METABOLISMO DE LOS AMINOCIDOS 1 Esquema General del

METABOLISMO DE LOS AMINOÁCIDOS

1. - Esquema General del Metabolismo de Aminoácidos. Digestión Proteínas de la dieta Proteínas endógenas Péptidos: Hormonas Glutatión Biosíntesis Proteínas Proteolisis NH 3+ Transaminación R – CH – COO(Pool Metabólico o Fondo Común) Glutamina Fijación CO 2 Des car box Desaminación Ci clo de la Ur ea NH 3+ Urea (excretada) Aminoácidos no esenciales ilac ión Aminas biógenas y compuestos nitrogenados NO PROTEICOS α-Cetoácido Glucosa (gluconeogénesis) Cuerpos Cetónicos (cetogénesis) Lípidos (Lipogénesis) ATP (oxidación) Ala, Asn Asp, Gln, Glu, Gli, Pro, Ser, His, Arg, Cis.

CATABOLISMO DE LOS AMINOÁCIDOS. ¿ Cuando el cuerpo degrada los aminoácidos? 1. - Cuando los aminoácidos producto de la renovación proteica no son requeridos para la síntesis de las nuevas proteínas. 2. - Cuando hay una dieta rica en proteína y los aminoácidos exceden a las necesidades corporales. 3. - Durante un ayuno prolongado o no haya carbohidratos disponibles.

CATABOLISMO DE LOS AMINOÁCIDOS. SALIDA DEL GRUPO CARBOXILO

. - DESCARBOXILACIÓN. . - Durante la descarboxilación ocurre la perdida del grupo carboxilo en forma de CO 2 por efecto del calor, ácidos, bases fuertes o enzimas Descarboxilasas. . - Se generan diversas aminas biógenas con importantes funciones biológicas. . CO 2 L- Histidina descarboxilasa Histamina + CO 2

CATABOLISMO DE LOS AMINOÁCIDOS. SALIDA DEL GRUPO ANIMO

. - TRANSAMINACIÓN. • En las reacciones de transaminación ocurre la transferencia del grupo amino desde un a-aminoácido dador a un a-cetoácido aceptor. • Las enzimas que catalizan estas reacciones se denominan TRANSAMINASAS o AMINOTRANSFERASAS. • Las transaminasas usan como coenzima al Fosfato de Piridoxal ( Vit B 6 ) Fosfato de Piridoxal R E: Transaminasa R α-Cetoácido + α-Aminoácido + α-Cetoácido (exceso) (déficit)

. - TRANSAMINACIÓN. • Todos los aminoácidos (excepto lisina y treonina) participan en reacciones de transaminación con tres α-cetoácidos: α-cetoácidos . - Piruvato GPT Alanina ALT . - Oxalacetato GOT . - α-Cetoglutarato AST GDH Aspartato Glutamato . - GPT (Glutámico piruvato transaminasa) o ALT ( Alanina aminotransferasa). - GPT ALT . - GOT ( Glutámico oxalacetico transaminasa) o AST (Aspartato aminotransferasa). - GOT AST. - GDH (Glutamato deshidrogenasa). - GDH

. - TRANSAMINACIÓN. NH 3

. - TRANSAMINACIÓN.

. - TRANSAMINACIÓN. Transaminasas de Interés Clínico. • Infarto de Miocardio Glutámico Oxalacetico Transaminasa (GOT) o Aspartato aminotransferasa (AST) Afecciones Hepáticas Glutámico Pirúvico Transaminasa (GPT) o Alanina aminotransferasa (ALT) • Relación Normal: GOT/GPT = 1 Cociente de Ritis • Hepatitis alcohólicas c/necrosis de tejido: GOT/GPT> 1

. - DESAMINACIÓN. Desaminación Oxidativa No oxidativa . - DESAMINACIÓN OXIDATIVA. • Reacción mitocondrial (hígado y riñón) que consiste en la eliminación del grupo amino del L-glutamato formado en las reacciones de transaminación. • Catalizada por la L-Glutamato deshidrogenasa (GDH) o (GLUD). • La GDH emplea como coenzimas al NAD+ o al NADP+ • ATP y GTP inhiben la enzima, ADP y GDP la activan alostéricamente. • Es el paso inicial de salida del amoniaco (NH 4) del cuerpo.

. - DESAMINACIÓN OXIDATIVA.

. - DESAMINACIÓN NO OXIDATIVA. . - L- serina L- treonina Serina deshidratasa (PLP) Piridoxal fosfato Treonina deshidratasa Piridoxal fosfato . - L- glutamina + H 2 O Glutaminasa . - A. A. + O 2 + H 20 Oxidasas específicas Piruvato + NH 4 α-Cetobutirato + NH 4 L-glutamato + NH 4 α-Cetoácido + H 2 O 2 + NH 4

. - TRANSDESAMINACIÓN. . - La transdesaminación es una transaminación acoplada a la desaminación del L-Glutamato. . - Acción de muchas Aminotransferasas mas la L-Glutamato deshidrogenasa.

. - TRANSDESAMINACIÓN. TRANSAMINACION Aminoácido DESAMINACION OXIDATIVA a-cetoglutarato NADH + H+ + NH 4+ GDH a-cetoácido Glutamato NAD+ ELIMACION DEL AMONIO Es el mecanismo general de la desaminación de los aminoácidos.

DESTINO DEL AMONIO El amonio (NH 4) es “Tóxico”

DESTINO DEL AMONIO. - Clasificación de los animales según la excreción del Nitrógeno.

TRANSPORTE DEL AMONIO Alanina Glutamato Glutaminas a Glutamina MÚSCULO NH 4+ UREA Hígado MÚSCULO y otros TEJIDOS

CICLO DE LA UREA Localización Mitocondrias y citoplasma de las células del Hígado Ecuación General NH 4+ + HCO 3 - + Aspartato + 3 ATP Urea + Fumarato + 2 ADP+2 Pi + AMP+PPi

REGULACION DEL CICLO DE LA UREA Regulación a corto plazo Regulación a largo plazo Carbamil fosfato sintetasa I Biosíntesis de las enzimas del ciclo (+) N-Acetil glutamato (+) Aumento proteínas de la dieta (+) Aumento degradación proteínas endógenas (Inanición )

Conexión entre el Ciclo de la Urea y el Ciclo de Krebs

BALANCE ENERGÉTICO DEL CICLO DE LA UREA • Formación de Carbamil fosfato: - 2 ATP • Ingreso de Aspartato: 1 ATP AMP + PPi - 2 ATP • Fumarato: en Ciclo Krebs ATP • 1 NADH + 2, 5 Total : - 4 ATP + 2, 5 ATP = -1, 5 ATP

IMPORTANCIA DEL CICLO DE LA UREA PROPIEDADES DE LA UREA Molécula pequeña, sin carga. Difusible Soluble Atóxica El 50% de su peso es nitrógeno. Permite la eliminación de 2 productos de desecho: CO 2 y NH 3

METABOLISMO DE LA GLUTAMINA. ¿Por qué Glutamina? GLUTAMINA: un compuesto rico en GLUTAMINA Nitrógeno, no tóxico y neutro por lo que atraviesa con facilidad las membranas celulares.

BIOSINTESIS DE LA GLUTAMINA (Induce) : a-cetoglutarato, ATP Regulación alostérica (Inhibe) : Carbamilfosfato, Glutamina.

DEGRADACIÓN DE LA GLUTAMINA ¿Por qué o cuándo? Ø. - Necesidad de GLUCOSA ( gluconeogenesis) Ø. - Síntesis de otros aminoácidos ( aminación y transaminación)

DEGRADACIÓN DE LA GLUTAMINA GLUCOSA Hígado GLUTAMI NA OTROS A. A. GLUTAMI NA GLUCOS A

DESTINO DEL ESQUELETO CARBONADO DE LOS A. A. GLUCOGÉNICOS GLUCOCETOGÉNICOS

CLASIFICACIÓN DE LOS AMINOÁCIDOS SEGÚN EL DESTINO DE SU ESQUELETO CARBONADO. GLUCOGÉNICOS Y CETOGÉNICOS Asparagina Arginina Isoleusina Leucina Cisteína Aspartato Fenilalanina Lisina Glutamato Tirosina Triptófano Histidina Glicina Prolina Meteonina Treonina Serina Alanina Valina

PANORAMA DE LA BIOSINTESIS DE AMINOÁCIDOS.

RECAMBIO PROTEICO Mecanismo a través del cual por un lado se degradan las proteínas endógenas hasta sus aminoácidos constituyentes (proteólisis) y por otro lado se utilizan estos aminoácidos junto con los obtenidos de la dieta (digestión) para formar nuevas proteínas en base a las necesidades del momento. Ø. - Es IMPRESCINDIBLE para el mantenimiento de la vida, siendo la principal causa del consumo energético en reposo (15% a 20% del consumo metabólico basal). Ø. - Como el SISTEMA NERVIOSO y LOS LEUCOCITOS DE LA SANGRE no pueden consumir otro nutriente que no sea GLUCOSA, el organismo puede degradar las proteínas de nuestros tejidos menos vitales para obtenerla. Ø. - Las proteínas de la dieta se usan, principalmente para la formación de nuevos tejidos o para el reemplazo de las proteínas presentes en el organismo, la llamada FUNCIÓN PLASMÁTICA.

RECAMBIO PROTEICO. PROTEOLISIS VIDA MEDIA DE UNA PROTEÍNA: o tiempo de vida metabólico es el tiempo necesario para se degrade el 50% de una cantidad específica de una proteína Ø Proteínas de vida media corta (Enzimas reguladoras y limitantes) Ø Proteínas de vida larga (Estructurales) ¿POR QUÉ EL RECAMBIO PROTÉICO? Ø. - CONTROL DE CALIDAD Ø. - REGULACIÓN DE ETAPAS METABÓLICAS Ø. - ADAPTACIÓN CELULAR Ø. - MECANISMOS FISIOLOGICOS Ø. - PROCESOS PATOLÓGICOS

BALANCE NITROGENADO = NITROGENOc – NITROGENOe NITROGENOc = gramos de proteína/ 6, 25 NITROGENOe = [urea orina (g/l) x Orina 24 horas (l) x 0, 46] + 4 g Ø El balance nitrogenado es un concepto muy usado para calcular las necesidades nitrogenadas, de proteínas, de las personas sanas, así como para realizar ciertas aplicaciones específicas, por ejemplo, para ajustar la nutrición en pacientes hospitalizados con grandes pérdidas nitrogenadas, como grandes quemados, polifracturados.

METABOLISMO CARBO-PROTEICO