CATABOLISMO DE PROTEINAS Y DE NITROGENO DE AMINOACIDOS

Universidad Nacional del Centro del Perú

Facultad de Medicina Humana

ALUMNOS:•ASPARRIN LAURENTE SINDEY CAROLINA•CERVANTES QUISPE ROCIO MILAGROS•RAMIREZ ROJAS PERCY CARLOS•RODRIGUEZ FELIX DANNY HAROLD•ROJAS LANAZCA EDER ABEL

Balance positivo y balance negativo de nitrógeno

BALANCE POSITIVO

BALANCE NEGATIVO

En periodos de crecimiento y embarazo podemos notar que hay una mayor ingesta de nitrógeno que excreción del mismo.

Después de una intervención quirúrgica o en caso de un cáncer avanzado o en los trastornos nutricionales (kwashiorkor y marasmo) se presenta una mayor excreción que ingestión.

Normalmente en un adulto, la cantidad de nitrógeno ingerido es igual a la cantidad excretada.

IMPORTANCIA BIOMÉDICA

RECAMBIO DE PROTEÍNAS

Cada día hay recambio de 1 a 2% de la proteína corporal total de seres humanos.

Sólo un 75% de los aminoácidos liberados por degradación de proteínas se vuelven a utilizar.

La principal porción de los esqueletos de carbono de los aminoácidos se convierten en intermediarios anfibólicos, mientras que el nitrógeno amino se convierte en urea se excreta en la orina.

Ejemplos: • Tejido del útero en el periodo de gestación• Músculo estriado en la inanición

Proteasas y Peptidasas degradan proteínas hacia aminoácidos

Enlaces peptídicos internos

Proteasas intracelulares

Péptidos Aminoácidos

Endopeptidasas

Aminopeptidasas

Carboxipeptidasas

TIEMPO DE VIDA MEDIA

T1/2

ENZIMAS NORMALIZADORAS O

CASERAS (>100h)

ENZIMAS REGULADORAS (de 0.5 a 2h)

Es la susceptibilidad relativa de una proteína a degradación.

Las secuencias PEST, regiones ricas en Prolina (P), Glutamato (E), Serina (S) y Treonina (T), establecen a algunas proteínas como objetos para degradación rápida.

DEGRADACIÓN INDEPENDIENTE DE ATP

• Las proteínas extracelulares asociadas a membrana e intracelulares de vida prolongada, son degradadas en los lisosomas (por proteasas lisosomales).

DEGRADACIÓN DEPENDIENTE DE ATP y UBIQUITINA

• Ocurre en el citosol.• Proteínas reguladoras de vida

media breve, y proteínas anormales o mal plegadas.

Es un polipéptido pequeño (76 aa, 8.5kD).

Se une a residuos lisilo (lisina) de la proteína blanco mediante enlaces no α-peptídicos.

El terminalMet y Ser retardan la degradación.

Asp o Arg la aceleran.

UBIQUITINACIÓN

1. Tiene lugar en el proteosoma

2. A través de 3 enzimas principales:

Enzima activadora de la ubiquitina

Enzima ligasa Enzima transferasa

EL INTERCAMBIO INTERÓRGANO MANTIENE LAS CONCENTRACIONES CIRCULANTES DE AMINOÁCIDOS

El mantenimiento estable de aminoácidos depende del balance desde la liberación de proteínas y la utilización por los tejidos.Este mantenimiento lo desarrollan fundamentalmente el musculo y el hígado: El músculo genera más de la mitad del total de todos los aminoácidos libres , y el hígado es el sitio de las enzimas para el ciclo de la urea.

• La alanina que se extrae del hígado parece ser el vehículo de nitrógeno en el plasma. La glutamina se extrae en los intestinos y los riñones, estos proporcionan una fuente importante de serina para la captación por tejidos periféricos incluso hígado y músculo.

• EL CICLO DE LA GLUCOSA-ALANINA

La capacidad de hígado para la gluconeogénesis desde alanina alcanzan 20 a 30 veces su concentración fisiológica normal

AMONOTÉLICOS:

(NH3)típicos de organismos acuáticos.poríferos,celentéreos, peces

teleósteos, etc.

URICOTÉLICOS:(Excretan ac. Úrico)

Aves, reptiles e insectos

UREOTÉLICOS:(Excretan urea)

Anfibios y mamíferos

FIGURA 28–5 Flujo general de nitrógeno en el catabolismo de aminoácidos.

SECCIÓN III. Metabolismo de proteínas y aminoácidosCAPÍTULO 28. Catabolismo de proteínas y de nitrógeno de aminoácidos

• TRANSAMINACIÓN,

• 2) DESAMINACIÓN OXIDATIVA DE GLUTAMATO,

• 3) TRANSPORTE DE AMONIACO Y

• 4) REACCIONES DEL CICLO DE LA UREA

La TRASNSAMINACIÓN es un proceso, realizado en el citosol y en las mitocondrias, por el que un aminoácido se convierte en otro. Se realiza por medio de transaminasas que catalizan la transferencia del grupo alfa-amino (NH3+) de un aminoácido a un alfa-cetoácido

PRINCIPALES TRANSAMINACIONES

GLUTAMATO + OXALACETATO a-CETOGLUTARATO + ASPARTATO

GLUTAMATO + PIRUVATO a-CETOGLUTARATO + ALANINA

FIGURA 28–6 Transaminación. La reacción es libremente reversible, con una constante de equilibrio cercana a la unidad.

FIGURA 28–7 Mecanismo de “ping-pong” para la transaminación. E—CHO y E—CH2NH2 representan fosfato de piridoxal y fosfato de piridoxamina unidos a enzima, respectivamente. (Ala, alanina; Glu, glutamato; KG, α-cetoglutarato; Pir, piruvato.)

FIGURA 28–6 Transaminación. La reacción es libremente reversible, con una constante de equilibrio cercana a la unidad.

CATABOLISMO DEL NITROGENO EN SERES HUMANOS

PRINCIPAL PRODUCTO TERMINAL

Urea

• 1 mol de urea

• 3 mol de ATP

• 1 mol de ion amonio

• 1 mol de aspartato

• 5 enzimas

• 6 aminoácidos

Para generar:

Se necesita:

Ecuación general:

Ciclo de la Urea

Se realiza:

Hígado

Matriz mitocondrial

Citosol

HEPATOCITO

Pasos

1.-La carbamoil fosfato sintetasa I inicia la biosíntesis de urea

Se usa 2 ATP:o El primero como donador del fosforilo.

N-acetilglutamato activa La carbamoil fosfato sintetasa I

o El segundo como fuente de energía.

2.-El carbamoil fosfato más ornitina forma citrulina

La reacción sucede en la matriz mitocondrial

La salida de la citrulina de la mitocondria

Permeasas de membrana interna mitocondrial

3.-La citrulina más aspartato forman argininosuccinato

Proporciona el segundo nitrógeno de la urea

4.-La división de argininosuccinato forma arginina y fumarato

liberación del esqueleto aspartato como fumarato

5.-La división de arginina libera urea y vuelve a formar ornitina

Trastornos en el ciclo de la urea

Deficiencias de enzimas

Síntesis inadecuada de urea

Acumulación de amonio

Debido a

Trae por consecuencia

•Carbamoil-fostafo sintetasa

•Ornitina carbamoil transferasa

•Argininosuccinato sintetasa

•Argininosuccinato liasa

•Arginasa

Encefalopatía

Alcalosis respiratoriaVomitos Ataxia intermitente

Retraso mental

Hiperamonemia tipo I

N-acetilglutamato

carbamoil fosfato sintetasa I

N-acetilglutamato sintetasa (NAGS)

DEFECTO

Carbamoil fosfato

en

Que es un cofactor de

Que forma

Cataliza la formacion de

Síndrome HHHHiperornitinemia

Hiperamonemia

Homocitrulinuria

GEN ORNT1

Ornitina citosolica Matriz mitocondrial

Defecto en

que

Impide el transporte a

Carbamoil fosfato

carbamoila

Lisina

Homocitrulina

formando

Hiperamonemia tipo 2

Cromosoma XOrnitina carbamoil transferasa

GLUTAMINAAMONIACO

Relacionado al

Alta concentración

Provoca que

Alta concentración

Argininosuccinato sintetasa

Citrulinemia

Inactividad de esta enzima

Plasma

Liquido cefalo raquideo

Excreta 1 a 2 gr diarios

Arginosuccinato liasa

Argiosuccinato Sangre

Altas concentraciones

de

en

Causada por

Concentraciones altas

Hiperargininemia

ArginasaDefecto autosomico recesivo

Division hidroliticaARGININA

Síntomas aparecen a las 2 y 4 años de edad

Es un

Alta concentración

Cataliza la

GRACIAS