Clase 21 UtilizacióN De AminoáCidos Y UrogéNesis
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Universidad San Sebastián Facultad de Ciencias de la Salud
Tecnología Médica
Prof. TM. Paulina Fernández Garcés.
UTILIZACIÓN DE AMINOÁCIDOS Y UROGÉNESIS
Utilización de aminoácidos en moléculas nitrogenadas complejas
ARGININA Y OXIDO NÍTRICO
Arginina actúa como precursor de un segundo mensajero y neurortransmisor: NO.
Es producido por una reacción que también genera citrulina.
NO es un potente vasodilatador de las células de la musculatura lisa y células vasculares endoteliales.
Diversas señales que reducen la presión sanguínea e inhiben la agregación plaquetaria utilizan NO como intermediario.
Inestable, con una semivida de 1 a 5 segundos, por lo tanto, sus acciones son de corta duración.
AMINOÁCIDOS GLUTATIÓN
Cisteína desempeña un papel metabólicamente importante como componente del glutatión.
Glutatión protege frente a lesiones metabólicas, reduciendo de manera no enzimática diversas sustancias como peróxidos o radicales libres que se acumulan en la célula en condiciones oxidativas.
Además mediante la glutatión S-transferasas, el glutatión participa en la desactivación tóxica de muchas sustancias como xenobióticoso electrófilos.
AMINOÁCIDOS Y NEUROTRANSMISORES
El metabolismo de los aminoácidos, en especial los aromáticos son importantes porque son precursores de muchos neurotransmisores.
* TIROSINA----------- Catecolaminas
* GLUTAMATO------- Aminobutirato (GABA)
* TRIPTÓFANO-------- Serotonina
AMINOÁCIDOS Y PORFIRINAS
La síntesis de porfirinas incluye tres procesos:
1. Síntesis de un compuesto pirrólico sustituido, porfobilinógeno a partir de ALA.
2. Condensación de 4 moléculas de porfobilinógeno para producir un precursor, prácticamente reducido denominado porfirinógeno.
3. Modificación de las cadenas laterales, deshidrogenación del sistema anillo e introducción de hierro, para dar la porfirina producto, el hemo.
ALA: Ácido δ-aminolevulínico
Ciclo de la Urea
CATABOLISMO DE LOS AMINOÁCIDOS
En los animales cuyo consumo de proteínas en la alimentación supera a las necesidades existentes para la síntesis de proteína y otras biosíntesis, el exceso de nitrógeno se degrada en su mayor parte y los esqueletos carbonados se metabolizan en el ciclo del ácido cítrico.
Las reacciones de transaminación contribuyen a la degradación de los aminoácidos, con la eliminación del grupo α- amino para dar el α-cetoácido correspondiente.
El proceso neto es la desaminación del aminoácido al cetoácido correspondiente más amoniaco.
Una vez eliminado el nitrógeno, el esqueleto carbonado puede procesarse hacia la oxidación en el ciclo cítrico o puede utilizarse para la biosíntesis de hidratos de carbono dependiendo del estado fisiológico del organismo.
Destinos De Las Cadenas De Carbono
La descomposición de las cadenas de carbono de los aminoácidos sigue dos vías generales y la diferencia entre las depende del tipo de producto final.
Glucogénico Cetogénico Glucogénico y CetogénicoAspartato
Asparragina
Alanina
Glicina
Serina
Treonina
Cisteína
Glutamato
Glutamina
Arginina
Prolina
Histidina
Valina
Metionina
Leucina
Lisina
Isoleucina
Fenilalanina
Triptófano
Tirosina
Los 20 aminoácidos convergen a sólo 7 metabolitos distintos:
1. Piruvato2. Oxalacetato3. Fumarato4. Succinato5. α-ceto-glutarato6. Acetil-CoA7. Acetoacetil-CoA
Las cadenas de carbono dan lugar a intermediarios metabólicos como piruvato, acetil-CoA, acetoacetil-CoA, α-cetoglutarato, succinil-CoA, fumarato y oxalacetato.
Destino del grupo nitrogenado: Desaminación Oxidativa
Separación del grupo nitrogenado.
Reacción reversible por lo que el amonio puede unirse al α-cetoglutarato para formar glutamato nuevamente, utilizando como coenzima NADPH+
Excreción del Exceso de Nitrógeno
El exceso de nitrógeno se excreta en una de las siguientes formas:
* Amoniaco (ión amonio)
* Urea
* Ácido úrico.
NH3 , Amoniaco
NH4+, Ión Amonio
Urea
Ac. úrico
El principal producto de desecho del metabolismo del nitrógeno en los animales terrestres lo constituye la urea (compuesto hidrosoluble)
AMONIACO
(Su acumulación es tóxica)
Biotransformación y/o Excreción
Eliminación libre disuelto en agua (animales acuáticos)
AMONIOTÉLICOS
Conversión en ácido úrico (Pájaros y reptiles)
URICOTÉLICOS
Formación de Urea (Mamíferos)
UREOTÉLICOS
Excreción del Exceso de Nitrógeno
CICLO DE LA UREA
Ruta metabólica cíclica que transforma el amoniaco de los aminoácidos en
urea.
Definición
Hígado
Órgano involucrado
Lugar
Mitocondria - CitosolExcreción
Riñones
Transporte del Amoniaco al Hígado
La mayoría de los tejidos utilizan la glutamina sintasa para convertir el amoniaco en el producto atóxico y eléctricamente neutro glutamina.
La glutamina se transporta de la sangre al hígado donde se degrada por la glutaminasa.
Primeros Pasos:
1.- Transaminación por acción de las transaminasas.
2.- Desaminación (en las mitocondrias de los hepatocitos) por acción de la glutamato deshidrogenasa
Reacciones Involucradas:
Cinco enzimas catalizan las reacciones de este ciclo. De los seis aminoácidos que participan sólo el N-acetilglumatamo funciona como activador enzimático,los otros actúan como transportadores de los átomos que finalmente se convertirán en uurea..
En los mamíferos la principal función de la ornitina, citrulina y argininosuccinato es la síntesis de urea..
Las reacciones del ciclo están bicompartimentalizadas, algunas ocurren en la matriz mitocondrial y otras en el citosol.
Las reacciones involucradas son:
1- Inicio de la biosíntesis: Carbomoil fosfato sintetasa i
2.- Formación de Citrulina
3.- Formación de Argininosuccinato
4.- Formación de Arginina y fumarato
5.- Formación de Ornitina y urea.
El nitrógeno que entra en este ciclo proviene de varias fuentes.
Uno es agregado en la mitocondria y su precursor inmediato es el glutamato a través de la glutamato deshidrogenasa y el segundo por el Aspartato.
Sin embargo, los nitrógenos amoniacales del glutamato provienen finalmente de muchas fuentes, como resultado de reacciones de transaminación.
RESUMEN
El matabolismo de los aminoácidos concluye con su catabolismo y formación de sustancias factibles de ser excretadas como la urea.
La biosíntesis de este metabolito final encierra cuatro etapas:
1. Transaminación
2. Desaminación Oxidativa
3. Transporte de amoniaco
4. Ciclo de la urea.
Ciclo de la Urea y Ciclo Cítrico
Universidad San Sebastián Facultad de Ciencias de la Salud
Tecnología Médica
Prof. TM. Paulina Fernández Garcés.
UTILIZACIÓN DE AMINOÁCIDOS Y UROGÉNESIS