1 CATABOLISMO DE LOS AMINOACIDOS

2 CATABOLISMO Sucede en 3 circunstancias metabólicas diferentes:Durante el recambio proteico Cuando la dieta es rica en proteínas y los AA ingeridos exceden las necesidades corporales (AA no son almacenados) Durante ayuno o DM descontrolada, las proteínas son usadas como combustible.

3 RECAMBIO PROTEICO Digestión celular;hace referencia a la degradación intracelular de las proteínas, con la finalidad de reciclar o degradar los aminoácidos de las mismas Puede darse en; Los lisosomas En el citoplasma

4 RECAMBIO PROTEICO Proteólisis lisosomica ; Ocurre en vesículas intracelulares especiali- zadas, los lisosomas. En el interior de estos organelos se encuentra un PH de 5.5, y contiene proteasas e hidrolasas, principal- Mente de la familia de las catepsinas, encar- Gadas de la digestión de las proteínas Autofagica;procesa proteínas intracelulares heterofagica; procesa proteínas extracelular

5 RECAMBIO PROTEICO Proteólisis citoplasmática;a partir de proteasas dependientes de calcio como la calpaina, que presenta actividad proteolitica a PH neutro Estructura especializada denominada proteosoma,complejo multienzimatico con diversas actividades cataliticas

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7 CATABOLISMO DE LOS AMINOACIDOS.Inicia con la eliminación del grupo amino. Degradación de los esqueletos carbonados.

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9 CATABOLISMO DE LOS AMINOACIDOS DESAMINACIONEliminación del grupo alfa – amino de los aminoacidos. Dos tipos de reacciones químicas: Transaminacion. Desaminacion oxidativa. Reacciones reversibles. Los grupos amino se desvían a la; Síntesis de aminoácidos Síntesis de urea cuando los aminoácidos se encuentran en exceso.

10 CATABOLISMO DE LOS AMINOACIDOS TRANSAMINACIONMúsculo Los grupos amino sobrantes se transfieren al alfa - cetoglutarato para formar glutamato. Alfa – cetoglutarato + L - aminoacido←→ L – glutamato + alfa- cetoacido.

11 CATABOLISMO DE LOS AMINOACIDOS TRANSAMINACIONLos grupos amino de las moléculas de glutamato se transportan en la sangre al hígado mediante el ciclo de la alanina. Piruvato + L – glutamato ↔ L- alanina + alfa - cetoglutarato.

12 CATABOLISMO DE LOS AMINOACIDOS TRANSAMINACIONEn el hígado El glutamato se forma al invertirse la reacción catalizada por la alanina transaminasa. La desaminación oxidativa del glutamato da alfa - cetoglutarato y NH4+. El amoniaco que se reproduce en los tejidos extra hepáticos por la liberación del grupo amonio del glutamato se transportan hasta el hígado en forma de glutamina L – glutamato + NH4 + ATP →glutamina La glutamina se hidroliza para formar glutamato y NH4. La conversión de glutamato en alfa cetoglutarato por la glutamato deshidrogenasa genera otro NH4.

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15 Transporte del amoniaco hacia el hígadoMecanismo de la glutamina sintetasa: en la mayoría de los tejidos se combina el amoniaco (NH3) con glutamato y formar glutamina. Transaminación del piruvato: usado principalmente en músculo Transaminación del piruvato para formar alanina Ciclo Glucosa-Alanina

16 METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOS PRODUCCION DE AMONIACOLa mayoría de la degradación de los aminoácidos es la desaminación oxidativa. Otras reacciones catalizadas por las enzimas: L – aminoacido oxidasas (higado y riñon) Serina y trionina deshidrasas (la serina y la trionina no son sustratos de reacciones de transaminacion; sus grupos amino se liberan por las enzimas hepáticas, los productos; piruvato y el alfa cetobutirato). Ureasa bacteriana; 25% del amoniaco del hígado se produce por la acción de bacterias del intestino (enzima ureasa).

17 Reacciones bioquímicas que generan amonio

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19 LA DEDRADACION DE LOS AMINOACIDOSEl amoniaco es potencialmente toxico Cuando se acumula origina hiperamonemia Especialmente toxico para el cerebro: Interfiere con el intercambio ionico a traves de las membranas, interfiriendo con los potenciales de membrana Bloqueo del ciclo de Krebs; el amonio en presencia de alfa-cetoglutarato produce glutamato(interferncia metabolica) El amonio, en presencia de del glutamato,produce glutamina y su acumulo produce edema cerebral) La glutamina;origina alfa-cetoglutamico; un compuesto toxico para el cerebro

20 Mecanismos de eliminación del nitrógenoAmoniotélicos: Animales acuáticos, el amoniaco difunde de la sangre al aparato excretor. Uricotélicos: Animales que forman una purina oxidada que dará ácido úrico, que precipita excretándose. Ureotélicos: Animales que concentran el nitrógeno en un compuesto menos ácido y altamente soluble: la urea

21 Ciclo de la urea Formación de la molécula de urea. El nitrógeno ureico representa el 80-90% del total de nitrógeno excretado en orina. La urea es producida en el hígado (mitocondria y citoplasma) y luego es transportada en sangre hacia los riñones para su excreción en orina

22 METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOS SINTESIS DE UREAOrganismos ureotelicos; organismos que producen urea. Ciclo de la urea ( ciclo de la urea de Krebs o ciclo de Krebs – Henseleit) la urea se forma a partir de : Amoniaco CO2 Aspartato En la síntesis de una molécula de urea se consumen tres fosfatos de energía elevada( 4ATP)

23 METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOS SINTESIS DE LA UREAComienza con la formación de carbamoilfosfato en la matriz mitocondrial Los sustratos ; NH4+ HCO3 Cataliza la enzima carbamoilfosfato sintetasa I Reacción irreversible

24 METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOS SINTESIS DE LA UREAReacción de carbamoilfosfato con la ornitina para formar citrulina cataliza la enzima ornitinatranscarboxilasa

25 METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOS CICLO DE LA UREALa citrulina es transportada al citoplasma donde reacciona con el aspartato para formar arginosuccinato por la arginosuccinato sintasa La arginosuccinato liasa rompe el arginosuccinato para formar arginina ( precursor inmediato de la urea) y fumarato La hidrólisis de la arginina por la arginasa( solo presente en los hepatocitos) para formar ornitina y urea

26 METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOS BICICLO DE KREBSEl fumarato se hidrata para formar malato,componente del ciclo del ácido cítrico El oxaloacetato del ciclo del ácido cítrico puede utilizarse para convertirse en glucosa o aspartato

27 DESTINO DEL ESQUELETO CARBONADO

28 CATABOLISMO DE LOS AMINOACIDOS.Degradación de los esqueletos carbonados ( 7 productos metabólicos): Acetil – CoA Acetoacetil – CoA Piruvato Alfa- cetoglutarato Succinil – CoA Fumarato Oxalacetato

29 CATABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSLos productos metabólicos de la degradación de esqueletos carbonados de acuerdo a requerimientos se utilizan para síntesis: Ácidos grasos Glucosa energía Aminoácidos cetogenicos pueden convertirse en ácidos grasos o cuerpos cetónicos. Aminoácidos glucogénicos se degradan a: Piruvato Intermediario del ciclo del ácido cítrico (gluconeogenesis).

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31 METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOS CATABOLISMO DE LOS ESQUELETOS CARBONADOSLos alfa-aminoácidos se agrupan en clases de acuerdo con sus productos finales : Acetil – CoA Alfa- cetoglutarato Succinil-CoA Oxalacetato Acetoacetil-CoA

32 Piruvato como intermediario por la enzima piruvato deshidrogenasa :METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOS CATABOLISMO DE LOS ESQUELETOS CARBONADOS AMINOACIDOS QUE FORMAN ACETIL-CoA Se dividen : Piruvato como intermediario por la enzima piruvato deshidrogenasa : Alanina Serina Glicina Cisteina Treonina Formación de acetil-CoA por rutas que no involucran el piruvato: Leucina Lisina Triptofano Tirosina fenilalanina

33 Se degradan a alfa-cetoglutarato;METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOS CATABOLISMO DE LOS ESQUELETOS CARBONADOS AMINOACIDOS QUE FORMAN ALFA-CETOGLUTARATO Se degradan a alfa-cetoglutarato; Arginina Prolina Histidina Glutamato glutamina

34 Metionina Isoleucina Valina treoninaMETABOLISMO DE LOS AMINOACIDOS CATABOLISMO DE LOS ESQUELETOS CARBONADOS AMINOACIDOS QUE FORMA SUCCINIL-CoA Metionina Isoleucina Valina treonina

35 METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOS CATABOLISMO DE LOS ESQUELETOS CARBONADOS AMINOACIDOS QUE FORMAN OXALACETATO Aspartato asparagina