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Bioquímica
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Catabolismo de Aminoácidos
0
N N Fijación del nitrógeno N2
Descargas eléctricas Vulcanismo
Fritz Haber N2 + 3H2 2NH3
450oC, 270 atm
Procesos industriales
Combustión
Fijación Biológica del nitrógeno
N2 + 3H2 2NH3 ΔG´o = -33.5kJ/mol
Compuestos orgánicos en la bioquímica celular
• Funcional • estructural
Almacenaje
3
Fuente de aminoácidos
Dieta (3/4)
Degradación de proteínas endógenas (1/4)
Necesidad para síntesis y ¼ se excreta 4
Digestión de proteínas
5
6
Degradación y recambio proteico
• Vida media
7
• Transcripción
• Traducción
• Modificaciones post traduccionales
• Daño oxidativo
Degradación y recambio proteico
• Vida media
• Cajas de destrucción de ciclina.
• Secuencias PEST= Pro, Glu, Ser, Thr
• Ornitina- descarboxilasa • Hemoglobina • Cristalina
8
Proteínas anormales (mutantes o dañadas)
Proteínas normales de vida media corta (proteínas reguladoras)
Proteínas normales de vida media larga (proteínas contráctiles musculares)
Proteínas de membrana (receptores)
Proteínas endocitadas (lipoproteínas)
Vía Ubiquitina- Proteosoma
Lisosomas
9
Vía Ubiquitina-Proteosoma
10 8,6kDa
Gly
ε-amino
Marcaje para degradación
Ubiquitina
Enlace isopeptidico
Enz. Activador / ub
Enz. Conjugador / ub
Enz. Ligasa Ub/proteina 11
12
Bortezomib: Mieloma múltiple
Péptido B amiloide
(destruye) p53
Pocas E1
Una familia de E2
Tres familias de E3 (una de las más grandes en humanos)
E3 defectuosas, no funcionales o hiperestimuladas
13
ATPasas AAA Asociadas con varias actividades celulares
OH
14
Sólo Proteínas Ubiquitinadas
15
16
17
Tres circunstancias que llevan a la movilización del nitrógeno
18
Consumo vs excresión
+ Crecimiento
Embarazo
Recuperación luego de inanición
Balance positivo
Balance negativo
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- Vejez
Inanición
Patologías
Mecanismos de excresión del N2
20
Ruta Catabólica
Dieta o Recambio proteico
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Transaminación
Desaminación Oxidativa (Mitocondria)
Transporte del NH4+ al hígado
Ciclo de la Urea (hígado)
Glutamina
Alanina
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Transaminación
Para transportar al grupo amino, las aminotransferasas requieren de la participación de la coenzima PLP
Procesamiento del grupo α-amino
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Aspartato aminotransferasa
Transaminaciones
Aspartato + alfa-cetoglutarato Oxalacetato + Glutamato Alanina + alfa-cetoglutarato Piruvato + Glutamato
Alanina aminotransferasa 24
Desaminación Oxidativa
La ruptura de los aminoácidos lleva a la remoción de su grupo α-amino con el objeto de excretar el exceso de nitrógeno y degradar o reutilizar el esqueleto de carbono restante.
25
Desaminaciones
Glutamato deshidrogenasa
Desaminación directa:
Serina Piruvato + NH4+
Treonina alfa-cetobutirato+ NH4+
Serina deshidratasa
Treonina deshidratasa
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TRANSPORTE DEL NH4+
ALANINA
GLUTAMINA
27
Transporte del grupo amino
Glutamina sintetasa
28
Transaminación
29
Glutaminasa
Mitocondria del hígado
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Transporte del grupo amino
31
32
33
34
Carbamoilfosfato sintetasa I
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Ciclo de la Urea
38
REGULACIÓN DE CARBAMOILFOSFATO
SINTETASA I
39
Fuente de energía metabólica
90% lípidos y carbohidratos 10% aminoácidos
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Destino del esqueleto carbonado
41
Relación entre el ciclo de Krebs y el ciclo de la
Urea
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Destino del Esqueleto Carbonado
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Aspartato y Asparragina Oxalacetato 44
45
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Varios No Polares
47
Los aminoácidos de cadena ramificada originan Acetil-CoA, Acetoacetato y Propionil-CoA
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Aromáticos
Para su degradación se requieren oxigenasas
49
50
51
SÍNTESIS DE COMPUESTOS A PARTIR
DE AMINOACIDOS
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Melatonina
Metabolitos derivados del triptofano
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54
Pigmento Melanina
Metabolitos derivados de la tirosina
ERRORES INNATOS EN EL METABOLISMO DE
AMINOACIDOS
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Enfermedad Def. enzimatica Sintomas
Citrulinemia Arginosuccinato liasa Letargia, ataques,tension muscular reducida
Tirosinemia Varias de la tirosina Debilidad, automutilacion, daño hepatico, retardo mental
Albinismo Tirosinasa Ausencia de pigmentacion
Homocistinuria Cistationina B-sintasa Escoliosis, debilidad muscular, retardo mental, pelo rubio y fino
Hiperlisinemia Alfa- aminoadipico semialdehido deshidrogenasa
Espasmos, retardo mental, falta de tono muscula, ataxia
56
Fenilcetonuria
PKU
Deficiencia autosómica recesiva
fenilalanina hidroxilasa o THBiopterina Fenilalanina Tirosina (3/4)
1 en 20.000
Heterocigotos 1,5%
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Orina de Jarabe de Arce
Enfermedad metabólica hereditaria del metabolismo de los aminoácidos Leu, Ileu y Val, caracterizada por acidosis y sintomas varios en el SNC
Deficiencia en el complejo 2-oxoácido deshidrogenasa
1 en 65.000 58
ORINA DE JARABE DE ARCE
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Resumen
Dieta
Recambio proteico
NH4+ Glu
Ala
Hígado desaminación transaminación
desaminación
NH4+
urea
Riñones
COH
Glucosa Krebs Cuerpos cetónicos
Lípidos ATP 60
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