DEGRADACION DE PROTEINAS Y AMINOACIDOS. 2 VIAS de DEGRADACION 1. LISOSOMAL 2. PROTEASOMA.
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DEGRADACION DE PROTEINAS Y AMINOACIDOS
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2 VIAS de DEGRADACION
• 1. LISOSOMAL
• 2. PROTEASOMA
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LISOSOMAL
• -Proteasas ácidas llamadas Catepsinas.• -Más de 50 enzimas hidrolíticas distintas.• -Ph óptimo aproximadamente 5• -Implicadas en la “digestión” del contenido
transportado en vesículas endocíticas• -Vía selectiva. Ayuno. Degradación de determinadas
proteínas (secuencia KFERQ)• Presentes en hígado, riñón, músculo. • Músculo, debido a la inactividad, degradación de
proteínas vía lisosoma
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SISTEMA UBIQUITINA-PROTEASOMA
• Ubiquitina (marcaje para…)Ubiquitina (marcaje para…)• Proteína pequeña de 8.5 kDa(76 aminoácidos).
• Presente en todas las células eucarióticas.
• Proteína altamente conservada (3 aa diferentes entre levaduras y mamíferos).
• Generalmente sirve como señal para la degradación de proteínas.
• Regular la función, la localización y las interacciones proteínas-proteínas.
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Ubiquitinación de proteínas
• Implicadas tres tipos de enzimas.
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Desubiquitinación
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TRASAMINACION
• Es la transferencia reversible de un grupo amino a un cetoacido, catalizada por una aminotransferasa, utilizando piridoxal fosfato como cofactor
• El a.a. se convierte en cetoácido y el cetoácido en el aminoácido correspondiente.
• Es decir, el grupo amino no se elimina sino se transfiere a un cetoácido 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 cetoglutarato.
a.a.(1) + cetoácido(2) a.a.(2) + cetoácido (1)
Alanina + acetoglutarato piruvato + glutamato
• A su vez, la alanina y el aspartato reaccionan con cetoglutarato, obteniéndose glutamato como producto
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• La Aspartato aminotransferasa cataliza en ambos sentidos la reaccion. (AST). Se mide en lesiones hepáticas usualmente.
• El cetoglutarato 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 cetoglutarato y NH3
• La mayoría del NH3 producido en el organismo se genera por esta reacción
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Regulación
• 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 cetoglutarato, 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 glutamatob) 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 UREACICLO 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 DESTINO DEL ESQUELETO CARBONADO DE A.A.DE A.A.
Según el destino se clasifican en:• Cetogénicos: producen cuerpos cetónicos.• Glucogénicos: producen intermediarios de la
gluconeogénesis (piruvato, oxalacetato, fumarato, succinilCoA o cetoglutarato).
• 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 cetoácido 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 -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 -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 vasoconstructores 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, falla metabolismo fenilalanina.) “FENILCETONURICOS CONTIENE FENILALANINA”
• albinismo (tyr en melanina, hipopogmentación)
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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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