República Bolivariana De Venezuela. Universidad de Carabobo.

Facultad de ciencias de la salud. Escuela de Medicina Dr. Witremundo Torrealba.

Núcleo Aragua.Departamento de Bioquímica.

Profesora:

Normig Zoghbi

Integrante:

Keylla Pérez.

Yender Pérez.Enero 2015.

Metabolismo de Aminoácidos.

• La putrefacción es la descomposición de proteínas producto de la muerte.

• Durante los procesos de putrefacción se descomponen los aminoácidos, como la lisina que se descarboxila en la cadaverina (o 1,5-diaminopentano) una aminas simples de bajo PM, con mal olor.

¿Sabias que el mal olor durante la putrefacción se debe a la descomposicion de los aminoácidos?

También se inicia la descomposición en grandes cantidades de Putrescina que es un compuesto químico orgánico NH2 (1,4-diaminobutano o butanodiamina) que se crea al pudrirse la carne, dándole además su olor característico.

• Explicar en que consiste y como se mantiene el pool de aminoácidos.

• Analizar los principales procesos bioquímicos implicados en la degradación de aminoácidos.

• Pool de aminoácidos: concepto, rutas metabólicas que lo mantienen, rutas metabólicas que consumen aminoácidos.

• Reacciones de transaminacion, desaminacion oxidativa, descarboxilacion.

Objetivos

• El nitrógeno que se encuentra presente en la biosfera, en forma de nitrato (NO3) o dinitrogeno (N2) debe ser reducido a amonio (NH4) y luego a amino (NH2) para su incorporación a las proteínas.

Los seres vivos cuentan con una gran proporción de nitrógeno en su composición química, producto del consumo de proteínas.

Generalidades:

La amonificación:

Es la conversión a ion amonio del nitrógeno en la materia viva que aparecerán como grupos amino (-NH3) o imino (-NH-). Estos es debido a que el amoniaco es nocivo para el organismo.

En el hombre, una parte del amoníaco libre se usa en la síntesis de urea (NH2)2CO.

Digestión de proteínas

La mayoría llegan en primer lugar al hígado a través de la circulación portal y después alcanzan todas las células del organismo donde se incorporan a sus correspondientes vías metabólicas

Absorción de aminoácidos.

•Los aminoácidos producto de la digestión de las proteínas son absorbidos por mecanismos de transporte activo (simporte con sodio), en la membrana intestinal.

El “fondo común”, consiste en las concentraciones libres de aminoácidos en fluidos corporales como la sangre y la linfa, esperando ser metabolizados, ya que los mismos no se reservan en el organismo.

 La constancia del pool refleja un equilibrio dinámico entre los procesos que le aportan y le sustraen aminoácidos.

Pool de aminoácidos “fondo común”

Valores de distribución del pool de aminoácidos:

En el adulto normal se degradan alrededor de 400gramos de proteínas al día, en el cual el 75% de aminoácidos liberados al pool son reutilizados en la síntesis de proteínas.

El otro 25% es destinado a la gluconeogénesis, cetogenesis y compuesto con diversas funciones.

Pool de aminoácidos “fondo común”

Pool

Rutas metabólicas que mantienen al Pool de aminoácidos.

• Son los diferentes procesos metabólicos cuya función es mantener al pool de aminoácidos, son:

• La absorción intestinal. Esta es la principal fuente de ingreso de aminoácidos a nuestro organismo y alcanza un importe total de 70 a 100 g diarios en un adulto normal

• El catabolismo de proteínas histicas.

• La síntesis de aminoácidos:  consiste en crear nuevos aminoácidos a partir de otros intermediarios metabólicos. 

• El catabolismo de proteínas histicas:

Es degradación continua que experimentan las proteínas presentes en los tejidos de nuestro organismo, tanto las de carácter intracelular como extracelular

El producto final de estos procesos son los aminoácidos constituyentes, este es un mecanismo que incrementa el contenido de aminoácidos del pool.

• La síntesis de proteínas: es un importante proceso consumidor de aminoácidos que sustrae de manera continua estos compuestos de su pool. Es la contrapartida del catabolismo de proteínas hísticas 

Rutas metabolicas que sustraen aminoácidos del “Pool”:

Esta síntesis son un conjunto mecanismos de regulación, esta sisntesis se detalla en genética molecular.

• La síntesis de otros compuesto nitrogenado.

Se refiere a la utilización de aminoácidos en la formación de otros compuestos nitrogenados de bajo peso molecular tales como creatina, nucleótidos, grupos hemo.

 Debe tenerse en cuenta que esta sustracción es selectiva en el sentido que cada uno de estos compuestos tiene como precursores determinados aminoácidos.

Ión amino Ión carboxilo

Estructura general de un aminoácidos

Metabolismo del grupo amino. Metabolismo del esqueleto carbonado

• Formación de otros aa.• Ciclo de la urea.

• Formación de los cuerpos cetogenicos.• Participación en el ciclo de Krebs.

Esenciales No esenciales

Isoleucina Alanina

Leucina Tirosina

Lisina Aspartato

Metionina Cisteína

Fenilalanina Glutamato

Treonina Glutamina

Triptófano Glicina

Valina Prolina

Histidina Serina

Arginina (condicionalmente)

Asparagina

Clasificación de aminoácidos

El exceso se transforma en intermediarios metabólicos.

• El catabolismo de los aminoácidos, se inicia con la degradación del grupo amino de su estructura, el cual será utilizado para la síntesis de urea, o la formación de otro aa.

Degradación de los aminoácidos

• Los cuales les permiten participar en muchas reacciones metabólicas, desde el ciclo de Krebs, hasta la formación de aminas.

Algunos aminoácidos cuando se degradan dan mas de un producto.

Degradación de los aminoácidos

Este proceso se puede llevar a cabo mediante tres procesos:

• Transaminacion.• Desaminacion. • Descarboxilacion.

• Es la transferencia reversible de un grupo amino a un a-cetoacido, catalizado por una aminotransferasa usando fosfato de piridoxal (PLP) como cofactor.

• El aa se convierte en a-cetoacido y el a-cetoacido en el aminoácido correspondiente. Es decir el grupo amino no se elimina, sino se transfiere.

Transaminación

• Son enzimas encargadas de las transferencias de grupos amino desde un esqueleto de carbono a otro.

• Estas enzimas se encuentran en el citosol y las mitocondrias de todas las células del organismo, especialmente en las del hígado,

riñón, intestino y músculo.

Transaminasas o aminotransferasa:

• Todos los aa participan en reacciones de transaminacion con el Piruvato, oxalacetato o a-cetoglutarato, excepto la Lisina y la treonina.

• 1. Especificidad de sustrato: cada aminotransferasa es específica a los grupos amino. Las aminotransferasa se denominan en función del dador específico de grupos amino, pues el aceptor del grupo amino es casi siempre el a-cetoglutarato.

Características de las transaminasas.

2. Mecanismo de acción: todas las aminotransferasas requieren la coenzima fosfato de piridoxal, que al unirse a la enzima, forma la base de schiff.

La Alanina aminotransferasa(ALT) cataliza en ambos sentidos la reacción utilizando fosfato piridoxal como cofactor. El a-cetoglutarato es el aceptor del grupo amino.

Glutamato-oxalacetato transaminasa (GOT) .

Glutamato-piruvato transaminasa (GPT)

El aspartato aminotransferasa(AST), igualmente catalizara la reacción utilizando PLP, y el a-cetoglutarato es el aceptor del grupo amino.

Tipos

• La función principal de la GPT o ALT, es el transporte del grupo amino desde los tejidos hasta el hígado, para la síntesis de la urea.

• La función principal de GOT o AST, es la conexión entre el ciclo de la urea y el ciclo de krebs.

• Es la reacción donde se obtiene la liberación del amoniaco NH3 a partir de los aminoácidos. Tipos de desaminacion:

• Desaminacion Hidrolitica. Aspagarina y glutamina.

• Desaminacion oxidativa. Glutamato.

• Desaminacion eliminativa. Histidinas y la serina.

Desaminación

• Reacción química que se caracteriza por la liberación de un grupo amino.

• El glutamato es desaminado oxidativamente en la mitocondria.

• La enzima glutamato deshidrogenasa, realiza esta reacción.

• Esta enzima puede trabajar con NAD+ O NADP+.

Desaminación oxidativa.

Glutamato deshidrogenasa

• La oxidación ocurre con la transferencia de un ion hidruro del carbono a del glutamato al NAD(P)+, formando a-iminoglutarato el cual es hidrolizado a a-cetoglutarato y amonio.

• Se realiza mayormente cuando existe exceso de aa, para formar urea a partir de NH4.

• Son muy especifica la de treonina, lisina, serina y cisteína.

• Esto se debe a que son los principales precursores de los neurotransmisores, cuando se descarboxilan.

• Como lo son el GABA; La serotonina;  la Dopamina (es feniletilamina), La histamina; Noradrenalina, acetilcolina entre otros.

¿Sabias que los aminoácidos están vinculado directamente con el Sistema nervioso?

• La descarboxilación es una reacción química que elimina un grupo carboxilo y libera dióxido de carbono. Los AA se descarboxilan y forman aminas.

Descarboxilacion

Las aminas tienen funciones biológicas (hormonas, neurotransmisores, inmunomoduladores)

Histidina en Histamina:

Descarboxilacion comunes de aminoácidos a aminas.

Esta descarboxilacion es de suma importancia ya que la Histamina es un neurotransmisor del SNC y forma parte del sistema inmune. Esta reacción es catalizada por la Histidina descarboxilasa

lisina a cadaverina:

 Reacción catalizada por la enzima lisina descarboxilasa. La cadaverina se encuentra en la materia orgánica muerta.

Acido glutámico a GABA

 Reacción catalizada por el Glutamato descarboxilasa, formando  GABA  que se encuentra en el cerebro  siendo un neurotransmisor, además, se encuentra en los islotes de langerhans pancreáticos.

La ornitina descarboxiliza Cataliza la reaccion produciendo como resultado, diamina putrescina y una molécula de CO2. Este es el primer paso y el paso limitante en los seres humanos para la producción de poliaminas, los compuestos necesarios para la división celular.

Ornitina a Putrescina.

• Enfermedad autosomica recesiva en la que existe una carencia parcial o total de la enzima deshidrogena de a-cetoacidos de cadena ramificada, un complejo enzimatico

que descarboxila a la leucina, isoleucina y valina.

• Consecuencias:• Acumulacion de esos AA en la

sangre.• Problemas en la alimentacion.

Vomitos.• Deshidratacion.• Acidosis metabolica intensa.• Cetosis.• Retraso mental.• Olor caracteristico de la orina a

jarabe de arce.• Discapacidad fisica.

• Tratamiento:Formula sintetica que contiene cantidades limitadas

de esos AA.

Dieta libre de AA de cadena ramificada.

Enfermedad del jarabe de arce.