digestión, absorción y metabolismo de proteínas y aminoácidos
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Digestión, absorción y metabolismo de
proteínas y aminoácidos
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IMPORTANCIA
Las proteínas suministran los bloques estructurales (a.a.) necesarios para la síntesis de nuevas proteínas constituyentes del organismo, y por ello, se dice que tienen una función plástica o estructural
La calidad o valor biológico de las proteínas de la dieta, depende de su contenido en aminoácidos esenciales
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ABSORCIÓN
En la saliva, no existen enzimas con acción proteolítica.
La hidrólisis de proteínas se inicia en el
estómago
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TRANSPORTE DE AMINOACIDOS
Los a.a. atraviesan las membranas a través de mecanismos de transportadores específicos.
Pueden hacerlo por:a) Transporte activo secundariob) Difusión facilitada
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DESTINO DE LOS AMINOACIDOS
Una vez absorbidos, los aminoácidos tienen diferentes alternativas metabólicas:
a) Utilización (sin modificación) en síntesis de nuevas proteínas especificas.
b) Transformación en compuestos no proteicos de importancia fisiológica.
c) Degradación con fines energéticos.
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Todos los aminoácidos, cualquiera sea su procedencia, pasan a la sangre y se distribuyen a los tejidos, sin distinción de su origen.
Este conjunto de a.a. libres constituye un “fondo común” o “pool”, al cual se recurre para la síntesis de nuevas proteínas o compuestos derivados.
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ORIGEN UTILIZACION
Absorción en intestino
Degradación de proteínas
Síntesis de aminoácidos
Síntesis de proteínas
Síntesis de Compuestos no nitrogenados
Producción de Energía
NH3Urea
acetoácidos glucosa
Cuerpos cetónicos
AMINOACIDOS
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METABOLISMO DE AMINOACIDOS
Los aminoácidos, no se almacenan en el organismo.
Sus niveles dependen del equilibrio entre biosíntesis y degradación de proteínas corporales, es decir el balance entre anabolismo y catabolismo (balance nitrogenado).
El N se excreta por orina y heces
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CATABOLISMO DE AMINOACIDOS
La degradación se inicia por procesos que separan el grupo aamino.
Estos procesos pueden ser reacciones de transferencia (transaminación) o de separación del grupo amino (desaminación)
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TRANSAMINACIÓNEs la transferencia reversible de un
grupo amino a un acetoacido, catalizada por una aminotransferasa, utilizando piridoxal fosfato como cofactor
El a.a. se convierte en acetoácido y el acetoácido en el aminoácido correspondiente.
Es decir, el grupo amino no se elimina sino se transfiere a un acetoácido para formar otro aminoácido.
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Todos los a.a. excepto lisina y treonina, participan en reacciones de “transaminacion” con piruvato, oxalacetato o acetoglutarato.
a.a.(1) + acetoácido(2) a.a.(2) + acetoácido (1)
Alanina + acetoglutarato piruvato + glutamato
A su vez, la alanina y el aspartato reaccionan con acetoglutarato, obteniéndose glutamato como producto
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La Aspartato aminotransferasa cataliza en ambos sentidos la reaccion.
El acetoglutarato es el aceptor del grupo amino, cedido por el aspartato.
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DESAMINACIÓN
El grupo amino del glutamato, puede ser separado por desaminacion oxidativa catalizada por la glutamato deshidrogenasa, utilizando NAD y NADP como coenzimas.
Se forma acetoglutarato y NH3
La mayoría del NH3 producido en el organismo se genera por esta reacción
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La glutamato deshidrogenasa se encuentra en la matriz mitocondrial.
Es una enzima alosterica activada por ADP y GDP e inhibida por ATP y GTP.
Cuando el nivel de ADP o GDP en la célula es alto, se activa la enzima y la producción de acetoglutarato, alimentará el ciclo de Krebs y se generará ATP
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VIAS METABOLICAS DEL NH3
Fuentes de NH3 en el organismo:
a) Desaminación oxidativa de glutamato
b) Acción de bacterias de la flora intestinal
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VÍAS DE ELIMINACION DEL NH3
La vía mas importante de eliminación es la síntesis de urea en hígado
También se elimina NH3, por la formación de glutamina
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Todo el NH3 originado por desaminación, es convertido a UREA en el hígado.
El proceso consume 4 enlaces fosfato (ATP) por cada molécula de UREA.
CICLO DE LA UREA
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SÍNTESIS DE UREA
Se lleva a cabo en los hepatocitos, en un mecanismo llamado “ ciclo de la urea”, en el cual intervienen cinco enzimas y como alimentadores ingresan NH3, CO2 y aspartato, el cual cede su grupo amino
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Comprende las siguientes reacciones:
1. Síntesis de carbamil fosfato2. Síntesis de citrulina3. Síntesis de argininsuccinato4. Ruptura de argininsuccinato5. Hidrólisis de arginina
CICLO DE LA UREA
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DESTINO DEL ESQUELETO CARBONADO DE A.A.
Según el destino se clasifican en: Cetogénicos: producen cuerpos
cetónicos. Glucogénicos: producen
intermediarios de la gluconeogénesis (piruvato, oxalacetato, fumarato, succinilCoA o acetoglutarato).
Glucogénicos y cetogénicos.
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CICLO DE KREBS
ACIDOS GRASOSCOLESTEROL
CUERPOS CETONICOSGLUCONEOGENESIS
ACETOACETILCoA
ACETILCoA
PIRUVATO
TriptofanoPheTirLeuLis
LeucinaIsoleucinaTriptofano
AlaCisGliSer
Treonina AsparraginaAspartato
IsoleuMetVal
Treonina
PheTirosina
GLUTAMATO
ProlinaArgHistGlu
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BIOSINTESIS DE A.A.
Los a.a. esenciales no pueden ser producidos por el organismo.
Si puede biosintetizarse el acetoácido correspondiente, entonces el organismo producirá dicho aminoácido por transaminación
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BIOSINTESIS DE AMINAS BIOLOGICAS
Muchas de las aminas biológicas formadas por descarboxilación son sustancias de importancia funcional
Para este proceso de síntesis el organismo utiliza piridoxalfosfato como coenzima
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AMINAS DE IMPORTANCIA BIOLÓGICA
Histamina Acido g-aminobutirico (GABA) Catecolaminas (Dopamina,
Noradrenalina y Adrenalina) Hormona Tiroidea Melatonina Serotonina Creatina
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Histamina
Se produce por descarboxilación de la histidina, catalizada por la histidina descarboxilasa y piridoxalfosfato como coenzima
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La histamina tiene gran importancia biológica ya que tiene acción vasodilatadora, disminuye la presión sanguínea, colabora en la constricción de los bronquiolos, estimula la producción de HCl y estimula la pepsina en estomago, se libera bruscamente en respuesta al ingreso de sustancias alérgenas en los tejidos.
Se degrada muy rápidamente
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Acido g-aminobutirico (GABA)
Se forma por descarboxilación del ácido glutámico, generalmente en el sistema nervioso central.
Utiliza piridoxalfosfato como coenzima.
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El GABA es un compuesto funcionalmente muy importante, ya que es el intermediario químico regulador de la actividad neuronal, actuando como inhibidor o depresor de la transmisión del impulso nervioso
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CATECOLAMINAS: Dopamina, Noradrenalina y
Adrenalina
Se producen en el sistema nervioso y en la medula adrenal.
Derivan de la TIROSINA La Dopamina es un neurotransmisor
importante
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La acción de las catecolaminas es muy variada:
Son vasoconstrictores en algunos tejidos y vasodilatadores en otros, aumentan la frecuencia cardíaca, son relajantes del músculo bronquial, estimulan la glucógenolisis en músculo y la lipólisis en tejido adiposo.
Son rápidamente degradadas y eliminadas del organismo
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Hormonas Tiroideas
Tiroxina y Triyodotironina, se sintetizan a partir de TIROSINA
Existen enfermedades relacionadas al defecto en el metabolismo de estos a.a. (fenilcetonuria, albinismo)
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Melatonina
La melatonina es una hormona derivada de la glándula pineal.
Bloquea la acción de la hormona melanocito estimulante y de adrenocorticotrofina.
Se forma a partir del triptófano por acetilación y luego metilación
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Serotonina
Es un neurotransmisor y ejerce múltiples acciones regulatorias en el sistema nervioso (mecanismo del sueño, apetito, termorregulación, percepción de dolor, entre otras)
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CREATINA
Es una sustancia presente en músculo esquelético, miocardio y cerebro, libre o unida a fosfato (creatinafosfato)
Arginina, glicina y metionina, están involucradas en su síntesis.
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La reacción se inicia en riñón y se completa en hígado, desde donde pasa a la circulación y es captada por músculo esquelético, miocardio y cerebro y reacciona con ATP para dar creatinafosfato.
La creatina fosfato constituye una reserva energética utilizada para mantener el nivel intracelular de ATP en el músculo durante periodos de actividad intensa.
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