1 Fuentes exógenas Fuentes endógenas (aprox.70 g/ día) (aprox. 140 g/ día) Proteínas de la dieta Proteínas tisulares ( enzimas, hormonas proteicas, etc) Digestión y absorción Degradación AMINOACIDOS Transaminación y/ó Desaminación Degradación Biosíntesis Proteínas Aminoácidos No esenciales α - cetoácidos Amoníaco Constituyentes nitrogenados no Proteicos: purinas, pirimidinas porfirinas, ácidos biliares
2 Amoníaco α - cetoácidos Glucosa Oxidación Urea Cuerpos cetónicos Acetil CoA Excreción renal Ciclo de Krebs CO2 + H2O – ATP
3
4 Digestión de Proteinas I) En el estómagoCélulas Parietales HCl GASTRINA Células Principales Pepsinógeno Pepsinógeno H Cl Pepsina + resto de 42 Aa. Proenzima Enzima activa pH 1,5-2,5 -NH NH NH2
5 Como actúa la pepsina?? ES UNA ENDOPEPTIDASAHIDROLIZA UNIONES PEPTIDICAS ACTUA SOBRE GRUPOS AMINOS DE Aa AROMATICOS
6 FORMACION de HCL ACCION DE LA ANHIDRASA CARBONICACO2 + H2O H2CO H HCO3- Histamina Acetilcolina Gastrina LUMEN H+ (+) Membrana apical Célula Parietal ATP ADP + Pi K+ CITOPLASMA
7 SECRECION PANCREATICApH Secretina H+ HCO3- Pancreozimina o Colecistoquinina Aminoácidos Enzimas
8 Digestión de Proteínas II) En Duodeno e IntestinoTripsinógeno Enteroquinasa INACTIVOS ACTIVOS Tripsina Quimotripsina Quimotripsinógeno T R I P S N A Procarboxipeptidasas A y B Carboxipeptidasas A y B Proelastasa Elastasa
9 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.
10 SISTEMAS DE TRANSPORTE DE LOS AMINOACIDOSAminoácidos neutros pequeños: Alanina,serina Aa. neutros y aromáticos grandes:isoleucina,tirosina Aminoácidos básicos: Arginina Iminoácidos: Prolina Aminoácidos ácidos: Glutamato Transporte Mediado Activo CELULAS (intestinales, renales, hepáticas, etc.) Difusión facilitada
11 Distribución de los aminoácidos en el período post-pandrialGlutamina y Asparragina: Intestino y riñón Aminoácidos de cadena ramificada: Músculo y cerebro La mayor parte de los aminoácidos: Hígado
12 Ciclo del g-GLUTAMILO Sistema de transporte independiente de sodio.Aminoácido g-Glutamil transpeptidasa Membrana celular Glutamato-Aminoácido GSH + ATP Cisteinil-glicina Aminoácido g-Glutamilicisteína 5-Oxoprolina Glutamato ATP
13 DEGRADACION DE PROTEINAS ENDOGENASProteasas 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
14 Sistema Ubicuitina-ProteasomaNobel de Química en 2004 Avram Hershko, Aaron Ciechanover, Irwin Rose. Enzima activadora de ubicuitina ETAPA 3 (Transeste- rificación) Proteína Ubicuitina Ubicuitina ETAPA ( activación) Ubicuitina Ubicuitina ETAPA 4 (proteólisis) Ubicuitina ETAPA 2 (conjugación) Ubicuitina Ubicuitina Ubicuitina: Polipéptido de 76 Aa.
15 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
16 FONDO COMUN DE AMINOACIDOSDigestión de Proteínas exógenas Degradación de Proteínas endógenas Aminoácidos sintetizados en la célula
17 DESTINO DE LOS AMINOÁCIDOS EN LA CELULABiosíntesis: Proteínas, Compuestos no proteicos, etc. Gluconeogénesis Obtención de Energía Los aminoácidos deben degradarse 1º) Pérdida del Grupo Amino 2º) Degradación de la cadena carbonada
18 PERDIDA DEL GRUPO AMINOReacciones de Transaminación Reacciones de Desaminación Oxidativa Reacciones de Desaminación no Oxidativa
19 Reacción General de Transaminación
20 GOT (Glutámico Oxalacetico Transaminasa) y GPT (Glutámico Pirúvico Transaminasa) citoplasmatica
21 Aminoácido 1 Fosfato de piridoxal Basse de Schiff
22 Carbanión Intermediario quinoideo Fosfato de piridoxamina a-cetoácido 2 a-cetoácido 1 Aminoácido 2 Fosfato de piridoxal
23 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
24 TRANSAMINASAS DE INTERES CLINICOInfarto 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 .
25 GPT Alanina Cetoglutarato Piruvato Glutamato GOT Aspartato Cetoglutarato Oxalacetato Glutamato
26 DIFERENTES VALORES DE GOT Y GPT EN HEPATITISEs 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 ).
27 Variaciones de los niveles enzimáticos luego de un infarto de miocardio
28 Desaminación OxidativaGlutamato Deshidrogenasa NADH NADP+ Glutamato + H2O + NAD(P)+ GDH a-Cetoglutarato + NH4+ + NAD(P)H + 2 H+
29 REGULACION DE LA GLUTAMATO DESHIDROGENASARegulación alostérica ( + ) ADP Y GDP ( - ) ATP Y GTP
30 TRANSDESAMINACION TRANSAMINACION DESAMINACION OXIDATIVA NH4+Aminoácido a-cetoglutarato NADH + H+ NH4+ + GDH NAD+ a-cetoácido Glutamato ELIMACION DEL GRUPO AMINO
31 AMINOOXIDASAS Flavoproteínas que producen desaminación oxidativaCatalasa Los D-Aminoácidos utilizan enzimas cuya coenzima es el FAD Estas flavoproteínas se encuentran en los peroxisomas junto con las catalasas
32 REACCIONES DE DESAMINACION NO OXIDATIVASerina deshidratasa L-Serina Piruvato + NH4+ L-Treonina deshidratasa L-Treonina a-cetobutirato + NH4+ PPL PPL
33 Reacciones de desaminación: oxidativa y no oxidativasOrigen 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
34 TOXICIDAD DEL AMONIACOA NIVEL CEREBRAL [NH4+] : Se revierte la reacción de la glutamato deshidrogenasa [a-cetoglutarato] [ATP] Valores normales: 5-10 mM de NH3 en sangre
35 TRANSPORTE Y DESTINO DEL AMONÍACOLa mayoría de los tejidos Hígado Músculo Aminoácidos Glutamato Glutamato Glutaminasa Glutamato deshidrogenasa Glutamina sintetasa Glutamina Glutamina Piruvato Alanina Piruvato Alanina Ciclo de la Glucosa Alanina Glucosa Glucosa
36 REACCION DE LA GLUTAMINA SINTETASA-O-PO3 ATP ADP + Pi + NH4+ Glutamina sintetasa Glutamato Glutamina Intermediario g-glutamilfosfato
37 REGULACION DE LA ACTIVIDAD DE LA ENZIMA GLUTAMINA SINTETASARegulación alostérica Regulación Covalente (+) a-cetoglutarato, ATP (-) Carbamilfosfato, Glutamina, Pi GS (+) Desadenilación (-) Adenilación ACTIVA GS AMP INACTIVA
38 REACCION DE LA GLUTAMINASA+ H2O + NH4+ Glutaminasa Glutamina Glutamato Enzima Mitocondrial. Muy activa en hígado, riñón, branquias.
39 ELIMINACION DEL AMONIACOAMONIOTELICOS: Especies acuáticas como peces óseos. URICOTELICOS: Aves y reptiles UREOTELICOS: Animales terrestres NH3 Acido úrico Urea
40 CICLO DE LA UREA PT CITOSOL MITOCONDRIA PT Fumarato AspartatoCarbamil fosfato sintetasa Urea Carbamilfosfato PT Arginasa Ornitina transcarbamilasa Ornitina Ornitina CITOSOL Arginina MITOCONDRIA Arginino succinasa Citrulina PT Citrulina Arginino succinato sintetasa Fumarato Argininosuccinato Aspartato
41 REGULACION DEL CICLO DE LA UREACarbamil fosfato sintetasa I (+) N-Acetil glutamato Regulación a corto plazo Biosíntesis de las enzimas del ciclo (+) Aumento proteínas de la dieta Aumento degradación proteínas endógenas (Inanición ) Regulación a largo plazo
42 GASTO ENERGETICO DEL CICLO DE LA UREAFormación de Carbamoil fosfato: 2 ATP Ingreso de Aspartato: 1 ATP AMP + PPi Pi EN TOTAL: 4 Uniones ricas en energía ó 3 ATP
43 PROPIEDADES DE LA UREA Molécula pequeña, sin carga. Difusible SolubleAtóxica El 50% de su peso es nitrógeno. Permite la eliminación de 2 productos de desecho: CO2 y NH3 Valores Normales: grs. de urea diarios
44 Interconexión entre el Ciclo de Krebs y el Ciclo de la UreaMITOCONDRIA Ciclo de Krebs CICLO DE LA UREA Fumarato Aspartato a-cetoglutarato GDH Glutamato GOT Malato Oxalacetato