosa glucosa

Dos aminoaacutecidos no esenciales derivan Dos aminoaacutecidos no esenciales derivan directamente de aminoaacutecidos esenciales directamente de aminoaacutecidos esenciales ( tirosina y cisteiacutena ) cisteiacutena( tirosina y cisteiacutena ) cisteiacutena

Coenzimas importantes piridoxal fosfato Coenzimas importantes piridoxal fosfato folato y tetrahidrobiopterina folato y tetrahidrobiopterina tetrahidrobiopterina tetrahidrobiopterina

Siacutentesis de aspartatoSiacutentesis de aspartato El aspartatose sintetiza por transaminacioacuten del El aspartatose sintetiza por transaminacioacuten del

oxalacetooxalaceto

NHNH33+glutamato + oxalacetato alfa-cetoglutarato + +glutamato + oxalacetato alfa-cetoglutarato +

aspartatoaspartato

Tambieacuten se sintetiza aspartato por Tambieacuten se sintetiza aspartato por desaminacioacuten de la asparagina con la desaminacioacuten de la asparagina con la asparaginasa anaacuteloga a la glutaminasaasparaginasa anaacuteloga a la glutaminasa

asparagina + H2O rarraspartato + NH3

Siacutentesis de asparagina y glutaminaSiacutentesis de asparagina y glutamina La La asparagina sintetasaasparagina sintetasay la y la glutamina glutamina

sintetasasintetasacatalizan la produccioacuten de asparaginay catalizan la produccioacuten de asparaginay glutaminaglutamina

glutamato+ NH4++ ATP rarrglutamina+ ADP +Pi+ H+glutamato+ NH4++ ATP rarrglutamina+ ADP +Pi+ H+ aspartato + NH4++ ATP rarrasparagina+ ADP +Pi+ H+aspartato + NH4++ ATP rarrasparagina+ ADP +Pi+ H+

Siacutentesis de alaninaSiacutentesis de alaninaLa alaninase sintetiza por transaminacioacuten con la La alaninase sintetiza por transaminacioacuten con la

enzima alanina transaminasaenzima alanina transaminasa

glutamato + piruvato α-cetoglutarato + alaninaglutamato + piruvato α-cetoglutarato + alanina

La concentracioacuten de alanina en la circulacioacuten es alta maacutes La concentracioacuten de alanina en la circulacioacuten es alta maacutes baja solo que la de glutaminabaja solo que la de glutamina

CICLO DE LA GLUCOSA ndashALANINACICLO DE LA GLUCOSA ndashALANINA La La alanina transaminasa alanina transaminasa participa en el participa en el

transporte de esqueletos carbonados y transporte de esqueletos carbonados y nitroacutegeno del muacutesculo al hiacutegadonitroacutegeno del muacutesculo al hiacutegado

alanina + cetoglutarato piruvato + glutamatoalanina + cetoglutarato piruvato + glutamato Muacutesculo esqueleacutetico el piruvato de la Muacutesculo esqueleacutetico el piruvato de la

glucoacutelisis se transforma en alanina a glucoacutelisis se transforma en alanina a expensas de glutamatoexpensas de glutamato

Hiacutegado se regenera el piruvato para la Hiacutegado se regenera el piruvato para la gluconeogeacutenesis y el amonio del gluconeogeacutenesis y el amonio del glutamato puede ir al ciclo de la urea glutamato puede ir al ciclo de la urea

La glicina se sintetiza a partir de serina La La glicina se sintetiza a partir de serina La enzima utiliza tetrahidrofolato y piridoxal enzima utiliza tetrahidrofolato y piridoxal fosfatofosfato

En el hiacutegado de vertebrados la glicina tambieacuten En el hiacutegado de vertebrados la glicina tambieacuten puede sintetizarse a partir de dioacutexido de puede sintetizarse a partir de dioacutexido de carbono y amonio con la glicina sintasacarbono y amonio con la glicina sintasa

O sea que la serina y la glicina son O sea que la serina y la glicina son interconvertibles gracias a la serina interconvertibles gracias a la serina hidroximetiltransferasa que opera en los dos hidroximetiltransferasa que opera en los dos sentidos y utiliza folato (THFMTHF) y PLPsentidos y utiliza folato (THFMTHF) y PLP

La conversioacuten de serina en glicina es la entrada principal de unidades monocar bonadas al pool de folato

Aacutecido foacutelicoAacutecido foacutelico

Los derivados del folato sirven como donadores de unidades monocarbonadas en diferentes estados de oxidacioacuten intermedios (metil metilen metenil formil o formimino)

METABOLISMO DE AMINOACIDOS

-Los aminoaacutecidos no se almacenan en el organismo

- Sus niveles dependen del equilibrio entre biosiacutentesis y degradacioacuten de proteiacutenas corporales es decir el balance entre anabolismo y catabolismo (balance nitrogenado)

- El N se excreta por orina y heces

La degradacioacuten se inicia por procesos que separan el grupo amino

Estos procesos pueden ser reacciones de transferencia (transaminacioacuten) o de separacioacuten del grupo amino (desaminacioacuten)

Las enzimas glutamato deshidrogenasa Las enzimas glutamato deshidrogenasa glutamina sintetasa y las glutamina sintetasa y las aminotransferasas(transaminasas)tienen aminotransferasas(transaminasas)tienen un rol muy importante en el metabolismo un rol muy importante en el metabolismo de aminoaacutecidos de aminoaacutecidos

TRANSAMINACIOacuteNTRANSAMINACIOacuteN Es la transferencia reversible de un grupo Es la transferencia reversible de un grupo

amino a un amino a un cetoacido catalizada por una cetoacido catalizada por una aminotransferasaaminotransferasa utilizando utilizando piridoxal fosfatopiridoxal fosfato como como cofactorcofactor

El aa se convierte en El aa se convierte en cetoaacutecido y el cetoaacutecido y el cetoaacutecido en el aminoaacutecido correspondiente cetoaacutecido en el aminoaacutecido correspondiente

Es decir el grupo amino no se elimina sino se Es decir el grupo amino no se elimina sino se transfiere a un transfiere a un cetoaacutecido para formar otro cetoaacutecido para formar otro aminoaacutecidoaminoaacutecido

Los grupos α-amino se transfieren de un Los grupos α-amino se transfieren de un aminoaacutecido a un alfa-cetoaacutecido con las enzimas aminoaacutecido a un alfa-cetoaacutecido con las enzimas transaminasas o aminotransferasas transaminasas o aminotransferasas

Suele participar el par glutamatoα-Suele participar el par glutamatoα-cetoglutarato cetoglutarato

Reacciones reversibles participan en la siacutentesis Reacciones reversibles participan en la siacutentesis y degradacioacuteny degradacioacuten

Existen transaminasas para casi todos los aminoaacutecidosTienen piridoxal 5-fosfatocomo grupo prosteacuteticoEl piridoxal fosfato deriva de la vitamina B6

El PLP se une covalentemente a la enzima a traveacutes de una base de Schiff o imina con una lisina del sitio activo

DESAMINACIOacuteNDESAMINACIOacuteN

El grupo El grupo aminoamino del del glutamatoglutamato puede ser puede ser separado por separado por desaminacion oxidativadesaminacion oxidativa catalizada por la catalizada por la glutamato glutamato deshidrogenasadeshidrogenasa utilizando utilizando NADNAD y y NADPNADP como coenzimascomo coenzimas

Se forma Se forma cetoglutaratocetoglutarato y y NHNH33

La mayoriacutea del La mayoriacutea del NHNH33 producido en el producido en el

organismo se genera por esta reaccioacutenorganismo se genera por esta reaccioacuten

La La glutamato deshidrogenasaglutamato deshidrogenasa Es una enzima alosterica activada por Es una enzima alosterica activada por

ADPADP y y GDPGDP e inhibida por e inhibida por ATPATP y y GTP GTP Cuando el nivel de Cuando el nivel de ADPADP o o GDPGDP en la en la

ceacutelula es alto se activa la enzima y la ceacutelula es alto se activa la enzima y la produccioacuten de produccioacuten de cetoglutarato cetoglutarato alimentaraacute el ciclo de Krebs y el NADH+ alimentaraacute el ciclo de Krebs y el NADH+ H a la cadena respiratoria y se generaraacute H a la cadena respiratoria y se generaraacute ATPATP

El aumento en el suero de determinadas amino El aumento en el suero de determinadas amino transferasases utilizado como marcador cliacutenico transferasases utilizado como marcador cliacutenico de dantildeo tisular de dantildeo tisular

SGOT glutamato-oxaloacetato SGOT glutamato-oxaloacetato aminotransferasa o aspartato transaminasaaminotransferasa o aspartato transaminasa

SGPT glutamato-piruvato aminotransferasa o SGPT glutamato-piruvato aminotransferasa o alanina transaminasaalanina transaminasa

Por ejemplo luego de un ataque cardiacuteaco Por ejemplo luego de un ataque cardiacuteaco aumenta en primer lugar la creatina quinasa aumenta en primer lugar la creatina quinasa luego aumenta SGOT y maacutes tarde SGPTluego aumenta SGOT y maacutes tarde SGPT

Como el par α-cetoglutaratoglutamato participa Como el par α-cetoglutaratoglutamato participa en muchas transaminaciones el glutamato es en muchas transaminaciones el glutamato es un intermediario prominente en la eliminacioacuten de un intermediario prominente en la eliminacioacuten de amonio asiacute como en viacuteas anaboacutelicas amonio asiacute como en viacuteas anaboacutelicas

El glutamato estaacute en un ldquonudordquo entre el amonio El glutamato estaacute en un ldquonudordquo entre el amonio libre y los grupos amino de los aminoaacutecidos libre y los grupos amino de los aminoaacutecidos

Dado que el nitroacutegeno del glutamato puede ser Dado que el nitroacutegeno del glutamato puede ser redistribuiacutedo por transaminacioacuten el glutamato redistribuiacutedo por transaminacioacuten el glutamato es un buen suplemento para proteiacutenas pobres es un buen suplemento para proteiacutenas pobres desde el punto de vista nutricional desde el punto de vista nutricional

Glutamato deshidrogenasautiliza Glutamato deshidrogenasautiliza

deshidrogenasautiliza NADPH incorpora amonio al glutamato para sintetizar este aminoaacutecido y otros por transaminacioacuten activada por ATP y GTPutiliza NAD+ reaccioacuten anapleroacutetica provee de un intermediario oxidable y NADH activada por ADP y GDP

GlutaminaGlutamina

La glutamina transporta amonio en la sangreEl amonio es toacutexico para el sistema nervioso central Los tejidos lo transforman en glutamina gracias a la glutamina sintetasa En el hiacutegado y en el rintildeoacuten la glutamina libera el amonioA su vez el amonio en el hiacutegado forma urea El rintildeoacuten puede excretar directamente el amonio

Glutamina sintetasaGlutamina sintetasaglutamato+ NH4++ ATP rarrglutamina+ ADP +Pi+ H+glutamato+ NH4++ ATP rarrglutamina+ ADP +Pi+ H+ Produce glutamina uno de los 20 aminoaacutecidos de Produce glutamina uno de los 20 aminoaacutecidos de

las proteiacutenaslas proteiacutenas La glutamina sirve como dador de nitroacutegeno en La glutamina sirve como dador de nitroacutegeno en

varias viacuteas biosinteacuteticas (purinas citosina)varias viacuteas biosinteacuteticas (purinas citosina) La glutamina es muy abundante en la circulacioacuten La glutamina es muy abundante en la circulacioacuten

pues sirve como una forma de transporte inocua pues sirve como una forma de transporte inocua del amoniacuteaco que es toacutexico hacia el hiacutegado y el del amoniacuteaco que es toacutexico hacia el hiacutegado y el rintildeoacutenrintildeoacuten

GlutaminasaGlutaminasa El hiacutegado y el rintildeoacuten tienen glutaminasa enzima El hiacutegado y el rintildeoacuten tienen glutaminasa enzima

mitocondrial que libera el amonio mitocondrial que libera el amonio glutamina+ H2O rarrglutamato+ NH4+glutamina+ H2O rarrglutamato+ NH4+

Destinos del amonioDestinos del amonio En el hiacutegado el amonio liberado de la En el hiacutegado el amonio liberado de la

glutamina por la glutaminasa se utiliza glutamina por la glutaminasa se utiliza para sintetizar ureapara sintetizar urea

En el rintildeoacuten la formacioacuten de amonio estaacute En el rintildeoacuten la formacioacuten de amonio estaacute relacionada con la eliminacioacuten de aacutecido relacionada con la eliminacioacuten de aacutecido (H+) puesto que el amoniacuteaco (NH3) (H+) puesto que el amoniacuteaco (NH3) liberado por la glutaminasa se protona a liberado por la glutaminasa se protona a amonio (NH4+) gracias a su pKa de 93 amonio (NH4+) gracias a su pKa de 93

La viacutea mas importante de eliminacioacuten es la La viacutea mas importante de eliminacioacuten es la siacutentesis de ureasiacutentesis de urea en hiacutegado en hiacutegado

Tambieacuten se elimina NHTambieacuten se elimina NH33 por la formacioacuten por la formacioacuten

de de glutaminaglutamina

Ciclo de la ureaCiclo de la urea 1048580104858080 del nitroacutegeno que se excreta lo 80 del nitroacutegeno que se excreta lo

hace en forma de ureahace en forma de urea 10485801048580Parte de las enzimas estaacuten en la matriz Parte de las enzimas estaacuten en la matriz

mitocondrial y parte en el citosolmitocondrial y parte en el citosol 10485801048580La arginina con la arginasa genera La arginina con la arginasa genera

urea y ornitina en el citosol Luego las urea y ornitina en el citosol Luego las siguientes enzimas regeneran la argininasiguientes enzimas regeneran la arginina

10485801048580La enzima carbamoil fosfato sintetasa I La enzima carbamoil fosfato sintetasa I mitocondrial cataliza el primer paso mitocondrial cataliza el primer paso regulado de la siacutentesis de urea regulado de la siacutentesis de urea

Destino de los esqueletos carbonadosDestino de los esqueletos carbonados Todos los tejidos tienen cierta capacidad para siacutentesis y Todos los tejidos tienen cierta capacidad para siacutentesis y

remodelacioacuten de aminoaacutecidos remodelacioacuten de aminoaacutecidos El hiacutegado es el sitio principal de metabolismo de los El hiacutegado es el sitio principal de metabolismo de los

aminoaacutecidos aminoaacutecidos En tiempos de buena suplementacioacuten dietaria el En tiempos de buena suplementacioacuten dietaria el

nitroacutegeno es eliminado viacutea transaminacioacuten desaminacioacuten nitroacutegeno es eliminado viacutea transaminacioacuten desaminacioacuten y siacutentesis de urea Los esqueletos carbonados pueden y siacutentesis de urea Los esqueletos carbonados pueden conservarse como glucoacutegeno o como aacutecidos grasos conservarse como glucoacutegeno o como aacutecidos grasos

Los aminoaacutecidos pueden ser glucogeacutenicos cetogeacutenicos Los aminoaacutecidos pueden ser glucogeacutenicos cetogeacutenicos o ambos o ambos

Los glucogeacutenicos son los que generan piruvato o Los glucogeacutenicos son los que generan piruvato o intermediarios del ciclo de Krebs como α-cetoglutarato o intermediarios del ciclo de Krebs como α-cetoglutarato o oxaloacetato oxaloacetato

Los cetogeacutenicos (Lys y Leu) generan soacutelo acetil-CoA o Los cetogeacutenicos (Lys y Leu) generan soacutelo acetil-CoA o acetoacetil-CoAacetoacetil-CoA

En periacuteodos de ayuno los esqueletos carbonados se En periacuteodos de ayuno los esqueletos carbonados se utilizan como fuente de energiacutea rindiendo COutilizan como fuente de energiacutea rindiendo CO22yHyH22OO

DESTINO DEL ESQUELETO DESTINO DEL ESQUELETO CARBONADO DE AACARBONADO DE AA

Seguacuten el destino se clasifican enSeguacuten el destino se clasifican en CetogeacutenicosCetogeacutenicos producen cuerpos producen cuerpos

cetoacutenicoscetoacutenicos GlucogeacutenicosGlucogeacutenicos producen intermediarios producen intermediarios

de la gluconeogeacutenesis (piruvato de la gluconeogeacutenesis (piruvato oxalacetato fumarato succinilCoA o oxalacetato fumarato succinilCoA o cetoglutarato)cetoglutarato)

Glucogeacutenicos y cetogeacutenicosGlucogeacutenicos y cetogeacutenicos

DERIVADOS DE DERIVADOS DE IMPORTANCIA BIOLOacuteGICAIMPORTANCIA BIOLOacuteGICA

Histamina (histidina)Histamina (histidina) Acido Acido -aminobutirico (-aminobutirico (GABAGABA) (glutamato)) (glutamato) Catecolaminas (Dopamina Noradrenalina Catecolaminas (Dopamina Noradrenalina

y Adrenalina) (tirosina)y Adrenalina) (tirosina) Hormona Tiroidea (tirosina)Hormona Tiroidea (tirosina) Melatonina (triptoacutefano)Melatonina (triptoacutefano) Serotonina (triptoacutefano)Serotonina (triptoacutefano) Creatina (Arginina glicina y metionina)Creatina (Arginina glicina y metionina)

Biosiacutentesis de los aminoaacutecidos no Biosiacutentesis de los aminoaacutecidos no esencialesesenciales

Los esqueletos carbonados de los Los esqueletos carbonados de los aminoaacutecidos no esenciales pueden aminoaacutecidos no esenciales pueden sintetizarse a partir de metabolitos sintetizarse a partir de metabolitos intermediarios derivados por ejemplo de intermediarios derivados por ejemplo de glucosa glucosa

Dos aminoaacutecidos no esenciales derivan Dos aminoaacutecidos no esenciales derivan directamente de aminoaacutecidos esenciales directamente de aminoaacutecidos esenciales ( tirosina y cisteiacutena ) cisteiacutena( tirosina y cisteiacutena ) cisteiacutena

Coenzimas importantes piridoxal fosfato Coenzimas importantes piridoxal fosfato folato y tetrahidrobiopterina folato y tetrahidrobiopterina tetrahidrobiopterina tetrahidrobiopterina

Siacutentesis de aspartatoSiacutentesis de aspartato El aspartatose sintetiza por transaminacioacuten del El aspartatose sintetiza por transaminacioacuten del

oxalacetooxalaceto

NHNH33+glutamato + oxalacetato alfa-cetoglutarato + +glutamato + oxalacetato alfa-cetoglutarato +

aspartatoaspartato

Tambieacuten se sintetiza aspartato por Tambieacuten se sintetiza aspartato por desaminacioacuten de la asparagina con la desaminacioacuten de la asparagina con la asparaginasa anaacuteloga a la glutaminasaasparaginasa anaacuteloga a la glutaminasa

asparagina + H2O rarraspartato + NH3

Siacutentesis de asparagina y glutaminaSiacutentesis de asparagina y glutamina La La asparagina sintetasaasparagina sintetasay la y la glutamina glutamina

sintetasasintetasacatalizan la produccioacuten de asparaginay catalizan la produccioacuten de asparaginay glutaminaglutamina

glutamato+ NH4++ ATP rarrglutamina+ ADP +Pi+ H+glutamato+ NH4++ ATP rarrglutamina+ ADP +Pi+ H+ aspartato + NH4++ ATP rarrasparagina+ ADP +Pi+ H+aspartato + NH4++ ATP rarrasparagina+ ADP +Pi+ H+

Siacutentesis de alaninaSiacutentesis de alaninaLa alaninase sintetiza por transaminacioacuten con la La alaninase sintetiza por transaminacioacuten con la

enzima alanina transaminasaenzima alanina transaminasa

glutamato + piruvato α-cetoglutarato + alaninaglutamato + piruvato α-cetoglutarato + alanina

La concentracioacuten de alanina en la circulacioacuten es alta maacutes La concentracioacuten de alanina en la circulacioacuten es alta maacutes baja solo que la de glutaminabaja solo que la de glutamina

CICLO DE LA GLUCOSA ndashALANINACICLO DE LA GLUCOSA ndashALANINA La La alanina transaminasa alanina transaminasa participa en el participa en el

transporte de esqueletos carbonados y transporte de esqueletos carbonados y nitroacutegeno del muacutesculo al hiacutegadonitroacutegeno del muacutesculo al hiacutegado

alanina + cetoglutarato piruvato + glutamatoalanina + cetoglutarato piruvato + glutamato Muacutesculo esqueleacutetico el piruvato de la Muacutesculo esqueleacutetico el piruvato de la

glucoacutelisis se transforma en alanina a glucoacutelisis se transforma en alanina a expensas de glutamatoexpensas de glutamato

Hiacutegado se regenera el piruvato para la Hiacutegado se regenera el piruvato para la gluconeogeacutenesis y el amonio del gluconeogeacutenesis y el amonio del glutamato puede ir al ciclo de la urea glutamato puede ir al ciclo de la urea

La glicina se sintetiza a partir de serina La La glicina se sintetiza a partir de serina La enzima utiliza tetrahidrofolato y piridoxal enzima utiliza tetrahidrofolato y piridoxal fosfatofosfato

En el hiacutegado de vertebrados la glicina tambieacuten En el hiacutegado de vertebrados la glicina tambieacuten puede sintetizarse a partir de dioacutexido de puede sintetizarse a partir de dioacutexido de carbono y amonio con la glicina sintasacarbono y amonio con la glicina sintasa

O sea que la serina y la glicina son O sea que la serina y la glicina son interconvertibles gracias a la serina interconvertibles gracias a la serina hidroximetiltransferasa que opera en los dos hidroximetiltransferasa que opera en los dos sentidos y utiliza folato (THFMTHF) y PLPsentidos y utiliza folato (THFMTHF) y PLP

La conversioacuten de serina en glicina es la entrada principal de unidades monocar bonadas al pool de folato

Aacutecido foacutelicoAacutecido foacutelico

Los derivados del folato sirven como donadores de unidades monocarbonadas en diferentes estados de oxidacioacuten intermedios (metil metilen metenil formil o formimino)

La degradacioacuten se inicia por procesos que separan el grupo amino

Estos procesos pueden ser reacciones de transferencia (transaminacioacuten) o de separacioacuten del grupo amino (desaminacioacuten)

Las enzimas glutamato deshidrogenasa Las enzimas glutamato deshidrogenasa glutamina sintetasa y las glutamina sintetasa y las aminotransferasas(transaminasas)tienen aminotransferasas(transaminasas)tienen un rol muy importante en el metabolismo un rol muy importante en el metabolismo de aminoaacutecidos de aminoaacutecidos

TRANSAMINACIOacuteNTRANSAMINACIOacuteN Es la transferencia reversible de un grupo Es la transferencia reversible de un grupo

amino a un amino a un cetoacido catalizada por una cetoacido catalizada por una aminotransferasaaminotransferasa utilizando utilizando piridoxal fosfatopiridoxal fosfato como como cofactorcofactor

El aa se convierte en El aa se convierte en cetoaacutecido y el cetoaacutecido y el cetoaacutecido en el aminoaacutecido correspondiente cetoaacutecido en el aminoaacutecido correspondiente

Es decir el grupo amino no se elimina sino se Es decir el grupo amino no se elimina sino se transfiere a un transfiere a un cetoaacutecido para formar otro cetoaacutecido para formar otro aminoaacutecidoaminoaacutecido

Los grupos α-amino se transfieren de un Los grupos α-amino se transfieren de un aminoaacutecido a un alfa-cetoaacutecido con las enzimas aminoaacutecido a un alfa-cetoaacutecido con las enzimas transaminasas o aminotransferasas transaminasas o aminotransferasas

Suele participar el par glutamatoα-Suele participar el par glutamatoα-cetoglutarato cetoglutarato

Reacciones reversibles participan en la siacutentesis Reacciones reversibles participan en la siacutentesis y degradacioacuteny degradacioacuten

Existen transaminasas para casi todos los aminoaacutecidosTienen piridoxal 5-fosfatocomo grupo prosteacuteticoEl piridoxal fosfato deriva de la vitamina B6

El PLP se une covalentemente a la enzima a traveacutes de una base de Schiff o imina con una lisina del sitio activo

DESAMINACIOacuteNDESAMINACIOacuteN

El grupo El grupo aminoamino del del glutamatoglutamato puede ser puede ser separado por separado por desaminacion oxidativadesaminacion oxidativa catalizada por la catalizada por la glutamato glutamato deshidrogenasadeshidrogenasa utilizando utilizando NADNAD y y NADPNADP como coenzimascomo coenzimas

Se forma Se forma cetoglutaratocetoglutarato y y NHNH33

La mayoriacutea del La mayoriacutea del NHNH33 producido en el producido en el

organismo se genera por esta reaccioacutenorganismo se genera por esta reaccioacuten

La La glutamato deshidrogenasaglutamato deshidrogenasa Es una enzima alosterica activada por Es una enzima alosterica activada por

ADPADP y y GDPGDP e inhibida por e inhibida por ATPATP y y GTP GTP Cuando el nivel de Cuando el nivel de ADPADP o o GDPGDP en la en la

ceacutelula es alto se activa la enzima y la ceacutelula es alto se activa la enzima y la produccioacuten de produccioacuten de cetoglutarato cetoglutarato alimentaraacute el ciclo de Krebs y el NADH+ alimentaraacute el ciclo de Krebs y el NADH+ H a la cadena respiratoria y se generaraacute H a la cadena respiratoria y se generaraacute ATPATP

El aumento en el suero de determinadas amino El aumento en el suero de determinadas amino transferasases utilizado como marcador cliacutenico transferasases utilizado como marcador cliacutenico de dantildeo tisular de dantildeo tisular

SGOT glutamato-oxaloacetato SGOT glutamato-oxaloacetato aminotransferasa o aspartato transaminasaaminotransferasa o aspartato transaminasa

SGPT glutamato-piruvato aminotransferasa o SGPT glutamato-piruvato aminotransferasa o alanina transaminasaalanina transaminasa

Por ejemplo luego de un ataque cardiacuteaco Por ejemplo luego de un ataque cardiacuteaco aumenta en primer lugar la creatina quinasa aumenta en primer lugar la creatina quinasa luego aumenta SGOT y maacutes tarde SGPTluego aumenta SGOT y maacutes tarde SGPT

Como el par α-cetoglutaratoglutamato participa Como el par α-cetoglutaratoglutamato participa en muchas transaminaciones el glutamato es en muchas transaminaciones el glutamato es un intermediario prominente en la eliminacioacuten de un intermediario prominente en la eliminacioacuten de amonio asiacute como en viacuteas anaboacutelicas amonio asiacute como en viacuteas anaboacutelicas

El glutamato estaacute en un ldquonudordquo entre el amonio El glutamato estaacute en un ldquonudordquo entre el amonio libre y los grupos amino de los aminoaacutecidos libre y los grupos amino de los aminoaacutecidos

Dado que el nitroacutegeno del glutamato puede ser Dado que el nitroacutegeno del glutamato puede ser redistribuiacutedo por transaminacioacuten el glutamato redistribuiacutedo por transaminacioacuten el glutamato es un buen suplemento para proteiacutenas pobres es un buen suplemento para proteiacutenas pobres desde el punto de vista nutricional desde el punto de vista nutricional

Glutamato deshidrogenasautiliza Glutamato deshidrogenasautiliza

deshidrogenasautiliza NADPH incorpora amonio al glutamato para sintetizar este aminoaacutecido y otros por transaminacioacuten activada por ATP y GTPutiliza NAD+ reaccioacuten anapleroacutetica provee de un intermediario oxidable y NADH activada por ADP y GDP

GlutaminaGlutamina

La glutamina transporta amonio en la sangreEl amonio es toacutexico para el sistema nervioso central Los tejidos lo transforman en glutamina gracias a la glutamina sintetasa En el hiacutegado y en el rintildeoacuten la glutamina libera el amonioA su vez el amonio en el hiacutegado forma urea El rintildeoacuten puede excretar directamente el amonio

Glutamina sintetasaGlutamina sintetasaglutamato+ NH4++ ATP rarrglutamina+ ADP +Pi+ H+glutamato+ NH4++ ATP rarrglutamina+ ADP +Pi+ H+ Produce glutamina uno de los 20 aminoaacutecidos de Produce glutamina uno de los 20 aminoaacutecidos de

las proteiacutenaslas proteiacutenas La glutamina sirve como dador de nitroacutegeno en La glutamina sirve como dador de nitroacutegeno en

varias viacuteas biosinteacuteticas (purinas citosina)varias viacuteas biosinteacuteticas (purinas citosina) La glutamina es muy abundante en la circulacioacuten La glutamina es muy abundante en la circulacioacuten

pues sirve como una forma de transporte inocua pues sirve como una forma de transporte inocua del amoniacuteaco que es toacutexico hacia el hiacutegado y el del amoniacuteaco que es toacutexico hacia el hiacutegado y el rintildeoacutenrintildeoacuten

GlutaminasaGlutaminasa El hiacutegado y el rintildeoacuten tienen glutaminasa enzima El hiacutegado y el rintildeoacuten tienen glutaminasa enzima

mitocondrial que libera el amonio mitocondrial que libera el amonio glutamina+ H2O rarrglutamato+ NH4+glutamina+ H2O rarrglutamato+ NH4+

Destinos del amonioDestinos del amonio En el hiacutegado el amonio liberado de la En el hiacutegado el amonio liberado de la

glutamina por la glutaminasa se utiliza glutamina por la glutaminasa se utiliza para sintetizar ureapara sintetizar urea

En el rintildeoacuten la formacioacuten de amonio estaacute En el rintildeoacuten la formacioacuten de amonio estaacute relacionada con la eliminacioacuten de aacutecido relacionada con la eliminacioacuten de aacutecido (H+) puesto que el amoniacuteaco (NH3) (H+) puesto que el amoniacuteaco (NH3) liberado por la glutaminasa se protona a liberado por la glutaminasa se protona a amonio (NH4+) gracias a su pKa de 93 amonio (NH4+) gracias a su pKa de 93

La viacutea mas importante de eliminacioacuten es la La viacutea mas importante de eliminacioacuten es la siacutentesis de ureasiacutentesis de urea en hiacutegado en hiacutegado

Tambieacuten se elimina NHTambieacuten se elimina NH33 por la formacioacuten por la formacioacuten

de de glutaminaglutamina

Ciclo de la ureaCiclo de la urea 1048580104858080 del nitroacutegeno que se excreta lo 80 del nitroacutegeno que se excreta lo

hace en forma de ureahace en forma de urea 10485801048580Parte de las enzimas estaacuten en la matriz Parte de las enzimas estaacuten en la matriz

mitocondrial y parte en el citosolmitocondrial y parte en el citosol 10485801048580La arginina con la arginasa genera La arginina con la arginasa genera

urea y ornitina en el citosol Luego las urea y ornitina en el citosol Luego las siguientes enzimas regeneran la argininasiguientes enzimas regeneran la arginina

10485801048580La enzima carbamoil fosfato sintetasa I La enzima carbamoil fosfato sintetasa I mitocondrial cataliza el primer paso mitocondrial cataliza el primer paso regulado de la siacutentesis de urea regulado de la siacutentesis de urea

Destino de los esqueletos carbonadosDestino de los esqueletos carbonados Todos los tejidos tienen cierta capacidad para siacutentesis y Todos los tejidos tienen cierta capacidad para siacutentesis y

remodelacioacuten de aminoaacutecidos remodelacioacuten de aminoaacutecidos El hiacutegado es el sitio principal de metabolismo de los El hiacutegado es el sitio principal de metabolismo de los

aminoaacutecidos aminoaacutecidos En tiempos de buena suplementacioacuten dietaria el En tiempos de buena suplementacioacuten dietaria el

nitroacutegeno es eliminado viacutea transaminacioacuten desaminacioacuten nitroacutegeno es eliminado viacutea transaminacioacuten desaminacioacuten y siacutentesis de urea Los esqueletos carbonados pueden y siacutentesis de urea Los esqueletos carbonados pueden conservarse como glucoacutegeno o como aacutecidos grasos conservarse como glucoacutegeno o como aacutecidos grasos

Los aminoaacutecidos pueden ser glucogeacutenicos cetogeacutenicos Los aminoaacutecidos pueden ser glucogeacutenicos cetogeacutenicos o ambos o ambos

Los glucogeacutenicos son los que generan piruvato o Los glucogeacutenicos son los que generan piruvato o intermediarios del ciclo de Krebs como α-cetoglutarato o intermediarios del ciclo de Krebs como α-cetoglutarato o oxaloacetato oxaloacetato

Los cetogeacutenicos (Lys y Leu) generan soacutelo acetil-CoA o Los cetogeacutenicos (Lys y Leu) generan soacutelo acetil-CoA o acetoacetil-CoAacetoacetil-CoA

En periacuteodos de ayuno los esqueletos carbonados se En periacuteodos de ayuno los esqueletos carbonados se utilizan como fuente de energiacutea rindiendo COutilizan como fuente de energiacutea rindiendo CO22yHyH22OO

DESTINO DEL ESQUELETO DESTINO DEL ESQUELETO CARBONADO DE AACARBONADO DE AA

Seguacuten el destino se clasifican enSeguacuten el destino se clasifican en CetogeacutenicosCetogeacutenicos producen cuerpos producen cuerpos

cetoacutenicoscetoacutenicos GlucogeacutenicosGlucogeacutenicos producen intermediarios producen intermediarios

de la gluconeogeacutenesis (piruvato de la gluconeogeacutenesis (piruvato oxalacetato fumarato succinilCoA o oxalacetato fumarato succinilCoA o cetoglutarato)cetoglutarato)

Glucogeacutenicos y cetogeacutenicosGlucogeacutenicos y cetogeacutenicos

DERIVADOS DE DERIVADOS DE IMPORTANCIA BIOLOacuteGICAIMPORTANCIA BIOLOacuteGICA

Histamina (histidina)Histamina (histidina) Acido Acido -aminobutirico (-aminobutirico (GABAGABA) (glutamato)) (glutamato) Catecolaminas (Dopamina Noradrenalina Catecolaminas (Dopamina Noradrenalina

y Adrenalina) (tirosina)y Adrenalina) (tirosina) Hormona Tiroidea (tirosina)Hormona Tiroidea (tirosina) Melatonina (triptoacutefano)Melatonina (triptoacutefano) Serotonina (triptoacutefano)Serotonina (triptoacutefano) Creatina (Arginina glicina y metionina)Creatina (Arginina glicina y metionina)

Biosiacutentesis de los aminoaacutecidos no Biosiacutentesis de los aminoaacutecidos no esencialesesenciales

Los esqueletos carbonados de los Los esqueletos carbonados de los aminoaacutecidos no esenciales pueden aminoaacutecidos no esenciales pueden sintetizarse a partir de metabolitos sintetizarse a partir de metabolitos intermediarios derivados por ejemplo de intermediarios derivados por ejemplo de glucosa glucosa

Dos aminoaacutecidos no esenciales derivan Dos aminoaacutecidos no esenciales derivan directamente de aminoaacutecidos esenciales directamente de aminoaacutecidos esenciales ( tirosina y cisteiacutena ) cisteiacutena( tirosina y cisteiacutena ) cisteiacutena

Coenzimas importantes piridoxal fosfato Coenzimas importantes piridoxal fosfato folato y tetrahidrobiopterina folato y tetrahidrobiopterina tetrahidrobiopterina tetrahidrobiopterina

Siacutentesis de aspartatoSiacutentesis de aspartato El aspartatose sintetiza por transaminacioacuten del El aspartatose sintetiza por transaminacioacuten del

oxalacetooxalaceto

NHNH33+glutamato + oxalacetato alfa-cetoglutarato + +glutamato + oxalacetato alfa-cetoglutarato +

aspartatoaspartato

Tambieacuten se sintetiza aspartato por Tambieacuten se sintetiza aspartato por desaminacioacuten de la asparagina con la desaminacioacuten de la asparagina con la asparaginasa anaacuteloga a la glutaminasaasparaginasa anaacuteloga a la glutaminasa

asparagina + H2O rarraspartato + NH3

Siacutentesis de asparagina y glutaminaSiacutentesis de asparagina y glutamina La La asparagina sintetasaasparagina sintetasay la y la glutamina glutamina

sintetasasintetasacatalizan la produccioacuten de asparaginay catalizan la produccioacuten de asparaginay glutaminaglutamina

glutamato+ NH4++ ATP rarrglutamina+ ADP +Pi+ H+glutamato+ NH4++ ATP rarrglutamina+ ADP +Pi+ H+ aspartato + NH4++ ATP rarrasparagina+ ADP +Pi+ H+aspartato + NH4++ ATP rarrasparagina+ ADP +Pi+ H+

Siacutentesis de alaninaSiacutentesis de alaninaLa alaninase sintetiza por transaminacioacuten con la La alaninase sintetiza por transaminacioacuten con la

enzima alanina transaminasaenzima alanina transaminasa

glutamato + piruvato α-cetoglutarato + alaninaglutamato + piruvato α-cetoglutarato + alanina

La concentracioacuten de alanina en la circulacioacuten es alta maacutes La concentracioacuten de alanina en la circulacioacuten es alta maacutes baja solo que la de glutaminabaja solo que la de glutamina

CICLO DE LA GLUCOSA ndashALANINACICLO DE LA GLUCOSA ndashALANINA La La alanina transaminasa alanina transaminasa participa en el participa en el

transporte de esqueletos carbonados y transporte de esqueletos carbonados y nitroacutegeno del muacutesculo al hiacutegadonitroacutegeno del muacutesculo al hiacutegado

alanina + cetoglutarato piruvato + glutamatoalanina + cetoglutarato piruvato + glutamato Muacutesculo esqueleacutetico el piruvato de la Muacutesculo esqueleacutetico el piruvato de la

glucoacutelisis se transforma en alanina a glucoacutelisis se transforma en alanina a expensas de glutamatoexpensas de glutamato

Hiacutegado se regenera el piruvato para la Hiacutegado se regenera el piruvato para la gluconeogeacutenesis y el amonio del gluconeogeacutenesis y el amonio del glutamato puede ir al ciclo de la urea glutamato puede ir al ciclo de la urea

La glicina se sintetiza a partir de serina La La glicina se sintetiza a partir de serina La enzima utiliza tetrahidrofolato y piridoxal enzima utiliza tetrahidrofolato y piridoxal fosfatofosfato

En el hiacutegado de vertebrados la glicina tambieacuten En el hiacutegado de vertebrados la glicina tambieacuten puede sintetizarse a partir de dioacutexido de puede sintetizarse a partir de dioacutexido de carbono y amonio con la glicina sintasacarbono y amonio con la glicina sintasa

O sea que la serina y la glicina son O sea que la serina y la glicina son interconvertibles gracias a la serina interconvertibles gracias a la serina hidroximetiltransferasa que opera en los dos hidroximetiltransferasa que opera en los dos sentidos y utiliza folato (THFMTHF) y PLPsentidos y utiliza folato (THFMTHF) y PLP

La conversioacuten de serina en glicina es la entrada principal de unidades monocar bonadas al pool de folato

Aacutecido foacutelicoAacutecido foacutelico

Los derivados del folato sirven como donadores de unidades monocarbonadas en diferentes estados de oxidacioacuten intermedios (metil metilen metenil formil o formimino)

Las enzimas glutamato deshidrogenasa Las enzimas glutamato deshidrogenasa glutamina sintetasa y las glutamina sintetasa y las aminotransferasas(transaminasas)tienen aminotransferasas(transaminasas)tienen un rol muy importante en el metabolismo un rol muy importante en el metabolismo de aminoaacutecidos de aminoaacutecidos

TRANSAMINACIOacuteNTRANSAMINACIOacuteN Es la transferencia reversible de un grupo Es la transferencia reversible de un grupo

amino a un amino a un cetoacido catalizada por una cetoacido catalizada por una aminotransferasaaminotransferasa utilizando utilizando piridoxal fosfatopiridoxal fosfato como como cofactorcofactor

El aa se convierte en El aa se convierte en cetoaacutecido y el cetoaacutecido y el cetoaacutecido en el aminoaacutecido correspondiente cetoaacutecido en el aminoaacutecido correspondiente

Es decir el grupo amino no se elimina sino se Es decir el grupo amino no se elimina sino se transfiere a un transfiere a un cetoaacutecido para formar otro cetoaacutecido para formar otro aminoaacutecidoaminoaacutecido

Los grupos α-amino se transfieren de un Los grupos α-amino se transfieren de un aminoaacutecido a un alfa-cetoaacutecido con las enzimas aminoaacutecido a un alfa-cetoaacutecido con las enzimas transaminasas o aminotransferasas transaminasas o aminotransferasas

Suele participar el par glutamatoα-Suele participar el par glutamatoα-cetoglutarato cetoglutarato

Reacciones reversibles participan en la siacutentesis Reacciones reversibles participan en la siacutentesis y degradacioacuteny degradacioacuten

Existen transaminasas para casi todos los aminoaacutecidosTienen piridoxal 5-fosfatocomo grupo prosteacuteticoEl piridoxal fosfato deriva de la vitamina B6

El PLP se une covalentemente a la enzima a traveacutes de una base de Schiff o imina con una lisina del sitio activo

DESAMINACIOacuteNDESAMINACIOacuteN

El grupo El grupo aminoamino del del glutamatoglutamato puede ser puede ser separado por separado por desaminacion oxidativadesaminacion oxidativa catalizada por la catalizada por la glutamato glutamato deshidrogenasadeshidrogenasa utilizando utilizando NADNAD y y NADPNADP como coenzimascomo coenzimas

Se forma Se forma cetoglutaratocetoglutarato y y NHNH33

La mayoriacutea del La mayoriacutea del NHNH33 producido en el producido en el

organismo se genera por esta reaccioacutenorganismo se genera por esta reaccioacuten

La La glutamato deshidrogenasaglutamato deshidrogenasa Es una enzima alosterica activada por Es una enzima alosterica activada por

ADPADP y y GDPGDP e inhibida por e inhibida por ATPATP y y GTP GTP Cuando el nivel de Cuando el nivel de ADPADP o o GDPGDP en la en la

ceacutelula es alto se activa la enzima y la ceacutelula es alto se activa la enzima y la produccioacuten de produccioacuten de cetoglutarato cetoglutarato alimentaraacute el ciclo de Krebs y el NADH+ alimentaraacute el ciclo de Krebs y el NADH+ H a la cadena respiratoria y se generaraacute H a la cadena respiratoria y se generaraacute ATPATP

El aumento en el suero de determinadas amino El aumento en el suero de determinadas amino transferasases utilizado como marcador cliacutenico transferasases utilizado como marcador cliacutenico de dantildeo tisular de dantildeo tisular

SGOT glutamato-oxaloacetato SGOT glutamato-oxaloacetato aminotransferasa o aspartato transaminasaaminotransferasa o aspartato transaminasa

SGPT glutamato-piruvato aminotransferasa o SGPT glutamato-piruvato aminotransferasa o alanina transaminasaalanina transaminasa

Por ejemplo luego de un ataque cardiacuteaco Por ejemplo luego de un ataque cardiacuteaco aumenta en primer lugar la creatina quinasa aumenta en primer lugar la creatina quinasa luego aumenta SGOT y maacutes tarde SGPTluego aumenta SGOT y maacutes tarde SGPT

Como el par α-cetoglutaratoglutamato participa Como el par α-cetoglutaratoglutamato participa en muchas transaminaciones el glutamato es en muchas transaminaciones el glutamato es un intermediario prominente en la eliminacioacuten de un intermediario prominente en la eliminacioacuten de amonio asiacute como en viacuteas anaboacutelicas amonio asiacute como en viacuteas anaboacutelicas

El glutamato estaacute en un ldquonudordquo entre el amonio El glutamato estaacute en un ldquonudordquo entre el amonio libre y los grupos amino de los aminoaacutecidos libre y los grupos amino de los aminoaacutecidos

Dado que el nitroacutegeno del glutamato puede ser Dado que el nitroacutegeno del glutamato puede ser redistribuiacutedo por transaminacioacuten el glutamato redistribuiacutedo por transaminacioacuten el glutamato es un buen suplemento para proteiacutenas pobres es un buen suplemento para proteiacutenas pobres desde el punto de vista nutricional desde el punto de vista nutricional

Glutamato deshidrogenasautiliza Glutamato deshidrogenasautiliza

deshidrogenasautiliza NADPH incorpora amonio al glutamato para sintetizar este aminoaacutecido y otros por transaminacioacuten activada por ATP y GTPutiliza NAD+ reaccioacuten anapleroacutetica provee de un intermediario oxidable y NADH activada por ADP y GDP

GlutaminaGlutamina

La glutamina transporta amonio en la sangreEl amonio es toacutexico para el sistema nervioso central Los tejidos lo transforman en glutamina gracias a la glutamina sintetasa En el hiacutegado y en el rintildeoacuten la glutamina libera el amonioA su vez el amonio en el hiacutegado forma urea El rintildeoacuten puede excretar directamente el amonio

Glutamina sintetasaGlutamina sintetasaglutamato+ NH4++ ATP rarrglutamina+ ADP +Pi+ H+glutamato+ NH4++ ATP rarrglutamina+ ADP +Pi+ H+ Produce glutamina uno de los 20 aminoaacutecidos de Produce glutamina uno de los 20 aminoaacutecidos de

las proteiacutenaslas proteiacutenas La glutamina sirve como dador de nitroacutegeno en La glutamina sirve como dador de nitroacutegeno en

varias viacuteas biosinteacuteticas (purinas citosina)varias viacuteas biosinteacuteticas (purinas citosina) La glutamina es muy abundante en la circulacioacuten La glutamina es muy abundante en la circulacioacuten

pues sirve como una forma de transporte inocua pues sirve como una forma de transporte inocua del amoniacuteaco que es toacutexico hacia el hiacutegado y el del amoniacuteaco que es toacutexico hacia el hiacutegado y el rintildeoacutenrintildeoacuten

GlutaminasaGlutaminasa El hiacutegado y el rintildeoacuten tienen glutaminasa enzima El hiacutegado y el rintildeoacuten tienen glutaminasa enzima

mitocondrial que libera el amonio mitocondrial que libera el amonio glutamina+ H2O rarrglutamato+ NH4+glutamina+ H2O rarrglutamato+ NH4+

Destinos del amonioDestinos del amonio En el hiacutegado el amonio liberado de la En el hiacutegado el amonio liberado de la

glutamina por la glutaminasa se utiliza glutamina por la glutaminasa se utiliza para sintetizar ureapara sintetizar urea

En el rintildeoacuten la formacioacuten de amonio estaacute En el rintildeoacuten la formacioacuten de amonio estaacute relacionada con la eliminacioacuten de aacutecido relacionada con la eliminacioacuten de aacutecido (H+) puesto que el amoniacuteaco (NH3) (H+) puesto que el amoniacuteaco (NH3) liberado por la glutaminasa se protona a liberado por la glutaminasa se protona a amonio (NH4+) gracias a su pKa de 93 amonio (NH4+) gracias a su pKa de 93

La viacutea mas importante de eliminacioacuten es la La viacutea mas importante de eliminacioacuten es la siacutentesis de ureasiacutentesis de urea en hiacutegado en hiacutegado

Tambieacuten se elimina NHTambieacuten se elimina NH33 por la formacioacuten por la formacioacuten

de de glutaminaglutamina

Ciclo de la ureaCiclo de la urea 1048580104858080 del nitroacutegeno que se excreta lo 80 del nitroacutegeno que se excreta lo

hace en forma de ureahace en forma de urea 10485801048580Parte de las enzimas estaacuten en la matriz Parte de las enzimas estaacuten en la matriz

mitocondrial y parte en el citosolmitocondrial y parte en el citosol 10485801048580La arginina con la arginasa genera La arginina con la arginasa genera

urea y ornitina en el citosol Luego las urea y ornitina en el citosol Luego las siguientes enzimas regeneran la argininasiguientes enzimas regeneran la arginina

10485801048580La enzima carbamoil fosfato sintetasa I La enzima carbamoil fosfato sintetasa I mitocondrial cataliza el primer paso mitocondrial cataliza el primer paso regulado de la siacutentesis de urea regulado de la siacutentesis de urea

Destino de los esqueletos carbonadosDestino de los esqueletos carbonados Todos los tejidos tienen cierta capacidad para siacutentesis y Todos los tejidos tienen cierta capacidad para siacutentesis y

remodelacioacuten de aminoaacutecidos remodelacioacuten de aminoaacutecidos El hiacutegado es el sitio principal de metabolismo de los El hiacutegado es el sitio principal de metabolismo de los

aminoaacutecidos aminoaacutecidos En tiempos de buena suplementacioacuten dietaria el En tiempos de buena suplementacioacuten dietaria el

nitroacutegeno es eliminado viacutea transaminacioacuten desaminacioacuten nitroacutegeno es eliminado viacutea transaminacioacuten desaminacioacuten y siacutentesis de urea Los esqueletos carbonados pueden y siacutentesis de urea Los esqueletos carbonados pueden conservarse como glucoacutegeno o como aacutecidos grasos conservarse como glucoacutegeno o como aacutecidos grasos

Los aminoaacutecidos pueden ser glucogeacutenicos cetogeacutenicos Los aminoaacutecidos pueden ser glucogeacutenicos cetogeacutenicos o ambos o ambos

Los glucogeacutenicos son los que generan piruvato o Los glucogeacutenicos son los que generan piruvato o intermediarios del ciclo de Krebs como α-cetoglutarato o intermediarios del ciclo de Krebs como α-cetoglutarato o oxaloacetato oxaloacetato

Los cetogeacutenicos (Lys y Leu) generan soacutelo acetil-CoA o Los cetogeacutenicos (Lys y Leu) generan soacutelo acetil-CoA o acetoacetil-CoAacetoacetil-CoA

En periacuteodos de ayuno los esqueletos carbonados se En periacuteodos de ayuno los esqueletos carbonados se utilizan como fuente de energiacutea rindiendo COutilizan como fuente de energiacutea rindiendo CO22yHyH22OO

DESTINO DEL ESQUELETO DESTINO DEL ESQUELETO CARBONADO DE AACARBONADO DE AA

Seguacuten el destino se clasifican enSeguacuten el destino se clasifican en CetogeacutenicosCetogeacutenicos producen cuerpos producen cuerpos

cetoacutenicoscetoacutenicos GlucogeacutenicosGlucogeacutenicos producen intermediarios producen intermediarios

de la gluconeogeacutenesis (piruvato de la gluconeogeacutenesis (piruvato oxalacetato fumarato succinilCoA o oxalacetato fumarato succinilCoA o cetoglutarato)cetoglutarato)

Glucogeacutenicos y cetogeacutenicosGlucogeacutenicos y cetogeacutenicos

DERIVADOS DE DERIVADOS DE IMPORTANCIA BIOLOacuteGICAIMPORTANCIA BIOLOacuteGICA

Histamina (histidina)Histamina (histidina) Acido Acido -aminobutirico (-aminobutirico (GABAGABA) (glutamato)) (glutamato) Catecolaminas (Dopamina Noradrenalina Catecolaminas (Dopamina Noradrenalina

y Adrenalina) (tirosina)y Adrenalina) (tirosina) Hormona Tiroidea (tirosina)Hormona Tiroidea (tirosina) Melatonina (triptoacutefano)Melatonina (triptoacutefano) Serotonina (triptoacutefano)Serotonina (triptoacutefano) Creatina (Arginina glicina y metionina)Creatina (Arginina glicina y metionina)

Biosiacutentesis de los aminoaacutecidos no Biosiacutentesis de los aminoaacutecidos no esencialesesenciales

Los esqueletos carbonados de los Los esqueletos carbonados de los aminoaacutecidos no esenciales pueden aminoaacutecidos no esenciales pueden sintetizarse a partir de metabolitos sintetizarse a partir de metabolitos intermediarios derivados por ejemplo de intermediarios derivados por ejemplo de glucosa glucosa

Dos aminoaacutecidos no esenciales derivan Dos aminoaacutecidos no esenciales derivan directamente de aminoaacutecidos esenciales directamente de aminoaacutecidos esenciales ( tirosina y cisteiacutena ) cisteiacutena( tirosina y cisteiacutena ) cisteiacutena

Coenzimas importantes piridoxal fosfato Coenzimas importantes piridoxal fosfato folato y tetrahidrobiopterina folato y tetrahidrobiopterina tetrahidrobiopterina tetrahidrobiopterina

Siacutentesis de aspartatoSiacutentesis de aspartato El aspartatose sintetiza por transaminacioacuten del El aspartatose sintetiza por transaminacioacuten del

oxalacetooxalaceto

NHNH33+glutamato + oxalacetato alfa-cetoglutarato + +glutamato + oxalacetato alfa-cetoglutarato +

aspartatoaspartato

Tambieacuten se sintetiza aspartato por Tambieacuten se sintetiza aspartato por desaminacioacuten de la asparagina con la desaminacioacuten de la asparagina con la asparaginasa anaacuteloga a la glutaminasaasparaginasa anaacuteloga a la glutaminasa

asparagina + H2O rarraspartato + NH3

Siacutentesis de asparagina y glutaminaSiacutentesis de asparagina y glutamina La La asparagina sintetasaasparagina sintetasay la y la glutamina glutamina

sintetasasintetasacatalizan la produccioacuten de asparaginay catalizan la produccioacuten de asparaginay glutaminaglutamina

glutamato+ NH4++ ATP rarrglutamina+ ADP +Pi+ H+glutamato+ NH4++ ATP rarrglutamina+ ADP +Pi+ H+ aspartato + NH4++ ATP rarrasparagina+ ADP +Pi+ H+aspartato + NH4++ ATP rarrasparagina+ ADP +Pi+ H+

Siacutentesis de alaninaSiacutentesis de alaninaLa alaninase sintetiza por transaminacioacuten con la La alaninase sintetiza por transaminacioacuten con la

enzima alanina transaminasaenzima alanina transaminasa

glutamato + piruvato α-cetoglutarato + alaninaglutamato + piruvato α-cetoglutarato + alanina

La concentracioacuten de alanina en la circulacioacuten es alta maacutes La concentracioacuten de alanina en la circulacioacuten es alta maacutes baja solo que la de glutaminabaja solo que la de glutamina

CICLO DE LA GLUCOSA ndashALANINACICLO DE LA GLUCOSA ndashALANINA La La alanina transaminasa alanina transaminasa participa en el participa en el

transporte de esqueletos carbonados y transporte de esqueletos carbonados y nitroacutegeno del muacutesculo al hiacutegadonitroacutegeno del muacutesculo al hiacutegado

alanina + cetoglutarato piruvato + glutamatoalanina + cetoglutarato piruvato + glutamato Muacutesculo esqueleacutetico el piruvato de la Muacutesculo esqueleacutetico el piruvato de la

glucoacutelisis se transforma en alanina a glucoacutelisis se transforma en alanina a expensas de glutamatoexpensas de glutamato

Hiacutegado se regenera el piruvato para la Hiacutegado se regenera el piruvato para la gluconeogeacutenesis y el amonio del gluconeogeacutenesis y el amonio del glutamato puede ir al ciclo de la urea glutamato puede ir al ciclo de la urea

La glicina se sintetiza a partir de serina La La glicina se sintetiza a partir de serina La enzima utiliza tetrahidrofolato y piridoxal enzima utiliza tetrahidrofolato y piridoxal fosfatofosfato

En el hiacutegado de vertebrados la glicina tambieacuten En el hiacutegado de vertebrados la glicina tambieacuten puede sintetizarse a partir de dioacutexido de puede sintetizarse a partir de dioacutexido de carbono y amonio con la glicina sintasacarbono y amonio con la glicina sintasa

O sea que la serina y la glicina son O sea que la serina y la glicina son interconvertibles gracias a la serina interconvertibles gracias a la serina hidroximetiltransferasa que opera en los dos hidroximetiltransferasa que opera en los dos sentidos y utiliza folato (THFMTHF) y PLPsentidos y utiliza folato (THFMTHF) y PLP

La conversioacuten de serina en glicina es la entrada principal de unidades monocar bonadas al pool de folato

Aacutecido foacutelicoAacutecido foacutelico

Los derivados del folato sirven como donadores de unidades monocarbonadas en diferentes estados de oxidacioacuten intermedios (metil metilen metenil formil o formimino)

TRANSAMINACIOacuteNTRANSAMINACIOacuteN Es la transferencia reversible de un grupo Es la transferencia reversible de un grupo

amino a un amino a un cetoacido catalizada por una cetoacido catalizada por una aminotransferasaaminotransferasa utilizando utilizando piridoxal fosfatopiridoxal fosfato como como cofactorcofactor

El aa se convierte en El aa se convierte en cetoaacutecido y el cetoaacutecido y el cetoaacutecido en el aminoaacutecido correspondiente cetoaacutecido en el aminoaacutecido correspondiente

Es decir el grupo amino no se elimina sino se Es decir el grupo amino no se elimina sino se transfiere a un transfiere a un cetoaacutecido para formar otro cetoaacutecido para formar otro aminoaacutecidoaminoaacutecido

Los grupos α-amino se transfieren de un Los grupos α-amino se transfieren de un aminoaacutecido a un alfa-cetoaacutecido con las enzimas aminoaacutecido a un alfa-cetoaacutecido con las enzimas transaminasas o aminotransferasas transaminasas o aminotransferasas

Suele participar el par glutamatoα-Suele participar el par glutamatoα-cetoglutarato cetoglutarato

Reacciones reversibles participan en la siacutentesis Reacciones reversibles participan en la siacutentesis y degradacioacuteny degradacioacuten

Existen transaminasas para casi todos los aminoaacutecidosTienen piridoxal 5-fosfatocomo grupo prosteacuteticoEl piridoxal fosfato deriva de la vitamina B6

El PLP se une covalentemente a la enzima a traveacutes de una base de Schiff o imina con una lisina del sitio activo

DESAMINACIOacuteNDESAMINACIOacuteN

El grupo El grupo aminoamino del del glutamatoglutamato puede ser puede ser separado por separado por desaminacion oxidativadesaminacion oxidativa catalizada por la catalizada por la glutamato glutamato deshidrogenasadeshidrogenasa utilizando utilizando NADNAD y y NADPNADP como coenzimascomo coenzimas

Se forma Se forma cetoglutaratocetoglutarato y y NHNH33

La mayoriacutea del La mayoriacutea del NHNH33 producido en el producido en el

organismo se genera por esta reaccioacutenorganismo se genera por esta reaccioacuten

La La glutamato deshidrogenasaglutamato deshidrogenasa Es una enzima alosterica activada por Es una enzima alosterica activada por

ADPADP y y GDPGDP e inhibida por e inhibida por ATPATP y y GTP GTP Cuando el nivel de Cuando el nivel de ADPADP o o GDPGDP en la en la

ceacutelula es alto se activa la enzima y la ceacutelula es alto se activa la enzima y la produccioacuten de produccioacuten de cetoglutarato cetoglutarato alimentaraacute el ciclo de Krebs y el NADH+ alimentaraacute el ciclo de Krebs y el NADH+ H a la cadena respiratoria y se generaraacute H a la cadena respiratoria y se generaraacute ATPATP

El aumento en el suero de determinadas amino El aumento en el suero de determinadas amino transferasases utilizado como marcador cliacutenico transferasases utilizado como marcador cliacutenico de dantildeo tisular de dantildeo tisular

SGOT glutamato-oxaloacetato SGOT glutamato-oxaloacetato aminotransferasa o aspartato transaminasaaminotransferasa o aspartato transaminasa

SGPT glutamato-piruvato aminotransferasa o SGPT glutamato-piruvato aminotransferasa o alanina transaminasaalanina transaminasa

Por ejemplo luego de un ataque cardiacuteaco Por ejemplo luego de un ataque cardiacuteaco aumenta en primer lugar la creatina quinasa aumenta en primer lugar la creatina quinasa luego aumenta SGOT y maacutes tarde SGPTluego aumenta SGOT y maacutes tarde SGPT

Como el par α-cetoglutaratoglutamato participa Como el par α-cetoglutaratoglutamato participa en muchas transaminaciones el glutamato es en muchas transaminaciones el glutamato es un intermediario prominente en la eliminacioacuten de un intermediario prominente en la eliminacioacuten de amonio asiacute como en viacuteas anaboacutelicas amonio asiacute como en viacuteas anaboacutelicas

El glutamato estaacute en un ldquonudordquo entre el amonio El glutamato estaacute en un ldquonudordquo entre el amonio libre y los grupos amino de los aminoaacutecidos libre y los grupos amino de los aminoaacutecidos

Dado que el nitroacutegeno del glutamato puede ser Dado que el nitroacutegeno del glutamato puede ser redistribuiacutedo por transaminacioacuten el glutamato redistribuiacutedo por transaminacioacuten el glutamato es un buen suplemento para proteiacutenas pobres es un buen suplemento para proteiacutenas pobres desde el punto de vista nutricional desde el punto de vista nutricional

Glutamato deshidrogenasautiliza Glutamato deshidrogenasautiliza

deshidrogenasautiliza NADPH incorpora amonio al glutamato para sintetizar este aminoaacutecido y otros por transaminacioacuten activada por ATP y GTPutiliza NAD+ reaccioacuten anapleroacutetica provee de un intermediario oxidable y NADH activada por ADP y GDP

GlutaminaGlutamina

La glutamina transporta amonio en la sangreEl amonio es toacutexico para el sistema nervioso central Los tejidos lo transforman en glutamina gracias a la glutamina sintetasa En el hiacutegado y en el rintildeoacuten la glutamina libera el amonioA su vez el amonio en el hiacutegado forma urea El rintildeoacuten puede excretar directamente el amonio

Glutamina sintetasaGlutamina sintetasaglutamato+ NH4++ ATP rarrglutamina+ ADP +Pi+ H+glutamato+ NH4++ ATP rarrglutamina+ ADP +Pi+ H+ Produce glutamina uno de los 20 aminoaacutecidos de Produce glutamina uno de los 20 aminoaacutecidos de

las proteiacutenaslas proteiacutenas La glutamina sirve como dador de nitroacutegeno en La glutamina sirve como dador de nitroacutegeno en

varias viacuteas biosinteacuteticas (purinas citosina)varias viacuteas biosinteacuteticas (purinas citosina) La glutamina es muy abundante en la circulacioacuten La glutamina es muy abundante en la circulacioacuten

pues sirve como una forma de transporte inocua pues sirve como una forma de transporte inocua del amoniacuteaco que es toacutexico hacia el hiacutegado y el del amoniacuteaco que es toacutexico hacia el hiacutegado y el rintildeoacutenrintildeoacuten

GlutaminasaGlutaminasa El hiacutegado y el rintildeoacuten tienen glutaminasa enzima El hiacutegado y el rintildeoacuten tienen glutaminasa enzima

mitocondrial que libera el amonio mitocondrial que libera el amonio glutamina+ H2O rarrglutamato+ NH4+glutamina+ H2O rarrglutamato+ NH4+

Destinos del amonioDestinos del amonio En el hiacutegado el amonio liberado de la En el hiacutegado el amonio liberado de la

glutamina por la glutaminasa se utiliza glutamina por la glutaminasa se utiliza para sintetizar ureapara sintetizar urea

En el rintildeoacuten la formacioacuten de amonio estaacute En el rintildeoacuten la formacioacuten de amonio estaacute relacionada con la eliminacioacuten de aacutecido relacionada con la eliminacioacuten de aacutecido (H+) puesto que el amoniacuteaco (NH3) (H+) puesto que el amoniacuteaco (NH3) liberado por la glutaminasa se protona a liberado por la glutaminasa se protona a amonio (NH4+) gracias a su pKa de 93 amonio (NH4+) gracias a su pKa de 93

La viacutea mas importante de eliminacioacuten es la La viacutea mas importante de eliminacioacuten es la siacutentesis de ureasiacutentesis de urea en hiacutegado en hiacutegado

Tambieacuten se elimina NHTambieacuten se elimina NH33 por la formacioacuten por la formacioacuten

de de glutaminaglutamina

Ciclo de la ureaCiclo de la urea 1048580104858080 del nitroacutegeno que se excreta lo 80 del nitroacutegeno que se excreta lo

hace en forma de ureahace en forma de urea 10485801048580Parte de las enzimas estaacuten en la matriz Parte de las enzimas estaacuten en la matriz

mitocondrial y parte en el citosolmitocondrial y parte en el citosol 10485801048580La arginina con la arginasa genera La arginina con la arginasa genera

urea y ornitina en el citosol Luego las urea y ornitina en el citosol Luego las siguientes enzimas regeneran la argininasiguientes enzimas regeneran la arginina

10485801048580La enzima carbamoil fosfato sintetasa I La enzima carbamoil fosfato sintetasa I mitocondrial cataliza el primer paso mitocondrial cataliza el primer paso regulado de la siacutentesis de urea regulado de la siacutentesis de urea

Destino de los esqueletos carbonadosDestino de los esqueletos carbonados Todos los tejidos tienen cierta capacidad para siacutentesis y Todos los tejidos tienen cierta capacidad para siacutentesis y

remodelacioacuten de aminoaacutecidos remodelacioacuten de aminoaacutecidos El hiacutegado es el sitio principal de metabolismo de los El hiacutegado es el sitio principal de metabolismo de los

aminoaacutecidos aminoaacutecidos En tiempos de buena suplementacioacuten dietaria el En tiempos de buena suplementacioacuten dietaria el

nitroacutegeno es eliminado viacutea transaminacioacuten desaminacioacuten nitroacutegeno es eliminado viacutea transaminacioacuten desaminacioacuten y siacutentesis de urea Los esqueletos carbonados pueden y siacutentesis de urea Los esqueletos carbonados pueden conservarse como glucoacutegeno o como aacutecidos grasos conservarse como glucoacutegeno o como aacutecidos grasos

Los aminoaacutecidos pueden ser glucogeacutenicos cetogeacutenicos Los aminoaacutecidos pueden ser glucogeacutenicos cetogeacutenicos o ambos o ambos

Los glucogeacutenicos son los que generan piruvato o Los glucogeacutenicos son los que generan piruvato o intermediarios del ciclo de Krebs como α-cetoglutarato o intermediarios del ciclo de Krebs como α-cetoglutarato o oxaloacetato oxaloacetato

Los cetogeacutenicos (Lys y Leu) generan soacutelo acetil-CoA o Los cetogeacutenicos (Lys y Leu) generan soacutelo acetil-CoA o acetoacetil-CoAacetoacetil-CoA

En periacuteodos de ayuno los esqueletos carbonados se En periacuteodos de ayuno los esqueletos carbonados se utilizan como fuente de energiacutea rindiendo COutilizan como fuente de energiacutea rindiendo CO22yHyH22OO

DESTINO DEL ESQUELETO DESTINO DEL ESQUELETO CARBONADO DE AACARBONADO DE AA

Seguacuten el destino se clasifican enSeguacuten el destino se clasifican en CetogeacutenicosCetogeacutenicos producen cuerpos producen cuerpos

cetoacutenicoscetoacutenicos GlucogeacutenicosGlucogeacutenicos producen intermediarios producen intermediarios

de la gluconeogeacutenesis (piruvato de la gluconeogeacutenesis (piruvato oxalacetato fumarato succinilCoA o oxalacetato fumarato succinilCoA o cetoglutarato)cetoglutarato)

Glucogeacutenicos y cetogeacutenicosGlucogeacutenicos y cetogeacutenicos

DERIVADOS DE DERIVADOS DE IMPORTANCIA BIOLOacuteGICAIMPORTANCIA BIOLOacuteGICA

Histamina (histidina)Histamina (histidina) Acido Acido -aminobutirico (-aminobutirico (GABAGABA) (glutamato)) (glutamato) Catecolaminas (Dopamina Noradrenalina Catecolaminas (Dopamina Noradrenalina

y Adrenalina) (tirosina)y Adrenalina) (tirosina) Hormona Tiroidea (tirosina)Hormona Tiroidea (tirosina) Melatonina (triptoacutefano)Melatonina (triptoacutefano) Serotonina (triptoacutefano)Serotonina (triptoacutefano) Creatina (Arginina glicina y metionina)Creatina (Arginina glicina y metionina)

Biosiacutentesis de los aminoaacutecidos no Biosiacutentesis de los aminoaacutecidos no esencialesesenciales

Los esqueletos carbonados de los Los esqueletos carbonados de los aminoaacutecidos no esenciales pueden aminoaacutecidos no esenciales pueden sintetizarse a partir de metabolitos sintetizarse a partir de metabolitos intermediarios derivados por ejemplo de intermediarios derivados por ejemplo de glucosa glucosa

Dos aminoaacutecidos no esenciales derivan Dos aminoaacutecidos no esenciales derivan directamente de aminoaacutecidos esenciales directamente de aminoaacutecidos esenciales ( tirosina y cisteiacutena ) cisteiacutena( tirosina y cisteiacutena ) cisteiacutena

Coenzimas importantes piridoxal fosfato Coenzimas importantes piridoxal fosfato folato y tetrahidrobiopterina folato y tetrahidrobiopterina tetrahidrobiopterina tetrahidrobiopterina

Siacutentesis de aspartatoSiacutentesis de aspartato El aspartatose sintetiza por transaminacioacuten del El aspartatose sintetiza por transaminacioacuten del

oxalacetooxalaceto

NHNH33+glutamato + oxalacetato alfa-cetoglutarato + +glutamato + oxalacetato alfa-cetoglutarato +

aspartatoaspartato

Tambieacuten se sintetiza aspartato por Tambieacuten se sintetiza aspartato por desaminacioacuten de la asparagina con la desaminacioacuten de la asparagina con la asparaginasa anaacuteloga a la glutaminasaasparaginasa anaacuteloga a la glutaminasa

asparagina + H2O rarraspartato + NH3

Siacutentesis de asparagina y glutaminaSiacutentesis de asparagina y glutamina La La asparagina sintetasaasparagina sintetasay la y la glutamina glutamina

sintetasasintetasacatalizan la produccioacuten de asparaginay catalizan la produccioacuten de asparaginay glutaminaglutamina

glutamato+ NH4++ ATP rarrglutamina+ ADP +Pi+ H+glutamato+ NH4++ ATP rarrglutamina+ ADP +Pi+ H+ aspartato + NH4++ ATP rarrasparagina+ ADP +Pi+ H+aspartato + NH4++ ATP rarrasparagina+ ADP +Pi+ H+

Siacutentesis de alaninaSiacutentesis de alaninaLa alaninase sintetiza por transaminacioacuten con la La alaninase sintetiza por transaminacioacuten con la

enzima alanina transaminasaenzima alanina transaminasa

glutamato + piruvato α-cetoglutarato + alaninaglutamato + piruvato α-cetoglutarato + alanina

La concentracioacuten de alanina en la circulacioacuten es alta maacutes La concentracioacuten de alanina en la circulacioacuten es alta maacutes baja solo que la de glutaminabaja solo que la de glutamina

CICLO DE LA GLUCOSA ndashALANINACICLO DE LA GLUCOSA ndashALANINA La La alanina transaminasa alanina transaminasa participa en el participa en el

transporte de esqueletos carbonados y transporte de esqueletos carbonados y nitroacutegeno del muacutesculo al hiacutegadonitroacutegeno del muacutesculo al hiacutegado

alanina + cetoglutarato piruvato + glutamatoalanina + cetoglutarato piruvato + glutamato Muacutesculo esqueleacutetico el piruvato de la Muacutesculo esqueleacutetico el piruvato de la

glucoacutelisis se transforma en alanina a glucoacutelisis se transforma en alanina a expensas de glutamatoexpensas de glutamato

Hiacutegado se regenera el piruvato para la Hiacutegado se regenera el piruvato para la gluconeogeacutenesis y el amonio del gluconeogeacutenesis y el amonio del glutamato puede ir al ciclo de la urea glutamato puede ir al ciclo de la urea

La glicina se sintetiza a partir de serina La La glicina se sintetiza a partir de serina La enzima utiliza tetrahidrofolato y piridoxal enzima utiliza tetrahidrofolato y piridoxal fosfatofosfato

En el hiacutegado de vertebrados la glicina tambieacuten En el hiacutegado de vertebrados la glicina tambieacuten puede sintetizarse a partir de dioacutexido de puede sintetizarse a partir de dioacutexido de carbono y amonio con la glicina sintasacarbono y amonio con la glicina sintasa

O sea que la serina y la glicina son O sea que la serina y la glicina son interconvertibles gracias a la serina interconvertibles gracias a la serina hidroximetiltransferasa que opera en los dos hidroximetiltransferasa que opera en los dos sentidos y utiliza folato (THFMTHF) y PLPsentidos y utiliza folato (THFMTHF) y PLP

La conversioacuten de serina en glicina es la entrada principal de unidades monocar bonadas al pool de folato

Aacutecido foacutelicoAacutecido foacutelico

Los derivados del folato sirven como donadores de unidades monocarbonadas en diferentes estados de oxidacioacuten intermedios (metil metilen metenil formil o formimino)

Los grupos α-amino se transfieren de un Los grupos α-amino se transfieren de un aminoaacutecido a un alfa-cetoaacutecido con las enzimas aminoaacutecido a un alfa-cetoaacutecido con las enzimas transaminasas o aminotransferasas transaminasas o aminotransferasas

Suele participar el par glutamatoα-Suele participar el par glutamatoα-cetoglutarato cetoglutarato

Reacciones reversibles participan en la siacutentesis Reacciones reversibles participan en la siacutentesis y degradacioacuteny degradacioacuten

Existen transaminasas para casi todos los aminoaacutecidosTienen piridoxal 5-fosfatocomo grupo prosteacuteticoEl piridoxal fosfato deriva de la vitamina B6

El PLP se une covalentemente a la enzima a traveacutes de una base de Schiff o imina con una lisina del sitio activo

DESAMINACIOacuteNDESAMINACIOacuteN

El grupo El grupo aminoamino del del glutamatoglutamato puede ser puede ser separado por separado por desaminacion oxidativadesaminacion oxidativa catalizada por la catalizada por la glutamato glutamato deshidrogenasadeshidrogenasa utilizando utilizando NADNAD y y NADPNADP como coenzimascomo coenzimas

Se forma Se forma cetoglutaratocetoglutarato y y NHNH33

La mayoriacutea del La mayoriacutea del NHNH33 producido en el producido en el

organismo se genera por esta reaccioacutenorganismo se genera por esta reaccioacuten

La La glutamato deshidrogenasaglutamato deshidrogenasa Es una enzima alosterica activada por Es una enzima alosterica activada por

ADPADP y y GDPGDP e inhibida por e inhibida por ATPATP y y GTP GTP Cuando el nivel de Cuando el nivel de ADPADP o o GDPGDP en la en la

ceacutelula es alto se activa la enzima y la ceacutelula es alto se activa la enzima y la produccioacuten de produccioacuten de cetoglutarato cetoglutarato alimentaraacute el ciclo de Krebs y el NADH+ alimentaraacute el ciclo de Krebs y el NADH+ H a la cadena respiratoria y se generaraacute H a la cadena respiratoria y se generaraacute ATPATP

El aumento en el suero de determinadas amino El aumento en el suero de determinadas amino transferasases utilizado como marcador cliacutenico transferasases utilizado como marcador cliacutenico de dantildeo tisular de dantildeo tisular

SGOT glutamato-oxaloacetato SGOT glutamato-oxaloacetato aminotransferasa o aspartato transaminasaaminotransferasa o aspartato transaminasa

SGPT glutamato-piruvato aminotransferasa o SGPT glutamato-piruvato aminotransferasa o alanina transaminasaalanina transaminasa

Por ejemplo luego de un ataque cardiacuteaco Por ejemplo luego de un ataque cardiacuteaco aumenta en primer lugar la creatina quinasa aumenta en primer lugar la creatina quinasa luego aumenta SGOT y maacutes tarde SGPTluego aumenta SGOT y maacutes tarde SGPT

Como el par α-cetoglutaratoglutamato participa Como el par α-cetoglutaratoglutamato participa en muchas transaminaciones el glutamato es en muchas transaminaciones el glutamato es un intermediario prominente en la eliminacioacuten de un intermediario prominente en la eliminacioacuten de amonio asiacute como en viacuteas anaboacutelicas amonio asiacute como en viacuteas anaboacutelicas

El glutamato estaacute en un ldquonudordquo entre el amonio El glutamato estaacute en un ldquonudordquo entre el amonio libre y los grupos amino de los aminoaacutecidos libre y los grupos amino de los aminoaacutecidos

Dado que el nitroacutegeno del glutamato puede ser Dado que el nitroacutegeno del glutamato puede ser redistribuiacutedo por transaminacioacuten el glutamato redistribuiacutedo por transaminacioacuten el glutamato es un buen suplemento para proteiacutenas pobres es un buen suplemento para proteiacutenas pobres desde el punto de vista nutricional desde el punto de vista nutricional

Glutamato deshidrogenasautiliza Glutamato deshidrogenasautiliza

deshidrogenasautiliza NADPH incorpora amonio al glutamato para sintetizar este aminoaacutecido y otros por transaminacioacuten activada por ATP y GTPutiliza NAD+ reaccioacuten anapleroacutetica provee de un intermediario oxidable y NADH activada por ADP y GDP

GlutaminaGlutamina

La glutamina transporta amonio en la sangreEl amonio es toacutexico para el sistema nervioso central Los tejidos lo transforman en glutamina gracias a la glutamina sintetasa En el hiacutegado y en el rintildeoacuten la glutamina libera el amonioA su vez el amonio en el hiacutegado forma urea El rintildeoacuten puede excretar directamente el amonio

Glutamina sintetasaGlutamina sintetasaglutamato+ NH4++ ATP rarrglutamina+ ADP +Pi+ H+glutamato+ NH4++ ATP rarrglutamina+ ADP +Pi+ H+ Produce glutamina uno de los 20 aminoaacutecidos de Produce glutamina uno de los 20 aminoaacutecidos de

las proteiacutenaslas proteiacutenas La glutamina sirve como dador de nitroacutegeno en La glutamina sirve como dador de nitroacutegeno en

varias viacuteas biosinteacuteticas (purinas citosina)varias viacuteas biosinteacuteticas (purinas citosina) La glutamina es muy abundante en la circulacioacuten La glutamina es muy abundante en la circulacioacuten

pues sirve como una forma de transporte inocua pues sirve como una forma de transporte inocua del amoniacuteaco que es toacutexico hacia el hiacutegado y el del amoniacuteaco que es toacutexico hacia el hiacutegado y el rintildeoacutenrintildeoacuten

GlutaminasaGlutaminasa El hiacutegado y el rintildeoacuten tienen glutaminasa enzima El hiacutegado y el rintildeoacuten tienen glutaminasa enzima

mitocondrial que libera el amonio mitocondrial que libera el amonio glutamina+ H2O rarrglutamato+ NH4+glutamina+ H2O rarrglutamato+ NH4+

Destinos del amonioDestinos del amonio En el hiacutegado el amonio liberado de la En el hiacutegado el amonio liberado de la

glutamina por la glutaminasa se utiliza glutamina por la glutaminasa se utiliza para sintetizar ureapara sintetizar urea

En el rintildeoacuten la formacioacuten de amonio estaacute En el rintildeoacuten la formacioacuten de amonio estaacute relacionada con la eliminacioacuten de aacutecido relacionada con la eliminacioacuten de aacutecido (H+) puesto que el amoniacuteaco (NH3) (H+) puesto que el amoniacuteaco (NH3) liberado por la glutaminasa se protona a liberado por la glutaminasa se protona a amonio (NH4+) gracias a su pKa de 93 amonio (NH4+) gracias a su pKa de 93

La viacutea mas importante de eliminacioacuten es la La viacutea mas importante de eliminacioacuten es la siacutentesis de ureasiacutentesis de urea en hiacutegado en hiacutegado

Tambieacuten se elimina NHTambieacuten se elimina NH33 por la formacioacuten por la formacioacuten

de de glutaminaglutamina

Ciclo de la ureaCiclo de la urea 1048580104858080 del nitroacutegeno que se excreta lo 80 del nitroacutegeno que se excreta lo

hace en forma de ureahace en forma de urea 10485801048580Parte de las enzimas estaacuten en la matriz Parte de las enzimas estaacuten en la matriz

mitocondrial y parte en el citosolmitocondrial y parte en el citosol 10485801048580La arginina con la arginasa genera La arginina con la arginasa genera

urea y ornitina en el citosol Luego las urea y ornitina en el citosol Luego las siguientes enzimas regeneran la argininasiguientes enzimas regeneran la arginina

10485801048580La enzima carbamoil fosfato sintetasa I La enzima carbamoil fosfato sintetasa I mitocondrial cataliza el primer paso mitocondrial cataliza el primer paso regulado de la siacutentesis de urea regulado de la siacutentesis de urea

Destino de los esqueletos carbonadosDestino de los esqueletos carbonados Todos los tejidos tienen cierta capacidad para siacutentesis y Todos los tejidos tienen cierta capacidad para siacutentesis y

remodelacioacuten de aminoaacutecidos remodelacioacuten de aminoaacutecidos El hiacutegado es el sitio principal de metabolismo de los El hiacutegado es el sitio principal de metabolismo de los

aminoaacutecidos aminoaacutecidos En tiempos de buena suplementacioacuten dietaria el En tiempos de buena suplementacioacuten dietaria el

nitroacutegeno es eliminado viacutea transaminacioacuten desaminacioacuten nitroacutegeno es eliminado viacutea transaminacioacuten desaminacioacuten y siacutentesis de urea Los esqueletos carbonados pueden y siacutentesis de urea Los esqueletos carbonados pueden conservarse como glucoacutegeno o como aacutecidos grasos conservarse como glucoacutegeno o como aacutecidos grasos

Los aminoaacutecidos pueden ser glucogeacutenicos cetogeacutenicos Los aminoaacutecidos pueden ser glucogeacutenicos cetogeacutenicos o ambos o ambos

Los glucogeacutenicos son los que generan piruvato o Los glucogeacutenicos son los que generan piruvato o intermediarios del ciclo de Krebs como α-cetoglutarato o intermediarios del ciclo de Krebs como α-cetoglutarato o oxaloacetato oxaloacetato

Los cetogeacutenicos (Lys y Leu) generan soacutelo acetil-CoA o Los cetogeacutenicos (Lys y Leu) generan soacutelo acetil-CoA o acetoacetil-CoAacetoacetil-CoA

En periacuteodos de ayuno los esqueletos carbonados se En periacuteodos de ayuno los esqueletos carbonados se utilizan como fuente de energiacutea rindiendo COutilizan como fuente de energiacutea rindiendo CO22yHyH22OO

DESTINO DEL ESQUELETO DESTINO DEL ESQUELETO CARBONADO DE AACARBONADO DE AA

Seguacuten el destino se clasifican enSeguacuten el destino se clasifican en CetogeacutenicosCetogeacutenicos producen cuerpos producen cuerpos

cetoacutenicoscetoacutenicos GlucogeacutenicosGlucogeacutenicos producen intermediarios producen intermediarios

de la gluconeogeacutenesis (piruvato de la gluconeogeacutenesis (piruvato oxalacetato fumarato succinilCoA o oxalacetato fumarato succinilCoA o cetoglutarato)cetoglutarato)

Glucogeacutenicos y cetogeacutenicosGlucogeacutenicos y cetogeacutenicos

DERIVADOS DE DERIVADOS DE IMPORTANCIA BIOLOacuteGICAIMPORTANCIA BIOLOacuteGICA

Histamina (histidina)Histamina (histidina) Acido Acido -aminobutirico (-aminobutirico (GABAGABA) (glutamato)) (glutamato) Catecolaminas (Dopamina Noradrenalina Catecolaminas (Dopamina Noradrenalina

y Adrenalina) (tirosina)y Adrenalina) (tirosina) Hormona Tiroidea (tirosina)Hormona Tiroidea (tirosina) Melatonina (triptoacutefano)Melatonina (triptoacutefano) Serotonina (triptoacutefano)Serotonina (triptoacutefano) Creatina (Arginina glicina y metionina)Creatina (Arginina glicina y metionina)

Biosiacutentesis de los aminoaacutecidos no Biosiacutentesis de los aminoaacutecidos no esencialesesenciales

Los esqueletos carbonados de los Los esqueletos carbonados de los aminoaacutecidos no esenciales pueden aminoaacutecidos no esenciales pueden sintetizarse a partir de metabolitos sintetizarse a partir de metabolitos intermediarios derivados por ejemplo de intermediarios derivados por ejemplo de glucosa glucosa

Dos aminoaacutecidos no esenciales derivan Dos aminoaacutecidos no esenciales derivan directamente de aminoaacutecidos esenciales directamente de aminoaacutecidos esenciales ( tirosina y cisteiacutena ) cisteiacutena( tirosina y cisteiacutena ) cisteiacutena

Coenzimas importantes piridoxal fosfato Coenzimas importantes piridoxal fosfato folato y tetrahidrobiopterina folato y tetrahidrobiopterina tetrahidrobiopterina tetrahidrobiopterina

Siacutentesis de aspartatoSiacutentesis de aspartato El aspartatose sintetiza por transaminacioacuten del El aspartatose sintetiza por transaminacioacuten del

oxalacetooxalaceto

NHNH33+glutamato + oxalacetato alfa-cetoglutarato + +glutamato + oxalacetato alfa-cetoglutarato +

aspartatoaspartato

Tambieacuten se sintetiza aspartato por Tambieacuten se sintetiza aspartato por desaminacioacuten de la asparagina con la desaminacioacuten de la asparagina con la asparaginasa anaacuteloga a la glutaminasaasparaginasa anaacuteloga a la glutaminasa

asparagina + H2O rarraspartato + NH3

Siacutentesis de asparagina y glutaminaSiacutentesis de asparagina y glutamina La La asparagina sintetasaasparagina sintetasay la y la glutamina glutamina

sintetasasintetasacatalizan la produccioacuten de asparaginay catalizan la produccioacuten de asparaginay glutaminaglutamina

glutamato+ NH4++ ATP rarrglutamina+ ADP +Pi+ H+glutamato+ NH4++ ATP rarrglutamina+ ADP +Pi+ H+ aspartato + NH4++ ATP rarrasparagina+ ADP +Pi+ H+aspartato + NH4++ ATP rarrasparagina+ ADP +Pi+ H+

Siacutentesis de alaninaSiacutentesis de alaninaLa alaninase sintetiza por transaminacioacuten con la La alaninase sintetiza por transaminacioacuten con la

enzima alanina transaminasaenzima alanina transaminasa

glutamato + piruvato α-cetoglutarato + alaninaglutamato + piruvato α-cetoglutarato + alanina

La concentracioacuten de alanina en la circulacioacuten es alta maacutes La concentracioacuten de alanina en la circulacioacuten es alta maacutes baja solo que la de glutaminabaja solo que la de glutamina

CICLO DE LA GLUCOSA ndashALANINACICLO DE LA GLUCOSA ndashALANINA La La alanina transaminasa alanina transaminasa participa en el participa en el

transporte de esqueletos carbonados y transporte de esqueletos carbonados y nitroacutegeno del muacutesculo al hiacutegadonitroacutegeno del muacutesculo al hiacutegado

alanina + cetoglutarato piruvato + glutamatoalanina + cetoglutarato piruvato + glutamato Muacutesculo esqueleacutetico el piruvato de la Muacutesculo esqueleacutetico el piruvato de la

glucoacutelisis se transforma en alanina a glucoacutelisis se transforma en alanina a expensas de glutamatoexpensas de glutamato

Hiacutegado se regenera el piruvato para la Hiacutegado se regenera el piruvato para la gluconeogeacutenesis y el amonio del gluconeogeacutenesis y el amonio del glutamato puede ir al ciclo de la urea glutamato puede ir al ciclo de la urea

La glicina se sintetiza a partir de serina La La glicina se sintetiza a partir de serina La enzima utiliza tetrahidrofolato y piridoxal enzima utiliza tetrahidrofolato y piridoxal fosfatofosfato

En el hiacutegado de vertebrados la glicina tambieacuten En el hiacutegado de vertebrados la glicina tambieacuten puede sintetizarse a partir de dioacutexido de puede sintetizarse a partir de dioacutexido de carbono y amonio con la glicina sintasacarbono y amonio con la glicina sintasa

O sea que la serina y la glicina son O sea que la serina y la glicina son interconvertibles gracias a la serina interconvertibles gracias a la serina hidroximetiltransferasa que opera en los dos hidroximetiltransferasa que opera en los dos sentidos y utiliza folato (THFMTHF) y PLPsentidos y utiliza folato (THFMTHF) y PLP

La conversioacuten de serina en glicina es la entrada principal de unidades monocar bonadas al pool de folato

Aacutecido foacutelicoAacutecido foacutelico

Los derivados del folato sirven como donadores de unidades monocarbonadas en diferentes estados de oxidacioacuten intermedios (metil metilen metenil formil o formimino)

Existen transaminasas para casi todos los aminoaacutecidosTienen piridoxal 5-fosfatocomo grupo prosteacuteticoEl piridoxal fosfato deriva de la vitamina B6

El PLP se une covalentemente a la enzima a traveacutes de una base de Schiff o imina con una lisina del sitio activo

DESAMINACIOacuteNDESAMINACIOacuteN

El grupo El grupo aminoamino del del glutamatoglutamato puede ser puede ser separado por separado por desaminacion oxidativadesaminacion oxidativa catalizada por la catalizada por la glutamato glutamato deshidrogenasadeshidrogenasa utilizando utilizando NADNAD y y NADPNADP como coenzimascomo coenzimas

Se forma Se forma cetoglutaratocetoglutarato y y NHNH33

La mayoriacutea del La mayoriacutea del NHNH33 producido en el producido en el

organismo se genera por esta reaccioacutenorganismo se genera por esta reaccioacuten

La La glutamato deshidrogenasaglutamato deshidrogenasa Es una enzima alosterica activada por Es una enzima alosterica activada por

ADPADP y y GDPGDP e inhibida por e inhibida por ATPATP y y GTP GTP Cuando el nivel de Cuando el nivel de ADPADP o o GDPGDP en la en la

ceacutelula es alto se activa la enzima y la ceacutelula es alto se activa la enzima y la produccioacuten de produccioacuten de cetoglutarato cetoglutarato alimentaraacute el ciclo de Krebs y el NADH+ alimentaraacute el ciclo de Krebs y el NADH+ H a la cadena respiratoria y se generaraacute H a la cadena respiratoria y se generaraacute ATPATP

El aumento en el suero de determinadas amino El aumento en el suero de determinadas amino transferasases utilizado como marcador cliacutenico transferasases utilizado como marcador cliacutenico de dantildeo tisular de dantildeo tisular

SGOT glutamato-oxaloacetato SGOT glutamato-oxaloacetato aminotransferasa o aspartato transaminasaaminotransferasa o aspartato transaminasa

SGPT glutamato-piruvato aminotransferasa o SGPT glutamato-piruvato aminotransferasa o alanina transaminasaalanina transaminasa

Por ejemplo luego de un ataque cardiacuteaco Por ejemplo luego de un ataque cardiacuteaco aumenta en primer lugar la creatina quinasa aumenta en primer lugar la creatina quinasa luego aumenta SGOT y maacutes tarde SGPTluego aumenta SGOT y maacutes tarde SGPT

Como el par α-cetoglutaratoglutamato participa Como el par α-cetoglutaratoglutamato participa en muchas transaminaciones el glutamato es en muchas transaminaciones el glutamato es un intermediario prominente en la eliminacioacuten de un intermediario prominente en la eliminacioacuten de amonio asiacute como en viacuteas anaboacutelicas amonio asiacute como en viacuteas anaboacutelicas

El glutamato estaacute en un ldquonudordquo entre el amonio El glutamato estaacute en un ldquonudordquo entre el amonio libre y los grupos amino de los aminoaacutecidos libre y los grupos amino de los aminoaacutecidos

Dado que el nitroacutegeno del glutamato puede ser Dado que el nitroacutegeno del glutamato puede ser redistribuiacutedo por transaminacioacuten el glutamato redistribuiacutedo por transaminacioacuten el glutamato es un buen suplemento para proteiacutenas pobres es un buen suplemento para proteiacutenas pobres desde el punto de vista nutricional desde el punto de vista nutricional

Glutamato deshidrogenasautiliza Glutamato deshidrogenasautiliza

deshidrogenasautiliza NADPH incorpora amonio al glutamato para sintetizar este aminoaacutecido y otros por transaminacioacuten activada por ATP y GTPutiliza NAD+ reaccioacuten anapleroacutetica provee de un intermediario oxidable y NADH activada por ADP y GDP

GlutaminaGlutamina

La glutamina transporta amonio en la sangreEl amonio es toacutexico para el sistema nervioso central Los tejidos lo transforman en glutamina gracias a la glutamina sintetasa En el hiacutegado y en el rintildeoacuten la glutamina libera el amonioA su vez el amonio en el hiacutegado forma urea El rintildeoacuten puede excretar directamente el amonio

Glutamina sintetasaGlutamina sintetasaglutamato+ NH4++ ATP rarrglutamina+ ADP +Pi+ H+glutamato+ NH4++ ATP rarrglutamina+ ADP +Pi+ H+ Produce glutamina uno de los 20 aminoaacutecidos de Produce glutamina uno de los 20 aminoaacutecidos de

las proteiacutenaslas proteiacutenas La glutamina sirve como dador de nitroacutegeno en La glutamina sirve como dador de nitroacutegeno en

varias viacuteas biosinteacuteticas (purinas citosina)varias viacuteas biosinteacuteticas (purinas citosina) La glutamina es muy abundante en la circulacioacuten La glutamina es muy abundante en la circulacioacuten

pues sirve como una forma de transporte inocua pues sirve como una forma de transporte inocua del amoniacuteaco que es toacutexico hacia el hiacutegado y el del amoniacuteaco que es toacutexico hacia el hiacutegado y el rintildeoacutenrintildeoacuten

GlutaminasaGlutaminasa El hiacutegado y el rintildeoacuten tienen glutaminasa enzima El hiacutegado y el rintildeoacuten tienen glutaminasa enzima

mitocondrial que libera el amonio mitocondrial que libera el amonio glutamina+ H2O rarrglutamato+ NH4+glutamina+ H2O rarrglutamato+ NH4+

Destinos del amonioDestinos del amonio En el hiacutegado el amonio liberado de la En el hiacutegado el amonio liberado de la

glutamina por la glutaminasa se utiliza glutamina por la glutaminasa se utiliza para sintetizar ureapara sintetizar urea

En el rintildeoacuten la formacioacuten de amonio estaacute En el rintildeoacuten la formacioacuten de amonio estaacute relacionada con la eliminacioacuten de aacutecido relacionada con la eliminacioacuten de aacutecido (H+) puesto que el amoniacuteaco (NH3) (H+) puesto que el amoniacuteaco (NH3) liberado por la glutaminasa se protona a liberado por la glutaminasa se protona a amonio (NH4+) gracias a su pKa de 93 amonio (NH4+) gracias a su pKa de 93

La viacutea mas importante de eliminacioacuten es la La viacutea mas importante de eliminacioacuten es la siacutentesis de ureasiacutentesis de urea en hiacutegado en hiacutegado

Tambieacuten se elimina NHTambieacuten se elimina NH33 por la formacioacuten por la formacioacuten

de de glutaminaglutamina

Ciclo de la ureaCiclo de la urea 1048580104858080 del nitroacutegeno que se excreta lo 80 del nitroacutegeno que se excreta lo

hace en forma de ureahace en forma de urea 10485801048580Parte de las enzimas estaacuten en la matriz Parte de las enzimas estaacuten en la matriz

mitocondrial y parte en el citosolmitocondrial y parte en el citosol 10485801048580La arginina con la arginasa genera La arginina con la arginasa genera

urea y ornitina en el citosol Luego las urea y ornitina en el citosol Luego las siguientes enzimas regeneran la argininasiguientes enzimas regeneran la arginina

10485801048580La enzima carbamoil fosfato sintetasa I La enzima carbamoil fosfato sintetasa I mitocondrial cataliza el primer paso mitocondrial cataliza el primer paso regulado de la siacutentesis de urea regulado de la siacutentesis de urea

Destino de los esqueletos carbonadosDestino de los esqueletos carbonados Todos los tejidos tienen cierta capacidad para siacutentesis y Todos los tejidos tienen cierta capacidad para siacutentesis y

remodelacioacuten de aminoaacutecidos remodelacioacuten de aminoaacutecidos El hiacutegado es el sitio principal de metabolismo de los El hiacutegado es el sitio principal de metabolismo de los

aminoaacutecidos aminoaacutecidos En tiempos de buena suplementacioacuten dietaria el En tiempos de buena suplementacioacuten dietaria el

nitroacutegeno es eliminado viacutea transaminacioacuten desaminacioacuten nitroacutegeno es eliminado viacutea transaminacioacuten desaminacioacuten y siacutentesis de urea Los esqueletos carbonados pueden y siacutentesis de urea Los esqueletos carbonados pueden conservarse como glucoacutegeno o como aacutecidos grasos conservarse como glucoacutegeno o como aacutecidos grasos

Los aminoaacutecidos pueden ser glucogeacutenicos cetogeacutenicos Los aminoaacutecidos pueden ser glucogeacutenicos cetogeacutenicos o ambos o ambos

Los glucogeacutenicos son los que generan piruvato o Los glucogeacutenicos son los que generan piruvato o intermediarios del ciclo de Krebs como α-cetoglutarato o intermediarios del ciclo de Krebs como α-cetoglutarato o oxaloacetato oxaloacetato

Los cetogeacutenicos (Lys y Leu) generan soacutelo acetil-CoA o Los cetogeacutenicos (Lys y Leu) generan soacutelo acetil-CoA o acetoacetil-CoAacetoacetil-CoA

En periacuteodos de ayuno los esqueletos carbonados se En periacuteodos de ayuno los esqueletos carbonados se utilizan como fuente de energiacutea rindiendo COutilizan como fuente de energiacutea rindiendo CO22yHyH22OO

DESTINO DEL ESQUELETO DESTINO DEL ESQUELETO CARBONADO DE AACARBONADO DE AA

Seguacuten el destino se clasifican enSeguacuten el destino se clasifican en CetogeacutenicosCetogeacutenicos producen cuerpos producen cuerpos

cetoacutenicoscetoacutenicos GlucogeacutenicosGlucogeacutenicos producen intermediarios producen intermediarios

de la gluconeogeacutenesis (piruvato de la gluconeogeacutenesis (piruvato oxalacetato fumarato succinilCoA o oxalacetato fumarato succinilCoA o cetoglutarato)cetoglutarato)

Glucogeacutenicos y cetogeacutenicosGlucogeacutenicos y cetogeacutenicos

DERIVADOS DE DERIVADOS DE IMPORTANCIA BIOLOacuteGICAIMPORTANCIA BIOLOacuteGICA

Histamina (histidina)Histamina (histidina) Acido Acido -aminobutirico (-aminobutirico (GABAGABA) (glutamato)) (glutamato) Catecolaminas (Dopamina Noradrenalina Catecolaminas (Dopamina Noradrenalina

y Adrenalina) (tirosina)y Adrenalina) (tirosina) Hormona Tiroidea (tirosina)Hormona Tiroidea (tirosina) Melatonina (triptoacutefano)Melatonina (triptoacutefano) Serotonina (triptoacutefano)Serotonina (triptoacutefano) Creatina (Arginina glicina y metionina)Creatina (Arginina glicina y metionina)

Biosiacutentesis de los aminoaacutecidos no Biosiacutentesis de los aminoaacutecidos no esencialesesenciales

Los esqueletos carbonados de los Los esqueletos carbonados de los aminoaacutecidos no esenciales pueden aminoaacutecidos no esenciales pueden sintetizarse a partir de metabolitos sintetizarse a partir de metabolitos intermediarios derivados por ejemplo de intermediarios derivados por ejemplo de glucosa glucosa

Dos aminoaacutecidos no esenciales derivan Dos aminoaacutecidos no esenciales derivan directamente de aminoaacutecidos esenciales directamente de aminoaacutecidos esenciales ( tirosina y cisteiacutena ) cisteiacutena( tirosina y cisteiacutena ) cisteiacutena

Coenzimas importantes piridoxal fosfato Coenzimas importantes piridoxal fosfato folato y tetrahidrobiopterina folato y tetrahidrobiopterina tetrahidrobiopterina tetrahidrobiopterina

Siacutentesis de aspartatoSiacutentesis de aspartato El aspartatose sintetiza por transaminacioacuten del El aspartatose sintetiza por transaminacioacuten del

oxalacetooxalaceto

NHNH33+glutamato + oxalacetato alfa-cetoglutarato + +glutamato + oxalacetato alfa-cetoglutarato +

aspartatoaspartato

Tambieacuten se sintetiza aspartato por Tambieacuten se sintetiza aspartato por desaminacioacuten de la asparagina con la desaminacioacuten de la asparagina con la asparaginasa anaacuteloga a la glutaminasaasparaginasa anaacuteloga a la glutaminasa

asparagina + H2O rarraspartato + NH3

Siacutentesis de asparagina y glutaminaSiacutentesis de asparagina y glutamina La La asparagina sintetasaasparagina sintetasay la y la glutamina glutamina

sintetasasintetasacatalizan la produccioacuten de asparaginay catalizan la produccioacuten de asparaginay glutaminaglutamina

glutamato+ NH4++ ATP rarrglutamina+ ADP +Pi+ H+glutamato+ NH4++ ATP rarrglutamina+ ADP +Pi+ H+ aspartato + NH4++ ATP rarrasparagina+ ADP +Pi+ H+aspartato + NH4++ ATP rarrasparagina+ ADP +Pi+ H+

Siacutentesis de alaninaSiacutentesis de alaninaLa alaninase sintetiza por transaminacioacuten con la La alaninase sintetiza por transaminacioacuten con la

enzima alanina transaminasaenzima alanina transaminasa

glutamato + piruvato α-cetoglutarato + alaninaglutamato + piruvato α-cetoglutarato + alanina

La concentracioacuten de alanina en la circulacioacuten es alta maacutes La concentracioacuten de alanina en la circulacioacuten es alta maacutes baja solo que la de glutaminabaja solo que la de glutamina

CICLO DE LA GLUCOSA ndashALANINACICLO DE LA GLUCOSA ndashALANINA La La alanina transaminasa alanina transaminasa participa en el participa en el

transporte de esqueletos carbonados y transporte de esqueletos carbonados y nitroacutegeno del muacutesculo al hiacutegadonitroacutegeno del muacutesculo al hiacutegado

alanina + cetoglutarato piruvato + glutamatoalanina + cetoglutarato piruvato + glutamato Muacutesculo esqueleacutetico el piruvato de la Muacutesculo esqueleacutetico el piruvato de la

glucoacutelisis se transforma en alanina a glucoacutelisis se transforma en alanina a expensas de glutamatoexpensas de glutamato

Hiacutegado se regenera el piruvato para la Hiacutegado se regenera el piruvato para la gluconeogeacutenesis y el amonio del gluconeogeacutenesis y el amonio del glutamato puede ir al ciclo de la urea glutamato puede ir al ciclo de la urea

La glicina se sintetiza a partir de serina La La glicina se sintetiza a partir de serina La enzima utiliza tetrahidrofolato y piridoxal enzima utiliza tetrahidrofolato y piridoxal fosfatofosfato

En el hiacutegado de vertebrados la glicina tambieacuten En el hiacutegado de vertebrados la glicina tambieacuten puede sintetizarse a partir de dioacutexido de puede sintetizarse a partir de dioacutexido de carbono y amonio con la glicina sintasacarbono y amonio con la glicina sintasa

O sea que la serina y la glicina son O sea que la serina y la glicina son interconvertibles gracias a la serina interconvertibles gracias a la serina hidroximetiltransferasa que opera en los dos hidroximetiltransferasa que opera en los dos sentidos y utiliza folato (THFMTHF) y PLPsentidos y utiliza folato (THFMTHF) y PLP

La conversioacuten de serina en glicina es la entrada principal de unidades monocar bonadas al pool de folato

Aacutecido foacutelicoAacutecido foacutelico

Los derivados del folato sirven como donadores de unidades monocarbonadas en diferentes estados de oxidacioacuten intermedios (metil metilen metenil formil o formimino)

El PLP se une covalentemente a la enzima a traveacutes de una base de Schiff o imina con una lisina del sitio activo

DESAMINACIOacuteNDESAMINACIOacuteN

El grupo El grupo aminoamino del del glutamatoglutamato puede ser puede ser separado por separado por desaminacion oxidativadesaminacion oxidativa catalizada por la catalizada por la glutamato glutamato deshidrogenasadeshidrogenasa utilizando utilizando NADNAD y y NADPNADP como coenzimascomo coenzimas

Se forma Se forma cetoglutaratocetoglutarato y y NHNH33

La mayoriacutea del La mayoriacutea del NHNH33 producido en el producido en el

organismo se genera por esta reaccioacutenorganismo se genera por esta reaccioacuten

La La glutamato deshidrogenasaglutamato deshidrogenasa Es una enzima alosterica activada por Es una enzima alosterica activada por

ADPADP y y GDPGDP e inhibida por e inhibida por ATPATP y y GTP GTP Cuando el nivel de Cuando el nivel de ADPADP o o GDPGDP en la en la

ceacutelula es alto se activa la enzima y la ceacutelula es alto se activa la enzima y la produccioacuten de produccioacuten de cetoglutarato cetoglutarato alimentaraacute el ciclo de Krebs y el NADH+ alimentaraacute el ciclo de Krebs y el NADH+ H a la cadena respiratoria y se generaraacute H a la cadena respiratoria y se generaraacute ATPATP

El aumento en el suero de determinadas amino El aumento en el suero de determinadas amino transferasases utilizado como marcador cliacutenico transferasases utilizado como marcador cliacutenico de dantildeo tisular de dantildeo tisular

SGOT glutamato-oxaloacetato SGOT glutamato-oxaloacetato aminotransferasa o aspartato transaminasaaminotransferasa o aspartato transaminasa

SGPT glutamato-piruvato aminotransferasa o SGPT glutamato-piruvato aminotransferasa o alanina transaminasaalanina transaminasa

Por ejemplo luego de un ataque cardiacuteaco Por ejemplo luego de un ataque cardiacuteaco aumenta en primer lugar la creatina quinasa aumenta en primer lugar la creatina quinasa luego aumenta SGOT y maacutes tarde SGPTluego aumenta SGOT y maacutes tarde SGPT

Como el par α-cetoglutaratoglutamato participa Como el par α-cetoglutaratoglutamato participa en muchas transaminaciones el glutamato es en muchas transaminaciones el glutamato es un intermediario prominente en la eliminacioacuten de un intermediario prominente en la eliminacioacuten de amonio asiacute como en viacuteas anaboacutelicas amonio asiacute como en viacuteas anaboacutelicas

El glutamato estaacute en un ldquonudordquo entre el amonio El glutamato estaacute en un ldquonudordquo entre el amonio libre y los grupos amino de los aminoaacutecidos libre y los grupos amino de los aminoaacutecidos

Dado que el nitroacutegeno del glutamato puede ser Dado que el nitroacutegeno del glutamato puede ser redistribuiacutedo por transaminacioacuten el glutamato redistribuiacutedo por transaminacioacuten el glutamato es un buen suplemento para proteiacutenas pobres es un buen suplemento para proteiacutenas pobres desde el punto de vista nutricional desde el punto de vista nutricional

Glutamato deshidrogenasautiliza Glutamato deshidrogenasautiliza

deshidrogenasautiliza NADPH incorpora amonio al glutamato para sintetizar este aminoaacutecido y otros por transaminacioacuten activada por ATP y GTPutiliza NAD+ reaccioacuten anapleroacutetica provee de un intermediario oxidable y NADH activada por ADP y GDP

GlutaminaGlutamina

La glutamina transporta amonio en la sangreEl amonio es toacutexico para el sistema nervioso central Los tejidos lo transforman en glutamina gracias a la glutamina sintetasa En el hiacutegado y en el rintildeoacuten la glutamina libera el amonioA su vez el amonio en el hiacutegado forma urea El rintildeoacuten puede excretar directamente el amonio

Glutamina sintetasaGlutamina sintetasaglutamato+ NH4++ ATP rarrglutamina+ ADP +Pi+ H+glutamato+ NH4++ ATP rarrglutamina+ ADP +Pi+ H+ Produce glutamina uno de los 20 aminoaacutecidos de Produce glutamina uno de los 20 aminoaacutecidos de

las proteiacutenaslas proteiacutenas La glutamina sirve como dador de nitroacutegeno en La glutamina sirve como dador de nitroacutegeno en

varias viacuteas biosinteacuteticas (purinas citosina)varias viacuteas biosinteacuteticas (purinas citosina) La glutamina es muy abundante en la circulacioacuten La glutamina es muy abundante en la circulacioacuten

pues sirve como una forma de transporte inocua pues sirve como una forma de transporte inocua del amoniacuteaco que es toacutexico hacia el hiacutegado y el del amoniacuteaco que es toacutexico hacia el hiacutegado y el rintildeoacutenrintildeoacuten

GlutaminasaGlutaminasa El hiacutegado y el rintildeoacuten tienen glutaminasa enzima El hiacutegado y el rintildeoacuten tienen glutaminasa enzima

mitocondrial que libera el amonio mitocondrial que libera el amonio glutamina+ H2O rarrglutamato+ NH4+glutamina+ H2O rarrglutamato+ NH4+

Destinos del amonioDestinos del amonio En el hiacutegado el amonio liberado de la En el hiacutegado el amonio liberado de la

glutamina por la glutaminasa se utiliza glutamina por la glutaminasa se utiliza para sintetizar ureapara sintetizar urea

En el rintildeoacuten la formacioacuten de amonio estaacute En el rintildeoacuten la formacioacuten de amonio estaacute relacionada con la eliminacioacuten de aacutecido relacionada con la eliminacioacuten de aacutecido (H+) puesto que el amoniacuteaco (NH3) (H+) puesto que el amoniacuteaco (NH3) liberado por la glutaminasa se protona a liberado por la glutaminasa se protona a amonio (NH4+) gracias a su pKa de 93 amonio (NH4+) gracias a su pKa de 93

La viacutea mas importante de eliminacioacuten es la La viacutea mas importante de eliminacioacuten es la siacutentesis de ureasiacutentesis de urea en hiacutegado en hiacutegado

Tambieacuten se elimina NHTambieacuten se elimina NH33 por la formacioacuten por la formacioacuten

de de glutaminaglutamina

Ciclo de la ureaCiclo de la urea 1048580104858080 del nitroacutegeno que se excreta lo 80 del nitroacutegeno que se excreta lo

hace en forma de ureahace en forma de urea 10485801048580Parte de las enzimas estaacuten en la matriz Parte de las enzimas estaacuten en la matriz

mitocondrial y parte en el citosolmitocondrial y parte en el citosol 10485801048580La arginina con la arginasa genera La arginina con la arginasa genera

urea y ornitina en el citosol Luego las urea y ornitina en el citosol Luego las siguientes enzimas regeneran la argininasiguientes enzimas regeneran la arginina

10485801048580La enzima carbamoil fosfato sintetasa I La enzima carbamoil fosfato sintetasa I mitocondrial cataliza el primer paso mitocondrial cataliza el primer paso regulado de la siacutentesis de urea regulado de la siacutentesis de urea

Destino de los esqueletos carbonadosDestino de los esqueletos carbonados Todos los tejidos tienen cierta capacidad para siacutentesis y Todos los tejidos tienen cierta capacidad para siacutentesis y

remodelacioacuten de aminoaacutecidos remodelacioacuten de aminoaacutecidos El hiacutegado es el sitio principal de metabolismo de los El hiacutegado es el sitio principal de metabolismo de los

aminoaacutecidos aminoaacutecidos En tiempos de buena suplementacioacuten dietaria el En tiempos de buena suplementacioacuten dietaria el

nitroacutegeno es eliminado viacutea transaminacioacuten desaminacioacuten nitroacutegeno es eliminado viacutea transaminacioacuten desaminacioacuten y siacutentesis de urea Los esqueletos carbonados pueden y siacutentesis de urea Los esqueletos carbonados pueden conservarse como glucoacutegeno o como aacutecidos grasos conservarse como glucoacutegeno o como aacutecidos grasos

Los aminoaacutecidos pueden ser glucogeacutenicos cetogeacutenicos Los aminoaacutecidos pueden ser glucogeacutenicos cetogeacutenicos o ambos o ambos

Los glucogeacutenicos son los que generan piruvato o Los glucogeacutenicos son los que generan piruvato o intermediarios del ciclo de Krebs como α-cetoglutarato o intermediarios del ciclo de Krebs como α-cetoglutarato o oxaloacetato oxaloacetato

Los cetogeacutenicos (Lys y Leu) generan soacutelo acetil-CoA o Los cetogeacutenicos (Lys y Leu) generan soacutelo acetil-CoA o acetoacetil-CoAacetoacetil-CoA

En periacuteodos de ayuno los esqueletos carbonados se En periacuteodos de ayuno los esqueletos carbonados se utilizan como fuente de energiacutea rindiendo COutilizan como fuente de energiacutea rindiendo CO22yHyH22OO

DESTINO DEL ESQUELETO DESTINO DEL ESQUELETO CARBONADO DE AACARBONADO DE AA

Seguacuten el destino se clasifican enSeguacuten el destino se clasifican en CetogeacutenicosCetogeacutenicos producen cuerpos producen cuerpos

cetoacutenicoscetoacutenicos GlucogeacutenicosGlucogeacutenicos producen intermediarios producen intermediarios

de la gluconeogeacutenesis (piruvato de la gluconeogeacutenesis (piruvato oxalacetato fumarato succinilCoA o oxalacetato fumarato succinilCoA o cetoglutarato)cetoglutarato)

Glucogeacutenicos y cetogeacutenicosGlucogeacutenicos y cetogeacutenicos

DERIVADOS DE DERIVADOS DE IMPORTANCIA BIOLOacuteGICAIMPORTANCIA BIOLOacuteGICA

Histamina (histidina)Histamina (histidina) Acido Acido -aminobutirico (-aminobutirico (GABAGABA) (glutamato)) (glutamato) Catecolaminas (Dopamina Noradrenalina Catecolaminas (Dopamina Noradrenalina

y Adrenalina) (tirosina)y Adrenalina) (tirosina) Hormona Tiroidea (tirosina)Hormona Tiroidea (tirosina) Melatonina (triptoacutefano)Melatonina (triptoacutefano) Serotonina (triptoacutefano)Serotonina (triptoacutefano) Creatina (Arginina glicina y metionina)Creatina (Arginina glicina y metionina)

Biosiacutentesis de los aminoaacutecidos no Biosiacutentesis de los aminoaacutecidos no esencialesesenciales

Los esqueletos carbonados de los Los esqueletos carbonados de los aminoaacutecidos no esenciales pueden aminoaacutecidos no esenciales pueden sintetizarse a partir de metabolitos sintetizarse a partir de metabolitos intermediarios derivados por ejemplo de intermediarios derivados por ejemplo de glucosa glucosa

Dos aminoaacutecidos no esenciales derivan Dos aminoaacutecidos no esenciales derivan directamente de aminoaacutecidos esenciales directamente de aminoaacutecidos esenciales ( tirosina y cisteiacutena ) cisteiacutena( tirosina y cisteiacutena ) cisteiacutena

Coenzimas importantes piridoxal fosfato Coenzimas importantes piridoxal fosfato folato y tetrahidrobiopterina folato y tetrahidrobiopterina tetrahidrobiopterina tetrahidrobiopterina

Siacutentesis de aspartatoSiacutentesis de aspartato El aspartatose sintetiza por transaminacioacuten del El aspartatose sintetiza por transaminacioacuten del

oxalacetooxalaceto

NHNH33+glutamato + oxalacetato alfa-cetoglutarato + +glutamato + oxalacetato alfa-cetoglutarato +

aspartatoaspartato

Tambieacuten se sintetiza aspartato por Tambieacuten se sintetiza aspartato por desaminacioacuten de la asparagina con la desaminacioacuten de la asparagina con la asparaginasa anaacuteloga a la glutaminasaasparaginasa anaacuteloga a la glutaminasa

asparagina + H2O rarraspartato + NH3

Siacutentesis de asparagina y glutaminaSiacutentesis de asparagina y glutamina La La asparagina sintetasaasparagina sintetasay la y la glutamina glutamina

sintetasasintetasacatalizan la produccioacuten de asparaginay catalizan la produccioacuten de asparaginay glutaminaglutamina

glutamato+ NH4++ ATP rarrglutamina+ ADP +Pi+ H+glutamato+ NH4++ ATP rarrglutamina+ ADP +Pi+ H+ aspartato + NH4++ ATP rarrasparagina+ ADP +Pi+ H+aspartato + NH4++ ATP rarrasparagina+ ADP +Pi+ H+

Siacutentesis de alaninaSiacutentesis de alaninaLa alaninase sintetiza por transaminacioacuten con la La alaninase sintetiza por transaminacioacuten con la

enzima alanina transaminasaenzima alanina transaminasa

glutamato + piruvato α-cetoglutarato + alaninaglutamato + piruvato α-cetoglutarato + alanina

La concentracioacuten de alanina en la circulacioacuten es alta maacutes La concentracioacuten de alanina en la circulacioacuten es alta maacutes baja solo que la de glutaminabaja solo que la de glutamina

CICLO DE LA GLUCOSA ndashALANINACICLO DE LA GLUCOSA ndashALANINA La La alanina transaminasa alanina transaminasa participa en el participa en el

transporte de esqueletos carbonados y transporte de esqueletos carbonados y nitroacutegeno del muacutesculo al hiacutegadonitroacutegeno del muacutesculo al hiacutegado

alanina + cetoglutarato piruvato + glutamatoalanina + cetoglutarato piruvato + glutamato Muacutesculo esqueleacutetico el piruvato de la Muacutesculo esqueleacutetico el piruvato de la

glucoacutelisis se transforma en alanina a glucoacutelisis se transforma en alanina a expensas de glutamatoexpensas de glutamato

Hiacutegado se regenera el piruvato para la Hiacutegado se regenera el piruvato para la gluconeogeacutenesis y el amonio del gluconeogeacutenesis y el amonio del glutamato puede ir al ciclo de la urea glutamato puede ir al ciclo de la urea

La glicina se sintetiza a partir de serina La La glicina se sintetiza a partir de serina La enzima utiliza tetrahidrofolato y piridoxal enzima utiliza tetrahidrofolato y piridoxal fosfatofosfato

En el hiacutegado de vertebrados la glicina tambieacuten En el hiacutegado de vertebrados la glicina tambieacuten puede sintetizarse a partir de dioacutexido de puede sintetizarse a partir de dioacutexido de carbono y amonio con la glicina sintasacarbono y amonio con la glicina sintasa

O sea que la serina y la glicina son O sea que la serina y la glicina son interconvertibles gracias a la serina interconvertibles gracias a la serina hidroximetiltransferasa que opera en los dos hidroximetiltransferasa que opera en los dos sentidos y utiliza folato (THFMTHF) y PLPsentidos y utiliza folato (THFMTHF) y PLP

La conversioacuten de serina en glicina es la entrada principal de unidades monocar bonadas al pool de folato

Aacutecido foacutelicoAacutecido foacutelico

Los derivados del folato sirven como donadores de unidades monocarbonadas en diferentes estados de oxidacioacuten intermedios (metil metilen metenil formil o formimino)

DESAMINACIOacuteNDESAMINACIOacuteN

El grupo El grupo aminoamino del del glutamatoglutamato puede ser puede ser separado por separado por desaminacion oxidativadesaminacion oxidativa catalizada por la catalizada por la glutamato glutamato deshidrogenasadeshidrogenasa utilizando utilizando NADNAD y y NADPNADP como coenzimascomo coenzimas

Se forma Se forma cetoglutaratocetoglutarato y y NHNH33

La mayoriacutea del La mayoriacutea del NHNH33 producido en el producido en el

organismo se genera por esta reaccioacutenorganismo se genera por esta reaccioacuten

La La glutamato deshidrogenasaglutamato deshidrogenasa Es una enzima alosterica activada por Es una enzima alosterica activada por

ADPADP y y GDPGDP e inhibida por e inhibida por ATPATP y y GTP GTP Cuando el nivel de Cuando el nivel de ADPADP o o GDPGDP en la en la

ceacutelula es alto se activa la enzima y la ceacutelula es alto se activa la enzima y la produccioacuten de produccioacuten de cetoglutarato cetoglutarato alimentaraacute el ciclo de Krebs y el NADH+ alimentaraacute el ciclo de Krebs y el NADH+ H a la cadena respiratoria y se generaraacute H a la cadena respiratoria y se generaraacute ATPATP

El aumento en el suero de determinadas amino El aumento en el suero de determinadas amino transferasases utilizado como marcador cliacutenico transferasases utilizado como marcador cliacutenico de dantildeo tisular de dantildeo tisular

SGOT glutamato-oxaloacetato SGOT glutamato-oxaloacetato aminotransferasa o aspartato transaminasaaminotransferasa o aspartato transaminasa

SGPT glutamato-piruvato aminotransferasa o SGPT glutamato-piruvato aminotransferasa o alanina transaminasaalanina transaminasa

Por ejemplo luego de un ataque cardiacuteaco Por ejemplo luego de un ataque cardiacuteaco aumenta en primer lugar la creatina quinasa aumenta en primer lugar la creatina quinasa luego aumenta SGOT y maacutes tarde SGPTluego aumenta SGOT y maacutes tarde SGPT

Como el par α-cetoglutaratoglutamato participa Como el par α-cetoglutaratoglutamato participa en muchas transaminaciones el glutamato es en muchas transaminaciones el glutamato es un intermediario prominente en la eliminacioacuten de un intermediario prominente en la eliminacioacuten de amonio asiacute como en viacuteas anaboacutelicas amonio asiacute como en viacuteas anaboacutelicas

El glutamato estaacute en un ldquonudordquo entre el amonio El glutamato estaacute en un ldquonudordquo entre el amonio libre y los grupos amino de los aminoaacutecidos libre y los grupos amino de los aminoaacutecidos

Dado que el nitroacutegeno del glutamato puede ser Dado que el nitroacutegeno del glutamato puede ser redistribuiacutedo por transaminacioacuten el glutamato redistribuiacutedo por transaminacioacuten el glutamato es un buen suplemento para proteiacutenas pobres es un buen suplemento para proteiacutenas pobres desde el punto de vista nutricional desde el punto de vista nutricional

Glutamato deshidrogenasautiliza Glutamato deshidrogenasautiliza

deshidrogenasautiliza NADPH incorpora amonio al glutamato para sintetizar este aminoaacutecido y otros por transaminacioacuten activada por ATP y GTPutiliza NAD+ reaccioacuten anapleroacutetica provee de un intermediario oxidable y NADH activada por ADP y GDP

GlutaminaGlutamina

La glutamina transporta amonio en la sangreEl amonio es toacutexico para el sistema nervioso central Los tejidos lo transforman en glutamina gracias a la glutamina sintetasa En el hiacutegado y en el rintildeoacuten la glutamina libera el amonioA su vez el amonio en el hiacutegado forma urea El rintildeoacuten puede excretar directamente el amonio

Glutamina sintetasaGlutamina sintetasaglutamato+ NH4++ ATP rarrglutamina+ ADP +Pi+ H+glutamato+ NH4++ ATP rarrglutamina+ ADP +Pi+ H+ Produce glutamina uno de los 20 aminoaacutecidos de Produce glutamina uno de los 20 aminoaacutecidos de

las proteiacutenaslas proteiacutenas La glutamina sirve como dador de nitroacutegeno en La glutamina sirve como dador de nitroacutegeno en

varias viacuteas biosinteacuteticas (purinas citosina)varias viacuteas biosinteacuteticas (purinas citosina) La glutamina es muy abundante en la circulacioacuten La glutamina es muy abundante en la circulacioacuten

pues sirve como una forma de transporte inocua pues sirve como una forma de transporte inocua del amoniacuteaco que es toacutexico hacia el hiacutegado y el del amoniacuteaco que es toacutexico hacia el hiacutegado y el rintildeoacutenrintildeoacuten

GlutaminasaGlutaminasa El hiacutegado y el rintildeoacuten tienen glutaminasa enzima El hiacutegado y el rintildeoacuten tienen glutaminasa enzima

mitocondrial que libera el amonio mitocondrial que libera el amonio glutamina+ H2O rarrglutamato+ NH4+glutamina+ H2O rarrglutamato+ NH4+

Destinos del amonioDestinos del amonio En el hiacutegado el amonio liberado de la En el hiacutegado el amonio liberado de la

glutamina por la glutaminasa se utiliza glutamina por la glutaminasa se utiliza para sintetizar ureapara sintetizar urea

En el rintildeoacuten la formacioacuten de amonio estaacute En el rintildeoacuten la formacioacuten de amonio estaacute relacionada con la eliminacioacuten de aacutecido relacionada con la eliminacioacuten de aacutecido (H+) puesto que el amoniacuteaco (NH3) (H+) puesto que el amoniacuteaco (NH3) liberado por la glutaminasa se protona a liberado por la glutaminasa se protona a amonio (NH4+) gracias a su pKa de 93 amonio (NH4+) gracias a su pKa de 93

La viacutea mas importante de eliminacioacuten es la La viacutea mas importante de eliminacioacuten es la siacutentesis de ureasiacutentesis de urea en hiacutegado en hiacutegado

Tambieacuten se elimina NHTambieacuten se elimina NH33 por la formacioacuten por la formacioacuten

de de glutaminaglutamina

Ciclo de la ureaCiclo de la urea 1048580104858080 del nitroacutegeno que se excreta lo 80 del nitroacutegeno que se excreta lo

hace en forma de ureahace en forma de urea 10485801048580Parte de las enzimas estaacuten en la matriz Parte de las enzimas estaacuten en la matriz

mitocondrial y parte en el citosolmitocondrial y parte en el citosol 10485801048580La arginina con la arginasa genera La arginina con la arginasa genera

urea y ornitina en el citosol Luego las urea y ornitina en el citosol Luego las siguientes enzimas regeneran la argininasiguientes enzimas regeneran la arginina

10485801048580La enzima carbamoil fosfato sintetasa I La enzima carbamoil fosfato sintetasa I mitocondrial cataliza el primer paso mitocondrial cataliza el primer paso regulado de la siacutentesis de urea regulado de la siacutentesis de urea

Destino de los esqueletos carbonadosDestino de los esqueletos carbonados Todos los tejidos tienen cierta capacidad para siacutentesis y Todos los tejidos tienen cierta capacidad para siacutentesis y

remodelacioacuten de aminoaacutecidos remodelacioacuten de aminoaacutecidos El hiacutegado es el sitio principal de metabolismo de los El hiacutegado es el sitio principal de metabolismo de los

aminoaacutecidos aminoaacutecidos En tiempos de buena suplementacioacuten dietaria el En tiempos de buena suplementacioacuten dietaria el

nitroacutegeno es eliminado viacutea transaminacioacuten desaminacioacuten nitroacutegeno es eliminado viacutea transaminacioacuten desaminacioacuten y siacutentesis de urea Los esqueletos carbonados pueden y siacutentesis de urea Los esqueletos carbonados pueden conservarse como glucoacutegeno o como aacutecidos grasos conservarse como glucoacutegeno o como aacutecidos grasos

Los aminoaacutecidos pueden ser glucogeacutenicos cetogeacutenicos Los aminoaacutecidos pueden ser glucogeacutenicos cetogeacutenicos o ambos o ambos

Los glucogeacutenicos son los que generan piruvato o Los glucogeacutenicos son los que generan piruvato o intermediarios del ciclo de Krebs como α-cetoglutarato o intermediarios del ciclo de Krebs como α-cetoglutarato o oxaloacetato oxaloacetato

Los cetogeacutenicos (Lys y Leu) generan soacutelo acetil-CoA o Los cetogeacutenicos (Lys y Leu) generan soacutelo acetil-CoA o acetoacetil-CoAacetoacetil-CoA

En periacuteodos de ayuno los esqueletos carbonados se En periacuteodos de ayuno los esqueletos carbonados se utilizan como fuente de energiacutea rindiendo COutilizan como fuente de energiacutea rindiendo CO22yHyH22OO

DESTINO DEL ESQUELETO DESTINO DEL ESQUELETO CARBONADO DE AACARBONADO DE AA

Seguacuten el destino se clasifican enSeguacuten el destino se clasifican en CetogeacutenicosCetogeacutenicos producen cuerpos producen cuerpos

cetoacutenicoscetoacutenicos GlucogeacutenicosGlucogeacutenicos producen intermediarios producen intermediarios

de la gluconeogeacutenesis (piruvato de la gluconeogeacutenesis (piruvato oxalacetato fumarato succinilCoA o oxalacetato fumarato succinilCoA o cetoglutarato)cetoglutarato)

Glucogeacutenicos y cetogeacutenicosGlucogeacutenicos y cetogeacutenicos

DERIVADOS DE DERIVADOS DE IMPORTANCIA BIOLOacuteGICAIMPORTANCIA BIOLOacuteGICA

Histamina (histidina)Histamina (histidina) Acido Acido -aminobutirico (-aminobutirico (GABAGABA) (glutamato)) (glutamato) Catecolaminas (Dopamina Noradrenalina Catecolaminas (Dopamina Noradrenalina

y Adrenalina) (tirosina)y Adrenalina) (tirosina) Hormona Tiroidea (tirosina)Hormona Tiroidea (tirosina) Melatonina (triptoacutefano)Melatonina (triptoacutefano) Serotonina (triptoacutefano)Serotonina (triptoacutefano) Creatina (Arginina glicina y metionina)Creatina (Arginina glicina y metionina)

Biosiacutentesis de los aminoaacutecidos no Biosiacutentesis de los aminoaacutecidos no esencialesesenciales

Los esqueletos carbonados de los Los esqueletos carbonados de los aminoaacutecidos no esenciales pueden aminoaacutecidos no esenciales pueden sintetizarse a partir de metabolitos sintetizarse a partir de metabolitos intermediarios derivados por ejemplo de intermediarios derivados por ejemplo de glucosa glucosa

Dos aminoaacutecidos no esenciales derivan Dos aminoaacutecidos no esenciales derivan directamente de aminoaacutecidos esenciales directamente de aminoaacutecidos esenciales ( tirosina y cisteiacutena ) cisteiacutena( tirosina y cisteiacutena ) cisteiacutena

Coenzimas importantes piridoxal fosfato Coenzimas importantes piridoxal fosfato folato y tetrahidrobiopterina folato y tetrahidrobiopterina tetrahidrobiopterina tetrahidrobiopterina

Siacutentesis de aspartatoSiacutentesis de aspartato El aspartatose sintetiza por transaminacioacuten del El aspartatose sintetiza por transaminacioacuten del

oxalacetooxalaceto

NHNH33+glutamato + oxalacetato alfa-cetoglutarato + +glutamato + oxalacetato alfa-cetoglutarato +

aspartatoaspartato

Tambieacuten se sintetiza aspartato por Tambieacuten se sintetiza aspartato por desaminacioacuten de la asparagina con la desaminacioacuten de la asparagina con la asparaginasa anaacuteloga a la glutaminasaasparaginasa anaacuteloga a la glutaminasa

asparagina + H2O rarraspartato + NH3

Siacutentesis de asparagina y glutaminaSiacutentesis de asparagina y glutamina La La asparagina sintetasaasparagina sintetasay la y la glutamina glutamina

sintetasasintetasacatalizan la produccioacuten de asparaginay catalizan la produccioacuten de asparaginay glutaminaglutamina

glutamato+ NH4++ ATP rarrglutamina+ ADP +Pi+ H+glutamato+ NH4++ ATP rarrglutamina+ ADP +Pi+ H+ aspartato + NH4++ ATP rarrasparagina+ ADP +Pi+ H+aspartato + NH4++ ATP rarrasparagina+ ADP +Pi+ H+

Siacutentesis de alaninaSiacutentesis de alaninaLa alaninase sintetiza por transaminacioacuten con la La alaninase sintetiza por transaminacioacuten con la

enzima alanina transaminasaenzima alanina transaminasa

glutamato + piruvato α-cetoglutarato + alaninaglutamato + piruvato α-cetoglutarato + alanina

La concentracioacuten de alanina en la circulacioacuten es alta maacutes La concentracioacuten de alanina en la circulacioacuten es alta maacutes baja solo que la de glutaminabaja solo que la de glutamina

CICLO DE LA GLUCOSA ndashALANINACICLO DE LA GLUCOSA ndashALANINA La La alanina transaminasa alanina transaminasa participa en el participa en el

transporte de esqueletos carbonados y transporte de esqueletos carbonados y nitroacutegeno del muacutesculo al hiacutegadonitroacutegeno del muacutesculo al hiacutegado

alanina + cetoglutarato piruvato + glutamatoalanina + cetoglutarato piruvato + glutamato Muacutesculo esqueleacutetico el piruvato de la Muacutesculo esqueleacutetico el piruvato de la

glucoacutelisis se transforma en alanina a glucoacutelisis se transforma en alanina a expensas de glutamatoexpensas de glutamato

Hiacutegado se regenera el piruvato para la Hiacutegado se regenera el piruvato para la gluconeogeacutenesis y el amonio del gluconeogeacutenesis y el amonio del glutamato puede ir al ciclo de la urea glutamato puede ir al ciclo de la urea

La glicina se sintetiza a partir de serina La La glicina se sintetiza a partir de serina La enzima utiliza tetrahidrofolato y piridoxal enzima utiliza tetrahidrofolato y piridoxal fosfatofosfato

En el hiacutegado de vertebrados la glicina tambieacuten En el hiacutegado de vertebrados la glicina tambieacuten puede sintetizarse a partir de dioacutexido de puede sintetizarse a partir de dioacutexido de carbono y amonio con la glicina sintasacarbono y amonio con la glicina sintasa

O sea que la serina y la glicina son O sea que la serina y la glicina son interconvertibles gracias a la serina interconvertibles gracias a la serina hidroximetiltransferasa que opera en los dos hidroximetiltransferasa que opera en los dos sentidos y utiliza folato (THFMTHF) y PLPsentidos y utiliza folato (THFMTHF) y PLP

La conversioacuten de serina en glicina es la entrada principal de unidades monocar bonadas al pool de folato

Aacutecido foacutelicoAacutecido foacutelico

Los derivados del folato sirven como donadores de unidades monocarbonadas en diferentes estados de oxidacioacuten intermedios (metil metilen metenil formil o formimino)

La La glutamato deshidrogenasaglutamato deshidrogenasa Es una enzima alosterica activada por Es una enzima alosterica activada por

ADPADP y y GDPGDP e inhibida por e inhibida por ATPATP y y GTP GTP Cuando el nivel de Cuando el nivel de ADPADP o o GDPGDP en la en la

ceacutelula es alto se activa la enzima y la ceacutelula es alto se activa la enzima y la produccioacuten de produccioacuten de cetoglutarato cetoglutarato alimentaraacute el ciclo de Krebs y el NADH+ alimentaraacute el ciclo de Krebs y el NADH+ H a la cadena respiratoria y se generaraacute H a la cadena respiratoria y se generaraacute ATPATP

El aumento en el suero de determinadas amino El aumento en el suero de determinadas amino transferasases utilizado como marcador cliacutenico transferasases utilizado como marcador cliacutenico de dantildeo tisular de dantildeo tisular

SGOT glutamato-oxaloacetato SGOT glutamato-oxaloacetato aminotransferasa o aspartato transaminasaaminotransferasa o aspartato transaminasa

SGPT glutamato-piruvato aminotransferasa o SGPT glutamato-piruvato aminotransferasa o alanina transaminasaalanina transaminasa

Por ejemplo luego de un ataque cardiacuteaco Por ejemplo luego de un ataque cardiacuteaco aumenta en primer lugar la creatina quinasa aumenta en primer lugar la creatina quinasa luego aumenta SGOT y maacutes tarde SGPTluego aumenta SGOT y maacutes tarde SGPT

Como el par α-cetoglutaratoglutamato participa Como el par α-cetoglutaratoglutamato participa en muchas transaminaciones el glutamato es en muchas transaminaciones el glutamato es un intermediario prominente en la eliminacioacuten de un intermediario prominente en la eliminacioacuten de amonio asiacute como en viacuteas anaboacutelicas amonio asiacute como en viacuteas anaboacutelicas

El glutamato estaacute en un ldquonudordquo entre el amonio El glutamato estaacute en un ldquonudordquo entre el amonio libre y los grupos amino de los aminoaacutecidos libre y los grupos amino de los aminoaacutecidos

Dado que el nitroacutegeno del glutamato puede ser Dado que el nitroacutegeno del glutamato puede ser redistribuiacutedo por transaminacioacuten el glutamato redistribuiacutedo por transaminacioacuten el glutamato es un buen suplemento para proteiacutenas pobres es un buen suplemento para proteiacutenas pobres desde el punto de vista nutricional desde el punto de vista nutricional

Glutamato deshidrogenasautiliza Glutamato deshidrogenasautiliza

deshidrogenasautiliza NADPH incorpora amonio al glutamato para sintetizar este aminoaacutecido y otros por transaminacioacuten activada por ATP y GTPutiliza NAD+ reaccioacuten anapleroacutetica provee de un intermediario oxidable y NADH activada por ADP y GDP

GlutaminaGlutamina

La glutamina transporta amonio en la sangreEl amonio es toacutexico para el sistema nervioso central Los tejidos lo transforman en glutamina gracias a la glutamina sintetasa En el hiacutegado y en el rintildeoacuten la glutamina libera el amonioA su vez el amonio en el hiacutegado forma urea El rintildeoacuten puede excretar directamente el amonio

Glutamina sintetasaGlutamina sintetasaglutamato+ NH4++ ATP rarrglutamina+ ADP +Pi+ H+glutamato+ NH4++ ATP rarrglutamina+ ADP +Pi+ H+ Produce glutamina uno de los 20 aminoaacutecidos de Produce glutamina uno de los 20 aminoaacutecidos de

las proteiacutenaslas proteiacutenas La glutamina sirve como dador de nitroacutegeno en La glutamina sirve como dador de nitroacutegeno en

varias viacuteas biosinteacuteticas (purinas citosina)varias viacuteas biosinteacuteticas (purinas citosina) La glutamina es muy abundante en la circulacioacuten La glutamina es muy abundante en la circulacioacuten

pues sirve como una forma de transporte inocua pues sirve como una forma de transporte inocua del amoniacuteaco que es toacutexico hacia el hiacutegado y el del amoniacuteaco que es toacutexico hacia el hiacutegado y el rintildeoacutenrintildeoacuten

GlutaminasaGlutaminasa El hiacutegado y el rintildeoacuten tienen glutaminasa enzima El hiacutegado y el rintildeoacuten tienen glutaminasa enzima

mitocondrial que libera el amonio mitocondrial que libera el amonio glutamina+ H2O rarrglutamato+ NH4+glutamina+ H2O rarrglutamato+ NH4+

Destinos del amonioDestinos del amonio En el hiacutegado el amonio liberado de la En el hiacutegado el amonio liberado de la

glutamina por la glutaminasa se utiliza glutamina por la glutaminasa se utiliza para sintetizar ureapara sintetizar urea

En el rintildeoacuten la formacioacuten de amonio estaacute En el rintildeoacuten la formacioacuten de amonio estaacute relacionada con la eliminacioacuten de aacutecido relacionada con la eliminacioacuten de aacutecido (H+) puesto que el amoniacuteaco (NH3) (H+) puesto que el amoniacuteaco (NH3) liberado por la glutaminasa se protona a liberado por la glutaminasa se protona a amonio (NH4+) gracias a su pKa de 93 amonio (NH4+) gracias a su pKa de 93

La viacutea mas importante de eliminacioacuten es la La viacutea mas importante de eliminacioacuten es la siacutentesis de ureasiacutentesis de urea en hiacutegado en hiacutegado

Tambieacuten se elimina NHTambieacuten se elimina NH33 por la formacioacuten por la formacioacuten

de de glutaminaglutamina

Ciclo de la ureaCiclo de la urea 1048580104858080 del nitroacutegeno que se excreta lo 80 del nitroacutegeno que se excreta lo

hace en forma de ureahace en forma de urea 10485801048580Parte de las enzimas estaacuten en la matriz Parte de las enzimas estaacuten en la matriz

mitocondrial y parte en el citosolmitocondrial y parte en el citosol 10485801048580La arginina con la arginasa genera La arginina con la arginasa genera

urea y ornitina en el citosol Luego las urea y ornitina en el citosol Luego las siguientes enzimas regeneran la argininasiguientes enzimas regeneran la arginina

10485801048580La enzima carbamoil fosfato sintetasa I La enzima carbamoil fosfato sintetasa I mitocondrial cataliza el primer paso mitocondrial cataliza el primer paso regulado de la siacutentesis de urea regulado de la siacutentesis de urea

Destino de los esqueletos carbonadosDestino de los esqueletos carbonados Todos los tejidos tienen cierta capacidad para siacutentesis y Todos los tejidos tienen cierta capacidad para siacutentesis y

remodelacioacuten de aminoaacutecidos remodelacioacuten de aminoaacutecidos El hiacutegado es el sitio principal de metabolismo de los El hiacutegado es el sitio principal de metabolismo de los

aminoaacutecidos aminoaacutecidos En tiempos de buena suplementacioacuten dietaria el En tiempos de buena suplementacioacuten dietaria el

nitroacutegeno es eliminado viacutea transaminacioacuten desaminacioacuten nitroacutegeno es eliminado viacutea transaminacioacuten desaminacioacuten y siacutentesis de urea Los esqueletos carbonados pueden y siacutentesis de urea Los esqueletos carbonados pueden conservarse como glucoacutegeno o como aacutecidos grasos conservarse como glucoacutegeno o como aacutecidos grasos

Los aminoaacutecidos pueden ser glucogeacutenicos cetogeacutenicos Los aminoaacutecidos pueden ser glucogeacutenicos cetogeacutenicos o ambos o ambos

Los glucogeacutenicos son los que generan piruvato o Los glucogeacutenicos son los que generan piruvato o intermediarios del ciclo de Krebs como α-cetoglutarato o intermediarios del ciclo de Krebs como α-cetoglutarato o oxaloacetato oxaloacetato

Los cetogeacutenicos (Lys y Leu) generan soacutelo acetil-CoA o Los cetogeacutenicos (Lys y Leu) generan soacutelo acetil-CoA o acetoacetil-CoAacetoacetil-CoA

En periacuteodos de ayuno los esqueletos carbonados se En periacuteodos de ayuno los esqueletos carbonados se utilizan como fuente de energiacutea rindiendo COutilizan como fuente de energiacutea rindiendo CO22yHyH22OO

DESTINO DEL ESQUELETO DESTINO DEL ESQUELETO CARBONADO DE AACARBONADO DE AA

Seguacuten el destino se clasifican enSeguacuten el destino se clasifican en CetogeacutenicosCetogeacutenicos producen cuerpos producen cuerpos

cetoacutenicoscetoacutenicos GlucogeacutenicosGlucogeacutenicos producen intermediarios producen intermediarios

de la gluconeogeacutenesis (piruvato de la gluconeogeacutenesis (piruvato oxalacetato fumarato succinilCoA o oxalacetato fumarato succinilCoA o cetoglutarato)cetoglutarato)

Glucogeacutenicos y cetogeacutenicosGlucogeacutenicos y cetogeacutenicos

DERIVADOS DE DERIVADOS DE IMPORTANCIA BIOLOacuteGICAIMPORTANCIA BIOLOacuteGICA

Histamina (histidina)Histamina (histidina) Acido Acido -aminobutirico (-aminobutirico (GABAGABA) (glutamato)) (glutamato) Catecolaminas (Dopamina Noradrenalina Catecolaminas (Dopamina Noradrenalina

y Adrenalina) (tirosina)y Adrenalina) (tirosina) Hormona Tiroidea (tirosina)Hormona Tiroidea (tirosina) Melatonina (triptoacutefano)Melatonina (triptoacutefano) Serotonina (triptoacutefano)Serotonina (triptoacutefano) Creatina (Arginina glicina y metionina)Creatina (Arginina glicina y metionina)

Biosiacutentesis de los aminoaacutecidos no Biosiacutentesis de los aminoaacutecidos no esencialesesenciales

Los esqueletos carbonados de los Los esqueletos carbonados de los aminoaacutecidos no esenciales pueden aminoaacutecidos no esenciales pueden sintetizarse a partir de metabolitos sintetizarse a partir de metabolitos intermediarios derivados por ejemplo de intermediarios derivados por ejemplo de glucosa glucosa

Dos aminoaacutecidos no esenciales derivan Dos aminoaacutecidos no esenciales derivan directamente de aminoaacutecidos esenciales directamente de aminoaacutecidos esenciales ( tirosina y cisteiacutena ) cisteiacutena( tirosina y cisteiacutena ) cisteiacutena

Coenzimas importantes piridoxal fosfato Coenzimas importantes piridoxal fosfato folato y tetrahidrobiopterina folato y tetrahidrobiopterina tetrahidrobiopterina tetrahidrobiopterina

Siacutentesis de aspartatoSiacutentesis de aspartato El aspartatose sintetiza por transaminacioacuten del El aspartatose sintetiza por transaminacioacuten del

oxalacetooxalaceto

NHNH33+glutamato + oxalacetato alfa-cetoglutarato + +glutamato + oxalacetato alfa-cetoglutarato +

aspartatoaspartato

Tambieacuten se sintetiza aspartato por Tambieacuten se sintetiza aspartato por desaminacioacuten de la asparagina con la desaminacioacuten de la asparagina con la asparaginasa anaacuteloga a la glutaminasaasparaginasa anaacuteloga a la glutaminasa

asparagina + H2O rarraspartato + NH3

Siacutentesis de asparagina y glutaminaSiacutentesis de asparagina y glutamina La La asparagina sintetasaasparagina sintetasay la y la glutamina glutamina

sintetasasintetasacatalizan la produccioacuten de asparaginay catalizan la produccioacuten de asparaginay glutaminaglutamina

glutamato+ NH4++ ATP rarrglutamina+ ADP +Pi+ H+glutamato+ NH4++ ATP rarrglutamina+ ADP +Pi+ H+ aspartato + NH4++ ATP rarrasparagina+ ADP +Pi+ H+aspartato + NH4++ ATP rarrasparagina+ ADP +Pi+ H+

Siacutentesis de alaninaSiacutentesis de alaninaLa alaninase sintetiza por transaminacioacuten con la La alaninase sintetiza por transaminacioacuten con la

enzima alanina transaminasaenzima alanina transaminasa

glutamato + piruvato α-cetoglutarato + alaninaglutamato + piruvato α-cetoglutarato + alanina

La concentracioacuten de alanina en la circulacioacuten es alta maacutes La concentracioacuten de alanina en la circulacioacuten es alta maacutes baja solo que la de glutaminabaja solo que la de glutamina

CICLO DE LA GLUCOSA ndashALANINACICLO DE LA GLUCOSA ndashALANINA La La alanina transaminasa alanina transaminasa participa en el participa en el

transporte de esqueletos carbonados y transporte de esqueletos carbonados y nitroacutegeno del muacutesculo al hiacutegadonitroacutegeno del muacutesculo al hiacutegado

alanina + cetoglutarato piruvato + glutamatoalanina + cetoglutarato piruvato + glutamato Muacutesculo esqueleacutetico el piruvato de la Muacutesculo esqueleacutetico el piruvato de la

glucoacutelisis se transforma en alanina a glucoacutelisis se transforma en alanina a expensas de glutamatoexpensas de glutamato

Hiacutegado se regenera el piruvato para la Hiacutegado se regenera el piruvato para la gluconeogeacutenesis y el amonio del gluconeogeacutenesis y el amonio del glutamato puede ir al ciclo de la urea glutamato puede ir al ciclo de la urea

La glicina se sintetiza a partir de serina La La glicina se sintetiza a partir de serina La enzima utiliza tetrahidrofolato y piridoxal enzima utiliza tetrahidrofolato y piridoxal fosfatofosfato

En el hiacutegado de vertebrados la glicina tambieacuten En el hiacutegado de vertebrados la glicina tambieacuten puede sintetizarse a partir de dioacutexido de puede sintetizarse a partir de dioacutexido de carbono y amonio con la glicina sintasacarbono y amonio con la glicina sintasa

O sea que la serina y la glicina son O sea que la serina y la glicina son interconvertibles gracias a la serina interconvertibles gracias a la serina hidroximetiltransferasa que opera en los dos hidroximetiltransferasa que opera en los dos sentidos y utiliza folato (THFMTHF) y PLPsentidos y utiliza folato (THFMTHF) y PLP

La conversioacuten de serina en glicina es la entrada principal de unidades monocar bonadas al pool de folato

Aacutecido foacutelicoAacutecido foacutelico

Los derivados del folato sirven como donadores de unidades monocarbonadas en diferentes estados de oxidacioacuten intermedios (metil metilen metenil formil o formimino)

El aumento en el suero de determinadas amino El aumento en el suero de determinadas amino transferasases utilizado como marcador cliacutenico transferasases utilizado como marcador cliacutenico de dantildeo tisular de dantildeo tisular

SGOT glutamato-oxaloacetato SGOT glutamato-oxaloacetato aminotransferasa o aspartato transaminasaaminotransferasa o aspartato transaminasa

SGPT glutamato-piruvato aminotransferasa o SGPT glutamato-piruvato aminotransferasa o alanina transaminasaalanina transaminasa

Por ejemplo luego de un ataque cardiacuteaco Por ejemplo luego de un ataque cardiacuteaco aumenta en primer lugar la creatina quinasa aumenta en primer lugar la creatina quinasa luego aumenta SGOT y maacutes tarde SGPTluego aumenta SGOT y maacutes tarde SGPT

Como el par α-cetoglutaratoglutamato participa Como el par α-cetoglutaratoglutamato participa en muchas transaminaciones el glutamato es en muchas transaminaciones el glutamato es un intermediario prominente en la eliminacioacuten de un intermediario prominente en la eliminacioacuten de amonio asiacute como en viacuteas anaboacutelicas amonio asiacute como en viacuteas anaboacutelicas

El glutamato estaacute en un ldquonudordquo entre el amonio El glutamato estaacute en un ldquonudordquo entre el amonio libre y los grupos amino de los aminoaacutecidos libre y los grupos amino de los aminoaacutecidos

Dado que el nitroacutegeno del glutamato puede ser Dado que el nitroacutegeno del glutamato puede ser redistribuiacutedo por transaminacioacuten el glutamato redistribuiacutedo por transaminacioacuten el glutamato es un buen suplemento para proteiacutenas pobres es un buen suplemento para proteiacutenas pobres desde el punto de vista nutricional desde el punto de vista nutricional

Glutamato deshidrogenasautiliza Glutamato deshidrogenasautiliza

deshidrogenasautiliza NADPH incorpora amonio al glutamato para sintetizar este aminoaacutecido y otros por transaminacioacuten activada por ATP y GTPutiliza NAD+ reaccioacuten anapleroacutetica provee de un intermediario oxidable y NADH activada por ADP y GDP

GlutaminaGlutamina

La glutamina transporta amonio en la sangreEl amonio es toacutexico para el sistema nervioso central Los tejidos lo transforman en glutamina gracias a la glutamina sintetasa En el hiacutegado y en el rintildeoacuten la glutamina libera el amonioA su vez el amonio en el hiacutegado forma urea El rintildeoacuten puede excretar directamente el amonio

Glutamina sintetasaGlutamina sintetasaglutamato+ NH4++ ATP rarrglutamina+ ADP +Pi+ H+glutamato+ NH4++ ATP rarrglutamina+ ADP +Pi+ H+ Produce glutamina uno de los 20 aminoaacutecidos de Produce glutamina uno de los 20 aminoaacutecidos de

las proteiacutenaslas proteiacutenas La glutamina sirve como dador de nitroacutegeno en La glutamina sirve como dador de nitroacutegeno en

varias viacuteas biosinteacuteticas (purinas citosina)varias viacuteas biosinteacuteticas (purinas citosina) La glutamina es muy abundante en la circulacioacuten La glutamina es muy abundante en la circulacioacuten

pues sirve como una forma de transporte inocua pues sirve como una forma de transporte inocua del amoniacuteaco que es toacutexico hacia el hiacutegado y el del amoniacuteaco que es toacutexico hacia el hiacutegado y el rintildeoacutenrintildeoacuten

GlutaminasaGlutaminasa El hiacutegado y el rintildeoacuten tienen glutaminasa enzima El hiacutegado y el rintildeoacuten tienen glutaminasa enzima

mitocondrial que libera el amonio mitocondrial que libera el amonio glutamina+ H2O rarrglutamato+ NH4+glutamina+ H2O rarrglutamato+ NH4+

Destinos del amonioDestinos del amonio En el hiacutegado el amonio liberado de la En el hiacutegado el amonio liberado de la

glutamina por la glutaminasa se utiliza glutamina por la glutaminasa se utiliza para sintetizar ureapara sintetizar urea

En el rintildeoacuten la formacioacuten de amonio estaacute En el rintildeoacuten la formacioacuten de amonio estaacute relacionada con la eliminacioacuten de aacutecido relacionada con la eliminacioacuten de aacutecido (H+) puesto que el amoniacuteaco (NH3) (H+) puesto que el amoniacuteaco (NH3) liberado por la glutaminasa se protona a liberado por la glutaminasa se protona a amonio (NH4+) gracias a su pKa de 93 amonio (NH4+) gracias a su pKa de 93

La viacutea mas importante de eliminacioacuten es la La viacutea mas importante de eliminacioacuten es la siacutentesis de ureasiacutentesis de urea en hiacutegado en hiacutegado

Tambieacuten se elimina NHTambieacuten se elimina NH33 por la formacioacuten por la formacioacuten

de de glutaminaglutamina

Ciclo de la ureaCiclo de la urea 1048580104858080 del nitroacutegeno que se excreta lo 80 del nitroacutegeno que se excreta lo

hace en forma de ureahace en forma de urea 10485801048580Parte de las enzimas estaacuten en la matriz Parte de las enzimas estaacuten en la matriz

mitocondrial y parte en el citosolmitocondrial y parte en el citosol 10485801048580La arginina con la arginasa genera La arginina con la arginasa genera

urea y ornitina en el citosol Luego las urea y ornitina en el citosol Luego las siguientes enzimas regeneran la argininasiguientes enzimas regeneran la arginina

10485801048580La enzima carbamoil fosfato sintetasa I La enzima carbamoil fosfato sintetasa I mitocondrial cataliza el primer paso mitocondrial cataliza el primer paso regulado de la siacutentesis de urea regulado de la siacutentesis de urea

Destino de los esqueletos carbonadosDestino de los esqueletos carbonados Todos los tejidos tienen cierta capacidad para siacutentesis y Todos los tejidos tienen cierta capacidad para siacutentesis y

remodelacioacuten de aminoaacutecidos remodelacioacuten de aminoaacutecidos El hiacutegado es el sitio principal de metabolismo de los El hiacutegado es el sitio principal de metabolismo de los

aminoaacutecidos aminoaacutecidos En tiempos de buena suplementacioacuten dietaria el En tiempos de buena suplementacioacuten dietaria el

nitroacutegeno es eliminado viacutea transaminacioacuten desaminacioacuten nitroacutegeno es eliminado viacutea transaminacioacuten desaminacioacuten y siacutentesis de urea Los esqueletos carbonados pueden y siacutentesis de urea Los esqueletos carbonados pueden conservarse como glucoacutegeno o como aacutecidos grasos conservarse como glucoacutegeno o como aacutecidos grasos

Los aminoaacutecidos pueden ser glucogeacutenicos cetogeacutenicos Los aminoaacutecidos pueden ser glucogeacutenicos cetogeacutenicos o ambos o ambos

Los glucogeacutenicos son los que generan piruvato o Los glucogeacutenicos son los que generan piruvato o intermediarios del ciclo de Krebs como α-cetoglutarato o intermediarios del ciclo de Krebs como α-cetoglutarato o oxaloacetato oxaloacetato

Los cetogeacutenicos (Lys y Leu) generan soacutelo acetil-CoA o Los cetogeacutenicos (Lys y Leu) generan soacutelo acetil-CoA o acetoacetil-CoAacetoacetil-CoA

En periacuteodos de ayuno los esqueletos carbonados se En periacuteodos de ayuno los esqueletos carbonados se utilizan como fuente de energiacutea rindiendo COutilizan como fuente de energiacutea rindiendo CO22yHyH22OO

DESTINO DEL ESQUELETO DESTINO DEL ESQUELETO CARBONADO DE AACARBONADO DE AA

Seguacuten el destino se clasifican enSeguacuten el destino se clasifican en CetogeacutenicosCetogeacutenicos producen cuerpos producen cuerpos

cetoacutenicoscetoacutenicos GlucogeacutenicosGlucogeacutenicos producen intermediarios producen intermediarios

de la gluconeogeacutenesis (piruvato de la gluconeogeacutenesis (piruvato oxalacetato fumarato succinilCoA o oxalacetato fumarato succinilCoA o cetoglutarato)cetoglutarato)

Glucogeacutenicos y cetogeacutenicosGlucogeacutenicos y cetogeacutenicos

DERIVADOS DE DERIVADOS DE IMPORTANCIA BIOLOacuteGICAIMPORTANCIA BIOLOacuteGICA

Histamina (histidina)Histamina (histidina) Acido Acido -aminobutirico (-aminobutirico (GABAGABA) (glutamato)) (glutamato) Catecolaminas (Dopamina Noradrenalina Catecolaminas (Dopamina Noradrenalina

y Adrenalina) (tirosina)y Adrenalina) (tirosina) Hormona Tiroidea (tirosina)Hormona Tiroidea (tirosina) Melatonina (triptoacutefano)Melatonina (triptoacutefano) Serotonina (triptoacutefano)Serotonina (triptoacutefano) Creatina (Arginina glicina y metionina)Creatina (Arginina glicina y metionina)

Biosiacutentesis de los aminoaacutecidos no Biosiacutentesis de los aminoaacutecidos no esencialesesenciales

Los esqueletos carbonados de los Los esqueletos carbonados de los aminoaacutecidos no esenciales pueden aminoaacutecidos no esenciales pueden sintetizarse a partir de metabolitos sintetizarse a partir de metabolitos intermediarios derivados por ejemplo de intermediarios derivados por ejemplo de glucosa glucosa

Dos aminoaacutecidos no esenciales derivan Dos aminoaacutecidos no esenciales derivan directamente de aminoaacutecidos esenciales directamente de aminoaacutecidos esenciales ( tirosina y cisteiacutena ) cisteiacutena( tirosina y cisteiacutena ) cisteiacutena

Coenzimas importantes piridoxal fosfato Coenzimas importantes piridoxal fosfato folato y tetrahidrobiopterina folato y tetrahidrobiopterina tetrahidrobiopterina tetrahidrobiopterina

Siacutentesis de aspartatoSiacutentesis de aspartato El aspartatose sintetiza por transaminacioacuten del El aspartatose sintetiza por transaminacioacuten del

oxalacetooxalaceto

NHNH33+glutamato + oxalacetato alfa-cetoglutarato + +glutamato + oxalacetato alfa-cetoglutarato +

aspartatoaspartato

Tambieacuten se sintetiza aspartato por Tambieacuten se sintetiza aspartato por desaminacioacuten de la asparagina con la desaminacioacuten de la asparagina con la asparaginasa anaacuteloga a la glutaminasaasparaginasa anaacuteloga a la glutaminasa

asparagina + H2O rarraspartato + NH3

Siacutentesis de asparagina y glutaminaSiacutentesis de asparagina y glutamina La La asparagina sintetasaasparagina sintetasay la y la glutamina glutamina

sintetasasintetasacatalizan la produccioacuten de asparaginay catalizan la produccioacuten de asparaginay glutaminaglutamina

glutamato+ NH4++ ATP rarrglutamina+ ADP +Pi+ H+glutamato+ NH4++ ATP rarrglutamina+ ADP +Pi+ H+ aspartato + NH4++ ATP rarrasparagina+ ADP +Pi+ H+aspartato + NH4++ ATP rarrasparagina+ ADP +Pi+ H+

Siacutentesis de alaninaSiacutentesis de alaninaLa alaninase sintetiza por transaminacioacuten con la La alaninase sintetiza por transaminacioacuten con la

enzima alanina transaminasaenzima alanina transaminasa

glutamato + piruvato α-cetoglutarato + alaninaglutamato + piruvato α-cetoglutarato + alanina

La concentracioacuten de alanina en la circulacioacuten es alta maacutes La concentracioacuten de alanina en la circulacioacuten es alta maacutes baja solo que la de glutaminabaja solo que la de glutamina

CICLO DE LA GLUCOSA ndashALANINACICLO DE LA GLUCOSA ndashALANINA La La alanina transaminasa alanina transaminasa participa en el participa en el

transporte de esqueletos carbonados y transporte de esqueletos carbonados y nitroacutegeno del muacutesculo al hiacutegadonitroacutegeno del muacutesculo al hiacutegado

alanina + cetoglutarato piruvato + glutamatoalanina + cetoglutarato piruvato + glutamato Muacutesculo esqueleacutetico el piruvato de la Muacutesculo esqueleacutetico el piruvato de la

glucoacutelisis se transforma en alanina a glucoacutelisis se transforma en alanina a expensas de glutamatoexpensas de glutamato

Hiacutegado se regenera el piruvato para la Hiacutegado se regenera el piruvato para la gluconeogeacutenesis y el amonio del gluconeogeacutenesis y el amonio del glutamato puede ir al ciclo de la urea glutamato puede ir al ciclo de la urea

La glicina se sintetiza a partir de serina La La glicina se sintetiza a partir de serina La enzima utiliza tetrahidrofolato y piridoxal enzima utiliza tetrahidrofolato y piridoxal fosfatofosfato

En el hiacutegado de vertebrados la glicina tambieacuten En el hiacutegado de vertebrados la glicina tambieacuten puede sintetizarse a partir de dioacutexido de puede sintetizarse a partir de dioacutexido de carbono y amonio con la glicina sintasacarbono y amonio con la glicina sintasa

O sea que la serina y la glicina son O sea que la serina y la glicina son interconvertibles gracias a la serina interconvertibles gracias a la serina hidroximetiltransferasa que opera en los dos hidroximetiltransferasa que opera en los dos sentidos y utiliza folato (THFMTHF) y PLPsentidos y utiliza folato (THFMTHF) y PLP

La conversioacuten de serina en glicina es la entrada principal de unidades monocar bonadas al pool de folato

Aacutecido foacutelicoAacutecido foacutelico

Los derivados del folato sirven como donadores de unidades monocarbonadas en diferentes estados de oxidacioacuten intermedios (metil metilen metenil formil o formimino)

Como el par α-cetoglutaratoglutamato participa Como el par α-cetoglutaratoglutamato participa en muchas transaminaciones el glutamato es en muchas transaminaciones el glutamato es un intermediario prominente en la eliminacioacuten de un intermediario prominente en la eliminacioacuten de amonio asiacute como en viacuteas anaboacutelicas amonio asiacute como en viacuteas anaboacutelicas

El glutamato estaacute en un ldquonudordquo entre el amonio El glutamato estaacute en un ldquonudordquo entre el amonio libre y los grupos amino de los aminoaacutecidos libre y los grupos amino de los aminoaacutecidos

Dado que el nitroacutegeno del glutamato puede ser Dado que el nitroacutegeno del glutamato puede ser redistribuiacutedo por transaminacioacuten el glutamato redistribuiacutedo por transaminacioacuten el glutamato es un buen suplemento para proteiacutenas pobres es un buen suplemento para proteiacutenas pobres desde el punto de vista nutricional desde el punto de vista nutricional

Glutamato deshidrogenasautiliza Glutamato deshidrogenasautiliza

deshidrogenasautiliza NADPH incorpora amonio al glutamato para sintetizar este aminoaacutecido y otros por transaminacioacuten activada por ATP y GTPutiliza NAD+ reaccioacuten anapleroacutetica provee de un intermediario oxidable y NADH activada por ADP y GDP

GlutaminaGlutamina

La glutamina transporta amonio en la sangreEl amonio es toacutexico para el sistema nervioso central Los tejidos lo transforman en glutamina gracias a la glutamina sintetasa En el hiacutegado y en el rintildeoacuten la glutamina libera el amonioA su vez el amonio en el hiacutegado forma urea El rintildeoacuten puede excretar directamente el amonio

Glutamina sintetasaGlutamina sintetasaglutamato+ NH4++ ATP rarrglutamina+ ADP +Pi+ H+glutamato+ NH4++ ATP rarrglutamina+ ADP +Pi+ H+ Produce glutamina uno de los 20 aminoaacutecidos de Produce glutamina uno de los 20 aminoaacutecidos de

las proteiacutenaslas proteiacutenas La glutamina sirve como dador de nitroacutegeno en La glutamina sirve como dador de nitroacutegeno en

varias viacuteas biosinteacuteticas (purinas citosina)varias viacuteas biosinteacuteticas (purinas citosina) La glutamina es muy abundante en la circulacioacuten La glutamina es muy abundante en la circulacioacuten

pues sirve como una forma de transporte inocua pues sirve como una forma de transporte inocua del amoniacuteaco que es toacutexico hacia el hiacutegado y el del amoniacuteaco que es toacutexico hacia el hiacutegado y el rintildeoacutenrintildeoacuten

GlutaminasaGlutaminasa El hiacutegado y el rintildeoacuten tienen glutaminasa enzima El hiacutegado y el rintildeoacuten tienen glutaminasa enzima

mitocondrial que libera el amonio mitocondrial que libera el amonio glutamina+ H2O rarrglutamato+ NH4+glutamina+ H2O rarrglutamato+ NH4+

Destinos del amonioDestinos del amonio En el hiacutegado el amonio liberado de la En el hiacutegado el amonio liberado de la

glutamina por la glutaminasa se utiliza glutamina por la glutaminasa se utiliza para sintetizar ureapara sintetizar urea

En el rintildeoacuten la formacioacuten de amonio estaacute En el rintildeoacuten la formacioacuten de amonio estaacute relacionada con la eliminacioacuten de aacutecido relacionada con la eliminacioacuten de aacutecido (H+) puesto que el amoniacuteaco (NH3) (H+) puesto que el amoniacuteaco (NH3) liberado por la glutaminasa se protona a liberado por la glutaminasa se protona a amonio (NH4+) gracias a su pKa de 93 amonio (NH4+) gracias a su pKa de 93

La viacutea mas importante de eliminacioacuten es la La viacutea mas importante de eliminacioacuten es la siacutentesis de ureasiacutentesis de urea en hiacutegado en hiacutegado

Tambieacuten se elimina NHTambieacuten se elimina NH33 por la formacioacuten por la formacioacuten

de de glutaminaglutamina

Ciclo de la ureaCiclo de la urea 1048580104858080 del nitroacutegeno que se excreta lo 80 del nitroacutegeno que se excreta lo

hace en forma de ureahace en forma de urea 10485801048580Parte de las enzimas estaacuten en la matriz Parte de las enzimas estaacuten en la matriz

mitocondrial y parte en el citosolmitocondrial y parte en el citosol 10485801048580La arginina con la arginasa genera La arginina con la arginasa genera

urea y ornitina en el citosol Luego las urea y ornitina en el citosol Luego las siguientes enzimas regeneran la argininasiguientes enzimas regeneran la arginina

10485801048580La enzima carbamoil fosfato sintetasa I La enzima carbamoil fosfato sintetasa I mitocondrial cataliza el primer paso mitocondrial cataliza el primer paso regulado de la siacutentesis de urea regulado de la siacutentesis de urea

Destino de los esqueletos carbonadosDestino de los esqueletos carbonados Todos los tejidos tienen cierta capacidad para siacutentesis y Todos los tejidos tienen cierta capacidad para siacutentesis y

remodelacioacuten de aminoaacutecidos remodelacioacuten de aminoaacutecidos El hiacutegado es el sitio principal de metabolismo de los El hiacutegado es el sitio principal de metabolismo de los

aminoaacutecidos aminoaacutecidos En tiempos de buena suplementacioacuten dietaria el En tiempos de buena suplementacioacuten dietaria el

nitroacutegeno es eliminado viacutea transaminacioacuten desaminacioacuten nitroacutegeno es eliminado viacutea transaminacioacuten desaminacioacuten y siacutentesis de urea Los esqueletos carbonados pueden y siacutentesis de urea Los esqueletos carbonados pueden conservarse como glucoacutegeno o como aacutecidos grasos conservarse como glucoacutegeno o como aacutecidos grasos

Los aminoaacutecidos pueden ser glucogeacutenicos cetogeacutenicos Los aminoaacutecidos pueden ser glucogeacutenicos cetogeacutenicos o ambos o ambos

Los glucogeacutenicos son los que generan piruvato o Los glucogeacutenicos son los que generan piruvato o intermediarios del ciclo de Krebs como α-cetoglutarato o intermediarios del ciclo de Krebs como α-cetoglutarato o oxaloacetato oxaloacetato

Los cetogeacutenicos (Lys y Leu) generan soacutelo acetil-CoA o Los cetogeacutenicos (Lys y Leu) generan soacutelo acetil-CoA o acetoacetil-CoAacetoacetil-CoA

En periacuteodos de ayuno los esqueletos carbonados se En periacuteodos de ayuno los esqueletos carbonados se utilizan como fuente de energiacutea rindiendo COutilizan como fuente de energiacutea rindiendo CO22yHyH22OO

DESTINO DEL ESQUELETO DESTINO DEL ESQUELETO CARBONADO DE AACARBONADO DE AA

Seguacuten el destino se clasifican enSeguacuten el destino se clasifican en CetogeacutenicosCetogeacutenicos producen cuerpos producen cuerpos

cetoacutenicoscetoacutenicos GlucogeacutenicosGlucogeacutenicos producen intermediarios producen intermediarios

de la gluconeogeacutenesis (piruvato de la gluconeogeacutenesis (piruvato oxalacetato fumarato succinilCoA o oxalacetato fumarato succinilCoA o cetoglutarato)cetoglutarato)

Glucogeacutenicos y cetogeacutenicosGlucogeacutenicos y cetogeacutenicos

DERIVADOS DE DERIVADOS DE IMPORTANCIA BIOLOacuteGICAIMPORTANCIA BIOLOacuteGICA

Histamina (histidina)Histamina (histidina) Acido Acido -aminobutirico (-aminobutirico (GABAGABA) (glutamato)) (glutamato) Catecolaminas (Dopamina Noradrenalina Catecolaminas (Dopamina Noradrenalina

y Adrenalina) (tirosina)y Adrenalina) (tirosina) Hormona Tiroidea (tirosina)Hormona Tiroidea (tirosina) Melatonina (triptoacutefano)Melatonina (triptoacutefano) Serotonina (triptoacutefano)Serotonina (triptoacutefano) Creatina (Arginina glicina y metionina)Creatina (Arginina glicina y metionina)

Biosiacutentesis de los aminoaacutecidos no Biosiacutentesis de los aminoaacutecidos no esencialesesenciales

Los esqueletos carbonados de los Los esqueletos carbonados de los aminoaacutecidos no esenciales pueden aminoaacutecidos no esenciales pueden sintetizarse a partir de metabolitos sintetizarse a partir de metabolitos intermediarios derivados por ejemplo de intermediarios derivados por ejemplo de glucosa glucosa

Dos aminoaacutecidos no esenciales derivan Dos aminoaacutecidos no esenciales derivan directamente de aminoaacutecidos esenciales directamente de aminoaacutecidos esenciales ( tirosina y cisteiacutena ) cisteiacutena( tirosina y cisteiacutena ) cisteiacutena

Coenzimas importantes piridoxal fosfato Coenzimas importantes piridoxal fosfato folato y tetrahidrobiopterina folato y tetrahidrobiopterina tetrahidrobiopterina tetrahidrobiopterina

Siacutentesis de aspartatoSiacutentesis de aspartato El aspartatose sintetiza por transaminacioacuten del El aspartatose sintetiza por transaminacioacuten del

oxalacetooxalaceto

NHNH33+glutamato + oxalacetato alfa-cetoglutarato + +glutamato + oxalacetato alfa-cetoglutarato +

aspartatoaspartato

Tambieacuten se sintetiza aspartato por Tambieacuten se sintetiza aspartato por desaminacioacuten de la asparagina con la desaminacioacuten de la asparagina con la asparaginasa anaacuteloga a la glutaminasaasparaginasa anaacuteloga a la glutaminasa

asparagina + H2O rarraspartato + NH3

Siacutentesis de asparagina y glutaminaSiacutentesis de asparagina y glutamina La La asparagina sintetasaasparagina sintetasay la y la glutamina glutamina

sintetasasintetasacatalizan la produccioacuten de asparaginay catalizan la produccioacuten de asparaginay glutaminaglutamina

glutamato+ NH4++ ATP rarrglutamina+ ADP +Pi+ H+glutamato+ NH4++ ATP rarrglutamina+ ADP +Pi+ H+ aspartato + NH4++ ATP rarrasparagina+ ADP +Pi+ H+aspartato + NH4++ ATP rarrasparagina+ ADP +Pi+ H+

Siacutentesis de alaninaSiacutentesis de alaninaLa alaninase sintetiza por transaminacioacuten con la La alaninase sintetiza por transaminacioacuten con la

enzima alanina transaminasaenzima alanina transaminasa

glutamato + piruvato α-cetoglutarato + alaninaglutamato + piruvato α-cetoglutarato + alanina

La concentracioacuten de alanina en la circulacioacuten es alta maacutes La concentracioacuten de alanina en la circulacioacuten es alta maacutes baja solo que la de glutaminabaja solo que la de glutamina

CICLO DE LA GLUCOSA ndashALANINACICLO DE LA GLUCOSA ndashALANINA La La alanina transaminasa alanina transaminasa participa en el participa en el

transporte de esqueletos carbonados y transporte de esqueletos carbonados y nitroacutegeno del muacutesculo al hiacutegadonitroacutegeno del muacutesculo al hiacutegado

alanina + cetoglutarato piruvato + glutamatoalanina + cetoglutarato piruvato + glutamato Muacutesculo esqueleacutetico el piruvato de la Muacutesculo esqueleacutetico el piruvato de la

glucoacutelisis se transforma en alanina a glucoacutelisis se transforma en alanina a expensas de glutamatoexpensas de glutamato

Hiacutegado se regenera el piruvato para la Hiacutegado se regenera el piruvato para la gluconeogeacutenesis y el amonio del gluconeogeacutenesis y el amonio del glutamato puede ir al ciclo de la urea glutamato puede ir al ciclo de la urea

La glicina se sintetiza a partir de serina La La glicina se sintetiza a partir de serina La enzima utiliza tetrahidrofolato y piridoxal enzima utiliza tetrahidrofolato y piridoxal fosfatofosfato

En el hiacutegado de vertebrados la glicina tambieacuten En el hiacutegado de vertebrados la glicina tambieacuten puede sintetizarse a partir de dioacutexido de puede sintetizarse a partir de dioacutexido de carbono y amonio con la glicina sintasacarbono y amonio con la glicina sintasa

O sea que la serina y la glicina son O sea que la serina y la glicina son interconvertibles gracias a la serina interconvertibles gracias a la serina hidroximetiltransferasa que opera en los dos hidroximetiltransferasa que opera en los dos sentidos y utiliza folato (THFMTHF) y PLPsentidos y utiliza folato (THFMTHF) y PLP

La conversioacuten de serina en glicina es la entrada principal de unidades monocar bonadas al pool de folato

Aacutecido foacutelicoAacutecido foacutelico

Los derivados del folato sirven como donadores de unidades monocarbonadas en diferentes estados de oxidacioacuten intermedios (metil metilen metenil formil o formimino)

Glutamato deshidrogenasautiliza Glutamato deshidrogenasautiliza

deshidrogenasautiliza NADPH incorpora amonio al glutamato para sintetizar este aminoaacutecido y otros por transaminacioacuten activada por ATP y GTPutiliza NAD+ reaccioacuten anapleroacutetica provee de un intermediario oxidable y NADH activada por ADP y GDP

GlutaminaGlutamina

La glutamina transporta amonio en la sangreEl amonio es toacutexico para el sistema nervioso central Los tejidos lo transforman en glutamina gracias a la glutamina sintetasa En el hiacutegado y en el rintildeoacuten la glutamina libera el amonioA su vez el amonio en el hiacutegado forma urea El rintildeoacuten puede excretar directamente el amonio

Glutamina sintetasaGlutamina sintetasaglutamato+ NH4++ ATP rarrglutamina+ ADP +Pi+ H+glutamato+ NH4++ ATP rarrglutamina+ ADP +Pi+ H+ Produce glutamina uno de los 20 aminoaacutecidos de Produce glutamina uno de los 20 aminoaacutecidos de

las proteiacutenaslas proteiacutenas La glutamina sirve como dador de nitroacutegeno en La glutamina sirve como dador de nitroacutegeno en

varias viacuteas biosinteacuteticas (purinas citosina)varias viacuteas biosinteacuteticas (purinas citosina) La glutamina es muy abundante en la circulacioacuten La glutamina es muy abundante en la circulacioacuten

pues sirve como una forma de transporte inocua pues sirve como una forma de transporte inocua del amoniacuteaco que es toacutexico hacia el hiacutegado y el del amoniacuteaco que es toacutexico hacia el hiacutegado y el rintildeoacutenrintildeoacuten

GlutaminasaGlutaminasa El hiacutegado y el rintildeoacuten tienen glutaminasa enzima El hiacutegado y el rintildeoacuten tienen glutaminasa enzima

mitocondrial que libera el amonio mitocondrial que libera el amonio glutamina+ H2O rarrglutamato+ NH4+glutamina+ H2O rarrglutamato+ NH4+

Destinos del amonioDestinos del amonio En el hiacutegado el amonio liberado de la En el hiacutegado el amonio liberado de la

glutamina por la glutaminasa se utiliza glutamina por la glutaminasa se utiliza para sintetizar ureapara sintetizar urea

En el rintildeoacuten la formacioacuten de amonio estaacute En el rintildeoacuten la formacioacuten de amonio estaacute relacionada con la eliminacioacuten de aacutecido relacionada con la eliminacioacuten de aacutecido (H+) puesto que el amoniacuteaco (NH3) (H+) puesto que el amoniacuteaco (NH3) liberado por la glutaminasa se protona a liberado por la glutaminasa se protona a amonio (NH4+) gracias a su pKa de 93 amonio (NH4+) gracias a su pKa de 93

La viacutea mas importante de eliminacioacuten es la La viacutea mas importante de eliminacioacuten es la siacutentesis de ureasiacutentesis de urea en hiacutegado en hiacutegado

Tambieacuten se elimina NHTambieacuten se elimina NH33 por la formacioacuten por la formacioacuten

de de glutaminaglutamina

Ciclo de la ureaCiclo de la urea 1048580104858080 del nitroacutegeno que se excreta lo 80 del nitroacutegeno que se excreta lo

hace en forma de ureahace en forma de urea 10485801048580Parte de las enzimas estaacuten en la matriz Parte de las enzimas estaacuten en la matriz

mitocondrial y parte en el citosolmitocondrial y parte en el citosol 10485801048580La arginina con la arginasa genera La arginina con la arginasa genera

urea y ornitina en el citosol Luego las urea y ornitina en el citosol Luego las siguientes enzimas regeneran la argininasiguientes enzimas regeneran la arginina

10485801048580La enzima carbamoil fosfato sintetasa I La enzima carbamoil fosfato sintetasa I mitocondrial cataliza el primer paso mitocondrial cataliza el primer paso regulado de la siacutentesis de urea regulado de la siacutentesis de urea

Destino de los esqueletos carbonadosDestino de los esqueletos carbonados Todos los tejidos tienen cierta capacidad para siacutentesis y Todos los tejidos tienen cierta capacidad para siacutentesis y

remodelacioacuten de aminoaacutecidos remodelacioacuten de aminoaacutecidos El hiacutegado es el sitio principal de metabolismo de los El hiacutegado es el sitio principal de metabolismo de los

aminoaacutecidos aminoaacutecidos En tiempos de buena suplementacioacuten dietaria el En tiempos de buena suplementacioacuten dietaria el

nitroacutegeno es eliminado viacutea transaminacioacuten desaminacioacuten nitroacutegeno es eliminado viacutea transaminacioacuten desaminacioacuten y siacutentesis de urea Los esqueletos carbonados pueden y siacutentesis de urea Los esqueletos carbonados pueden conservarse como glucoacutegeno o como aacutecidos grasos conservarse como glucoacutegeno o como aacutecidos grasos

Los aminoaacutecidos pueden ser glucogeacutenicos cetogeacutenicos Los aminoaacutecidos pueden ser glucogeacutenicos cetogeacutenicos o ambos o ambos

Los glucogeacutenicos son los que generan piruvato o Los glucogeacutenicos son los que generan piruvato o intermediarios del ciclo de Krebs como α-cetoglutarato o intermediarios del ciclo de Krebs como α-cetoglutarato o oxaloacetato oxaloacetato

Los cetogeacutenicos (Lys y Leu) generan soacutelo acetil-CoA o Los cetogeacutenicos (Lys y Leu) generan soacutelo acetil-CoA o acetoacetil-CoAacetoacetil-CoA

En periacuteodos de ayuno los esqueletos carbonados se En periacuteodos de ayuno los esqueletos carbonados se utilizan como fuente de energiacutea rindiendo COutilizan como fuente de energiacutea rindiendo CO22yHyH22OO

DESTINO DEL ESQUELETO DESTINO DEL ESQUELETO CARBONADO DE AACARBONADO DE AA

Seguacuten el destino se clasifican enSeguacuten el destino se clasifican en CetogeacutenicosCetogeacutenicos producen cuerpos producen cuerpos

cetoacutenicoscetoacutenicos GlucogeacutenicosGlucogeacutenicos producen intermediarios producen intermediarios

de la gluconeogeacutenesis (piruvato de la gluconeogeacutenesis (piruvato oxalacetato fumarato succinilCoA o oxalacetato fumarato succinilCoA o cetoglutarato)cetoglutarato)

Glucogeacutenicos y cetogeacutenicosGlucogeacutenicos y cetogeacutenicos

DERIVADOS DE DERIVADOS DE IMPORTANCIA BIOLOacuteGICAIMPORTANCIA BIOLOacuteGICA

Histamina (histidina)Histamina (histidina) Acido Acido -aminobutirico (-aminobutirico (GABAGABA) (glutamato)) (glutamato) Catecolaminas (Dopamina Noradrenalina Catecolaminas (Dopamina Noradrenalina

y Adrenalina) (tirosina)y Adrenalina) (tirosina) Hormona Tiroidea (tirosina)Hormona Tiroidea (tirosina) Melatonina (triptoacutefano)Melatonina (triptoacutefano) Serotonina (triptoacutefano)Serotonina (triptoacutefano) Creatina (Arginina glicina y metionina)Creatina (Arginina glicina y metionina)

Biosiacutentesis de los aminoaacutecidos no Biosiacutentesis de los aminoaacutecidos no esencialesesenciales

Los esqueletos carbonados de los Los esqueletos carbonados de los aminoaacutecidos no esenciales pueden aminoaacutecidos no esenciales pueden sintetizarse a partir de metabolitos sintetizarse a partir de metabolitos intermediarios derivados por ejemplo de intermediarios derivados por ejemplo de glucosa glucosa

Dos aminoaacutecidos no esenciales derivan Dos aminoaacutecidos no esenciales derivan directamente de aminoaacutecidos esenciales directamente de aminoaacutecidos esenciales ( tirosina y cisteiacutena ) cisteiacutena( tirosina y cisteiacutena ) cisteiacutena

Coenzimas importantes piridoxal fosfato Coenzimas importantes piridoxal fosfato folato y tetrahidrobiopterina folato y tetrahidrobiopterina tetrahidrobiopterina tetrahidrobiopterina

Siacutentesis de aspartatoSiacutentesis de aspartato El aspartatose sintetiza por transaminacioacuten del El aspartatose sintetiza por transaminacioacuten del

oxalacetooxalaceto

NHNH33+glutamato + oxalacetato alfa-cetoglutarato + +glutamato + oxalacetato alfa-cetoglutarato +

aspartatoaspartato

Tambieacuten se sintetiza aspartato por Tambieacuten se sintetiza aspartato por desaminacioacuten de la asparagina con la desaminacioacuten de la asparagina con la asparaginasa anaacuteloga a la glutaminasaasparaginasa anaacuteloga a la glutaminasa

asparagina + H2O rarraspartato + NH3

Siacutentesis de asparagina y glutaminaSiacutentesis de asparagina y glutamina La La asparagina sintetasaasparagina sintetasay la y la glutamina glutamina

sintetasasintetasacatalizan la produccioacuten de asparaginay catalizan la produccioacuten de asparaginay glutaminaglutamina

glutamato+ NH4++ ATP rarrglutamina+ ADP +Pi+ H+glutamato+ NH4++ ATP rarrglutamina+ ADP +Pi+ H+ aspartato + NH4++ ATP rarrasparagina+ ADP +Pi+ H+aspartato + NH4++ ATP rarrasparagina+ ADP +Pi+ H+

Siacutentesis de alaninaSiacutentesis de alaninaLa alaninase sintetiza por transaminacioacuten con la La alaninase sintetiza por transaminacioacuten con la

enzima alanina transaminasaenzima alanina transaminasa

glutamato + piruvato α-cetoglutarato + alaninaglutamato + piruvato α-cetoglutarato + alanina

La concentracioacuten de alanina en la circulacioacuten es alta maacutes La concentracioacuten de alanina en la circulacioacuten es alta maacutes baja solo que la de glutaminabaja solo que la de glutamina

CICLO DE LA GLUCOSA ndashALANINACICLO DE LA GLUCOSA ndashALANINA La La alanina transaminasa alanina transaminasa participa en el participa en el

transporte de esqueletos carbonados y transporte de esqueletos carbonados y nitroacutegeno del muacutesculo al hiacutegadonitroacutegeno del muacutesculo al hiacutegado

alanina + cetoglutarato piruvato + glutamatoalanina + cetoglutarato piruvato + glutamato Muacutesculo esqueleacutetico el piruvato de la Muacutesculo esqueleacutetico el piruvato de la

glucoacutelisis se transforma en alanina a glucoacutelisis se transforma en alanina a expensas de glutamatoexpensas de glutamato

Hiacutegado se regenera el piruvato para la Hiacutegado se regenera el piruvato para la gluconeogeacutenesis y el amonio del gluconeogeacutenesis y el amonio del glutamato puede ir al ciclo de la urea glutamato puede ir al ciclo de la urea

La glicina se sintetiza a partir de serina La La glicina se sintetiza a partir de serina La enzima utiliza tetrahidrofolato y piridoxal enzima utiliza tetrahidrofolato y piridoxal fosfatofosfato

En el hiacutegado de vertebrados la glicina tambieacuten En el hiacutegado de vertebrados la glicina tambieacuten puede sintetizarse a partir de dioacutexido de puede sintetizarse a partir de dioacutexido de carbono y amonio con la glicina sintasacarbono y amonio con la glicina sintasa

O sea que la serina y la glicina son O sea que la serina y la glicina son interconvertibles gracias a la serina interconvertibles gracias a la serina hidroximetiltransferasa que opera en los dos hidroximetiltransferasa que opera en los dos sentidos y utiliza folato (THFMTHF) y PLPsentidos y utiliza folato (THFMTHF) y PLP

La conversioacuten de serina en glicina es la entrada principal de unidades monocar bonadas al pool de folato

Aacutecido foacutelicoAacutecido foacutelico

Los derivados del folato sirven como donadores de unidades monocarbonadas en diferentes estados de oxidacioacuten intermedios (metil metilen metenil formil o formimino)

GlutaminaGlutamina

La glutamina transporta amonio en la sangreEl amonio es toacutexico para el sistema nervioso central Los tejidos lo transforman en glutamina gracias a la glutamina sintetasa En el hiacutegado y en el rintildeoacuten la glutamina libera el amonioA su vez el amonio en el hiacutegado forma urea El rintildeoacuten puede excretar directamente el amonio

Glutamina sintetasaGlutamina sintetasaglutamato+ NH4++ ATP rarrglutamina+ ADP +Pi+ H+glutamato+ NH4++ ATP rarrglutamina+ ADP +Pi+ H+ Produce glutamina uno de los 20 aminoaacutecidos de Produce glutamina uno de los 20 aminoaacutecidos de

las proteiacutenaslas proteiacutenas La glutamina sirve como dador de nitroacutegeno en La glutamina sirve como dador de nitroacutegeno en

varias viacuteas biosinteacuteticas (purinas citosina)varias viacuteas biosinteacuteticas (purinas citosina) La glutamina es muy abundante en la circulacioacuten La glutamina es muy abundante en la circulacioacuten

pues sirve como una forma de transporte inocua pues sirve como una forma de transporte inocua del amoniacuteaco que es toacutexico hacia el hiacutegado y el del amoniacuteaco que es toacutexico hacia el hiacutegado y el rintildeoacutenrintildeoacuten

GlutaminasaGlutaminasa El hiacutegado y el rintildeoacuten tienen glutaminasa enzima El hiacutegado y el rintildeoacuten tienen glutaminasa enzima

mitocondrial que libera el amonio mitocondrial que libera el amonio glutamina+ H2O rarrglutamato+ NH4+glutamina+ H2O rarrglutamato+ NH4+

Destinos del amonioDestinos del amonio En el hiacutegado el amonio liberado de la En el hiacutegado el amonio liberado de la

glutamina por la glutaminasa se utiliza glutamina por la glutaminasa se utiliza para sintetizar ureapara sintetizar urea

En el rintildeoacuten la formacioacuten de amonio estaacute En el rintildeoacuten la formacioacuten de amonio estaacute relacionada con la eliminacioacuten de aacutecido relacionada con la eliminacioacuten de aacutecido (H+) puesto que el amoniacuteaco (NH3) (H+) puesto que el amoniacuteaco (NH3) liberado por la glutaminasa se protona a liberado por la glutaminasa se protona a amonio (NH4+) gracias a su pKa de 93 amonio (NH4+) gracias a su pKa de 93

La viacutea mas importante de eliminacioacuten es la La viacutea mas importante de eliminacioacuten es la siacutentesis de ureasiacutentesis de urea en hiacutegado en hiacutegado

Tambieacuten se elimina NHTambieacuten se elimina NH33 por la formacioacuten por la formacioacuten

de de glutaminaglutamina

Ciclo de la ureaCiclo de la urea 1048580104858080 del nitroacutegeno que se excreta lo 80 del nitroacutegeno que se excreta lo

hace en forma de ureahace en forma de urea 10485801048580Parte de las enzimas estaacuten en la matriz Parte de las enzimas estaacuten en la matriz

mitocondrial y parte en el citosolmitocondrial y parte en el citosol 10485801048580La arginina con la arginasa genera La arginina con la arginasa genera

urea y ornitina en el citosol Luego las urea y ornitina en el citosol Luego las siguientes enzimas regeneran la argininasiguientes enzimas regeneran la arginina

10485801048580La enzima carbamoil fosfato sintetasa I La enzima carbamoil fosfato sintetasa I mitocondrial cataliza el primer paso mitocondrial cataliza el primer paso regulado de la siacutentesis de urea regulado de la siacutentesis de urea

Destino de los esqueletos carbonadosDestino de los esqueletos carbonados Todos los tejidos tienen cierta capacidad para siacutentesis y Todos los tejidos tienen cierta capacidad para siacutentesis y

remodelacioacuten de aminoaacutecidos remodelacioacuten de aminoaacutecidos El hiacutegado es el sitio principal de metabolismo de los El hiacutegado es el sitio principal de metabolismo de los

aminoaacutecidos aminoaacutecidos En tiempos de buena suplementacioacuten dietaria el En tiempos de buena suplementacioacuten dietaria el

nitroacutegeno es eliminado viacutea transaminacioacuten desaminacioacuten nitroacutegeno es eliminado viacutea transaminacioacuten desaminacioacuten y siacutentesis de urea Los esqueletos carbonados pueden y siacutentesis de urea Los esqueletos carbonados pueden conservarse como glucoacutegeno o como aacutecidos grasos conservarse como glucoacutegeno o como aacutecidos grasos

Los aminoaacutecidos pueden ser glucogeacutenicos cetogeacutenicos Los aminoaacutecidos pueden ser glucogeacutenicos cetogeacutenicos o ambos o ambos

Los glucogeacutenicos son los que generan piruvato o Los glucogeacutenicos son los que generan piruvato o intermediarios del ciclo de Krebs como α-cetoglutarato o intermediarios del ciclo de Krebs como α-cetoglutarato o oxaloacetato oxaloacetato

Los cetogeacutenicos (Lys y Leu) generan soacutelo acetil-CoA o Los cetogeacutenicos (Lys y Leu) generan soacutelo acetil-CoA o acetoacetil-CoAacetoacetil-CoA

En periacuteodos de ayuno los esqueletos carbonados se En periacuteodos de ayuno los esqueletos carbonados se utilizan como fuente de energiacutea rindiendo COutilizan como fuente de energiacutea rindiendo CO22yHyH22OO

DESTINO DEL ESQUELETO DESTINO DEL ESQUELETO CARBONADO DE AACARBONADO DE AA

Seguacuten el destino se clasifican enSeguacuten el destino se clasifican en CetogeacutenicosCetogeacutenicos producen cuerpos producen cuerpos

cetoacutenicoscetoacutenicos GlucogeacutenicosGlucogeacutenicos producen intermediarios producen intermediarios

de la gluconeogeacutenesis (piruvato de la gluconeogeacutenesis (piruvato oxalacetato fumarato succinilCoA o oxalacetato fumarato succinilCoA o cetoglutarato)cetoglutarato)

Glucogeacutenicos y cetogeacutenicosGlucogeacutenicos y cetogeacutenicos

DERIVADOS DE DERIVADOS DE IMPORTANCIA BIOLOacuteGICAIMPORTANCIA BIOLOacuteGICA

Histamina (histidina)Histamina (histidina) Acido Acido -aminobutirico (-aminobutirico (GABAGABA) (glutamato)) (glutamato) Catecolaminas (Dopamina Noradrenalina Catecolaminas (Dopamina Noradrenalina

y Adrenalina) (tirosina)y Adrenalina) (tirosina) Hormona Tiroidea (tirosina)Hormona Tiroidea (tirosina) Melatonina (triptoacutefano)Melatonina (triptoacutefano) Serotonina (triptoacutefano)Serotonina (triptoacutefano) Creatina (Arginina glicina y metionina)Creatina (Arginina glicina y metionina)

Biosiacutentesis de los aminoaacutecidos no Biosiacutentesis de los aminoaacutecidos no esencialesesenciales

Los esqueletos carbonados de los Los esqueletos carbonados de los aminoaacutecidos no esenciales pueden aminoaacutecidos no esenciales pueden sintetizarse a partir de metabolitos sintetizarse a partir de metabolitos intermediarios derivados por ejemplo de intermediarios derivados por ejemplo de glucosa glucosa

Dos aminoaacutecidos no esenciales derivan Dos aminoaacutecidos no esenciales derivan directamente de aminoaacutecidos esenciales directamente de aminoaacutecidos esenciales ( tirosina y cisteiacutena ) cisteiacutena( tirosina y cisteiacutena ) cisteiacutena

Coenzimas importantes piridoxal fosfato Coenzimas importantes piridoxal fosfato folato y tetrahidrobiopterina folato y tetrahidrobiopterina tetrahidrobiopterina tetrahidrobiopterina

Siacutentesis de aspartatoSiacutentesis de aspartato El aspartatose sintetiza por transaminacioacuten del El aspartatose sintetiza por transaminacioacuten del

oxalacetooxalaceto

NHNH33+glutamato + oxalacetato alfa-cetoglutarato + +glutamato + oxalacetato alfa-cetoglutarato +

aspartatoaspartato

Tambieacuten se sintetiza aspartato por Tambieacuten se sintetiza aspartato por desaminacioacuten de la asparagina con la desaminacioacuten de la asparagina con la asparaginasa anaacuteloga a la glutaminasaasparaginasa anaacuteloga a la glutaminasa

asparagina + H2O rarraspartato + NH3

Siacutentesis de asparagina y glutaminaSiacutentesis de asparagina y glutamina La La asparagina sintetasaasparagina sintetasay la y la glutamina glutamina

sintetasasintetasacatalizan la produccioacuten de asparaginay catalizan la produccioacuten de asparaginay glutaminaglutamina

glutamato+ NH4++ ATP rarrglutamina+ ADP +Pi+ H+glutamato+ NH4++ ATP rarrglutamina+ ADP +Pi+ H+ aspartato + NH4++ ATP rarrasparagina+ ADP +Pi+ H+aspartato + NH4++ ATP rarrasparagina+ ADP +Pi+ H+

Siacutentesis de alaninaSiacutentesis de alaninaLa alaninase sintetiza por transaminacioacuten con la La alaninase sintetiza por transaminacioacuten con la

enzima alanina transaminasaenzima alanina transaminasa

glutamato + piruvato α-cetoglutarato + alaninaglutamato + piruvato α-cetoglutarato + alanina

La concentracioacuten de alanina en la circulacioacuten es alta maacutes La concentracioacuten de alanina en la circulacioacuten es alta maacutes baja solo que la de glutaminabaja solo que la de glutamina

CICLO DE LA GLUCOSA ndashALANINACICLO DE LA GLUCOSA ndashALANINA La La alanina transaminasa alanina transaminasa participa en el participa en el

transporte de esqueletos carbonados y transporte de esqueletos carbonados y nitroacutegeno del muacutesculo al hiacutegadonitroacutegeno del muacutesculo al hiacutegado

alanina + cetoglutarato piruvato + glutamatoalanina + cetoglutarato piruvato + glutamato Muacutesculo esqueleacutetico el piruvato de la Muacutesculo esqueleacutetico el piruvato de la

glucoacutelisis se transforma en alanina a glucoacutelisis se transforma en alanina a expensas de glutamatoexpensas de glutamato

Hiacutegado se regenera el piruvato para la Hiacutegado se regenera el piruvato para la gluconeogeacutenesis y el amonio del gluconeogeacutenesis y el amonio del glutamato puede ir al ciclo de la urea glutamato puede ir al ciclo de la urea

La glicina se sintetiza a partir de serina La La glicina se sintetiza a partir de serina La enzima utiliza tetrahidrofolato y piridoxal enzima utiliza tetrahidrofolato y piridoxal fosfatofosfato

En el hiacutegado de vertebrados la glicina tambieacuten En el hiacutegado de vertebrados la glicina tambieacuten puede sintetizarse a partir de dioacutexido de puede sintetizarse a partir de dioacutexido de carbono y amonio con la glicina sintasacarbono y amonio con la glicina sintasa

O sea que la serina y la glicina son O sea que la serina y la glicina son interconvertibles gracias a la serina interconvertibles gracias a la serina hidroximetiltransferasa que opera en los dos hidroximetiltransferasa que opera en los dos sentidos y utiliza folato (THFMTHF) y PLPsentidos y utiliza folato (THFMTHF) y PLP

La conversioacuten de serina en glicina es la entrada principal de unidades monocar bonadas al pool de folato

Aacutecido foacutelicoAacutecido foacutelico

Los derivados del folato sirven como donadores de unidades monocarbonadas en diferentes estados de oxidacioacuten intermedios (metil metilen metenil formil o formimino)

Glutamina sintetasaGlutamina sintetasaglutamato+ NH4++ ATP rarrglutamina+ ADP +Pi+ H+glutamato+ NH4++ ATP rarrglutamina+ ADP +Pi+ H+ Produce glutamina uno de los 20 aminoaacutecidos de Produce glutamina uno de los 20 aminoaacutecidos de

las proteiacutenaslas proteiacutenas La glutamina sirve como dador de nitroacutegeno en La glutamina sirve como dador de nitroacutegeno en

varias viacuteas biosinteacuteticas (purinas citosina)varias viacuteas biosinteacuteticas (purinas citosina) La glutamina es muy abundante en la circulacioacuten La glutamina es muy abundante en la circulacioacuten

pues sirve como una forma de transporte inocua pues sirve como una forma de transporte inocua del amoniacuteaco que es toacutexico hacia el hiacutegado y el del amoniacuteaco que es toacutexico hacia el hiacutegado y el rintildeoacutenrintildeoacuten

GlutaminasaGlutaminasa El hiacutegado y el rintildeoacuten tienen glutaminasa enzima El hiacutegado y el rintildeoacuten tienen glutaminasa enzima

mitocondrial que libera el amonio mitocondrial que libera el amonio glutamina+ H2O rarrglutamato+ NH4+glutamina+ H2O rarrglutamato+ NH4+

Destinos del amonioDestinos del amonio En el hiacutegado el amonio liberado de la En el hiacutegado el amonio liberado de la

glutamina por la glutaminasa se utiliza glutamina por la glutaminasa se utiliza para sintetizar ureapara sintetizar urea

En el rintildeoacuten la formacioacuten de amonio estaacute En el rintildeoacuten la formacioacuten de amonio estaacute relacionada con la eliminacioacuten de aacutecido relacionada con la eliminacioacuten de aacutecido (H+) puesto que el amoniacuteaco (NH3) (H+) puesto que el amoniacuteaco (NH3) liberado por la glutaminasa se protona a liberado por la glutaminasa se protona a amonio (NH4+) gracias a su pKa de 93 amonio (NH4+) gracias a su pKa de 93

La viacutea mas importante de eliminacioacuten es la La viacutea mas importante de eliminacioacuten es la siacutentesis de ureasiacutentesis de urea en hiacutegado en hiacutegado

Tambieacuten se elimina NHTambieacuten se elimina NH33 por la formacioacuten por la formacioacuten

de de glutaminaglutamina

Ciclo de la ureaCiclo de la urea 1048580104858080 del nitroacutegeno que se excreta lo 80 del nitroacutegeno que se excreta lo

hace en forma de ureahace en forma de urea 10485801048580Parte de las enzimas estaacuten en la matriz Parte de las enzimas estaacuten en la matriz

mitocondrial y parte en el citosolmitocondrial y parte en el citosol 10485801048580La arginina con la arginasa genera La arginina con la arginasa genera

urea y ornitina en el citosol Luego las urea y ornitina en el citosol Luego las siguientes enzimas regeneran la argininasiguientes enzimas regeneran la arginina

10485801048580La enzima carbamoil fosfato sintetasa I La enzima carbamoil fosfato sintetasa I mitocondrial cataliza el primer paso mitocondrial cataliza el primer paso regulado de la siacutentesis de urea regulado de la siacutentesis de urea

Destino de los esqueletos carbonadosDestino de los esqueletos carbonados Todos los tejidos tienen cierta capacidad para siacutentesis y Todos los tejidos tienen cierta capacidad para siacutentesis y

remodelacioacuten de aminoaacutecidos remodelacioacuten de aminoaacutecidos El hiacutegado es el sitio principal de metabolismo de los El hiacutegado es el sitio principal de metabolismo de los

aminoaacutecidos aminoaacutecidos En tiempos de buena suplementacioacuten dietaria el En tiempos de buena suplementacioacuten dietaria el

nitroacutegeno es eliminado viacutea transaminacioacuten desaminacioacuten nitroacutegeno es eliminado viacutea transaminacioacuten desaminacioacuten y siacutentesis de urea Los esqueletos carbonados pueden y siacutentesis de urea Los esqueletos carbonados pueden conservarse como glucoacutegeno o como aacutecidos grasos conservarse como glucoacutegeno o como aacutecidos grasos

Los aminoaacutecidos pueden ser glucogeacutenicos cetogeacutenicos Los aminoaacutecidos pueden ser glucogeacutenicos cetogeacutenicos o ambos o ambos

Los glucogeacutenicos son los que generan piruvato o Los glucogeacutenicos son los que generan piruvato o intermediarios del ciclo de Krebs como α-cetoglutarato o intermediarios del ciclo de Krebs como α-cetoglutarato o oxaloacetato oxaloacetato

Los cetogeacutenicos (Lys y Leu) generan soacutelo acetil-CoA o Los cetogeacutenicos (Lys y Leu) generan soacutelo acetil-CoA o acetoacetil-CoAacetoacetil-CoA

En periacuteodos de ayuno los esqueletos carbonados se En periacuteodos de ayuno los esqueletos carbonados se utilizan como fuente de energiacutea rindiendo COutilizan como fuente de energiacutea rindiendo CO22yHyH22OO

DESTINO DEL ESQUELETO DESTINO DEL ESQUELETO CARBONADO DE AACARBONADO DE AA

Seguacuten el destino se clasifican enSeguacuten el destino se clasifican en CetogeacutenicosCetogeacutenicos producen cuerpos producen cuerpos

cetoacutenicoscetoacutenicos GlucogeacutenicosGlucogeacutenicos producen intermediarios producen intermediarios

de la gluconeogeacutenesis (piruvato de la gluconeogeacutenesis (piruvato oxalacetato fumarato succinilCoA o oxalacetato fumarato succinilCoA o cetoglutarato)cetoglutarato)

Glucogeacutenicos y cetogeacutenicosGlucogeacutenicos y cetogeacutenicos

DERIVADOS DE DERIVADOS DE IMPORTANCIA BIOLOacuteGICAIMPORTANCIA BIOLOacuteGICA

Histamina (histidina)Histamina (histidina) Acido Acido -aminobutirico (-aminobutirico (GABAGABA) (glutamato)) (glutamato) Catecolaminas (Dopamina Noradrenalina Catecolaminas (Dopamina Noradrenalina

y Adrenalina) (tirosina)y Adrenalina) (tirosina) Hormona Tiroidea (tirosina)Hormona Tiroidea (tirosina) Melatonina (triptoacutefano)Melatonina (triptoacutefano) Serotonina (triptoacutefano)Serotonina (triptoacutefano) Creatina (Arginina glicina y metionina)Creatina (Arginina glicina y metionina)

Biosiacutentesis de los aminoaacutecidos no Biosiacutentesis de los aminoaacutecidos no esencialesesenciales

Los esqueletos carbonados de los Los esqueletos carbonados de los aminoaacutecidos no esenciales pueden aminoaacutecidos no esenciales pueden sintetizarse a partir de metabolitos sintetizarse a partir de metabolitos intermediarios derivados por ejemplo de intermediarios derivados por ejemplo de glucosa glucosa

Dos aminoaacutecidos no esenciales derivan Dos aminoaacutecidos no esenciales derivan directamente de aminoaacutecidos esenciales directamente de aminoaacutecidos esenciales ( tirosina y cisteiacutena ) cisteiacutena( tirosina y cisteiacutena ) cisteiacutena

Coenzimas importantes piridoxal fosfato Coenzimas importantes piridoxal fosfato folato y tetrahidrobiopterina folato y tetrahidrobiopterina tetrahidrobiopterina tetrahidrobiopterina

Siacutentesis de aspartatoSiacutentesis de aspartato El aspartatose sintetiza por transaminacioacuten del El aspartatose sintetiza por transaminacioacuten del

oxalacetooxalaceto

NHNH33+glutamato + oxalacetato alfa-cetoglutarato + +glutamato + oxalacetato alfa-cetoglutarato +

aspartatoaspartato

Tambieacuten se sintetiza aspartato por Tambieacuten se sintetiza aspartato por desaminacioacuten de la asparagina con la desaminacioacuten de la asparagina con la asparaginasa anaacuteloga a la glutaminasaasparaginasa anaacuteloga a la glutaminasa

asparagina + H2O rarraspartato + NH3

Siacutentesis de asparagina y glutaminaSiacutentesis de asparagina y glutamina La La asparagina sintetasaasparagina sintetasay la y la glutamina glutamina

sintetasasintetasacatalizan la produccioacuten de asparaginay catalizan la produccioacuten de asparaginay glutaminaglutamina

glutamato+ NH4++ ATP rarrglutamina+ ADP +Pi+ H+glutamato+ NH4++ ATP rarrglutamina+ ADP +Pi+ H+ aspartato + NH4++ ATP rarrasparagina+ ADP +Pi+ H+aspartato + NH4++ ATP rarrasparagina+ ADP +Pi+ H+

Siacutentesis de alaninaSiacutentesis de alaninaLa alaninase sintetiza por transaminacioacuten con la La alaninase sintetiza por transaminacioacuten con la

enzima alanina transaminasaenzima alanina transaminasa

glutamato + piruvato α-cetoglutarato + alaninaglutamato + piruvato α-cetoglutarato + alanina

La concentracioacuten de alanina en la circulacioacuten es alta maacutes La concentracioacuten de alanina en la circulacioacuten es alta maacutes baja solo que la de glutaminabaja solo que la de glutamina

CICLO DE LA GLUCOSA ndashALANINACICLO DE LA GLUCOSA ndashALANINA La La alanina transaminasa alanina transaminasa participa en el participa en el

transporte de esqueletos carbonados y transporte de esqueletos carbonados y nitroacutegeno del muacutesculo al hiacutegadonitroacutegeno del muacutesculo al hiacutegado

alanina + cetoglutarato piruvato + glutamatoalanina + cetoglutarato piruvato + glutamato Muacutesculo esqueleacutetico el piruvato de la Muacutesculo esqueleacutetico el piruvato de la

glucoacutelisis se transforma en alanina a glucoacutelisis se transforma en alanina a expensas de glutamatoexpensas de glutamato

Hiacutegado se regenera el piruvato para la Hiacutegado se regenera el piruvato para la gluconeogeacutenesis y el amonio del gluconeogeacutenesis y el amonio del glutamato puede ir al ciclo de la urea glutamato puede ir al ciclo de la urea

La glicina se sintetiza a partir de serina La La glicina se sintetiza a partir de serina La enzima utiliza tetrahidrofolato y piridoxal enzima utiliza tetrahidrofolato y piridoxal fosfatofosfato

En el hiacutegado de vertebrados la glicina tambieacuten En el hiacutegado de vertebrados la glicina tambieacuten puede sintetizarse a partir de dioacutexido de puede sintetizarse a partir de dioacutexido de carbono y amonio con la glicina sintasacarbono y amonio con la glicina sintasa

O sea que la serina y la glicina son O sea que la serina y la glicina son interconvertibles gracias a la serina interconvertibles gracias a la serina hidroximetiltransferasa que opera en los dos hidroximetiltransferasa que opera en los dos sentidos y utiliza folato (THFMTHF) y PLPsentidos y utiliza folato (THFMTHF) y PLP

La conversioacuten de serina en glicina es la entrada principal de unidades monocar bonadas al pool de folato

Aacutecido foacutelicoAacutecido foacutelico

Los derivados del folato sirven como donadores de unidades monocarbonadas en diferentes estados de oxidacioacuten intermedios (metil metilen metenil formil o formimino)

Destinos del amonioDestinos del amonio En el hiacutegado el amonio liberado de la En el hiacutegado el amonio liberado de la

glutamina por la glutaminasa se utiliza glutamina por la glutaminasa se utiliza para sintetizar ureapara sintetizar urea

En el rintildeoacuten la formacioacuten de amonio estaacute En el rintildeoacuten la formacioacuten de amonio estaacute relacionada con la eliminacioacuten de aacutecido relacionada con la eliminacioacuten de aacutecido (H+) puesto que el amoniacuteaco (NH3) (H+) puesto que el amoniacuteaco (NH3) liberado por la glutaminasa se protona a liberado por la glutaminasa se protona a amonio (NH4+) gracias a su pKa de 93 amonio (NH4+) gracias a su pKa de 93

La viacutea mas importante de eliminacioacuten es la La viacutea mas importante de eliminacioacuten es la siacutentesis de ureasiacutentesis de urea en hiacutegado en hiacutegado

Tambieacuten se elimina NHTambieacuten se elimina NH33 por la formacioacuten por la formacioacuten

de de glutaminaglutamina

Ciclo de la ureaCiclo de la urea 1048580104858080 del nitroacutegeno que se excreta lo 80 del nitroacutegeno que se excreta lo

hace en forma de ureahace en forma de urea 10485801048580Parte de las enzimas estaacuten en la matriz Parte de las enzimas estaacuten en la matriz

mitocondrial y parte en el citosolmitocondrial y parte en el citosol 10485801048580La arginina con la arginasa genera La arginina con la arginasa genera

urea y ornitina en el citosol Luego las urea y ornitina en el citosol Luego las siguientes enzimas regeneran la argininasiguientes enzimas regeneran la arginina

10485801048580La enzima carbamoil fosfato sintetasa I La enzima carbamoil fosfato sintetasa I mitocondrial cataliza el primer paso mitocondrial cataliza el primer paso regulado de la siacutentesis de urea regulado de la siacutentesis de urea

Destino de los esqueletos carbonadosDestino de los esqueletos carbonados Todos los tejidos tienen cierta capacidad para siacutentesis y Todos los tejidos tienen cierta capacidad para siacutentesis y

remodelacioacuten de aminoaacutecidos remodelacioacuten de aminoaacutecidos El hiacutegado es el sitio principal de metabolismo de los El hiacutegado es el sitio principal de metabolismo de los

aminoaacutecidos aminoaacutecidos En tiempos de buena suplementacioacuten dietaria el En tiempos de buena suplementacioacuten dietaria el

nitroacutegeno es eliminado viacutea transaminacioacuten desaminacioacuten nitroacutegeno es eliminado viacutea transaminacioacuten desaminacioacuten y siacutentesis de urea Los esqueletos carbonados pueden y siacutentesis de urea Los esqueletos carbonados pueden conservarse como glucoacutegeno o como aacutecidos grasos conservarse como glucoacutegeno o como aacutecidos grasos

Los aminoaacutecidos pueden ser glucogeacutenicos cetogeacutenicos Los aminoaacutecidos pueden ser glucogeacutenicos cetogeacutenicos o ambos o ambos

Los glucogeacutenicos son los que generan piruvato o Los glucogeacutenicos son los que generan piruvato o intermediarios del ciclo de Krebs como α-cetoglutarato o intermediarios del ciclo de Krebs como α-cetoglutarato o oxaloacetato oxaloacetato

Los cetogeacutenicos (Lys y Leu) generan soacutelo acetil-CoA o Los cetogeacutenicos (Lys y Leu) generan soacutelo acetil-CoA o acetoacetil-CoAacetoacetil-CoA

En periacuteodos de ayuno los esqueletos carbonados se En periacuteodos de ayuno los esqueletos carbonados se utilizan como fuente de energiacutea rindiendo COutilizan como fuente de energiacutea rindiendo CO22yHyH22OO

DESTINO DEL ESQUELETO DESTINO DEL ESQUELETO CARBONADO DE AACARBONADO DE AA

Seguacuten el destino se clasifican enSeguacuten el destino se clasifican en CetogeacutenicosCetogeacutenicos producen cuerpos producen cuerpos

cetoacutenicoscetoacutenicos GlucogeacutenicosGlucogeacutenicos producen intermediarios producen intermediarios

de la gluconeogeacutenesis (piruvato de la gluconeogeacutenesis (piruvato oxalacetato fumarato succinilCoA o oxalacetato fumarato succinilCoA o cetoglutarato)cetoglutarato)

Glucogeacutenicos y cetogeacutenicosGlucogeacutenicos y cetogeacutenicos

DERIVADOS DE DERIVADOS DE IMPORTANCIA BIOLOacuteGICAIMPORTANCIA BIOLOacuteGICA

Histamina (histidina)Histamina (histidina) Acido Acido -aminobutirico (-aminobutirico (GABAGABA) (glutamato)) (glutamato) Catecolaminas (Dopamina Noradrenalina Catecolaminas (Dopamina Noradrenalina

y Adrenalina) (tirosina)y Adrenalina) (tirosina) Hormona Tiroidea (tirosina)Hormona Tiroidea (tirosina) Melatonina (triptoacutefano)Melatonina (triptoacutefano) Serotonina (triptoacutefano)Serotonina (triptoacutefano) Creatina (Arginina glicina y metionina)Creatina (Arginina glicina y metionina)

Biosiacutentesis de los aminoaacutecidos no Biosiacutentesis de los aminoaacutecidos no esencialesesenciales

Los esqueletos carbonados de los Los esqueletos carbonados de los aminoaacutecidos no esenciales pueden aminoaacutecidos no esenciales pueden sintetizarse a partir de metabolitos sintetizarse a partir de metabolitos intermediarios derivados por ejemplo de intermediarios derivados por ejemplo de glucosa glucosa

Dos aminoaacutecidos no esenciales derivan Dos aminoaacutecidos no esenciales derivan directamente de aminoaacutecidos esenciales directamente de aminoaacutecidos esenciales ( tirosina y cisteiacutena ) cisteiacutena( tirosina y cisteiacutena ) cisteiacutena

Coenzimas importantes piridoxal fosfato Coenzimas importantes piridoxal fosfato folato y tetrahidrobiopterina folato y tetrahidrobiopterina tetrahidrobiopterina tetrahidrobiopterina

Siacutentesis de aspartatoSiacutentesis de aspartato El aspartatose sintetiza por transaminacioacuten del El aspartatose sintetiza por transaminacioacuten del

oxalacetooxalaceto

NHNH33+glutamato + oxalacetato alfa-cetoglutarato + +glutamato + oxalacetato alfa-cetoglutarato +

aspartatoaspartato

Tambieacuten se sintetiza aspartato por Tambieacuten se sintetiza aspartato por desaminacioacuten de la asparagina con la desaminacioacuten de la asparagina con la asparaginasa anaacuteloga a la glutaminasaasparaginasa anaacuteloga a la glutaminasa

asparagina + H2O rarraspartato + NH3

Siacutentesis de asparagina y glutaminaSiacutentesis de asparagina y glutamina La La asparagina sintetasaasparagina sintetasay la y la glutamina glutamina

sintetasasintetasacatalizan la produccioacuten de asparaginay catalizan la produccioacuten de asparaginay glutaminaglutamina

glutamato+ NH4++ ATP rarrglutamina+ ADP +Pi+ H+glutamato+ NH4++ ATP rarrglutamina+ ADP +Pi+ H+ aspartato + NH4++ ATP rarrasparagina+ ADP +Pi+ H+aspartato + NH4++ ATP rarrasparagina+ ADP +Pi+ H+

Siacutentesis de alaninaSiacutentesis de alaninaLa alaninase sintetiza por transaminacioacuten con la La alaninase sintetiza por transaminacioacuten con la

enzima alanina transaminasaenzima alanina transaminasa

glutamato + piruvato α-cetoglutarato + alaninaglutamato + piruvato α-cetoglutarato + alanina

La concentracioacuten de alanina en la circulacioacuten es alta maacutes La concentracioacuten de alanina en la circulacioacuten es alta maacutes baja solo que la de glutaminabaja solo que la de glutamina

CICLO DE LA GLUCOSA ndashALANINACICLO DE LA GLUCOSA ndashALANINA La La alanina transaminasa alanina transaminasa participa en el participa en el

transporte de esqueletos carbonados y transporte de esqueletos carbonados y nitroacutegeno del muacutesculo al hiacutegadonitroacutegeno del muacutesculo al hiacutegado

alanina + cetoglutarato piruvato + glutamatoalanina + cetoglutarato piruvato + glutamato Muacutesculo esqueleacutetico el piruvato de la Muacutesculo esqueleacutetico el piruvato de la

glucoacutelisis se transforma en alanina a glucoacutelisis se transforma en alanina a expensas de glutamatoexpensas de glutamato

Hiacutegado se regenera el piruvato para la Hiacutegado se regenera el piruvato para la gluconeogeacutenesis y el amonio del gluconeogeacutenesis y el amonio del glutamato puede ir al ciclo de la urea glutamato puede ir al ciclo de la urea

La glicina se sintetiza a partir de serina La La glicina se sintetiza a partir de serina La enzima utiliza tetrahidrofolato y piridoxal enzima utiliza tetrahidrofolato y piridoxal fosfatofosfato

En el hiacutegado de vertebrados la glicina tambieacuten En el hiacutegado de vertebrados la glicina tambieacuten puede sintetizarse a partir de dioacutexido de puede sintetizarse a partir de dioacutexido de carbono y amonio con la glicina sintasacarbono y amonio con la glicina sintasa

O sea que la serina y la glicina son O sea que la serina y la glicina son interconvertibles gracias a la serina interconvertibles gracias a la serina hidroximetiltransferasa que opera en los dos hidroximetiltransferasa que opera en los dos sentidos y utiliza folato (THFMTHF) y PLPsentidos y utiliza folato (THFMTHF) y PLP

La conversioacuten de serina en glicina es la entrada principal de unidades monocar bonadas al pool de folato

Aacutecido foacutelicoAacutecido foacutelico

Los derivados del folato sirven como donadores de unidades monocarbonadas en diferentes estados de oxidacioacuten intermedios (metil metilen metenil formil o formimino)

La viacutea mas importante de eliminacioacuten es la La viacutea mas importante de eliminacioacuten es la siacutentesis de ureasiacutentesis de urea en hiacutegado en hiacutegado

Tambieacuten se elimina NHTambieacuten se elimina NH33 por la formacioacuten por la formacioacuten

de de glutaminaglutamina

Ciclo de la ureaCiclo de la urea 1048580104858080 del nitroacutegeno que se excreta lo 80 del nitroacutegeno que se excreta lo

hace en forma de ureahace en forma de urea 10485801048580Parte de las enzimas estaacuten en la matriz Parte de las enzimas estaacuten en la matriz

mitocondrial y parte en el citosolmitocondrial y parte en el citosol 10485801048580La arginina con la arginasa genera La arginina con la arginasa genera

urea y ornitina en el citosol Luego las urea y ornitina en el citosol Luego las siguientes enzimas regeneran la argininasiguientes enzimas regeneran la arginina

10485801048580La enzima carbamoil fosfato sintetasa I La enzima carbamoil fosfato sintetasa I mitocondrial cataliza el primer paso mitocondrial cataliza el primer paso regulado de la siacutentesis de urea regulado de la siacutentesis de urea

Destino de los esqueletos carbonadosDestino de los esqueletos carbonados Todos los tejidos tienen cierta capacidad para siacutentesis y Todos los tejidos tienen cierta capacidad para siacutentesis y

remodelacioacuten de aminoaacutecidos remodelacioacuten de aminoaacutecidos El hiacutegado es el sitio principal de metabolismo de los El hiacutegado es el sitio principal de metabolismo de los

aminoaacutecidos aminoaacutecidos En tiempos de buena suplementacioacuten dietaria el En tiempos de buena suplementacioacuten dietaria el

nitroacutegeno es eliminado viacutea transaminacioacuten desaminacioacuten nitroacutegeno es eliminado viacutea transaminacioacuten desaminacioacuten y siacutentesis de urea Los esqueletos carbonados pueden y siacutentesis de urea Los esqueletos carbonados pueden conservarse como glucoacutegeno o como aacutecidos grasos conservarse como glucoacutegeno o como aacutecidos grasos

Los aminoaacutecidos pueden ser glucogeacutenicos cetogeacutenicos Los aminoaacutecidos pueden ser glucogeacutenicos cetogeacutenicos o ambos o ambos

Los glucogeacutenicos son los que generan piruvato o Los glucogeacutenicos son los que generan piruvato o intermediarios del ciclo de Krebs como α-cetoglutarato o intermediarios del ciclo de Krebs como α-cetoglutarato o oxaloacetato oxaloacetato

Los cetogeacutenicos (Lys y Leu) generan soacutelo acetil-CoA o Los cetogeacutenicos (Lys y Leu) generan soacutelo acetil-CoA o acetoacetil-CoAacetoacetil-CoA

En periacuteodos de ayuno los esqueletos carbonados se En periacuteodos de ayuno los esqueletos carbonados se utilizan como fuente de energiacutea rindiendo COutilizan como fuente de energiacutea rindiendo CO22yHyH22OO

DESTINO DEL ESQUELETO DESTINO DEL ESQUELETO CARBONADO DE AACARBONADO DE AA

Seguacuten el destino se clasifican enSeguacuten el destino se clasifican en CetogeacutenicosCetogeacutenicos producen cuerpos producen cuerpos

cetoacutenicoscetoacutenicos GlucogeacutenicosGlucogeacutenicos producen intermediarios producen intermediarios

de la gluconeogeacutenesis (piruvato de la gluconeogeacutenesis (piruvato oxalacetato fumarato succinilCoA o oxalacetato fumarato succinilCoA o cetoglutarato)cetoglutarato)

Glucogeacutenicos y cetogeacutenicosGlucogeacutenicos y cetogeacutenicos

DERIVADOS DE DERIVADOS DE IMPORTANCIA BIOLOacuteGICAIMPORTANCIA BIOLOacuteGICA

Histamina (histidina)Histamina (histidina) Acido Acido -aminobutirico (-aminobutirico (GABAGABA) (glutamato)) (glutamato) Catecolaminas (Dopamina Noradrenalina Catecolaminas (Dopamina Noradrenalina

y Adrenalina) (tirosina)y Adrenalina) (tirosina) Hormona Tiroidea (tirosina)Hormona Tiroidea (tirosina) Melatonina (triptoacutefano)Melatonina (triptoacutefano) Serotonina (triptoacutefano)Serotonina (triptoacutefano) Creatina (Arginina glicina y metionina)Creatina (Arginina glicina y metionina)

Biosiacutentesis de los aminoaacutecidos no Biosiacutentesis de los aminoaacutecidos no esencialesesenciales

Los esqueletos carbonados de los Los esqueletos carbonados de los aminoaacutecidos no esenciales pueden aminoaacutecidos no esenciales pueden sintetizarse a partir de metabolitos sintetizarse a partir de metabolitos intermediarios derivados por ejemplo de intermediarios derivados por ejemplo de glucosa glucosa

Dos aminoaacutecidos no esenciales derivan Dos aminoaacutecidos no esenciales derivan directamente de aminoaacutecidos esenciales directamente de aminoaacutecidos esenciales ( tirosina y cisteiacutena ) cisteiacutena( tirosina y cisteiacutena ) cisteiacutena

Coenzimas importantes piridoxal fosfato Coenzimas importantes piridoxal fosfato folato y tetrahidrobiopterina folato y tetrahidrobiopterina tetrahidrobiopterina tetrahidrobiopterina

Siacutentesis de aspartatoSiacutentesis de aspartato El aspartatose sintetiza por transaminacioacuten del El aspartatose sintetiza por transaminacioacuten del

oxalacetooxalaceto

NHNH33+glutamato + oxalacetato alfa-cetoglutarato + +glutamato + oxalacetato alfa-cetoglutarato +

aspartatoaspartato

Tambieacuten se sintetiza aspartato por Tambieacuten se sintetiza aspartato por desaminacioacuten de la asparagina con la desaminacioacuten de la asparagina con la asparaginasa anaacuteloga a la glutaminasaasparaginasa anaacuteloga a la glutaminasa

asparagina + H2O rarraspartato + NH3

Siacutentesis de asparagina y glutaminaSiacutentesis de asparagina y glutamina La La asparagina sintetasaasparagina sintetasay la y la glutamina glutamina

sintetasasintetasacatalizan la produccioacuten de asparaginay catalizan la produccioacuten de asparaginay glutaminaglutamina

glutamato+ NH4++ ATP rarrglutamina+ ADP +Pi+ H+glutamato+ NH4++ ATP rarrglutamina+ ADP +Pi+ H+ aspartato + NH4++ ATP rarrasparagina+ ADP +Pi+ H+aspartato + NH4++ ATP rarrasparagina+ ADP +Pi+ H+

Siacutentesis de alaninaSiacutentesis de alaninaLa alaninase sintetiza por transaminacioacuten con la La alaninase sintetiza por transaminacioacuten con la

enzima alanina transaminasaenzima alanina transaminasa

glutamato + piruvato α-cetoglutarato + alaninaglutamato + piruvato α-cetoglutarato + alanina

La concentracioacuten de alanina en la circulacioacuten es alta maacutes La concentracioacuten de alanina en la circulacioacuten es alta maacutes baja solo que la de glutaminabaja solo que la de glutamina

CICLO DE LA GLUCOSA ndashALANINACICLO DE LA GLUCOSA ndashALANINA La La alanina transaminasa alanina transaminasa participa en el participa en el

transporte de esqueletos carbonados y transporte de esqueletos carbonados y nitroacutegeno del muacutesculo al hiacutegadonitroacutegeno del muacutesculo al hiacutegado

alanina + cetoglutarato piruvato + glutamatoalanina + cetoglutarato piruvato + glutamato Muacutesculo esqueleacutetico el piruvato de la Muacutesculo esqueleacutetico el piruvato de la

glucoacutelisis se transforma en alanina a glucoacutelisis se transforma en alanina a expensas de glutamatoexpensas de glutamato

Hiacutegado se regenera el piruvato para la Hiacutegado se regenera el piruvato para la gluconeogeacutenesis y el amonio del gluconeogeacutenesis y el amonio del glutamato puede ir al ciclo de la urea glutamato puede ir al ciclo de la urea

La glicina se sintetiza a partir de serina La La glicina se sintetiza a partir de serina La enzima utiliza tetrahidrofolato y piridoxal enzima utiliza tetrahidrofolato y piridoxal fosfatofosfato

En el hiacutegado de vertebrados la glicina tambieacuten En el hiacutegado de vertebrados la glicina tambieacuten puede sintetizarse a partir de dioacutexido de puede sintetizarse a partir de dioacutexido de carbono y amonio con la glicina sintasacarbono y amonio con la glicina sintasa

O sea que la serina y la glicina son O sea que la serina y la glicina son interconvertibles gracias a la serina interconvertibles gracias a la serina hidroximetiltransferasa que opera en los dos hidroximetiltransferasa que opera en los dos sentidos y utiliza folato (THFMTHF) y PLPsentidos y utiliza folato (THFMTHF) y PLP

La conversioacuten de serina en glicina es la entrada principal de unidades monocar bonadas al pool de folato

Aacutecido foacutelicoAacutecido foacutelico

Los derivados del folato sirven como donadores de unidades monocarbonadas en diferentes estados de oxidacioacuten intermedios (metil metilen metenil formil o formimino)

Ciclo de la ureaCiclo de la urea 1048580104858080 del nitroacutegeno que se excreta lo 80 del nitroacutegeno que se excreta lo

hace en forma de ureahace en forma de urea 10485801048580Parte de las enzimas estaacuten en la matriz Parte de las enzimas estaacuten en la matriz

mitocondrial y parte en el citosolmitocondrial y parte en el citosol 10485801048580La arginina con la arginasa genera La arginina con la arginasa genera

urea y ornitina en el citosol Luego las urea y ornitina en el citosol Luego las siguientes enzimas regeneran la argininasiguientes enzimas regeneran la arginina

10485801048580La enzima carbamoil fosfato sintetasa I La enzima carbamoil fosfato sintetasa I mitocondrial cataliza el primer paso mitocondrial cataliza el primer paso regulado de la siacutentesis de urea regulado de la siacutentesis de urea

Destino de los esqueletos carbonadosDestino de los esqueletos carbonados Todos los tejidos tienen cierta capacidad para siacutentesis y Todos los tejidos tienen cierta capacidad para siacutentesis y

remodelacioacuten de aminoaacutecidos remodelacioacuten de aminoaacutecidos El hiacutegado es el sitio principal de metabolismo de los El hiacutegado es el sitio principal de metabolismo de los

aminoaacutecidos aminoaacutecidos En tiempos de buena suplementacioacuten dietaria el En tiempos de buena suplementacioacuten dietaria el

nitroacutegeno es eliminado viacutea transaminacioacuten desaminacioacuten nitroacutegeno es eliminado viacutea transaminacioacuten desaminacioacuten y siacutentesis de urea Los esqueletos carbonados pueden y siacutentesis de urea Los esqueletos carbonados pueden conservarse como glucoacutegeno o como aacutecidos grasos conservarse como glucoacutegeno o como aacutecidos grasos

Los aminoaacutecidos pueden ser glucogeacutenicos cetogeacutenicos Los aminoaacutecidos pueden ser glucogeacutenicos cetogeacutenicos o ambos o ambos

Los glucogeacutenicos son los que generan piruvato o Los glucogeacutenicos son los que generan piruvato o intermediarios del ciclo de Krebs como α-cetoglutarato o intermediarios del ciclo de Krebs como α-cetoglutarato o oxaloacetato oxaloacetato

Los cetogeacutenicos (Lys y Leu) generan soacutelo acetil-CoA o Los cetogeacutenicos (Lys y Leu) generan soacutelo acetil-CoA o acetoacetil-CoAacetoacetil-CoA

En periacuteodos de ayuno los esqueletos carbonados se En periacuteodos de ayuno los esqueletos carbonados se utilizan como fuente de energiacutea rindiendo COutilizan como fuente de energiacutea rindiendo CO22yHyH22OO

DESTINO DEL ESQUELETO DESTINO DEL ESQUELETO CARBONADO DE AACARBONADO DE AA

Seguacuten el destino se clasifican enSeguacuten el destino se clasifican en CetogeacutenicosCetogeacutenicos producen cuerpos producen cuerpos

cetoacutenicoscetoacutenicos GlucogeacutenicosGlucogeacutenicos producen intermediarios producen intermediarios

de la gluconeogeacutenesis (piruvato de la gluconeogeacutenesis (piruvato oxalacetato fumarato succinilCoA o oxalacetato fumarato succinilCoA o cetoglutarato)cetoglutarato)

Glucogeacutenicos y cetogeacutenicosGlucogeacutenicos y cetogeacutenicos

DERIVADOS DE DERIVADOS DE IMPORTANCIA BIOLOacuteGICAIMPORTANCIA BIOLOacuteGICA

Histamina (histidina)Histamina (histidina) Acido Acido -aminobutirico (-aminobutirico (GABAGABA) (glutamato)) (glutamato) Catecolaminas (Dopamina Noradrenalina Catecolaminas (Dopamina Noradrenalina

y Adrenalina) (tirosina)y Adrenalina) (tirosina) Hormona Tiroidea (tirosina)Hormona Tiroidea (tirosina) Melatonina (triptoacutefano)Melatonina (triptoacutefano) Serotonina (triptoacutefano)Serotonina (triptoacutefano) Creatina (Arginina glicina y metionina)Creatina (Arginina glicina y metionina)

Biosiacutentesis de los aminoaacutecidos no Biosiacutentesis de los aminoaacutecidos no esencialesesenciales

Los esqueletos carbonados de los Los esqueletos carbonados de los aminoaacutecidos no esenciales pueden aminoaacutecidos no esenciales pueden sintetizarse a partir de metabolitos sintetizarse a partir de metabolitos intermediarios derivados por ejemplo de intermediarios derivados por ejemplo de glucosa glucosa

Dos aminoaacutecidos no esenciales derivan Dos aminoaacutecidos no esenciales derivan directamente de aminoaacutecidos esenciales directamente de aminoaacutecidos esenciales ( tirosina y cisteiacutena ) cisteiacutena( tirosina y cisteiacutena ) cisteiacutena

Coenzimas importantes piridoxal fosfato Coenzimas importantes piridoxal fosfato folato y tetrahidrobiopterina folato y tetrahidrobiopterina tetrahidrobiopterina tetrahidrobiopterina

Siacutentesis de aspartatoSiacutentesis de aspartato El aspartatose sintetiza por transaminacioacuten del El aspartatose sintetiza por transaminacioacuten del

oxalacetooxalaceto

NHNH33+glutamato + oxalacetato alfa-cetoglutarato + +glutamato + oxalacetato alfa-cetoglutarato +

aspartatoaspartato

Tambieacuten se sintetiza aspartato por Tambieacuten se sintetiza aspartato por desaminacioacuten de la asparagina con la desaminacioacuten de la asparagina con la asparaginasa anaacuteloga a la glutaminasaasparaginasa anaacuteloga a la glutaminasa

asparagina + H2O rarraspartato + NH3

Siacutentesis de asparagina y glutaminaSiacutentesis de asparagina y glutamina La La asparagina sintetasaasparagina sintetasay la y la glutamina glutamina

sintetasasintetasacatalizan la produccioacuten de asparaginay catalizan la produccioacuten de asparaginay glutaminaglutamina

glutamato+ NH4++ ATP rarrglutamina+ ADP +Pi+ H+glutamato+ NH4++ ATP rarrglutamina+ ADP +Pi+ H+ aspartato + NH4++ ATP rarrasparagina+ ADP +Pi+ H+aspartato + NH4++ ATP rarrasparagina+ ADP +Pi+ H+

Siacutentesis de alaninaSiacutentesis de alaninaLa alaninase sintetiza por transaminacioacuten con la La alaninase sintetiza por transaminacioacuten con la

enzima alanina transaminasaenzima alanina transaminasa

glutamato + piruvato α-cetoglutarato + alaninaglutamato + piruvato α-cetoglutarato + alanina

La concentracioacuten de alanina en la circulacioacuten es alta maacutes La concentracioacuten de alanina en la circulacioacuten es alta maacutes baja solo que la de glutaminabaja solo que la de glutamina

CICLO DE LA GLUCOSA ndashALANINACICLO DE LA GLUCOSA ndashALANINA La La alanina transaminasa alanina transaminasa participa en el participa en el

transporte de esqueletos carbonados y transporte de esqueletos carbonados y nitroacutegeno del muacutesculo al hiacutegadonitroacutegeno del muacutesculo al hiacutegado

alanina + cetoglutarato piruvato + glutamatoalanina + cetoglutarato piruvato + glutamato Muacutesculo esqueleacutetico el piruvato de la Muacutesculo esqueleacutetico el piruvato de la

glucoacutelisis se transforma en alanina a glucoacutelisis se transforma en alanina a expensas de glutamatoexpensas de glutamato

Hiacutegado se regenera el piruvato para la Hiacutegado se regenera el piruvato para la gluconeogeacutenesis y el amonio del gluconeogeacutenesis y el amonio del glutamato puede ir al ciclo de la urea glutamato puede ir al ciclo de la urea

La glicina se sintetiza a partir de serina La La glicina se sintetiza a partir de serina La enzima utiliza tetrahidrofolato y piridoxal enzima utiliza tetrahidrofolato y piridoxal fosfatofosfato

En el hiacutegado de vertebrados la glicina tambieacuten En el hiacutegado de vertebrados la glicina tambieacuten puede sintetizarse a partir de dioacutexido de puede sintetizarse a partir de dioacutexido de carbono y amonio con la glicina sintasacarbono y amonio con la glicina sintasa

O sea que la serina y la glicina son O sea que la serina y la glicina son interconvertibles gracias a la serina interconvertibles gracias a la serina hidroximetiltransferasa que opera en los dos hidroximetiltransferasa que opera en los dos sentidos y utiliza folato (THFMTHF) y PLPsentidos y utiliza folato (THFMTHF) y PLP

La conversioacuten de serina en glicina es la entrada principal de unidades monocar bonadas al pool de folato

Aacutecido foacutelicoAacutecido foacutelico

Los derivados del folato sirven como donadores de unidades monocarbonadas en diferentes estados de oxidacioacuten intermedios (metil metilen metenil formil o formimino)

Destino de los esqueletos carbonadosDestino de los esqueletos carbonados Todos los tejidos tienen cierta capacidad para siacutentesis y Todos los tejidos tienen cierta capacidad para siacutentesis y

remodelacioacuten de aminoaacutecidos remodelacioacuten de aminoaacutecidos El hiacutegado es el sitio principal de metabolismo de los El hiacutegado es el sitio principal de metabolismo de los

aminoaacutecidos aminoaacutecidos En tiempos de buena suplementacioacuten dietaria el En tiempos de buena suplementacioacuten dietaria el

nitroacutegeno es eliminado viacutea transaminacioacuten desaminacioacuten nitroacutegeno es eliminado viacutea transaminacioacuten desaminacioacuten y siacutentesis de urea Los esqueletos carbonados pueden y siacutentesis de urea Los esqueletos carbonados pueden conservarse como glucoacutegeno o como aacutecidos grasos conservarse como glucoacutegeno o como aacutecidos grasos

Los aminoaacutecidos pueden ser glucogeacutenicos cetogeacutenicos Los aminoaacutecidos pueden ser glucogeacutenicos cetogeacutenicos o ambos o ambos

Los glucogeacutenicos son los que generan piruvato o Los glucogeacutenicos son los que generan piruvato o intermediarios del ciclo de Krebs como α-cetoglutarato o intermediarios del ciclo de Krebs como α-cetoglutarato o oxaloacetato oxaloacetato

Los cetogeacutenicos (Lys y Leu) generan soacutelo acetil-CoA o Los cetogeacutenicos (Lys y Leu) generan soacutelo acetil-CoA o acetoacetil-CoAacetoacetil-CoA

En periacuteodos de ayuno los esqueletos carbonados se En periacuteodos de ayuno los esqueletos carbonados se utilizan como fuente de energiacutea rindiendo COutilizan como fuente de energiacutea rindiendo CO22yHyH22OO

DESTINO DEL ESQUELETO DESTINO DEL ESQUELETO CARBONADO DE AACARBONADO DE AA

Seguacuten el destino se clasifican enSeguacuten el destino se clasifican en CetogeacutenicosCetogeacutenicos producen cuerpos producen cuerpos

cetoacutenicoscetoacutenicos GlucogeacutenicosGlucogeacutenicos producen intermediarios producen intermediarios

de la gluconeogeacutenesis (piruvato de la gluconeogeacutenesis (piruvato oxalacetato fumarato succinilCoA o oxalacetato fumarato succinilCoA o cetoglutarato)cetoglutarato)

Glucogeacutenicos y cetogeacutenicosGlucogeacutenicos y cetogeacutenicos

DERIVADOS DE DERIVADOS DE IMPORTANCIA BIOLOacuteGICAIMPORTANCIA BIOLOacuteGICA

Histamina (histidina)Histamina (histidina) Acido Acido -aminobutirico (-aminobutirico (GABAGABA) (glutamato)) (glutamato) Catecolaminas (Dopamina Noradrenalina Catecolaminas (Dopamina Noradrenalina

y Adrenalina) (tirosina)y Adrenalina) (tirosina) Hormona Tiroidea (tirosina)Hormona Tiroidea (tirosina) Melatonina (triptoacutefano)Melatonina (triptoacutefano) Serotonina (triptoacutefano)Serotonina (triptoacutefano) Creatina (Arginina glicina y metionina)Creatina (Arginina glicina y metionina)

Biosiacutentesis de los aminoaacutecidos no Biosiacutentesis de los aminoaacutecidos no esencialesesenciales

Los esqueletos carbonados de los Los esqueletos carbonados de los aminoaacutecidos no esenciales pueden aminoaacutecidos no esenciales pueden sintetizarse a partir de metabolitos sintetizarse a partir de metabolitos intermediarios derivados por ejemplo de intermediarios derivados por ejemplo de glucosa glucosa

Dos aminoaacutecidos no esenciales derivan Dos aminoaacutecidos no esenciales derivan directamente de aminoaacutecidos esenciales directamente de aminoaacutecidos esenciales ( tirosina y cisteiacutena ) cisteiacutena( tirosina y cisteiacutena ) cisteiacutena

Coenzimas importantes piridoxal fosfato Coenzimas importantes piridoxal fosfato folato y tetrahidrobiopterina folato y tetrahidrobiopterina tetrahidrobiopterina tetrahidrobiopterina

Siacutentesis de aspartatoSiacutentesis de aspartato El aspartatose sintetiza por transaminacioacuten del El aspartatose sintetiza por transaminacioacuten del

oxalacetooxalaceto

NHNH33+glutamato + oxalacetato alfa-cetoglutarato + +glutamato + oxalacetato alfa-cetoglutarato +

aspartatoaspartato

Tambieacuten se sintetiza aspartato por Tambieacuten se sintetiza aspartato por desaminacioacuten de la asparagina con la desaminacioacuten de la asparagina con la asparaginasa anaacuteloga a la glutaminasaasparaginasa anaacuteloga a la glutaminasa

asparagina + H2O rarraspartato + NH3

Siacutentesis de asparagina y glutaminaSiacutentesis de asparagina y glutamina La La asparagina sintetasaasparagina sintetasay la y la glutamina glutamina

sintetasasintetasacatalizan la produccioacuten de asparaginay catalizan la produccioacuten de asparaginay glutaminaglutamina

glutamato+ NH4++ ATP rarrglutamina+ ADP +Pi+ H+glutamato+ NH4++ ATP rarrglutamina+ ADP +Pi+ H+ aspartato + NH4++ ATP rarrasparagina+ ADP +Pi+ H+aspartato + NH4++ ATP rarrasparagina+ ADP +Pi+ H+

Siacutentesis de alaninaSiacutentesis de alaninaLa alaninase sintetiza por transaminacioacuten con la La alaninase sintetiza por transaminacioacuten con la

enzima alanina transaminasaenzima alanina transaminasa

glutamato + piruvato α-cetoglutarato + alaninaglutamato + piruvato α-cetoglutarato + alanina

La concentracioacuten de alanina en la circulacioacuten es alta maacutes La concentracioacuten de alanina en la circulacioacuten es alta maacutes baja solo que la de glutaminabaja solo que la de glutamina

CICLO DE LA GLUCOSA ndashALANINACICLO DE LA GLUCOSA ndashALANINA La La alanina transaminasa alanina transaminasa participa en el participa en el

transporte de esqueletos carbonados y transporte de esqueletos carbonados y nitroacutegeno del muacutesculo al hiacutegadonitroacutegeno del muacutesculo al hiacutegado

alanina + cetoglutarato piruvato + glutamatoalanina + cetoglutarato piruvato + glutamato Muacutesculo esqueleacutetico el piruvato de la Muacutesculo esqueleacutetico el piruvato de la

glucoacutelisis se transforma en alanina a glucoacutelisis se transforma en alanina a expensas de glutamatoexpensas de glutamato

Hiacutegado se regenera el piruvato para la Hiacutegado se regenera el piruvato para la gluconeogeacutenesis y el amonio del gluconeogeacutenesis y el amonio del glutamato puede ir al ciclo de la urea glutamato puede ir al ciclo de la urea

La glicina se sintetiza a partir de serina La La glicina se sintetiza a partir de serina La enzima utiliza tetrahidrofolato y piridoxal enzima utiliza tetrahidrofolato y piridoxal fosfatofosfato

En el hiacutegado de vertebrados la glicina tambieacuten En el hiacutegado de vertebrados la glicina tambieacuten puede sintetizarse a partir de dioacutexido de puede sintetizarse a partir de dioacutexido de carbono y amonio con la glicina sintasacarbono y amonio con la glicina sintasa

O sea que la serina y la glicina son O sea que la serina y la glicina son interconvertibles gracias a la serina interconvertibles gracias a la serina hidroximetiltransferasa que opera en los dos hidroximetiltransferasa que opera en los dos sentidos y utiliza folato (THFMTHF) y PLPsentidos y utiliza folato (THFMTHF) y PLP

La conversioacuten de serina en glicina es la entrada principal de unidades monocar bonadas al pool de folato

Aacutecido foacutelicoAacutecido foacutelico

Los derivados del folato sirven como donadores de unidades monocarbonadas en diferentes estados de oxidacioacuten intermedios (metil metilen metenil formil o formimino)

DESTINO DEL ESQUELETO DESTINO DEL ESQUELETO CARBONADO DE AACARBONADO DE AA

Seguacuten el destino se clasifican enSeguacuten el destino se clasifican en CetogeacutenicosCetogeacutenicos producen cuerpos producen cuerpos

cetoacutenicoscetoacutenicos GlucogeacutenicosGlucogeacutenicos producen intermediarios producen intermediarios

de la gluconeogeacutenesis (piruvato de la gluconeogeacutenesis (piruvato oxalacetato fumarato succinilCoA o oxalacetato fumarato succinilCoA o cetoglutarato)cetoglutarato)

Glucogeacutenicos y cetogeacutenicosGlucogeacutenicos y cetogeacutenicos

DERIVADOS DE DERIVADOS DE IMPORTANCIA BIOLOacuteGICAIMPORTANCIA BIOLOacuteGICA

Histamina (histidina)Histamina (histidina) Acido Acido -aminobutirico (-aminobutirico (GABAGABA) (glutamato)) (glutamato) Catecolaminas (Dopamina Noradrenalina Catecolaminas (Dopamina Noradrenalina

y Adrenalina) (tirosina)y Adrenalina) (tirosina) Hormona Tiroidea (tirosina)Hormona Tiroidea (tirosina) Melatonina (triptoacutefano)Melatonina (triptoacutefano) Serotonina (triptoacutefano)Serotonina (triptoacutefano) Creatina (Arginina glicina y metionina)Creatina (Arginina glicina y metionina)

Biosiacutentesis de los aminoaacutecidos no Biosiacutentesis de los aminoaacutecidos no esencialesesenciales

Los esqueletos carbonados de los Los esqueletos carbonados de los aminoaacutecidos no esenciales pueden aminoaacutecidos no esenciales pueden sintetizarse a partir de metabolitos sintetizarse a partir de metabolitos intermediarios derivados por ejemplo de intermediarios derivados por ejemplo de glucosa glucosa

Dos aminoaacutecidos no esenciales derivan Dos aminoaacutecidos no esenciales derivan directamente de aminoaacutecidos esenciales directamente de aminoaacutecidos esenciales ( tirosina y cisteiacutena ) cisteiacutena( tirosina y cisteiacutena ) cisteiacutena

Coenzimas importantes piridoxal fosfato Coenzimas importantes piridoxal fosfato folato y tetrahidrobiopterina folato y tetrahidrobiopterina tetrahidrobiopterina tetrahidrobiopterina

Siacutentesis de aspartatoSiacutentesis de aspartato El aspartatose sintetiza por transaminacioacuten del El aspartatose sintetiza por transaminacioacuten del

oxalacetooxalaceto

NHNH33+glutamato + oxalacetato alfa-cetoglutarato + +glutamato + oxalacetato alfa-cetoglutarato +

aspartatoaspartato

Tambieacuten se sintetiza aspartato por Tambieacuten se sintetiza aspartato por desaminacioacuten de la asparagina con la desaminacioacuten de la asparagina con la asparaginasa anaacuteloga a la glutaminasaasparaginasa anaacuteloga a la glutaminasa

asparagina + H2O rarraspartato + NH3

Siacutentesis de asparagina y glutaminaSiacutentesis de asparagina y glutamina La La asparagina sintetasaasparagina sintetasay la y la glutamina glutamina

sintetasasintetasacatalizan la produccioacuten de asparaginay catalizan la produccioacuten de asparaginay glutaminaglutamina

glutamato+ NH4++ ATP rarrglutamina+ ADP +Pi+ H+glutamato+ NH4++ ATP rarrglutamina+ ADP +Pi+ H+ aspartato + NH4++ ATP rarrasparagina+ ADP +Pi+ H+aspartato + NH4++ ATP rarrasparagina+ ADP +Pi+ H+

Siacutentesis de alaninaSiacutentesis de alaninaLa alaninase sintetiza por transaminacioacuten con la La alaninase sintetiza por transaminacioacuten con la

enzima alanina transaminasaenzima alanina transaminasa

glutamato + piruvato α-cetoglutarato + alaninaglutamato + piruvato α-cetoglutarato + alanina

La concentracioacuten de alanina en la circulacioacuten es alta maacutes La concentracioacuten de alanina en la circulacioacuten es alta maacutes baja solo que la de glutaminabaja solo que la de glutamina

CICLO DE LA GLUCOSA ndashALANINACICLO DE LA GLUCOSA ndashALANINA La La alanina transaminasa alanina transaminasa participa en el participa en el

transporte de esqueletos carbonados y transporte de esqueletos carbonados y nitroacutegeno del muacutesculo al hiacutegadonitroacutegeno del muacutesculo al hiacutegado

alanina + cetoglutarato piruvato + glutamatoalanina + cetoglutarato piruvato + glutamato Muacutesculo esqueleacutetico el piruvato de la Muacutesculo esqueleacutetico el piruvato de la

glucoacutelisis se transforma en alanina a glucoacutelisis se transforma en alanina a expensas de glutamatoexpensas de glutamato

Hiacutegado se regenera el piruvato para la Hiacutegado se regenera el piruvato para la gluconeogeacutenesis y el amonio del gluconeogeacutenesis y el amonio del glutamato puede ir al ciclo de la urea glutamato puede ir al ciclo de la urea

La glicina se sintetiza a partir de serina La La glicina se sintetiza a partir de serina La enzima utiliza tetrahidrofolato y piridoxal enzima utiliza tetrahidrofolato y piridoxal fosfatofosfato

En el hiacutegado de vertebrados la glicina tambieacuten En el hiacutegado de vertebrados la glicina tambieacuten puede sintetizarse a partir de dioacutexido de puede sintetizarse a partir de dioacutexido de carbono y amonio con la glicina sintasacarbono y amonio con la glicina sintasa

O sea que la serina y la glicina son O sea que la serina y la glicina son interconvertibles gracias a la serina interconvertibles gracias a la serina hidroximetiltransferasa que opera en los dos hidroximetiltransferasa que opera en los dos sentidos y utiliza folato (THFMTHF) y PLPsentidos y utiliza folato (THFMTHF) y PLP

La conversioacuten de serina en glicina es la entrada principal de unidades monocar bonadas al pool de folato

Aacutecido foacutelicoAacutecido foacutelico

Los derivados del folato sirven como donadores de unidades monocarbonadas en diferentes estados de oxidacioacuten intermedios (metil metilen metenil formil o formimino)

DERIVADOS DE DERIVADOS DE IMPORTANCIA BIOLOacuteGICAIMPORTANCIA BIOLOacuteGICA

Histamina (histidina)Histamina (histidina) Acido Acido -aminobutirico (-aminobutirico (GABAGABA) (glutamato)) (glutamato) Catecolaminas (Dopamina Noradrenalina Catecolaminas (Dopamina Noradrenalina

y Adrenalina) (tirosina)y Adrenalina) (tirosina) Hormona Tiroidea (tirosina)Hormona Tiroidea (tirosina) Melatonina (triptoacutefano)Melatonina (triptoacutefano) Serotonina (triptoacutefano)Serotonina (triptoacutefano) Creatina (Arginina glicina y metionina)Creatina (Arginina glicina y metionina)

Biosiacutentesis de los aminoaacutecidos no Biosiacutentesis de los aminoaacutecidos no esencialesesenciales

Los esqueletos carbonados de los Los esqueletos carbonados de los aminoaacutecidos no esenciales pueden aminoaacutecidos no esenciales pueden sintetizarse a partir de metabolitos sintetizarse a partir de metabolitos intermediarios derivados por ejemplo de intermediarios derivados por ejemplo de glucosa glucosa

Dos aminoaacutecidos no esenciales derivan Dos aminoaacutecidos no esenciales derivan directamente de aminoaacutecidos esenciales directamente de aminoaacutecidos esenciales ( tirosina y cisteiacutena ) cisteiacutena( tirosina y cisteiacutena ) cisteiacutena

Coenzimas importantes piridoxal fosfato Coenzimas importantes piridoxal fosfato folato y tetrahidrobiopterina folato y tetrahidrobiopterina tetrahidrobiopterina tetrahidrobiopterina

Siacutentesis de aspartatoSiacutentesis de aspartato El aspartatose sintetiza por transaminacioacuten del El aspartatose sintetiza por transaminacioacuten del

oxalacetooxalaceto

NHNH33+glutamato + oxalacetato alfa-cetoglutarato + +glutamato + oxalacetato alfa-cetoglutarato +

aspartatoaspartato

Tambieacuten se sintetiza aspartato por Tambieacuten se sintetiza aspartato por desaminacioacuten de la asparagina con la desaminacioacuten de la asparagina con la asparaginasa anaacuteloga a la glutaminasaasparaginasa anaacuteloga a la glutaminasa

asparagina + H2O rarraspartato + NH3

Siacutentesis de asparagina y glutaminaSiacutentesis de asparagina y glutamina La La asparagina sintetasaasparagina sintetasay la y la glutamina glutamina

sintetasasintetasacatalizan la produccioacuten de asparaginay catalizan la produccioacuten de asparaginay glutaminaglutamina

glutamato+ NH4++ ATP rarrglutamina+ ADP +Pi+ H+glutamato+ NH4++ ATP rarrglutamina+ ADP +Pi+ H+ aspartato + NH4++ ATP rarrasparagina+ ADP +Pi+ H+aspartato + NH4++ ATP rarrasparagina+ ADP +Pi+ H+

Siacutentesis de alaninaSiacutentesis de alaninaLa alaninase sintetiza por transaminacioacuten con la La alaninase sintetiza por transaminacioacuten con la

enzima alanina transaminasaenzima alanina transaminasa

glutamato + piruvato α-cetoglutarato + alaninaglutamato + piruvato α-cetoglutarato + alanina

La concentracioacuten de alanina en la circulacioacuten es alta maacutes La concentracioacuten de alanina en la circulacioacuten es alta maacutes baja solo que la de glutaminabaja solo que la de glutamina

CICLO DE LA GLUCOSA ndashALANINACICLO DE LA GLUCOSA ndashALANINA La La alanina transaminasa alanina transaminasa participa en el participa en el

transporte de esqueletos carbonados y transporte de esqueletos carbonados y nitroacutegeno del muacutesculo al hiacutegadonitroacutegeno del muacutesculo al hiacutegado

alanina + cetoglutarato piruvato + glutamatoalanina + cetoglutarato piruvato + glutamato Muacutesculo esqueleacutetico el piruvato de la Muacutesculo esqueleacutetico el piruvato de la

glucoacutelisis se transforma en alanina a glucoacutelisis se transforma en alanina a expensas de glutamatoexpensas de glutamato

Hiacutegado se regenera el piruvato para la Hiacutegado se regenera el piruvato para la gluconeogeacutenesis y el amonio del gluconeogeacutenesis y el amonio del glutamato puede ir al ciclo de la urea glutamato puede ir al ciclo de la urea

La glicina se sintetiza a partir de serina La La glicina se sintetiza a partir de serina La enzima utiliza tetrahidrofolato y piridoxal enzima utiliza tetrahidrofolato y piridoxal fosfatofosfato

En el hiacutegado de vertebrados la glicina tambieacuten En el hiacutegado de vertebrados la glicina tambieacuten puede sintetizarse a partir de dioacutexido de puede sintetizarse a partir de dioacutexido de carbono y amonio con la glicina sintasacarbono y amonio con la glicina sintasa

O sea que la serina y la glicina son O sea que la serina y la glicina son interconvertibles gracias a la serina interconvertibles gracias a la serina hidroximetiltransferasa que opera en los dos hidroximetiltransferasa que opera en los dos sentidos y utiliza folato (THFMTHF) y PLPsentidos y utiliza folato (THFMTHF) y PLP

La conversioacuten de serina en glicina es la entrada principal de unidades monocar bonadas al pool de folato

Aacutecido foacutelicoAacutecido foacutelico

Los derivados del folato sirven como donadores de unidades monocarbonadas en diferentes estados de oxidacioacuten intermedios (metil metilen metenil formil o formimino)

Biosiacutentesis de los aminoaacutecidos no Biosiacutentesis de los aminoaacutecidos no esencialesesenciales

Los esqueletos carbonados de los Los esqueletos carbonados de los aminoaacutecidos no esenciales pueden aminoaacutecidos no esenciales pueden sintetizarse a partir de metabolitos sintetizarse a partir de metabolitos intermediarios derivados por ejemplo de intermediarios derivados por ejemplo de glucosa glucosa

Dos aminoaacutecidos no esenciales derivan Dos aminoaacutecidos no esenciales derivan directamente de aminoaacutecidos esenciales directamente de aminoaacutecidos esenciales ( tirosina y cisteiacutena ) cisteiacutena( tirosina y cisteiacutena ) cisteiacutena

Coenzimas importantes piridoxal fosfato Coenzimas importantes piridoxal fosfato folato y tetrahidrobiopterina folato y tetrahidrobiopterina tetrahidrobiopterina tetrahidrobiopterina

Siacutentesis de aspartatoSiacutentesis de aspartato El aspartatose sintetiza por transaminacioacuten del El aspartatose sintetiza por transaminacioacuten del

oxalacetooxalaceto

NHNH33+glutamato + oxalacetato alfa-cetoglutarato + +glutamato + oxalacetato alfa-cetoglutarato +

aspartatoaspartato

Tambieacuten se sintetiza aspartato por Tambieacuten se sintetiza aspartato por desaminacioacuten de la asparagina con la desaminacioacuten de la asparagina con la asparaginasa anaacuteloga a la glutaminasaasparaginasa anaacuteloga a la glutaminasa

asparagina + H2O rarraspartato + NH3

Siacutentesis de asparagina y glutaminaSiacutentesis de asparagina y glutamina La La asparagina sintetasaasparagina sintetasay la y la glutamina glutamina

sintetasasintetasacatalizan la produccioacuten de asparaginay catalizan la produccioacuten de asparaginay glutaminaglutamina

glutamato+ NH4++ ATP rarrglutamina+ ADP +Pi+ H+glutamato+ NH4++ ATP rarrglutamina+ ADP +Pi+ H+ aspartato + NH4++ ATP rarrasparagina+ ADP +Pi+ H+aspartato + NH4++ ATP rarrasparagina+ ADP +Pi+ H+

Siacutentesis de alaninaSiacutentesis de alaninaLa alaninase sintetiza por transaminacioacuten con la La alaninase sintetiza por transaminacioacuten con la

enzima alanina transaminasaenzima alanina transaminasa

glutamato + piruvato α-cetoglutarato + alaninaglutamato + piruvato α-cetoglutarato + alanina

La concentracioacuten de alanina en la circulacioacuten es alta maacutes La concentracioacuten de alanina en la circulacioacuten es alta maacutes baja solo que la de glutaminabaja solo que la de glutamina

CICLO DE LA GLUCOSA ndashALANINACICLO DE LA GLUCOSA ndashALANINA La La alanina transaminasa alanina transaminasa participa en el participa en el

transporte de esqueletos carbonados y transporte de esqueletos carbonados y nitroacutegeno del muacutesculo al hiacutegadonitroacutegeno del muacutesculo al hiacutegado

alanina + cetoglutarato piruvato + glutamatoalanina + cetoglutarato piruvato + glutamato Muacutesculo esqueleacutetico el piruvato de la Muacutesculo esqueleacutetico el piruvato de la

glucoacutelisis se transforma en alanina a glucoacutelisis se transforma en alanina a expensas de glutamatoexpensas de glutamato

Hiacutegado se regenera el piruvato para la Hiacutegado se regenera el piruvato para la gluconeogeacutenesis y el amonio del gluconeogeacutenesis y el amonio del glutamato puede ir al ciclo de la urea glutamato puede ir al ciclo de la urea

La glicina se sintetiza a partir de serina La La glicina se sintetiza a partir de serina La enzima utiliza tetrahidrofolato y piridoxal enzima utiliza tetrahidrofolato y piridoxal fosfatofosfato

En el hiacutegado de vertebrados la glicina tambieacuten En el hiacutegado de vertebrados la glicina tambieacuten puede sintetizarse a partir de dioacutexido de puede sintetizarse a partir de dioacutexido de carbono y amonio con la glicina sintasacarbono y amonio con la glicina sintasa

O sea que la serina y la glicina son O sea que la serina y la glicina son interconvertibles gracias a la serina interconvertibles gracias a la serina hidroximetiltransferasa que opera en los dos hidroximetiltransferasa que opera en los dos sentidos y utiliza folato (THFMTHF) y PLPsentidos y utiliza folato (THFMTHF) y PLP

La conversioacuten de serina en glicina es la entrada principal de unidades monocar bonadas al pool de folato

Aacutecido foacutelicoAacutecido foacutelico

Los derivados del folato sirven como donadores de unidades monocarbonadas en diferentes estados de oxidacioacuten intermedios (metil metilen metenil formil o formimino)

Los esqueletos carbonados de los Los esqueletos carbonados de los aminoaacutecidos no esenciales pueden aminoaacutecidos no esenciales pueden sintetizarse a partir de metabolitos sintetizarse a partir de metabolitos intermediarios derivados por ejemplo de intermediarios derivados por ejemplo de glucosa glucosa

Dos aminoaacutecidos no esenciales derivan Dos aminoaacutecidos no esenciales derivan directamente de aminoaacutecidos esenciales directamente de aminoaacutecidos esenciales ( tirosina y cisteiacutena ) cisteiacutena( tirosina y cisteiacutena ) cisteiacutena

Coenzimas importantes piridoxal fosfato Coenzimas importantes piridoxal fosfato folato y tetrahidrobiopterina folato y tetrahidrobiopterina tetrahidrobiopterina tetrahidrobiopterina

Siacutentesis de aspartatoSiacutentesis de aspartato El aspartatose sintetiza por transaminacioacuten del El aspartatose sintetiza por transaminacioacuten del

oxalacetooxalaceto

NHNH33+glutamato + oxalacetato alfa-cetoglutarato + +glutamato + oxalacetato alfa-cetoglutarato +

aspartatoaspartato

Tambieacuten se sintetiza aspartato por Tambieacuten se sintetiza aspartato por desaminacioacuten de la asparagina con la desaminacioacuten de la asparagina con la asparaginasa anaacuteloga a la glutaminasaasparaginasa anaacuteloga a la glutaminasa

asparagina + H2O rarraspartato + NH3

Siacutentesis de asparagina y glutaminaSiacutentesis de asparagina y glutamina La La asparagina sintetasaasparagina sintetasay la y la glutamina glutamina

sintetasasintetasacatalizan la produccioacuten de asparaginay catalizan la produccioacuten de asparaginay glutaminaglutamina

glutamato+ NH4++ ATP rarrglutamina+ ADP +Pi+ H+glutamato+ NH4++ ATP rarrglutamina+ ADP +Pi+ H+ aspartato + NH4++ ATP rarrasparagina+ ADP +Pi+ H+aspartato + NH4++ ATP rarrasparagina+ ADP +Pi+ H+

Siacutentesis de alaninaSiacutentesis de alaninaLa alaninase sintetiza por transaminacioacuten con la La alaninase sintetiza por transaminacioacuten con la

enzima alanina transaminasaenzima alanina transaminasa

glutamato + piruvato α-cetoglutarato + alaninaglutamato + piruvato α-cetoglutarato + alanina

La concentracioacuten de alanina en la circulacioacuten es alta maacutes La concentracioacuten de alanina en la circulacioacuten es alta maacutes baja solo que la de glutaminabaja solo que la de glutamina

CICLO DE LA GLUCOSA ndashALANINACICLO DE LA GLUCOSA ndashALANINA La La alanina transaminasa alanina transaminasa participa en el participa en el

transporte de esqueletos carbonados y transporte de esqueletos carbonados y nitroacutegeno del muacutesculo al hiacutegadonitroacutegeno del muacutesculo al hiacutegado

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glucoacutelisis se transforma en alanina a glucoacutelisis se transforma en alanina a expensas de glutamatoexpensas de glutamato

Hiacutegado se regenera el piruvato para la Hiacutegado se regenera el piruvato para la gluconeogeacutenesis y el amonio del gluconeogeacutenesis y el amonio del glutamato puede ir al ciclo de la urea glutamato puede ir al ciclo de la urea

La glicina se sintetiza a partir de serina La La glicina se sintetiza a partir de serina La enzima utiliza tetrahidrofolato y piridoxal enzima utiliza tetrahidrofolato y piridoxal fosfatofosfato

En el hiacutegado de vertebrados la glicina tambieacuten En el hiacutegado de vertebrados la glicina tambieacuten puede sintetizarse a partir de dioacutexido de puede sintetizarse a partir de dioacutexido de carbono y amonio con la glicina sintasacarbono y amonio con la glicina sintasa

O sea que la serina y la glicina son O sea que la serina y la glicina son interconvertibles gracias a la serina interconvertibles gracias a la serina hidroximetiltransferasa que opera en los dos hidroximetiltransferasa que opera en los dos sentidos y utiliza folato (THFMTHF) y PLPsentidos y utiliza folato (THFMTHF) y PLP

La conversioacuten de serina en glicina es la entrada principal de unidades monocar bonadas al pool de folato

Aacutecido foacutelicoAacutecido foacutelico

Los derivados del folato sirven como donadores de unidades monocarbonadas en diferentes estados de oxidacioacuten intermedios (metil metilen metenil formil o formimino)

Siacutentesis de aspartatoSiacutentesis de aspartato El aspartatose sintetiza por transaminacioacuten del El aspartatose sintetiza por transaminacioacuten del

oxalacetooxalaceto

NHNH33+glutamato + oxalacetato alfa-cetoglutarato + +glutamato + oxalacetato alfa-cetoglutarato +

aspartatoaspartato

Tambieacuten se sintetiza aspartato por Tambieacuten se sintetiza aspartato por desaminacioacuten de la asparagina con la desaminacioacuten de la asparagina con la asparaginasa anaacuteloga a la glutaminasaasparaginasa anaacuteloga a la glutaminasa

asparagina + H2O rarraspartato + NH3

Siacutentesis de asparagina y glutaminaSiacutentesis de asparagina y glutamina La La asparagina sintetasaasparagina sintetasay la y la glutamina glutamina

sintetasasintetasacatalizan la produccioacuten de asparaginay catalizan la produccioacuten de asparaginay glutaminaglutamina

glutamato+ NH4++ ATP rarrglutamina+ ADP +Pi+ H+glutamato+ NH4++ ATP rarrglutamina+ ADP +Pi+ H+ aspartato + NH4++ ATP rarrasparagina+ ADP +Pi+ H+aspartato + NH4++ ATP rarrasparagina+ ADP +Pi+ H+

Siacutentesis de alaninaSiacutentesis de alaninaLa alaninase sintetiza por transaminacioacuten con la La alaninase sintetiza por transaminacioacuten con la

enzima alanina transaminasaenzima alanina transaminasa

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CICLO DE LA GLUCOSA ndashALANINACICLO DE LA GLUCOSA ndashALANINA La La alanina transaminasa alanina transaminasa participa en el participa en el

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Hiacutegado se regenera el piruvato para la Hiacutegado se regenera el piruvato para la gluconeogeacutenesis y el amonio del gluconeogeacutenesis y el amonio del glutamato puede ir al ciclo de la urea glutamato puede ir al ciclo de la urea

La glicina se sintetiza a partir de serina La La glicina se sintetiza a partir de serina La enzima utiliza tetrahidrofolato y piridoxal enzima utiliza tetrahidrofolato y piridoxal fosfatofosfato

En el hiacutegado de vertebrados la glicina tambieacuten En el hiacutegado de vertebrados la glicina tambieacuten puede sintetizarse a partir de dioacutexido de puede sintetizarse a partir de dioacutexido de carbono y amonio con la glicina sintasacarbono y amonio con la glicina sintasa

O sea que la serina y la glicina son O sea que la serina y la glicina son interconvertibles gracias a la serina interconvertibles gracias a la serina hidroximetiltransferasa que opera en los dos hidroximetiltransferasa que opera en los dos sentidos y utiliza folato (THFMTHF) y PLPsentidos y utiliza folato (THFMTHF) y PLP

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