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METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOS SINTESIS PowerPoint PPT Presentation


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METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOS SINTESIS. METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOS SINTESIS DE LOS AMINOACIDOS. Aminoácidos funciones: Síntesis de proteínas. Fuente principal de los átomos de nitrógeno que se requieren en diversas rutas de reacción de síntesis.

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METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOS SINTESIS

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METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSSINTESIS


METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSSINTESIS DE LOS AMINOACIDOS

  • Aminoácidos

    funciones:

  • Síntesis de proteínas.

  • Fuente principal de los átomos de nitrógeno que se requieren en diversas rutas de reacción de síntesis.

  • Esqueletos carbonados (las partes no nitrogenadas).

  • Son una fuente de energía

  • Precursores de varias rutas de reacción.


METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSSINTESIS DE LOS AMINOACIDOS

  • Reserva de aminoácidos : las moléculas de aminoácidos de disposición inmediata para su uso en los procesos metabólicos proceden de:

  • Degradación de las proteínas del alimento.

  • Degradación de las proteínas de los tejidos.

  • Dependiendo de las necesidades metabólicas se sintetizan determinados aminoácidos o se ínter convierten y luego se transportan a los tejidos en los que se utilizan.


METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSSINTESIS DE LOS AMINOACIDOS

  • Equilibrio nitrogenado; cuando la ingestión de nitrógeno (principalmente aminoácidos) es igual a la perdida de nitrógeno (adultos sanos).

  • Balance positivo de nitrógeno; la ingestión de nitrógeno es mayor que las perdidas.- se retiene el exceso de nitrógeno debido a la cantidad de proteínas tisulares que se sintetizan supera a la cantidad que se degrada (niños que crecen, mujeres embarazadas, pacientes que se recuperan).

  • Balance negativo de nitrógeno; no se puede sustituir las perdidas de nitrógeno con las Fuentes alimenticias.- ejemplo: (el kwashiorkor) forma de desnutrición que produce una ingestión insuficiente y prolongada de proteínas.


METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSTRANSPORTE AL INTERIOR DE LA CELULA

  • Intervención de proteínas transportadoras de membrana (mamíferos).

  • Especificidad para los aminoácidos que transportan.

  • Proceso de transporte ligado al movimiento de Na+ a través de la membrana plasmática (gradiente que crea el transporte activo de Na+ puede mover moléculas a través de la membrana).

  • Sistemas de transporte independiente de Na+ son responsables del transporte de aminoácidos a través de la porción de la membrana plasmática de los enterocitos en contacto con los vasos sanguíneos.

  • El ciclo de alfa - glutámilo ayuda a transportar algunos aminoácidos al interior de tejidos específicos (cerebro, intestino y riñón).


METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSSINTESIS DE LOS AMINOACIDOS

  • Aminoácidos dentro de la célula, sus grupos amino pueden utilizarse para las reacciones de síntesis.

    mediante dos reacciones:

  • Reacciones de transaminacion

    Los grupos amino se transfieren desde un alfa-aminoácido a un alfa-cetoacido.

  • Aminacion reductora ;el NH4+ o el nitrógeno amida de la glutamina a la asparagina se utilizan para suministrar el grupo amino o el nitrógeno amida de determinado aminoácido.


METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSSINTESIS DE LOS AMINOACIDOS TRANSAMINACION

  • Aminotransferasas.- enzimas localizadas en el citoplasma o en las mitocondrias (eucariotas).

  • Especificidad (tipos) ;

  • La del alfa – aminoacido, que dona el grupo alfa - amino.

  • La del alfa – cetoacido, que acepta el grupo alfa – amino.

  • Varían de acuerdo con el tipo de aminoácidos que unen.

  • La mayoría utilizan glutamato como donador del grupo amino.


METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSSINTESIS DE AMINOACIDOSTRANSAMINACION

  • Alfa – cetoglutarato / glutamato.- papel estrategico (intermediario del ciclo importante en el metabolismo de del acido citrico aminoacidos y en el

    metabolismo general

  • Oxalacetato / aspartato.- participa en la etiminación del nitrógeno en el ciclo de la urea.

  • Piruvato / alanina.- ciclo de la alanina

    Alfa – cetoglutarato y oxaloacetato( intermediario del ciclo del acido citrico) las reacciones de transaminacion mecanismo importante para satisfacer los requerimientos energeticos de las celulas.


METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOS SINTESIS DE LOS AMINOACIDOSTRANSAMINACION

  • Requieren la coenzima piridoxal –5´ – fosfato (PLP)que procede de la piridoxina (vitamina B6).

  • PLP.- forma activa de la vitamina B6

  • Participa en otras reacciones;

  • Racemificaciones (reacciones en las que se forman mezclas de aminoácidos L – y – D).

  • Descarboxilaciones.

  • Modificaciones de la cadena lateral.


METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOS SINTESIS DE LOS AMINOACIDOSTRANSAMINACION

  • Formación de una base de Schiff entre el PLP y el grupo alfa – amino de un alfa – aminoacido.

  • El PLP se une al lugar activo de la enzima mediante infracciones no covalentes y una base de Schiff (aldimina) formada por la condensación del grupo aldehído del PLP y el grupo amino de un residuo aminoácido.

  • Los aminoácidos sustrato se unen al PLP por el grupo alfa – amino en una reaccion de intercambio de imina.


METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSSINTESIS DE LOS AMINOACIDOSTRANSAMINACION

  • Cuando se elimina el átomo de hidrogeno alfa por una base general en el lugar activo de la enzima se forma carbanion y luego se estabiliza por resonancia mediante la ínterconversión a un intermediario quinoide.


METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSSINTESIS DE LOS AMINOACIDOSTRANSAMINACION

  • Luego uno de los tres enlaces del átomo de carbono alfa se rompe selectivamente en los lugares activos de cada tipo de enzimas dependiente de PLP.

  • Rotura del enlace 2 (transaminacion) desprotonacion inicial del carbono alfa del donador del grupo amino.

  • Rotura del enlace 3 (raceminacion o eliminación).

  • Rotura del enlace 1 (no se produce la desprotoracion inicial y tiene lugar a una descarboxilacion).


METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSTRANSAMINACION

4. Con la cesión de un protón por un ácido general y una hidrólisis posterior se libera desde la enzima el alfa – cetoacido recien formado.

  • Esta alfa – cetoacido se convierte en un producto alfaaminoacido al invertirse el proceso de reaccion.


METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOS TRANSAMINACION

  • Reacción de transaminacion; reacción bimolecular ping pong el primer sustrato debe dejar el lugar activo antes que entre el segundo.

  • Son reversibles.

  • Es posible sintetizar todos los aminoácidos.

  • No existe síntesis neta de un aminoácido si el organismo no sintetiza su alfa cetoacido precursor de forma independiente.

  • No existe en las células animales las rutas de reacción para sintetizar; fenil piruvato, el alfa – ceto – Beta – hidroxibutirato y el imidazol piruvato deben proporcionarse en la alimentacion; fenil alanina, treonina y la histidina.

  • Rutas de Novo.- son las rutas de reacción que sintetizan los aminoácidos a partir de intermediarios metabólicos; no solo por transaminacion.


METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOS SINTESIS DE LOS AMINOACIDOSINCORPORACION DIRECTA DE LOS IONES AMONIO A LAS MOLECULAS ORGANICAS

  • Incorporación de los iones amonio en los aminoácidos

    medios:

  • Aminacion reductora de alfa – cetoacidos

  • Formación de los amidas del ácido aspartico y del ácido glutámico con la consiguiente transferencia del nitrógeno amida para formar otros aminoácidos.


METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOS SINTESIS DE LOS AMINOACIDOSAMINACION REDUCTORA

  • Aminacion directa del alfa – cetoglutarato;

    Catalizado por la enzima; glutamato deshidrogenasa (mitocondrias y citoplasma eucaritas y bacterias).

  • Glutamato deshidrogenasa en los eucariotas permite la producción de NH4+ como preparación de eliminación de nitrógeno.

  • En el exceso de amoniaco la reacción se lleva a la síntesis de glutamato.


METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSSINTESIS DE AMINOACIDOSFORMACION DE AMIDAS

  • Los iones amonio se incorporan en metabolitos celulares mediante la formación de glutamina (amida del glutamato).

  • Cerebro; glutamina sintasa.

  • Vegetales; glutamina sintasa y la glutamato sintasa.


METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSSINTESIS DE LOS AMINOACIDOS

  • Cada miembro de los aminoácidos se sintetiza mediante una ruta única.

  • Característica común; el esqueleto carbonado de cada aminoácido procede de intermediarios metabólicos de fácil disposición.

  • Intermediarios metabólicos de aminoácidos no esenciales:

  • Glicerato – 3 – fosfato.

  • Piruvato.

  • Alfa – cetoglutarato.

  • Oxalacetato.

  • La tinosina se sintetiza a partir de la fenilalanina (aminoácido esencial).


METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSSINTESIS DE LOS AMINOACIDOSFAMILIAS

  • De acuerdo a la semejanza de las rutas de síntesis.

  • Familia del glutamato.

  • Familia de la serina.

  • Familia del aspartato.

  • Familia del piruvato.

  • Familia de los aromáticos

  • Familia de la histidina


METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSSINTESIS DE LOS AMINOACIDOSFAMILIA DEL GLUTAMATO

Comprende:

  • Glutamato.

  • Glutamina.

  • Prolina.

  • Arginina.


METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSSINTESIS DE LOS AMINOACIDOSFAMILIA DEL GLUTAMATO

Glutamato

  • Alfa cetoglutarato puede convertirse en glutamato mediante:

  • Reacciones de aminacion reductora.

  • Transaminacion.

  • La transaminacion; función esencial en la síntesis de la manera de moléculas de glutamato.


METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSFAMILIA DEL GLUTAMATO

  • Glutamato:

  • Componente de proteínas

  • Precursor de aminoácidos

  • Neurotransmisor excitador

  • Precursor del GABA ( ácido alfa amino butirico) por descarboxilacion


METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSSINTESIS DE AMINOACIDOSFAMILIA DEL GLUTANATO

  • Conversión del glutamato en glutamina.

  • Cataliza la enzima glutamina sintasa.

  • Tejidos; hígado, cerebro, riñón, músculo e intestino.

  • Aminoácidos ramificados:

    fuente importante de los grupos amino en la síntesis de glutamina.

  • Glutamina funciones:

  • Síntesis proteica

  • Donador del grupo amino en reacciones de biosíntesis;

  • Síntesis de purinas.

  • Síntesis de pirimidinas.

  • Amino azucares.

  • Almacenamiento y transporte de NH4+

  • Riñón e intestino; fuente de energía.


METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSSINTESIS DE AMINOACIDOSFAMILIA DEL GLUTAMATO

La prolina es un derivado cíclico del glutamato (3 pasos).

  • Gamma – glutamil fosfato se reduce a glutamato – gamma – semialdehido por fosforilacion del glutamato.- cataliza la gamma – glutamil quinasa.

  • Ciclacion del glutamato-gamma-semialdehido para formar pirrolina-5-carboxilato ( ciclacion espontánea )

  • La pirrolina-5-carboxilato se reduce a prolina por la pirrolina-5-carboxilato reductasa

    la prolina puede sintetizarse de la ornitina un intermediario del ciclo de la urea


METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSSINTESIS DE AMINOACIDOSFAMILIA DEL GLUTAMATO

  • Arginina; su precursor es el glutamato

  • Su síntesis comienza con la acetilacion del grupo alfa-amino del glutamato

  • El N-acetil-glutamato se convierte en ornitina

  • La ornitina se convierte en arginina (ciclo de la urea)


METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSSINTESIS DE AMINOACIDOSFAMILIA DE LA SERINA

  • Comprende:

  • Serina

  • Glicina

  • Cisteina

  • Obtienen su esqueleto carbonado a partir del intermediario glicolitico; glicerato – 3-fosfato


METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSSINTESIS DE LOS AMINOACIDOSFAMILIA DE LA SERINA

  • La serina:

  • Síntesis directa desde el glicerato-3-fosfato

  • Reacciones de deshidrogenacion, transaminacion e hidrólisis

  • Precursora de la ;

  • Etanolamina

  • esfingosina


METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSSINTESIS DE LOS AMINOACIDOSFAMILIA DE LA SERINA

  • Conversión de serina en glicina ( fuente principal)

  • Reacción única catalizada por la serina hidroximetiltransferasa ( requiere de piridoxal fosfato)

  • Otra fuente de glicina ; colina

  • Glicina; neurotransmisor inhibidor del sistema nervioso central

  • Serina y glicina; rutas de biosíntesis de un carbono


METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSSINTESIS DE AMINOACIDOSFAMILIA DE LA SERINA

  • Cisteina ; su esqueleto carbonado proviene de la serina

  • Enzimas involucradas en la conversión de serina a cisteina;

  • Cistationina-sintasa

  • Gamma-cistationasa

  • Requiere piridoxal-fosfato

  • Metabolismo del azufre


METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSSINTESIS DE AMINOACIDOSFAMILIA DEL ASPARTATO

  • Comprende;

  • Aspartato

  • Asparagina

  • Lisina

  • Metionina

  • Treonina


METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSSINTESIS DE AMINOACIDOSFAMILIA DEL ASPARTATO

  • Aspartato ; se forma a partir del oxaloacetato en una reacción de transaminacion

  • La aspartato transaminasa ( AST ) conocida como glutámico oxalacetico transaminasa :GOT, es la transaminasa mas activa

  • Funciones:

  • Fuente de nitrógeno (formación de urea)

  • Intermediario del ciclo del ácido fumarato

  • Precursor de nucleótido


METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSSINTESIS DE LOS AMINOACIDOSFAMILIA DEL ASPARTATO

  • Síntesis de los otros miembros de la familia del aspartato

  • La inicia la aspartatoquinasa (aspartoquinasa), requiere de ATP y fosfórila el grupo carboxilo de la cadena lateral

  • El aspartato-beta-simialdehido producto de la reducción del Beta-aspartilfosfato; representa un punto de ramificación importante en la síntesis de aminoácidos en vegetales y animales

  • El aspartato-beta-semialdehido es el precursor de la lisina ( ácido dihidropicolinico) metionina y treonina (hemoserina)


METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSSINTESIS DE AMINOACIDOSFAMILIA DEL PIRUVATO

  • Comprende ;

  • Alanina

  • Valina

  • Leucina

  • isoleucina


METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSSINTESIS DE AMINOACIDOSFAMILIA DEL PIRUVATO

  • La alanina se sintetiza a partir del piruvato en un único paso

  • Enzima que cataliza la reacción alanina aminotransferasa (citoplásmica y mitocondrial)

  • El ciclo de la alanina contribuye al mantenimiento de la glucosa sanguínea


METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSSINTESIS DE AMINOACIDOSFAMILIA DEL PIRUVATO

  • Síntesis de valina y leucina

  • Comienza con la condensación de piruvato con hidroxietil-TPP ( un producto de descarboxilacion de un intermediario piruvato-pirofosfato de tiamina) catalizado por la ácido acetohidroxi-sintasa

  • El producto de la reacción ; alfa cetoisovalerato es el precursor de :

  • L-leucina

  • L-valina


METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSSINTESIS DE AMINOACIDOSFAMILIA DEL PIRUVATO

  • Síntesis de isoleucina ;

  • Participa ; el hidroxietil-TPP que se condensa con el alfa-cetobutirato ( procedente de la L-treonina)

  • Se forma ; alfa-ceto-alfa-hidroxibutirato que es el precursor de la isoleucina


METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSSINTESIS DE AMINOACIDOSFAMILIA AROMATICA

  • Comprende ;

  • Fenilalanina

  • Tirosina

  • triptofano


METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSSINTESIS DE AMINOACIDOSFAMILIA AROMATICA

  • El anillo bencénico de los aminoácidos aromáticos se forma por la ruta del SIKIMATO

  • Los carbonos del anillo bencénico proceden de la eritrosa-4-fosfato y el fosfoenilpiruvato (PRPP)(cadena lateral)

  • La condensación de estas moléculas da el 2-ceto-3-desoxi-arabinoheptulosonato-7-fosfato molécula que se convierte en corismato


METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSSINTESIS DE AMINOACIDOSFAMILIA AROMATICA

  • El corismato ( intermediario de la ruta del SIKIMATO)

  • Punto de ramificación en la síntesis de varios compuestos aromáticos ;

  • Prefenato ; precursor de

  • Fenilalanina

  • Tirosina

  • Antranilato; precursor de;

  • Triptofano

  • Ácido-4-hidroxibenzoico; precursor de

  • Ubiquinonas

  • Síntesis de plastoquinona

  • tocoferoles


METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSFAMILIA AROMATICA

  • Triptofano ;es el precursor de la serotonina

  • Varias células dentro del sistema nervioso central

  • Tubo digestivo

  • Plaquetas sanguíneas

  • mastocitos


METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSFAMILIA AROMATICA

  • Tirosina :las catecolaminas (derivados)

  • Dopamina

  • Noradrenalina

  • adrenalina


METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSSINTESIS DE AMINOACIDOSFAMILIA DE LA HISTIDINA

  • Histidina se forma a partir de tres moléculas;

  • Fosforribosilpirofosfato (PRPP) cinco carbonos

  • ATP ( anillo de adenina; un nitrógeno y un carbono)

  • Glutamina (un nitrógeno)

  • La síntesis comienza con la condensación del PRPP con el ATP para formar fosforribosil- AMP

  • Transferencia del grupo amino de la glutamina al fosforribosil-AMP, para formar:

  • Imidazol-glicerol-fosfato ( precursor de histidina)

  • 5´-fosforribosil-4-carboxamida-5-aminoimidazol ( síntesis de purinas)


METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSFAMILIA DE LA HISTIDINA

  • Histidina : precursor de la histamina

  • Mediador de reacciones alérgicas

  • Estimulador de la producción de ácido gástrico

  • Neurotransmisor encefálico


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