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Fuentes exógenas
(aprox.70 g/ día)
Proteínas de la dieta
Fuentes endógenas
(aprox. 140 g/ día)
Proteínas tisulares ( enzimas,
hormonas proteicas, etc)
Digestión y absorción
Degradación
AMINOACIDOS
Transaminación y/ó Desaminación
Degradación
α - cetoácidos
Biosíntesis
Amoníaco
Proteínas
Aminoácidos No esenciales
Constituyentes nitrogenados no
Proteicos: purinas, pirimidinas
porfirinas, ácidos biliares
Amoníaco
α - cetoácidos
Glucosa
Oxidación
Urea
Cuerpos
cetónicos
Acetil CoA
Ciclo de Krebs
CO2 + H2O – ATP
Excreción
renal
Digestión de Proteinas
I) En el estómago
Células
Parietales
HCl
Células
Principales
Pepsinógeno
GASTRINA
Pepsinógeno
Proenzima
H Cl
Pepsina + resto de 42 Aa.
pH 1,5-2,5 Enzima activa
-NH2
NH2
-NH2
Como actúa la pepsina??
• ES UNA ENDOPEPTIDASA
• HIDROLIZA UNIONES PEPTIDICAS
• ACTUA SOBRE GRUPOS AMINOS DE
Aa AROMATICOS
FORMACION de HCL
• ACCION DE LA ANHIDRASA CARBONICA
CO2 + H2O
H2CO3
H+ + HCO3Histamina
Acetilcolina
H+
LUMEN
Gastrina
(+)
Membrana apical
ATP
ADP + Pi
K+
CITOPLASMA
Célula Parietal
SECRECION PANCREATICA
H+
Aminoácidos
Secretina
HCO3
-
pH
Pancreozimina o
Colecistoquinina
Enzimas
Digestión de Proteínas
II) En Duodeno e Intestino
Tripsinógeno
Enteroquinasa
INACTIVOS
Quimotripsinógeno
Procarboxipeptidasas
AyB
Proelastasa
Tripsina
T
R
I
P
S
I
N
A
ACTIVOS
Quimotripsina
Carboxipeptidasas
AyB
Elastasa
QUE TIPO DE ENLACES
PEPTIDICOS HIDROLIZAN ??
• Tripsina (endopeptidasa) : grupos carbonilo de
lisina y arginina
• Quimotripsina (endopeptidasa) grupos carboxilo de
fenilalanina, tirosina, triptofano
• Las carboxipeptidasas (exopeptidasas) eliminan restos
carboxilos terminales.
SISTEMAS DE TRANSPORTE DE LOS
AMINOACIDOS
Aminoácidos neutros pequeños:
Alanina,serina
Transporte
Mediado Activo
CELULAS
(intestinales,
renales,
hepáticas,
etc.)
Aa. neutros y aromáticos
grandes:isoleucina,tirosina
Aminoácidos básicos: Arginina
Iminoácidos: Prolina
Aminoácidos ácidos: Glutamato
Difusión facilitada
Distribución de los aminoácidos en el
período post-pandrial
• Glutamina y Asparragina: Intestino y riñón
• Aminoácidos de cadena ramificada: Músculo y
cerebro
• La mayor parte de los aminoácidos: Hígado
Ciclo del g-GLUTAMILO
Sistema de transporte independiente de sodio.
Aminoácido
g-Glutamil
transpeptidasa
GSH
ATP
g-Glutamilicisteína
ATP
Membrana celular
Glutamato-Aminoácido
+
Cisteinil-glicina
Aminoácido
Glutamato
5-Oxoprolina
DEGRADACION DE PROTEINAS
ENDOGENAS
• Proteasas lisosomales
ó CATEPSINAS
• Proteasomas
• CALPAÍNAS
• CASPASAS
Extracelulares
Citosólicas de vida media larga
Organelas citoplasmáticas
Proteínas regulatorias: factores de
control del ciclo celular, quinasas, etc.
Proteasas citosólicas activadas por Ca++
Proteasas que participar en el proceso
de muerte celular programada ó
apoptosis
Sistema Ubicuitina-Proteasoma
Nobel de Química en 2004 Avram Hershko, Aaron Ciechanover, Irwin Rose.
Enzima
activadora de
ubicuitina
ETAPA 3
Ubicuitina
(Transesterificación)
Proteína
Ubicuitina
ETAPA 1
(
activación)
Ubicuitina
Ubicuitina
ETAPA 4
Ubicuitina
(proteólisis)
ETAPA 2
(conjugación)
Ubicuitina
Ubicuitina
Ubicuitina: Polipéptido de 76 Aa.
• Proteínas PEST (Pro, Glu,Ser y Thr)
contienen sitios de fosforilación
queconducenala ubiquitinación.
• Proteasoma: Complejo multiproteico 26S:
centro atalitico (proteasoma 20S) y
casquete (20S)
• El proteasoma 20S contiene aprox. 7
subunidades a y otras 7 b
FONDO COMUN DE
AMINOACIDOS
• Digestión de Proteínas exógenas
• Degradación de Proteínas endógenas
• Aminoácidos sintetizados en la célula
DESTINO DE LOS AMINOÁCIDOS EN LA
CELULA
• Biosíntesis: Proteínas, Compuestos no proteicos, etc.
• Gluconeogénesis
• Obtención de Energía
Los aminoácidos deben degradarse
1º) Pérdida del Grupo Amino
2º) Degradación de la cadena carbonada
PERDIDA DEL GRUPO AMINO
• Reacciones de Transaminación
• Reacciones de Desaminación Oxidativa
• Reacciones de Desaminación no
Oxidativa
Reacción General de
Transaminación
GOT (Glutámico Oxalacetico Transaminasa) y
GPT (Glutámico Pirúvico Transaminasa)
citoplasmatica
Aminoácido 1
Fosfato de
piridoxal
Basse de Schiff
Intermediario
quinoideo
a-cetoácido 1
Aminoácido 2
Carbanión
Fosfato de
piridoxamina
a-cetoácido 2
Fosfato de
piridoxal
• Las reacciones de transaminación son
fácilmente reversibles y son muy
importantes en el metabolismo proteico.
• Todos los aminoácidos( excepto lisina y
treonina) participan en reacciones de
transaminación con los α-cetoácidos:
piruvato
alanina
oxaloacetato
aspartato
α-cetoglutarato
glutamato
TRANSAMINASAS DE INTERES CLINICO
• Infarto de Miocardio (GOT) y Aumentada en afecciones hepáticas
principalmente hepatitis con necrosis
• Afecciones Hepáticas (GPT)- Los mayores aumentos de GPT se
producen como consecuencia de alteraciones hepáticas:
colestasis, hepatitis tóxicas, o virales
• Hepatitis alcoholicas c/necrosis de tejido: Relación GOT/GPT>1
.
GPT
Alanina
Cetoglutarato
Piruvato
Glutamato
GOT
Aspartato
Oxalacetato
Cetoglutarato
Glutamato
DIFERENTES VALORES DE GOT Y GPT
EN HEPATITIS
• Es útil la relación GOT/GPT o cociente de
Ritis que normalmente es de 1.
• En las hepatitis alcohólicas con necrosis,
éste índice es generalmente > 1 .
• Hepatitis virales agudas o crónicas el
cociente de Ritis es < 1 ( la GPT suele estar
aumentada en mayor grado que la GOT ).
Variaciones de los niveles enzimáticos
luego de un infarto de miocardio
Desaminación Oxidativa
Glutamato + H2O + NAD(P)+ GDH
a-Cetoglutarato + NH4+ + NAD(P)H + 2 H+
REGULACION DE LA GLUTAMATO
DESHIDROGENASA
• Regulación alostérica
( + ) ADP Y GDP
( - ) ATP Y GTP
TRANSDESAMINACION
TRANSAMINACION
Aminoácido
DESAMINACION
OXIDATIVA
a-cetoglutarato
NADH + H+
GDH
a-cetoácido
Glutamato
NAD+
ELIMACION DEL GRUPO AMINO
+
NH4+
AMINOOXIDASAS
• Flavoproteínas que producen desaminación oxidativa
Catalasa
Los D-Aminoácidos utilizan enzimas cuya coenzima es el FAD
Estas flavoproteínas se encuentran en los peroxisomas
junto con las catalasas
REACCIONES DE DESAMINACION
NO OXIDATIVA
• Serina deshidratasa
L-Serina
PPL
Piruvato + NH4+
• L-Treonina deshidratasa
PPL
L-Treonina
a-cetobutirato + NH4+
Origen del amoníaco
• Reacciones de desaminación: oxidativa y
no oxidativas
• Bacterias intestinales y posterior
absorción.
EL AMONIACO Ó ION AMONIO ES TOXICO Y
DEBE SER ELIMINADO
TOXICIDAD DEL AMONIACO
• A NIVEL CEREBRAL
[NH4+] : Se revierte la reacción de la glutamato
deshidrogenasa
[a-cetoglutarato]
[ATP]
Valores normales: 5-10 mM de NH3 en sangre
TRANSPORTE Y DESTINO DEL AMONÍACO
La mayoría de los
tejidos
Glutamato
Glutamina
sintetasa
Glutamina
Hígado
Músculo
Aminoácidos
Glutamato
Glutaminasa
Glutamato
deshidrogenasa
Glutamina
Piruvato
Alanina
Alanina
Piruvato
Ciclo de la
Glucosa Alanina
Glucosa
Glucosa
REACCION DE LA GLUTAMINA
SINTETASA
-O-PO3
ATP
+
ADP + Pi
NH4+
Glutamina sintetasa
Glutamato
Glutamina
Intermediario
g-glutamilfosfato
REGULACION DE LA ACTIVIDAD DE LA
ENZIMA GLUTAMINA SINTETASA
• Regulación alostérica
(+) a-cetoglutarato, ATP
(-) Carbamilfosfato,
Glutamina, Pi
(+) Desadenilación
• Regulación Covalente
GS
ACTIVA
(-) Adenilación
GS AMP
INACTIVA
REACCION DE LA GLUTAMINASA
+
H2O
+
Glutaminasa
Glutamina
Glutamato
Enzima Mitocondrial. Muy activa en hígado,
riñón, branquias.
NH4+
ELIMINACION DEL AMONIACO
• AMONIOTELICOS: Especies acuáticas
como peces óseos.
• URICOTELICOS: Aves y reptiles
• UREOTELICOS: Animales terrestres
NH3
Acido úrico
Urea
CICLO DE LA UREA
Carbamil
fosfato
sintetasa
Urea
Carbamilfosfato
Arginasa
Ornitina
transcarbamilasa
PT
Ornitina
Arginina
Ornitina
CITOSOL
Arginino
succinasa
MITOCONDRIA
Citrulina
PT
Citrulina
Arginino succinato
sintetasa
Fumarato
Argininosuccinato
Aspartato
REGULACION DEL CICLO DE LA UREA
Regulación a corto plazo
Regulación a largo plazo
Carbamil fosfato
sintetasa I
Biosíntesis de
las enzimas
del ciclo
(+) N-Acetil
glutamato
(+) Aumento proteínas
de la dieta
Aumento degradación
proteínas endógenas
(Inanición )
GASTO ENERGETICO DEL CICLO DE LA
UREA
• Formación de Carbamoil fosfato: 2 ATP
• Ingreso de Aspartato: 1 ATP
AMP + PPi
EN TOTAL: 4 Uniones ricas en energía ó 3 ATP
2 Pi
PROPIEDADES DE LA UREA
• Molécula pequeña, sin carga.
• Difusible
• Soluble
• Atóxica
• El 50% de su peso es nitrógeno.
• Permite la eliminación de 2 productos de desecho: CO2 y NH3
• Valores Normales: 25-30 grs. de urea diarios
Interconexión entre el Ciclo de Krebs y
el Ciclo de la Urea
MITOCONDRIA
Ciclo de Krebs
CICLO DE LA UREA
Fumarato
Aspartato
a-cetoglutarato
GDH
Glutamato
Malato
GOT
Oxalacetato