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PROTEINAS Y AMINOACIDOS (3)
Digestión de Proteínas y Absorción de aminoácidosMETABOLISMO
Catabolismo del nitrógeno de aminoácidos. Transaminación. Desaminación oxidativa del glutamato. Desaminación no oxidativa.
Vías metabólicas del amoníaco. Formación de glutamina. Glutaminasa. Formas de excreción del nitrógeno (amoniotélicos, ureotélicos y
uricotélicos). FORMACIÓN DE UREA: Ciclo de la ornitina. Costo energético. Interconexión con el ciclo de Krebs.
Ciclo de la glucosa-alanina. Gluconeogénesis a partir de aminoácidos.
Catabolismo del esqueleto carbonado de los aminoácidos. Aminoácidos cetogénicos y glucogénicos. Vías metabólicas a piruvato.
Vías del alfa-cetoglutarato, del oxalacetato, de fumarato y acetoacetil CoA.
Biosíntesis de aminoácidos no esenciales. Funciones precursoras de los aminoácidos. Biosíntesis de aminas biógenas: histamina, triptamina,
tiramina, ácido gamma aminobutírico. Síntesis de creatina y creatinina.
Transaminación
-cetoácido deshidrogenasa
DEGRADACION DE AMINOACIDOS RAMIFICADOS EN TEJIDOS EXTRAHEPATICOS
Aminoácido ramificado aminotransferasa
• Esta degradación tiene lugar en riñón, músculo, corazón y tejido adiposo.
• Hígado no posee la aminotransferasa específica
-cetoácidos derivados de acil-CoA (Treonina Propionil-CoA)
Catabolismo de los Aminoácidos aromáticosReacción de la Fenilalanina Hidroxilasa
Fenilalanina Tirosina
Fenilalanina Hidroxilasa
Dihidropterina reductasa
REACCION DE TRANSAMINACION DE FENILALANINA
Segunda ruta del metabolismo de fenilalanina, muy poco utilizada: FENILCETONURIA.
Fenilalanina + Piruvato Fenilpiruvato + Alanina
Fenilpiruvato
Fenilacetato Fenilactato
PPL
aminotransferasa
CO2 O=
Fenilcetonuria
CARACTERÍSTICAS CLÍNICAS DEL RECIEN NACIDO
-IRRITABILIDAD, ATAQUES EPILÉPTICOS Y VÓMITOS.
-MANIFESTACIONES EN LA PIEL: ECZEMA GENERALIZADO, DISMUNICIÓN DE LA PIGMENTACIÓN DE LA PIEL.
-LOS BEBÉS GENERALMENTE TIENEN UN OLOR CARACTERÍSTICO A RATÓN DEBIDO A LA PRESENCIA DE ÁCIDO
FENILACÉTICO EN ORINA Y SUDOR.
-PRESENTAN MICROCEFALIA Y RETRASO EN EL DESARROLLO, CON DESCALCIFICACIÓN DE LOS HUESOS LARGOS.
-CARDIOPATÍAS CONGÉNITAS
-MIELINIZACIÓN INCOMPLETA, FENILALANINA ATRAVIESA LA BARRERA HEMATOENCEFÁLICA.
CARACTERÍSTICAS CLÍNICAS DEL RECIEN NACIDO
-IRRITABILIDAD, ATAQUES EPILÉPTICOS Y VÓMITOS.
-MANIFESTACIONES EN LA PIEL: ECZEMA GENERALIZADO, DISMUNICIÓN DE LA PIGMENTACIÓN DE LA PIEL.
-LOS BEBÉS GENERALMENTE TIENEN UN OLOR CARACTERÍSTICO A RATÓN DEBIDO A LA PRESENCIA DE ÁCIDO
FENILACÉTICO EN ORINA Y SUDOR.
-PRESENTAN MICROCEFALIA Y RETRASO EN EL DESARROLLO, CON DESCALCIFICACIÓN DE LOS HUESOS LARGOS.
-CARDIOPATÍAS CONGÉNITAS
-MIELINIZACIÓN INCOMPLETA, FENILALANINA ATRAVIESA LA BARRERA HEMATOENCEFÁLICA.
CAUSAS DE LA DISFUNCIÓN CEREBRAL
-DISMINUCIÓN DE LAS AMINAS BIOGENAS, POR DISMINUCIÓN DE SU PRECURSOR: TIROSINA
-DISMINUCIÓN DE SEROTONINA EN CEREBRO
-LOS METABOLITOS SECUNDARIOS INHIBEN A LA GLUTÁMICO DESCARBOXILASA DISMINUYENDO LA CONCENTRACIÓN DE GABA Y DOPA DESCARBOXILASA CAYENDO LOS NIVELES DE
ADRENALINA, NORADRENALINA Y DOPAMINA
-EL PROCESO DE MIELINIZACIÓN SE ALTERA POR MODIFICACIONES EN LA RELACIÓN DE SULFÁTIDOS Y
CEREBRÓSIDOS DE LA MIELINA.
-EL ÁCIDO GAMMA-AMINOBUTÍRICO (GABA) ES EL PRINCIPAL NEUROTRANSMISOR INHIBITORIO CEREBRAL, DERIVA DEL ÁCIDO
GLUTÁMICO
CAUSAS DE LA DISFUNCIÓN CEREBRAL
-DISMINUCIÓN DE LAS AMINAS BIOGENAS, POR DISMINUCIÓN DE SU PRECURSOR: TIROSINA
-DISMINUCIÓN DE SEROTONINA EN CEREBRO
-LOS METABOLITOS SECUNDARIOS INHIBEN A LA GLUTÁMICO DESCARBOXILASA DISMINUYENDO LA CONCENTRACIÓN DE GABA Y DOPA DESCARBOXILASA CAYENDO LOS NIVELES DE
ADRENALINA, NORADRENALINA Y DOPAMINA
-EL PROCESO DE MIELINIZACIÓN SE ALTERA POR MODIFICACIONES EN LA RELACIÓN DE SULFÁTIDOS Y
CEREBRÓSIDOS DE LA MIELINA.
-EL ÁCIDO GAMMA-AMINOBUTÍRICO (GABA) ES EL PRINCIPAL NEUROTRANSMISOR INHIBITORIO CEREBRAL, DERIVA DEL ÁCIDO
GLUTÁMICO
• Si el trastorno se detecta a tiempo puede evitarse el daño cerebral administrando una dieta con bajo contenido de fenilalanina y abundante contenido en tirosina.
• Es común encontrar alimentos que alertan sobre el no consumo para fenilcetonúricos, por ejemplo, los que contienen como edulcorante el ASPARTAMO, un dipéptido de fenilalanina y aspartato que cuando se hidroliza en el tracto digestivo libera fenilalanina.
DEGRADACION DE TIROSINA TIROSINEMIA - ALCAPTONURIA
Tirosina
P-Hidroxifenilpiruvato
Homogentisato
Homogentisato
Maleilacetoacetato
Fumarilacetoacetato
Tirosina aminotransferasa
Dioxigenasa
1,2-dioxigenasa*
*
*
Tirosinemias
Alcaptonuria
DESÓRDENES DEL METABOLISMO DE TIROSINA
PRECURSOR DE: HORMONAS TIROIDEAS – CATECOLAMINAS – MELANINA
CLASIFICACIÓN
1- TIROSINEMIA TIPO OREGON DEFIC. DE TIROSINA AMINOTRANSFERASA
2- TIROSINEMIA HEREDITARIA -NEONATAL -HEPATORENAL CONGÉNITA DEFIC. DE P-OH-FENILPIRÚVICO OXIDASA
3- TIROSINEMIA TRANSITORIA DEL RN
ALCAPTONURIA
•1859: SE OBSERVA QUE LA ORINA DE LOS ENFERMOS SE PONIA OSCURA CUANDO SE DEJABA AL AIRE
•SE LLAMA A LA SUSTANCIA : ALCAPTÓN (AVIDEZ POR EL OXÍGENO EN MEDIO ALCALINO)
•Y FINALMENTE SE IDENTIFICA COMO 2,5-DI-OH FENILACÉTICO ÁC. HOMOGENTÍSICO
•LA ENZIMA DEFICIENTE ES : HOMOGENTÍSICO OXIDASA
ALBINISMO OCULO-CUTÁNEOMANIFESTACIONES CLÍNICAS: AGUDEZA VISUAL – FOTOFOBIA –NISTAGMUS
1- TIROSINASA (-)2- TIROSINASA (+)3- SÍNDROME DE HERMANSKY- PUDLAK4- SÍNDROME DE CHEDIAK-HIGASHI5- SÍNDROME DE CROSS6- ALBINISMO OCULO-CUTÁNEO MARRÓN7- ALBINISMO OCULO-CUTÁNEO BERMEJO8- ALBINISMO OCULO-CUTÁNEO AD9- ALBINISMO NEGRO SENSONEURAL10- ALBINISMO MUTANTE AMARILLO
MAO= Monoamino oxidasa- COMT= catecol-O-metil transferasa
Descarboxilación de aminoácidos
•Microorganismos del intestino y ciertas bacterias presentes en productos de fermentación, poseen enzimas que catalizan la descarboxilación de aminoácidos.
•Estas reacciones dan lugar a la formación de POLIAMINAS con gran actividad fisiológica denominadas en general “AMINAS BIÓGENAS”.
•Este tipo de proceso forma parte de la putrefacción de proteínas por acción de enzimas bacterianas. Por ejemplo a partir de lisina se obtiene cadaverina y a partir de ornitina se obtiene putrescina. Estos compuestos sirven de marcadores para medir la calidad de la carne y de su estado de conservación.
•En tejidos animales también existen enzimas que catalizan este tipo de reacciones y las aminas biógenas formadas por este mecanismo son sustancias de importancia funcional. Por ej.: histamina, serotonina, triptamina y dopamina.
Mecanismos generales de la Mecanismos generales de la
descarboxilacióndescarboxilación
lisina cadaverinaornitina putrescinahistidina histaminatirosina tiramina triptófano triptaminaácido glutámico amino-butírico
Las poliaminas: espermidina y espermina, seforman a partir de putrescina
REACCIONES DE DESCARBOXILACION
HISTIDINA
TIROSINA
GLUTAMATO
TRIPTOFANO
DOPA
DESCARBOXILASA
PPL
HISTAMINA
TIRAMINA
SEROTONINA
GABA
DOPAMINA
VD
VC
PA HCl
(-) SN
(-) SN
FUNCIONES PRECURSORAS DE LOS AMINOACIDOS
• GLICINA Purinas, Hemo, Glutatión• SERINA Derivados de folato, esfingosina.• METIONINA SAM• GLUTAMINA y GLUTAMATO GABA• FENILALANINA y TIROSINA Catecolaminas• TIROSINA Tiramina, Melanina, Hormonas tiroideas.• TRIPTOFANO Serotonina, Triptamina, Melatonina, Acido
nicotínico.• ARGININA Oxido Nítrico• SERINA Y METIONINA Acetilcolina• HISTIDINA Histamina.• ARGININA, GLICINA Y METIONINA Creatina
FUNCIONES PRECURSORAS DE LOS AMINOÁCIDOS
• Las monoaminas constituyen el grupo principal de NEUROTRANSMISORES del sistema nervioso (SN).
• La característica diferencial de estas sustancias es la presencia de un grupo amino (-NH2), por lo que también se denominan AMINAS BIÓGENAS.
• Proceden de aminoácidos precursores definiendo así dos grupos: LAS CATECOLAMINAS, derivadas de la tirosina yLAS INDOLAMINAS, que derivan del triptófano.
• Las catecolaminas incluyen a la dopamina, la noradrenalina y la adrenalina.
• Las indolaminas son la serotonina y la melatonina.
• Las catecolaminas actúan como transmisores químicos del sistema adrenérgico
Vida media muy corta: 15 a 30 segundos
VC
VC- VD
Actividad Glucogenolítica y lipolítica
TRIPTOFANO PRECURSOR DE:
•SEROTONINA PODEROSO VASOPRESOR Y ESTIMULANTE DE LA CONTRACCIÓN DEL MÚSCULO LISO
•MELATONINA HORMONA QUE PRODUCE LA GLÁNDULA PINEAL Y EN NERVIOS PERIFÉRICOS, EN LOS ANIMALES ACTÚA REGULANDO LOS CICLOS CIRCADIANOS (LUZ-OSCURIDAD, FERTILIDAD E INFERTILIDAD)
•ÁCIDO NICOTÍNICO VITAMINA DEL COMPLEJO B, FORMA
PARTE DE LAS COENZIMAS NAD Y
NADP, SU DEFICIENCIA PRODUCE
PELAGRA
REACCION DE BIOSINTESIS DE OXIDO NITRICO
NO
S
NO: (+) Guanilciclasa
GMPc: Vasodilatación
NO: Molécula señalizadora
5 segundos de vida media
Radical Libre factor de relajación vascular y en macrófagos destruye microorganismos.
REACCION DE SINTESIS DE CREATINA FOSFATO
Arginina
OrnitinaGlicina
Creatina
Creatina quinasa
Guanidinoacetato
S-Adenosil metionina (SAM) S-Adenosin
homocisteína Creatina fosfato
• Producida en el hígado y almacenada en la fibra muscular. • Es la combinación de 3 aminoácidos: glicina, arginina y metionina. • Esta combinación es una reserva energética de ATP en músculo.
• La creatinafosfato es un compuesto inestable se cicla espontánea e irreversiblemente para formar creatinina y fosfato libre
• Creatinina se elimina por orina la cantidad excretada en 24h es relativamente constante en cada individuo y está relacionada con la masa muscular. Valor de referencia de funcionamiento renal.
BIOSINTESIS DE AMINOACIDOS
• Los mamíferos sintetizan los aminoácidos no esenciales.
• El esqueleto carbonado de la mayoría de los aminoácidos proceden de: Glicerato-3-fosfato, piruvato, -cetoglutarato ó oxalacetato.
• Varios aminoácidos se obtienen por reacciones de transaminación.
• En varias reacciones de síntesis, se utilizan como dadores de equivalentes de reducción NADPH ó NADH y como dadores de carbono derivados de Folato ó SAM.
• Se gasta energía metabólica del ATP
Reacciones en las que interviene amoníaco
Aspartato Glutamato-cetoglu- tarato
Asparragina Glutamato GlutaminaCarbamil fosfato
NH3
CO2
Arginina
Pirimidinas
Urea
Otros aminoácidos
Purinas, amino azúcares, triptofano, histidina, etc.
BIOSINTESIS DE AMINOÁCIDOS NO ESENCIALES
ASPARTATO, GLUTAMATO Y ALANINA
PIRUVATO
OXALACETATO
-CETOGLUTARATO
ALANINA (GPT)
ASPARTATO (GOT)
GLUTAMATO(GDH)
TRANSAMINACION
BIOSINTESIS DE SERINA y GLICINA
GLICERATO-3-P
3-P-OH-PIRUVATO
3-P-SERINA
SERINA GLICINA
Deshidrogenasa
Transaminasa
Fosfatasa
Serina hidroximetil
transferasa
NADH
NAD+
+ H+
H2O
Pi
GLU
-KGLU
FH4
N5N6-MetFH4
PRECURSORES PARA LA BIOSÍNTESIS DE AMINOÁCIDOS ESENCIALES
Molécula Precursora Aminoácidos Ribosa-5 fosfato Histidina
Eritrosa 4-Fosfato Fenilalanina Triptofano
Piruvato Valina Leucina Oxalacetato (Aspartato) Metionina Treonina
Lisina Isoleucina
Cetoglutarato (Glutamato) Arginina