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METABOLISMO DE NUCLEOTIDOS
BIOSINTEISIS
DEGRADACION
NUCLEOTIDOS
PURICOS
NUCLEOTIDOS
PIRIMIDINICOS
QUE SON LOS NUCLEOTIDOS Y CUAL
ES SU IMPORTANCIA??
• MOLECULAS NITROGENADAS
COMPLEJAS.
• UNIDAD ESTRUCTURAL DE LOS
ACIDOS NUCLEICOS
• FUNCIONES COMO DADORES
DE ENERGIA
• REGULAN VIAS METABOLICAS
• ACTUAN COMO SEGUNDOS
MENSAJEROS
• CRECIMIENTO
CELULAR
• DIFERENCIACION
CELULAR
NUCLEOTIDOS
BASE
NITROGENADA
AZUCAR PENTOSA
GRUPO
FOSFATO
BASES PURICAS
Adenina
Guanina
BASES PIRIMIDINICAS
Uracilo
RNA
Citosina
RNA
DNA
DNA
Timina
AZUCAR PENTOSA
• RIBOSA
•DESOXIRRIBOSA
NUCLEOSIDOS
Adenosina
Guanosina
NUCLEOTIDOS
AMP
GMP
NUCLEOSIDOS
Citidina
Uridina
NUCLEOTIDOS
CMP
UMP
Procedencia de los átomos del anillo de
PURINA
GLICINA
Anillo de
Purina
CO
2
ASPARTATO
GLUTAMINA
FORMIATO
BIOSINTESIS DE NOVO
NUCLEOTIDOS DE PURINA
ATP
H
OH
a-D-Ribosa-5fosfato
5-Fosfo-a-D-Ribosil-1pirofosfato ( PRPP )
AMP
Formación de 5-Fosfo-bribosilamina
Glutamina
Glutamato
Mg+
NH2
Amido fosforribosil
transferasa
5-Fosfo-a-DRibosil-1pirofosfato ( PRPP )
H 2O
PPi
5-Fosfo-b-Dribosilamina
(PRA)
Formación de IMP a partir de Fosforibosilamina
• El IMP es el primer nucleótido que se forma en la vía de
biosíntesis de novo de las purinas.
• A partir de PRA se va sintetizando el anillo de IMP sobre el
nitrógeno que proviene de Glutamina.
• Desde PRA hasta IMP se gastan 4 ATP.
• Interviene los aminoácidos Glicina, Glutamina (-NH2) y
Aspartato (-NH2) y se libera Glutamato y Fumarato
• Derivados del FH4 proveen grupos de 1 átomo de carbono.
• Se incorpora un carbono proveniente de CO2
IMP
Ac. Xantílico (XMP)
Ac.Adenilsuccínico
GMP-Sintetasa
Adenilosuccinato liasa
GMP
AMP
RESUMEN DE LA VIA DE BIFURCACION
• El IMP se transforma en AMP por adición de un
grupo amino en posición C=6
• El grupo amino de AMP proviene de Aspartato.
• Los carbonos de Aspartato se liberan como
fumarato
• El IMP se transforma en GMP por adición de un
grupo amino en posición C=2
• El grupo amino de GMP proviene de Glutamina
• La glutamina cede el grupo amino liberándose
glutamato.
RESUMEN DE LA BIOSINTESIS DE
NUCLEOTIDOS PURICOS
• SUSTRATO: a-D-ribosa-5-fosfato (V.PP)
• AMINOACIDOS: Glutamina, Glicina,
Aspartato
• Productos secundarios: Fumarato y
Glutamato
• Derivados de FH4: N10formil FH4
• Dadores de Energía: ATP y GTP
• Ingresa una molécula de CO2 y se
produce una de NADH
REGULACION DE LA BIOSINTESIS DE
Nucleótidos Púricos
a-D-ribosa-5-fosfato
IMP
GMP
Ribosa-5-fosfato
pirofosfoquinasa
AMP
AMP
IMP
PRPP
Amido fosforribosil
transferasa
GMP
GMP
XMP
Ac.Adenilsuccínico
AMP
IMP
GMP
5-Fosfo-b-D-ribosilamina
GDP
(PRA)
GTP
AMP
+
ADP
ATP
VIAS DE RECUPERACION
• Las bases púricas libres se recuperan
• Hipoxantina + PRPP
IMP + PPi
Hipoxantian-guanina fosforribosil
transferasa (HGPRT)
• Guanina + PRPP
GMP + PPI
Adenosina fosforribosil
transferasa (APRT)
• Adenina + PRPP
AMP + PPi
DEGRADACION DE PURINAS- FORMACION DE
ACIDO URICO
Hipoxantina
AMP
Nucleotidasa
H2O
Pi
Xantina
Oxidasa
H 2 O + O2
H 2 O2
Guanina
Adenosina
desaminasa
H 2O
NH3
H 2O
Ribosa
Xantina
H 2O + O2
Xantina
H 2 O2
Oxidasa
Guanosina
GMP
Hipoxantina
Acido Urico
Resumen de la degradación de bases púricas
• Los mononucleótidos (AMP y GMP) deben perder el
grupo fosfato, la ribosa y el grupo amino para formar
Hipoxantina y Xantina respectivamente.
• El producto final de la degradación es el ACIDO URICO
• El ácido úrico es poco soluble y cuando aumenta su
producción precipita (riñón, articulaciones)
• El depósito de ácido úrico produce la GOTA
• La dieta en estos casos debe ser pobre en: proteínas,
vísceras, mollejas, espinaca, bajo consumo de alcohol,
café, etc.
• El fármaco Alopurinol inhibe la enzima Xantina oxidasa
disminuyendo la producción de ácido úrico
BIOSINTESIS DE NUCLEOTIDOS
PIRIMIDINICOS
• Primero se sintetiza el anillo de pirimidina.
• Requiere de Carbamil fosfato
• Utiliza dos aminoácidos: Glutamina y
Aspartato
• Se sintetiza UTP y CTP
• Actúa una proteína trifuncional: CAD
PROCEDENCIA DE LOS ATOMOS DEL ANILLO
PIRIMIDINICO
Citosina
ASPARTATO
CARBAMIL-P
BIOSINTESIS DE CARBAMILFOSFATO
+
HCO3
ATP
Glutamina
Carbamoil fosfato
sintetasa II
ADP
O
+
Glutamato
H2N-C-O-P
Carbamil fosfato
BIOSINTESIS DE OROTATO
.
Carbamil
fosfato
N-Carbamil
Aspartato
Aspartato
ATCasa
L-Dihidro
orotato
Orotato
Orotato
Fosforribosil
transferasa
PRPP
Ribosa-P
CTP
Orotilidato (OMP)
OMP
Descarboxilasa
Citidilato
sintetasa
Glutamina
UTP Quinasa
Quinasa
UMP(UMP)
Uridilato
Velocidad de reacción
REGULACION DE LA ATCasa
Aspartato (mM)
Recuperación de Pirimidinas
• Uridina + ATP
UMP + ADP
• Citidina + ATP
CMP + ADP
• Timidina + ATP
TMP + ADP
Degradación de Bases Pirimidinicas
Citidina
Dihidrouracilo
Uridina
Citosina
Ribosa-1-P
Desoxiuridina
Uracilo
Acido b-ureidopropionico
Desoxiribosa-1-P
b-Alanina
+ NH3 + CO2
Dihidrouracilo
Degradación de Bases Pirimidínicas
• Se forman compuestos muy solubles que
pueden ser eliminados fácilmente.
• Los productos de degradación son: CO2,
NH4+, b-alanina y b-aminoisobutirato.
• El b-aminoisobutirato puede degradarse
a Succinil-CoA que puede ingresar al
Ciclo de Krebs.
Biosintesis de
desoxirribonucleotidos
Base
Tiorredoxina (SH2)
NADP+
Ribonucleótido
reductasa
OH
Base
NADPH
Tiorredoxina (S-S)
H
+ H+
BIOSINTESIS DE TMP
CH3
Timidilato
sintasa
USO DE FARMACOS CAPACES DE INHIBIR ENZIMAS
IMPLICADAS EN EL METABOLISMO DE
NUCLEOTIDOS
• ALOPURINOL: Inhibe la Xantina oxidasa (Inh.
Suicida)- Tratamiento de la Gota
• Azaserina: Inh. Glutamina aminotransferasa
(Inh. Suicida)- Anticancerígeno
• Fluoruracilo:FdUMP- Inh. Timidilato sintasaQuimioterápico.
• Metotrexato y Aminopterina: Dihidrofolato
reductasa. Quimioterápico.