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11/05/2012

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Cátedra de Bioquímica - FOUBA

Cátedra de Bioquímica - FOUBA

Unidades básicas para

Péptidos

Proteínas

Precursores de

Oxoácidos

Aminas biógenas

Glucosa

Nucleótidos

Hemo, creatina

Neurotransmisores

Glutamato

Aspartato

Glicina

Molécs. de transporte para

Grupos NH2

FUNCIONES DE LOS AA ???

11/05/2012

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Cátedra de Bioquímica - FOUBA

FUENTE DE AMINOÁCIDOS

AMINOÁCIDOS

Degradación Síntesis 300 g/día

Digestión

100 g/día

Excreción

100 g/día

PRODUCTOS DE

DESHECHO PROTEÍNAS

DIETA

PROTEÍNAS

ENDÓGENAS

Cátedra de Bioquímica - FOUBA

BALANCE NITROGENADO

Permite mantener el equilibrio nitrogenado

del organismo

Adultos normales

Malnutridos

Crecimiento y embarazo

B = I - E

B = 0

B = -

B = +

11/05/2012

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Cátedra de Bioquímica - FOUBA

DESDE LA NUTRICIÓN

LOS AMINOÁCIDOS PUEDEN SER:

a) ESENCIALES

b) SEMI - ESENCIALES

c) NO ESENCIALES

Cátedra de Bioquímica - FOUBA

a) AMINOÁCIDOS ESENCIALES

• Deben estar presentes en la dieta

• No pueden sintetizarse a velocidad suficiente como

para satisfacer las necesidades anabólicas del organismo

ISOLEUCINA

LEUCINA

LISINA

METIONINA

FENILALANINA

TREONINA

TRIPTOFANO

HISTIDINA

VALINA

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Cátedra de Bioquímica - FOUBA

b) AMINOÁCIDOS SEMI - ESENCIALES

• El organismo puede sintetizarlos

• Pero no cubren las necesidades incrementadas

en el crecimiento, embarazo y lactancia

TIROSINA

CISTEÍNA

c) AMINOÁCIDOS NO ESENCIALES

• No es necesario incorporarlos con los alimentos

• Pueden sintetizarse a una velocidad acorde con las

necesidades metabólicas

Cátedra de Bioquímica - FOUBA

PROTEÍNAS DE LA DIETA

Digestión

Absorción y transporte de aa

desde la luz intestinal hasta el hígado

Metabolismo de los aa en el hígado y

liberación de los productos a circulación

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Cátedra de Bioquímica - FOUBA

DIGESTIÓN DE LAS PROTEÍNAS DE LA DIETA

MASTICACIÓN

DESNATURALIZACION (pH ESTÓMAGO)

HIDRÓLISIS (PROTEASAS)

Cátedra de Bioquímica - FOUBA

PROTEASAS ó ENZIMAS PROTEOLÍTICAS

ENDOPEPTIDASAS EXDOPEPTIDASAS

Hidrolizan enlaces

peptídicos entre dos aa

situados en el interior

de la cadena peptídica

Hidrolizan enlaces

peptídicos comenzando

por los extremos de la

cadena peptídica

• CARBOXIPEPTIDASAS

• AMINOPEPTIDASAS

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Cátedra de Bioquímica - FOUBA

PEPSINA: endopeptidasa

pH óptimo: 1 a 2 (HCl)

Ry : Trp, Fen, Tyr

AA aromáticos

ENZIMAS DEL JUGO GÁSTRICO

PEPSINÓGENO (zimógeno inactivo)

H+

Autocatálisis

Cátedra de Bioquímica - FOUBA

TRIPSINA: endopeptidasa

Se activa en el intestino

pH óptimo: 8 a 8.5 (pH intestinal)

Ry : Lys, Arg

AA básicos

ENZIMAS DEL JUGO PANCREÁTICO

TRIPSISINÓGENO (zimógeno inactivo)

Autocatálisis

Enteroquinasa

TRIPSISINA (enz. activa)

+ PEPTIDO

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Cátedra de Bioquímica - FOUBA

QUIMOTRIPSINA: endopeptidasa

pH óptimo: 8 a 8.5 (pH intestinal)

ENZIMAS DEL JUGO PANCREÁTICO

QUIMOTRIPSISINÓGENO (zimógeno inactivo)

Tripsina

QUIMOTRIPSISINA (enz. activa)

+ PEPTIDO

Ry : Trp, Fen, Tyr

AA aromáticos

Cátedra de Bioquímica - FOUBA

CARBOXIPEPETIDASA: exopeptidasa

Hidroliza uniones peptídicas desde el COOH, liberando el

aa terminal

ENZIMAS DEL JUGO PANCREÁTICO

PROCARBOXIPEPTIDASA

Tripsina

CARBOXIPEPTIDASA

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Cátedra de Bioquímica - FOUBA

ELASTASA

Hidroliza la elastina

ENZIMAS DEL JUGO PANCREÁTICO

Tripsina

PROELASTASA (zimógeno inactivo)

ELASTASA (enz. activa)

Cátedra de Bioquímica - FOUBA

ENTEROQUINASA: cataliza la transformación de tripsina

ENZIMAS DEL JUGO ENTÉRICO

AMINOPEPTIDASA

TRIPSISINÓGENO (zimógeno inactivo)

Enteroquinasa

TRIPSISINA (enz. activa)

+ PEPTIDO

AMINOPEPTIDASA: exopeptidasa

Hidroliza uniones peptídicas desde el extremo NH2

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Cátedra de Bioquímica - FOUBA

DIPEPTIDASAS Y TRIPEPTIDASAS

ENZIMAS DEL JUGO ENTÉRICO

Hidroliza

• DIPÉPTIDOS

• TRIPÉPTIDOS

↓% no se degrada hasta

llegar al enterocito donde

se escinden en aa por

peptidasas intracelulares

Cátedra de Bioquímica - FOUBA

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Cátedra de Bioquímica - FOUBA

PROTEÍNAS

DE LA DIETA

DIGESTIÓN

Endo y exopeptidasas

Di y tripeptidasas

ABSORCIÓN

TRANSPORTE

METABOLISMO

Cátedra de Bioquímica - FOUBA

a) A nivel intestinal

b) A nivel de los tejidos

ABSORCIÓN DE AMINOÁCIDOS

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Cátedra de Bioquímica - FOUBA

a) A nivel intestinal

Cátedra de Bioquímica - FOUBA

Ingresan a favor del gradiente de concentración

Tres sistemas de transporte para

a) Aminoácidos neutros

b) Aminoácidos aniónicos

c) Aminoácidos catiónicos

b) A nivel de los tejidos

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Cátedra de Bioquímica - FOUBA

ORIGEN Y DESTINO DE LOS AMINOÁCIDOS

Cátedra de Bioquímica - FOUBA

METABOLISMO DE LOS AMINOÁCIDOS

AA

α-NH2 Urea

Glutamina

Esqueleto

carbonado

Acetil~CoA

Acetoacetil~CoA

Piruvato

Intermed del CAT (α-cetoglutarato,

oxalacetato,

succinil~CoA, fumarato)

C. cetónicos

Ác. grasos

Glucosa

Ác. grasos

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Cátedra de Bioquímica - FOUBA

CATABOLISMO DE LOS AMINOÁCIDOS

Pérdida del α-NH2 Pérdida del α-COOH

Transaminación

Desaminación

Decarboxilación

oxidativa No oxidativa

L- AA oxidasa

Glutámico

deshidrogenasa

Cátedra de Bioquímica - FOUBA

TRANSAMINACIÓN

Transferencia reversible de un grupo amino de un aa

a un α-cetoácido

Catalizada por transaminasas o aminotransferasas

(requiere fosfato de piridoxal como cofactor)

El aa se convierte en cetoácido y el cetoácido en el

aa correspondiente

EL GRUPO AMINO SE TRANSFIERE NO SE ELIMINA

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Cátedra de Bioquímica - FOUBA

TRANSAMINACIÓN

Cátedra de Bioquímica - FOUBA

El α-cetoácido

aceptor más común

α-cetoglutarato

El α-aa que se forma

con más frecuencia

glutamato

Glutámico transaminasa

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Cátedra de Bioquímica - FOUBA

OTROS CETOÁCIDOS ACEPTORES:

Cátedra de Bioquímica - FOUBA

DESAMINACIÓN

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Cátedra de Bioquímica - FOUBA

DESAMINACIÓN

Cátedra de Bioquímica - FOUBA

• Localización: matriz mitocondrial del

hepatocito

• REGULACIÓN ALOSTÉRICA:

- Inhibidores: GTP y ATP

- Activadores: GDP y ADP

• NADH: reoxidación en la cadena

respiratoria

• Utiliza NAD ó NADP como cofactor

• La mayoría del NH3 producido en el

organismo se genera por esta reacción

DESAMINACIÓN OXIDATIVA

a) Glutamato deshidrogenasa

Glutamato

deshidrogenasa

NAD+

NADH +H+

Glutamato

α - Cetoglutarato

NH4+

H2O

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Cátedra de Bioquímica - FOUBA

DESAMINACIÓN OXIDATIVA

b) L-aminoácido oxidasa

Cátedra de Bioquímica - FOUBA

H2O

Deshidratasas

Para AA que tienen

un grupo –OH en el

Cβ como Serina y

Treonina

Serina Piruvato

NH4+

DESAMINACIÓN NO OXIDATIVA

a) Deshidratasas

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Cátedra de Bioquímica - FOUBA

DESTINO FINAL DEL GRUPO AMINO DE LOS AMINOÁCIDOS

Cátedra de Bioquímica - FOUBA

DESCARBOXILACIÓN

Decarboxilasas

Glutamato Ácido

γ-aminobutírico

(amina biógena)

CO2

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Cátedra de Bioquímica - FOUBA

DESCARBOXILASAS FUNCIONALMENTE

IMPORTANTES

Cátedra de Bioquímica - FOUBA

DESTINO DEL ESQUELETO CARBONADO

DE LOS AMINOÁCIDOS

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Cátedra de Bioquímica - FOUBA

SINTESIS DE CUERPOS CETONICOS

AMINOACIDOS CETOGENICOS

AMINOACIDOS GLUCOGENICOS

DESTINO DEL ESQUELETO

CARBONADO DE LOS AA

Cátedra de Bioquímica - FOUBA

FENILCETONURIA

Fenilalanina

Tirosina

Ác. fumárico Glucosa

Acetoacetil~CoA

Ác. fenilpirúvico (cetoácido de eliminación

urinaria) Hidroxilasa

Fenilpirúvico durante

la infancia provoca

retraso mental severo

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Cátedra de Bioquímica - FOUBA

DESTINO DEL IÓN AMONIO

El NH3 se genera por:

Glutamato

deshidrogenasa

NAD+

(NADP+)

Glutamato α - Cetoglutarato

NADH + H+

(NADPH + H+)

NH4+

H2O

Reacción REVERSIBLE

Recordamos Metabolito tóxico

Cátedra de Bioquímica - FOUBA

¿POR QUÉ ES TÓXICO?

Glutamato

deshidrogenasa

NAD+

Glutamato α - Cetoglutarato

NADH + H+

NH4+

H2O

Aminación reductiva

NH4+

La disponibilidad

de α-cetoglutarato

Interfiere con la

producción de ATP

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Cátedra de Bioquímica - FOUBA

INTOXICACIÓN POR NH4+

Provoca

Visión borrosa

Temblores

Habla incoherente

Coma

Muerte

Cátedra de Bioquímica - FOUBA

¿CÓMO SE NEUTRALIZA EL NH3?

Mediante la:

a) Síntesis de urea

b) Síntesis de glutamina

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Cátedra de Bioquímica - FOUBA

a) SÍNTESIS DE UREA

Glutamato

deshidrogenasa

NAD+

(NADP+)

Glutamato α - Cetoglutarato

NADH + H+

(NADPH + H+)

NH4+

H2O

UREA

Cátedra de Bioquímica - FOUBA

UREA

Se sintetiza en

el hígado

Molécula neutra y

no tóxica

Elimina dos

moléculas de NH4+

Se excreta por

orina

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Cátedra de Bioquímica - FOUBA

CICLO DE LA UREA

FASES

Mitocondrial

Citoplasmática

Cátedra de Bioquímica - FOUBA

CICLO DE LA UREA: en la mitocondria

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Cátedra de Bioquímica - FOUBA

CICLO DE LA UREA: en el citoplasma

Cátedra de Bioquímica - FOUBA

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Cátedra de Bioquímica - FOUBA

REGULACIÓN DE LA UREOGÉNESIS

1. A largo plazo

2. A corto plazo

Cátedra de Bioquímica - FOUBA

1. A largo plazo

Dieta rica en proteínas

Actividad enzimática

del ciclo

Excresión urinaria

de urea

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Cátedra de Bioquímica - FOUBA

2. A corto plazo: regulación alostérica

Cátedra de Bioquímica - FOUBA

SINTESIS DEL MODULADOR POSITIVO DEL CICLO

DE LA UREA

N - Acetilglutamato

Acetil~CoA

Arginina

N-Acetilglutamato

sintetasa Glutamato

+

Indica disponibilidad de acetil~CoA, glutamato

y arginina que aportan intermediarios o energía

al c. de la Urea

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Cátedra de Bioquímica - FOUBA

EL CICLO DE LA UREA LIGADO AL

CICLO DE KREBS

Cátedra de Bioquímica - FOUBA

DESTINO DEL FUMARATO

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Cátedra de Bioquímica - FOUBA

Cátedra de Bioquímica - FOUBA

a) SÍNTESIS DE GLUTAMINA

11/05/2012

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Cátedra de Bioquímica - FOUBA

DEGRADACIÓN DE GLUTAMINA

Cátedra de Bioquímica - FOUBA

CICLO GLUTAMINA SINTETASA - GLUTAMINASA

11/05/2012

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Cátedra de Bioquímica - FOUBA

CICLO GLUTAMINA SINTETASA – GLUTAMINASA

EN RIÑÓN

Cátedra de Bioquímica - FOUBA

DESTINO DE LA GLUTAMINA EN EL RIÑÓN

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