BIOQUIMICA DE LAS PROTEINAS

1
BIOQUIMICA DE LAS PROTEINAS
2
CONCEPTOS INICIALES
3
Bioquímica

• Concepto
• Es el estudio de las sustancias presentes en los
  organismos vivos y de las reacciones químicas en
  las que se basan los procesos vitales.

4
Objeto

• Su objetivo principal es el conocimiento de la
  estructura y comportamiento de las moléculas
  biológicas, que son compuestos de carbono que
  forman las diversas partes de la célula y llevan
  a cabo las reacciones químicas que le permiten
  crecer, alimentarse, reproducirse y usar y
  almacenar energía.

5
Acidos nucléicos

• Los ácidos nucleicos son responsables del almacen
  y transferencia de la información genética. Son
  moléculas grandes formadas por cadenas largas de
  unas subunidades llamadas bases, que se disponen
  según una secuencia exacta. Éstas, son "leídas"
  por otros componentes de las células y utilizadas
  como patrones para la fabricación de proteinas.
  Hay 2 tipos de ácidos nucleicos el ácido
  desoxirribonucleico (ADN) y el ácido ribonucleico
  (ARN), y están presentes en todas las células.

6
(No Transcript)
7
Síntesis de proteína

• El mensaje genético se encuentra en las cadenas
  de ADN. Para que la célula se divida este ADN
  dedbe duplicarse REPLICACIÓN, repartiéndose
  entre las células hijas.
• Durante la interfase el funcionamiento de la
  célula está dirigido por las proteínas. A partir
  del ADN se forma una molécula de ARN
  (TRANSCRIPCIÓN) que sale del núcleo ARN y es
  "leído" por el  RNAr con la ayuda del RNAt que le
  provee los aminoácidos para la formación de las
  proteínas TRADUCCIÓN

8
(No Transcript)
9

• El apareamiento normal en una doble cadena de DNA
  sería
• DNA DNA
• A T
• G C
• T - A
• C G

El apareamiento de bases entre DNA y RNA sería
el siguiente DNA RNA A U G
C T A C G
10
Proteínas

• Las proteínas son moléculas grandes formadas por
  pequeñas subunidades denominadas aminoácidos.
  Utilizando sólo 20 aminoácidos distintos, la
  célula elabora miles de proteínas diferentes,
  cada una de las cuales desempeña una función
  altamente especializada.

11
(No Transcript)
12
Proteínas

• Son biopolímeros grandes muchos de los cuales
  funcionan como enzimas. Otros sirven como
  componentes estructurales importantes de las
  células y de los organismos. Su estructura está
  determinada en gran parte, por el orden de los
  aminoácidos que se unen. Este orden, a su vez,
  está codificado por los genes.

13
Carbohidratos

• Los hidratos de carbono son las moléculas
  energéticas básicas de la célula. Contienen
  proporciones aproximadamente iguales de carbono e
  hidrógeno y oxígeno.
• Las plantas obtienen lo carbohidratos de la
  fotosíntesis
• Los animales, obtienen sus hidratos de carbono de
  los alimentos

14
Lípidos

• Los lípidos son sustancias grasas que desempeñan
  diversos papeles en la célula. Algunos se
  almacenan para ser utilizados como combustible de
  alto valor energético, mientras que otros se
  emplean como componentes esenciales de la
  membrana celular

15
Metabolismo

• Todas éstas moléculas y la misma célula, se
  hallan en constante variación. Una célula no
  puede mantenerse viva a menos que esté
  continuamente formando y rompiendo proteínas,
  hidratos de carbono y lípidos reparando los
  ácidos nucleicos dañados y utilizando y
  almacenando energía. El conjunto de estos
  procesos activos y dependientes de la energía se
  denomina metabolismo

16
Proteínas

• La función primordial de la proteína es
• producir tejido corporal y
• sintetizar enzimas.
• Las proteínas animales y vegetales no se utilizan
  en la misma forma en que son ingeridas, sino que
  las enzimas digestivas (proteasas) deben
  descomponerlas en aminoácidos que contienen
  nitrógeno.

17
Proteínas

• Rompiendo los enlaces de péptidos que ligan los
  aminoácidos ingeridos para que éstos puedan ser
  absorbidos por el intestino hasta la sangre y
  reconvertidos en tejido.

18
Aminoacidos

• De los 20 aminoácidos que componen las proteínas,
  ocho se consideran esenciales es decir como el
  cuerpo no puede sintetizarlos, deben ser tomados
  ya listos a través de los alimentos. Si estos
  aminoácidos esenciales no están presentes al
  mismo tiempo y en proporciones específicas, los
  otros aa, no pueden utilizarse para construir las
  proteínas.

19
Aminoacidos

• Existen en la naturaleza aproximadamente unos 300
  aminoácidos diferentes, pero solo 20 de ellos son
  de importancia al encontrarse en la formación de
  las moléculas de proteína de todas las formas de
  vida vegetal, animal o microbiana. Estos son
  sintetizados a partir de precursores más
  sencillos o absorbidos como nutrientes.

20
Aminoacidos

• Los aminoácidos se subdividen en
• Cetogénicos Dan origen a acetil-CoA y
  acetoacetil CoA
• Glucogénicos Dan origen a glucosa por medio de
  oxalacetato y piruvato.
• Estrictamente acetogénicos Que dan origen
  acetocetil CoA o acetil CoA (lisina y leusina).

21
Aminoacidos

• Un aminoácido, como su nombre indica, es una
  molécula orgànica con un grupo amino (-NH2) y un
  grupo carboxilo (-COOH ácido). Los aminoácidos
  más frecuentes y de mayor interés son aquellos
  que forman parte de las proteínas. Dos
  aminoácidos se combinan en una reacción de
  condensación que libera agua formando un enlace
  peptídico. Estos dos "residuos" aminoacídicos
  forman un dipéptido. Si se une un tercer
  aminoácido se forma un tripéptido y así,
  sucesivamente, para formar un polipéptido. Esta
  reacción ocurre de manera natural en los
  ribosomas, tanto los que están libres en el
  citosol como los asociados al retículo
  endoplasmático.

22
Aminoacidos

• Todos los aminoácidos componentes de las
  proteínas son alfa-aminoácidos, lo que indica que
  el grupo amino está unido al carbono alfa, es
  decir, al carbono contiguo al grupo carboxilo.
  Por lo tanto, están formados por un carbono alfa
  unido a un grupo carboxilo, a un grupo amino, a
  un hidrógeno y a una cadena (habitualmente
  denominada R) de estructura variable, que
  determina la identidad y las propiedades de los
  diferentes aminoácidos existen cientos de
  cadenas R por lo que se conocen cientos de
  aminoácidos diferentes, pero sólo 20 forman parte
  de las proteínas y tienen codones específicos

23
Aminoácidos
"R" representa la cadena lateral, específica para
cada aminoácido.
24
Aminoácidos

• Cuando los grupos amino y carboxilo de los
  aminoácidos se combinan para formar enlaces
  peptídicos, los aminoácidos constituyentes se
  denominan residuos de un aminoácido.
• Un péptido consiste en dos o más residuos de
  aminoácido unidos por enlaces peptídicos.
• Los péptidos con más de 10 residuos de
  aminoácidos se denominan polipéptidos.

25
Aminoácidos

• El orden de unión de los residuos diferentes
  tiene gran importancia ya que determina la
  proteína y consecuentemente su función. Los
  biopolímeros tienen propiedades distintivas muy
  diferentes a las unidades que las constituyen,
  así por ejemplo el almidón no es soluble en agua
  ni tiene sabor dulce, si bien es un polímero de
  la glucosa.

26
Aminoacidos esenciales

• Valina (Val)
• Leucina (Leu)
• Treonina (Thr)
• Lisina (Lys)
• Triptófano(Trp)
• Histidina (His)
• Fenilalanina (Phe)
• Isoleucina (Ile)
• Arginina (Arg) (Requerida en niños y tal vez
  ancianos)
• Metionina (Met)

27
Aminoacidos sintetizados por el cuerpo

• Alanina (Ala)
• Prolina (Pro)
• Glicina (Gly)
• Serina (Ser)
• Cisteína (Cys)
• Asparagina (Asn)
• Glutamina (Gln)
• Tirosina (Tyr)
• Ácido aspártico (Asp)
• Ácido glutámico (Glu)

28
METABOLISMO DE LAS PROTEÍNAS
29
Metabolismo de Amino Acidos
30
USOS METABÓLICOS DE LOS AMINOÁCIDOS

• Los aminoácidos absorbidos por la sangre,
  procedentes de los intestinos, se utilizan de
  muchas maneras en el cuerpo.
• Son nuestra principal fuente de nitrógeno, un
  elemento esencial para la vida.
• Las células utilizan también los aminoácidos para
  sintetizar las proteínas de los tejidos que se
  utilizan en la formación de células nuevas o para
  acondicionar las viejas. Se necesitan grandes
  cantidades de proteínas durante los períodos de
  crecimiento rápido o de larga convalecencia
  (quemaduras, hemorragias e infecciones).
• También los aminoácidos se usan en síntesis de
  otros aminoácidos, enzimas, hormonas, anticuerpos
  y compuestos no proteínicos que contienen
  nitrógeno como los ácidos nucleicos y los grupos
  hemo.

31
USOS METABÓLICOS DE LOS AMINOÁCIDOS

• Los aminoácidos no se almacenan en el cuerpo,
  como los carbohidratos (en forma de glucógeno) y
  los lípidos (en forma de grasa). En cambio el
  cuerpo mantiene una reserva de aminoácidos, cuyo
  contenido cambia de manera constante (1-2), ya
  que las proteínas de los tejidos se degradan y
  sintetizan continuamente.

32
BIOSÍNTESIS DE AMINOÁCIDOS

• La Biosíntesis de aminoácidos comprende la
  síntesis proteínica, la degradación y conversión
  de los esqueletos del carbono de los aminoácidos
  a intermediarios anfibólicos, la síntesis de la
  urea, y la formación de una amplia variedad de
  compuestos funcionalmente activos, como la
  serotonina (neuro transmisor sintetizado en el
  tejido nervioso).

33
BIOSÍNTESIS DE AMINOÁCIDOS

• Para propósitos prácticos puede considerarse que
  existen 20 aminoácidos en las proteínas de los
  mamíferos. Si, durante la síntesis proteínica,
  falta uno solo de estos aminoácidos, la síntesis
  cesa.

34
BIOSÍNTESIS DE AMINOÁCIDOS

• Los aminoácidos pueden ser sintetizados por el
  cuerpo, en un proceso llamado transaminación. La
  transaminación implica la transferencia de un
  grupo amino de un carbono a otro. El donador del
  grupo amino es un aminoácido y la molécula
  receptora es un ?-cetoácido (un ácido que
  contiene un grupo funcional cetona en el carbono
  ?, que es el carbono contiguo al grupo carboxilo)

35
BIOSÍNTESIS DE AMINOÁCIDOS

• Los aminoácidos absorbidos por la sangre,
  procedentes de los intestinos, se utilizan de
  muchas maneras en el cuerpo. Son nuestra
  principal fuente de nitrógeno, un elemento
  esencial para la vida. Las células utilizan
  también los aminoácidos para sintetizar las
  proteínas de los tejidos que se utilizan en la
  formación de células nuevas o para acondicionar
  las viejas.

36
BIOSÍNTESIS DE AMINOÁCIDOS

• Se necesitan grandes cantidades de proteínas
  durante los períodos de crecimiento rápido o de
  larga convalecencia (quemaduras, hemorragias e
  infecciones). También los aminoácidos se usan en
  síntesis de otros aminoácidos, enzimas, hormonas,
  anticuerpos y compuestos no proteínicos que
  contienen nitrógeno como los ácidos nucleicos y
  los grupos hemo.

37
BIOSÍNTESIS DE AMINOÁCIDOS

• Los aminoácidos no se almacenan en el cuerpo,
  como los carbohidratos (en forma de glucógeno) y
  los lípidos (en forma de grasa). En cambio el
  cuerpo mantiene una reserva de aminoácidos, cuyo
  contenido cambia de manera constante (1-2), ya
  que las proteínas de los tejidos se degradan y
  sintetizan continuamente.

38
BIOSÍNTESIS DE AMINOÁCIDOS

• SÍNTESIS ESPECÍFICAS
• Los aminoácidos intervienen en la síntesis de
  muchos compuestos metabólicos. Los siguientes son
  solo algunos ejemplos. La tiroxina se utiliza
  para producir las hormonas adrenalina y
  noradrenalina y tiroxina, así como el pigmento de
  la piel llamado melanina. El triptófano se
  utiliza en la síntesis de la sustancia química
  llamada serotonina, que se relaciona con la
  transmisión nerviosa, y para sintetizar las
  coenzimas, NAD y NADP. La serina se convierte
  en etanolamina que se encuentra en los lípidos,
  en la cisteína se utiliza en la síntesis de la
  sales biliares.

39
Síntesis de proteínas

• Las proteínas, por su tamaño, no pueden atravesar
  la membrana plasmática de la célula, por eso es
  que existe en su interior un mecanismo que las
  construye (síntesis) según las necesidades que
  tenga en ese momento la célula.

40
SÍNTESIS DE PROTEINAS

• Etapas de la biosíntesis de proteínas
• a) Transcripción
• b) Traducción
• Iniciación de la síntesis.
• Elongación de la cadena polipeptídica.
• Terminación de la síntesis.

41
Síntesis de proteínas

• A) Transcripción
• Ocurre dentro del núcleo de las células
  eucariotas, aquí la secuencia de nucleótidos que
  denominamos gen (segmento de ADN que determina
  una proteína) se transcribe en una molécula de
  ARN.

42
Síntesis de proteínas

• Para formar la hebra de ARN a partir del ADN se
  debe tener en cuenta que cada nucleótido del ADN
  se ensambla con un determinado nucleótido del
  ARN. La molécula helicoidal de ADN se desenrolla
  y deja accesible la hebra paralela, a partir de
  la cual se inicia la síntesis (armado) del ARN.
  La enzima (polimesara del ARN) que controla la
  reacción detecta una región de la secuencia del
  ADN, llamada promotor, que marca el punto de
  inicio de la síntesis. La enzima se une al ADN en
  el sitio preciso para iniciar la síntesis de ARN
  y selecciona el primer nucleótido, que se
  convertirá en el extremo 5' de la cadena

43
Síntesis de proteínas

• A continuación, se desplaza rápidamente por la
  cadena de ADN, añadiendo los nucleótidos
  correspondientes a la cadena de ARN. Según se
  forma, el ARN se va separando del ADN, comenzando
  por el extremo 5' no obstante, hasta que no se
  llega al extremo 3' no se separa la molécula de
  ARN. Los nucleótidos se añaden uno por uno en
  orden complementario, de esta manera la adenina
  del ADN se combina con el uracilo del ARN (A
  U), en el mismo orden, la timina se ensambla con
  la adenina (T A), y la citosina se combina con
  la guanina y viceversa (C G, G C). Hay por lo
  tanto complementariedad entre el ARN y el ADN de
  donde se copia. Al conservar la información
  impresa en esta parte del genoma (dotación
  genética), el ARN se constituye en portador de
  las instrucciones que determinan la secuencia de
  aminoácidos de una proteína

44
Síntesis de proteínas

• Dichas instrucciones , se descifran leyendo los
  nucleótidos de tres en tres ("tripletes de
  nucleótidos o codon), y cada triplete de
  nucleótido determina uno de los 20 aminoácidos
  existentes- Durante la traducción, a medida que
  se "leen" los codones, se van añadiendo los
  aminoácidos correspondientes a la proteína que se
  está formando.

45

SÍNTESIS DE PROTEINAS

• La síntesis de proteínas o traducción tiene lugar
  en los ribosomas simples del citoplasma o los
  adheridos al retículo endoplasmático. En las
  Eucariotas la trasncripción ocurre en el nucleo
  Los aminoácidos son transportados por el ARN de
  transferencia (ARNt), específico para cada uno
  de ellos, hasta el citoplasma donde se aparea con
  el ARN mensajero (ARNm), donde se aparean el
  codón de éste y el anticodón del ARN de
  transferencia, por complementariedad de bases.
  Así, siguiendo la secuencia dictada originalmente
  por el DNA, las unidades de aminoácidos son
  alineadas una tras otra y, a medida que se forman
  los enlaces peptídicos entre ellas, se unen en
  una cadena polipeptídica.

46
SÍNTESIS DE PROTEINAS

• La molécula de tRNA es el adaptador (anticodon)
  que aparea el aminoácido correcto con cada codón
  de mRNA durante la síntesis de proteínas.
• Las enzimas conocidas como aminoacil-tRNA
  sintetasas catalizan la unión de cada aminoácido
  a su molécula de tRNA específica.

47
Síntesis de proteínas

• El trabajo de los ARNt consiste en tomar del
  citosol a los aminoácidos y conducirlos al
  ribosoma en el orden marcado por los nucleótidos
  del ARNm, que son los moldes del sistema. La
  síntesis de las proteínas comienza con la unión
  entre sí de dos aminoácidos y continúa por el
  agregado de nuevos aminoácidos -de a uno por vez-
  en uno extremos de la cadena.

48
Síntesis de proteínas

• Cada tipo de ARNt lleva antepuesto el nombre del
  aminoácido que transporta lisinil-ARNt para el
  de la lisina, fenilalanil-ARNt para el de la
  fenilalanina, metionil-ARNt para el de la
  metionina, etc. Por su lado el ARNt unido al
  aminoácido compatible con él se designa
  aminoacil-ARNtaá, en el que "aá" corresponde a la
  sigla del aminoácido. Por ejemplo,
  leucinil-ARNtLeu, lisinil-ARNtlys,
  fenilalanil-ARNtPhe, metionil-ARNtMet, etc

49
Síntesis de proteínas

• 2) Traducción
• Es la síntesis de proteína propiamente dicha)
  el ARN pasa del núcleo al citoplasma donde es
  traducida por los ribosomas que arman una proteína

50
SÍNTESIS DE PROTEINAS

• La síntesis de proteínas o traducción del ADN es
  el proceso anabólico mediante el cual se forman
  las proteína partir de los aa. Es el paso
  siguiente a la transcripción del ADN a ARN. Como
  existen veinte aminoácidos diferentes y sólo hay
  cuatro nucleótidos en el ARN (Adenina, Uracilo,
  Citosina y Guanina), es evidente que la relación
  no puede ser un aminoácido por cada nucleótido,
  ni tampoco por cada dos nucleótidos, ya que los
  cuatro tomados de dos en dos, sólo dan dieciséis
  posibilidades. La colinearidad debe establecerse
  como mínimo entre cada aminoácido y tripletes de
  nucleótidos. Los tripletes que codifican
  aminoácidos se denominan codones.

51
Síntesis de proteínas

• Como se ha explicado, la clave de la traducción
  reside en el código genético, compuesto por
  combinaciones de tres nucleótidos consecutivos -o
  tripletes- en el ARNm. Los distintos tripletes se
  relacionan específicamente con tipos de
  aminoácidos usados en la síntesis de las
  proteínas. Cada triplete constituye un codón,
  existen en total 64 codones (cuatro nucleótidos
  se combinan de a tres, así que 43 64), 61 de
  los cuales sirven para cifrar aminoácidos y 3
  para marcar el cese de la traducción. 

52
Síntesis de proteínas

• Dado que existen más codones que tipos de
  aminoácidos, casi todos pueden ser reconocidos
  por más de un codón, por lo que algunos tripletes
  a como "sinónimos". Solamente el triptófano y la
  metionina -dos de los aminoácidos menos
  frecuentes en las proteínas - son codificados,
  cada uno, por un solo codón. Generalmente los
  codones que decodifican a un mismo aminoácido se
  parecen entre sí y es frecuente que difieran sólo
  en el tercer nucleótido. Es importante destacar
  que el número de codones en el ARNm determina la
  longitud de la proteína.

53
Síntesis de proteínas

• Las moléculas intermediarias entre los codones
  del ARNm y los aminoácidos son los ARNt, los
  cuales tienen un dominio que se liga
  específicamente a uno de los 20 aminoácidos (en
  el extremo 3') y otro que lo hace,
  específicamente también, con el codón apropiado.
  El segundo dominio consta de una combinación de
  tres nucleótidos - llamado anticodón - que es
  complementaria de la del codón.

54
Síntesis de proteínas

• La síntesis de proteínas o traducción del ARN es
  el proceso anabólico mediante el cual se forman
  las proteínas a partir de los aminoácidos.
• La Traducción se produce en el citoplasma donde
  se encuentran los ribosomas.
• Los Ribosomas están constituidos por una
  subunidad grande y pequeña que rodea el ARNm. En
  la subunidad menor algunas proteínas forman dos
  áreas una al lado de la otra denominadas sitio
  P (por peptidil) y sitio A (por aminoacil).

55
SÍNTESIS DE PROTEINAS

• Iniciación. La subunidad ribosómica más pequeña
  se une al extremo 5' de una molécula de mRNA. La
  primera molécula de tRNA, que lleva el aminoácido
  modificado fMet, se acopla según la
  complementaridad de las bases con el codón
  iniciador AUG de la molécula de mRNA. La
  subunidad ribosómica más grande se ubica en su
  lugar, el complejo tRNA-fMet ocupa el sitio P
  (peptídico). El sitio A (aminoacil) está vacante.
  El complejo de iniciación está completo ahora

56
(No Transcript)
57
SÍNTESIS DE PROTEINAS

• Elongación de la cadena polipeptidica
• Un segundo tRNA, con su aminoácido unido, se
  coloca en el sitio A y su anticodón se acopla con
  el mRNA.
• Se forma un enlace peptídico entre los dos
  aminoácidos reunidos en el ribosoma. Al mismo
  tiempo, se rompe el enlace entre el primer
  aminoácido y su tRNA. El ribosoma se mueve a lo
  largo de la cadena de mRNA en una dirección 5' a
  3', y el segundo tRNA, con el dipéptido unido, se
  mueve desde el sitio A al sitio P, a medida que
  el primer tRNA se desprende del ribosoma.

58
SÍNTESIS DE PROTEINAS

• El radical carboxilo (-COOH) del aminoácido
  iniciado se une con el radical amino (-NH2) del
  aminoácido siguiente mediante enlace peptídico.
  Esta unión es catalizada por la enzima
  peptidil-transferasa. El centro P queda pues
  ocupado por un ARNt sin aminoácido. El ARNt sin
  aminoácido sale del ribosoma. Se produce la
  translocación ribosomal.

59
SÍNTESIS DE PROTEINAS

• El dipeptil-ARNt queda ahora en el centro P. Todo
  ello es catalizado por los factores de elongación
  (FE) y precisa GTP. Según la terminación del
  tercer codón, aparece el tercer aminoacil-ARNt y
  ocupa el centro A. Luego se forma el tripéptido
  en A y posteriormente el ribosoma realiza su
  segunda translocación. Estos pasos se pueden
  repetir múltiples veces, hasta cientos de veces,
  según el número de aminoácidos que contenga el
  polipéptido. La traslocación del ribosama implica
  el desplazamiento del ribosama a lo largo de ARNm
  en sentido 5'-gt 3'.

60
(No Transcript)
61
SÍNTESIS DE PROTEINAS

• Terminación de la síntesis de la cadena
  polipeptídica
• El final de la síntesis se presenta por los
  llamados tripletes sin sentido, también
  denominados codones stop. Son tres UAA, UAG y
  UGA. No existe ningún ARNt cuyo anticodón sea
  complementario de ellos y, por lo tanto, la
  biosíntesis del polipéptido se interrumpe.
  Indican que la cadena polipeptídica ya ha
  terminado. Este proceso viene regulado por los
  factores de liberación, de naturaleza proteica,
  que se sitúan en el sitio A y hacen que la
  peptidil-transferasa separe, por hidrólisis, la
  cadena polipeptídica del ARNt.

62
(No Transcript)
63
(No Transcript)
64
(No Transcript)
65
Síntesis de proteínas

• Una vez finalizada la síntesis de una proteína,
  el ARN mensajero queda libre y puede ser leído de
  nuevo. De hecho, es muy frecuente que antes de
  que finalice una proteína ya está comenzando
  otra, con lo cual, una misma molécula de ARN
  mensajero, está siendo utilizada por varios
  ribosomas simultáneamente, esta estructura se
  conoce con el nombre de polirribosoma (polisoma).

66
(No Transcript)
67
Síntesis de Proteínas
68
CATABOLISMO DE AMINOÁCIDOS

• Los aminoácidos que exceden las necesidades para
  la síntesis proteínica no pueden ser almacenados,
  ni excretados como tales. Los radicales aminos de
  los aminoácidos excedentes son eliminados son
  eliminados por transaminación o Desaminación
  oxidativa y los esqueletos de carbono son
  convertidos a intermediarios anfibólicos.

69
CATABOLISMO DE AMINOÁCIDOS

• GLUCOGENICOS precursores de carbohidratos.
• CETOGENICOS precursores de lípidos. (Leu, Lys)
• AMINO ACIDOS QUE SON GLUCOGENICOS Y CETOGENICOS
• ( Ile, Thr, Phe, Tyr, Trp)

70
CATABOLISMO DE AMINOÁCIDOS

• Los aminoácidos están clasificados en esenciales
  y no esenciales. Los mamíferos pueden sintetizar
  los no esenciales, los esenciales deben
  adquirirlos de la dieta. El exceso de aminoácidos
  consumidos en la dieta, no puede ser almacenado
  para uso futuro, por el contrario, son
  transformados en intermediarios metabólicos
  comunes como el piruvato, oxaloacetato y
  alfa-cetoglutarato. Consecuentemente, los
  aminoácidos son precursores de glucosa, ácidos
  grasos y cuerpos cetónicos y por tanto son
  combustibles metabólicos

71
CATABOLISMO DE AMINOÁCIDOS

• Un grupo pequeño de aminoácidos comprendidos por
  isoleucina, fenilalanina, treonina, triptófano, y
  tirosina dan lugar a precursores de la glucosa y
  de ácidos grasos y así son caracterizados como
  glucogénicos y cetogénicos. Finalmente, debe ser
  reconocido que los aminoácidos tienen un tercer
  posible destino. Durante etapas de hambruna los
  esqueletos de carbono reducidos se utilizan para
  la producción energética, con el resultado que se
  oxida a CO2 y H2O.

72
(No Transcript)
73
Catabolismo de amino ácidos
74
CATABOLISMO DE AMINOÁCIDOS

• El amoníaco es tóxico para el sistema nervioso
  central. El ácido úrico y sus sales son
  insolubles y precipitan en los tejidos y líquidos
  corporales cuando sus concentraciones exceden de
  varios mg/100 ml. Por lo tanto ninguno de estos
  productos finales de la degradación del nitrógeno
  es bien tolerado por los organismos superiores.
  Por ello han desarrollado la capacidad de
  convertir su excedente de nitrógeno en urea,
  compuesto sumamente soluble y no tóxico.

75
Biosíntesis de Aminoácidos no Esenciales
Glutamato

• El glutamato es sintetizado a partir de su
  a-ceto ácido precursor por una simple
  transaminacion reacción catalizada por el
  glutamato deshidrogenasa.

76
Biosíntesis de Aminoácidos no Esenciales.
Aspartato

• Como el glutamato, el aspartato es sintetizado
  por una simple 1-paso transaminacion reacción
  catalizado por aspartato aminotransferasa, AST.

77
Biosíntesis de Aminoácidos no Esenciales.
Aspartato

• El Aspartato también puede derivarse de
  asparragina a través de la acción de
  asparaginasa. La importancia de aspartato como
  precursor de ornitina para el ciclo de la urea es
  se describe en el metabolismo de nitrógeno.

78
Alanina

• Hay 2 vías principales de producción de alanina
  muscular directamente de la degradación de
  proteínas, y vía transaminación de piruvato por
  la alanina transaminasa, ALT (también designada
  como glutamato piruvato transaminasa sérica,
  SGPT).

79
El ciclo de la glucosa-alanina se utiliza sobre
todo como mecanismo del músculo esquelético para
eliminar el nitrógeno al mismo tiempo que
reabastece su suministro de energía
80
CICLO DE UREA

• Su importancia radica en que es el mecanismo
  más eficaz que dispone el organismo para la
  eliminación del amoníaco.
•  
• La Urea es un compuesto de baja toxicidad. En
  este proceso 2 moléculas de amoníaco y una de CO2
  son convertidas en urea. Es un proceso cíclico
  que consta de varias etapas que al final se
  obtiene arginina que al hidrolizarse libera Urea.

81
CICLO DE UREA

• Ocurre en el hígado
• La síntesis de la Urea se lleva a cabo en el
  hígado y de este órgano alcanza al riñón, donde
  se elimina por la orina
• Cualquier situación que impida eliminar la urea
  por los riñones puede ser fatal (uremia).

82
(No Transcript)
83
(No Transcript)
84
CICLO DE LA UREA

• El amoniaco que se forma en la Desaminación
  oxidativa, es toxico para célula una
  concentración de 5mg/100ml de sangre es toxica
  para los seres humanos. El hígado transforma este
  amoniaco a urea, por medio de una serie de
  reacciones cíclicas llamadas ciclo de la urea o
  ciclo de Krebs para la ornitina. El amoníaco
  entra al ciclo como fosfato de carbamilo, y se
  une al aminoácido ornitina. Al completarse el
  ciclo, se forma una molécula de urea y se genera
  una molécula de ornitina para dar inicio al ciclo
  siguiente.

85
La ecuación de la reacción general es la
siguiente.

• Reacción global de la síntesis de urea
• 2 NH3 CO2 3 ATP ? 3 H2O Urea 2 ADP
  AMP Pi

Cinco reacciones enzimáticas tres ocurren en el
citosol y dos en la mitocondria. Mecanismos de
transporte para citrulina y ornitina.
86
ENZIMAS DEL CICLO DE LA UREA

• CPS I (carbamilfosfato cintasa)
• TRANSCARBAMILASA DE ORNITINA
• SINTASA DE ARGININOSUCCINATO
• LIASA DE ARGININOSUCCINATO
• arginasa

87
CICLO DE LA UREA

• En resumen el amoniaco producido constantemente
  por los tejidos es transformado en glutamato,
  glutamina y urea. En gran medida la toxicidad del
  amoniaco se debe a la formación de glutamato y
  glutamina, lo que produce un déficit de
  a-cetoglutarato del ciclo de Krebs e inhibición
  de la respiración celular.

88
CICLO DE LA UREA

• El transporte de amoniaco desde otros tejidos al
  hígado o riñón se realiza como glutamina, gracias
  a la glutamina sintetasa que transforma el
  glutamato en glutamina, reacción muy importante
  en la detoxificación del cerebro.
• En el hombre entre 80 y 90 del N es eliminado
  como urea, cuya formación es dependiente de ATP,
  el cuál es también activador de la glutamato
  deshidrogenasa.
• En la síntesis de urea (H2N-CO-NH2), el C
  proviene del CO2 y los grupos NH2 son aportados
  por glutamato y aspartato.

89
(No Transcript)
90
SÍNTESIS DE UREA

• La biosíntesis de la urea puede convencionalmente
  dividirse para su estudio en las siguientes
  etapas.
• A) Transaminación
• B) Desaminación Oxidativa
• C) Transporte de amonio
• D) Reacciones del ciclo de la urea

91
Transaminación

• Es este 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, tal como piruvato, oxalacetato o
  más frecuentemente alfa-cetoglutarato.
  Consecuentemente se forma un nuevo aminoácido y
  un nuevo cetoácido.

92
Fig. 2 Transaminación (citosol)
93
La reacción de aminotransferasa ocurre en dos
pasos 1.- el grupo amino de un aminoácido es
transferido a la enzima, produciendo el
correspondiente ?-ceto ácido y la enzima
aminada aminoácido enzima ? ?-ceto ácido
E-NH2
94
2.- el grupo amino es transferido al ?-ceto ácido
aceptor (ej. Alfa-cetoglutarato) formando el
producto aminoácido (ej. Glutamato) y regenerando
la enzima ?-cetoglutarato enzima-NH2 ? enzima
glutamato
95
A) Transaminación

• La transaminación, es catalizada por las enzimas
  llamadas transaminasas o aminotransferasas,
  implica la ínter conversión de un par de
  aminoácidos y un par de cetoácidos. Estos
  generalmente son ?-amino y ?-cetoácidos. Los
  ?-cetoácidos son estados transitorios de los
  aminoácidos

96
Transaminación

• El fosfato piridoxal forma un parte esencial del
  ciclo activo de transaminasas y de muchas otras
  enzimas como aminoácido como sustratos. En todas
  las reacciones de los aminoácidos, dependiente
  del fosfato piridoxal, en fase inicial es la
  formación de una base intermediaria unida a la
  enzima. Este intermediario, estabilizado por la
  acción reciproca por una región catiónica del
  ciclo activo, se puede reestructurar de manera
  que incluya la liberación de un cetoácido con
  formación de fosfato de piridoxamina unido a la
  enzima..

97
Transaminación

• La forma amino unida de la coenzima puede formar
  entonces una base análoga intermediaria con un
  acetoácido. Durante la transaminación la coenzima
  unida sirve como un transportador de grupo amino,
  la transaminación es un proceso libremente
  reversible lo cual le permite a las transaminasas
  funcionar tanto en el catabolismo de los aa como
  en la síntesis

98
Transaminación

• Cada transaminasa es especifica para el par
  especifico del aminoácido y cetoácido como un par
  de sustrato, pero inespecífica para el otro par,
  puesto que la alanina también un sustrato para la
  glutamato transaminasa todo el nitrógeno amino
  proveniente de los aminoácido que pueden
  experimentar la transaminación se pueden
  concentrar en el glutamato, siendo el glutamato
  el único aminoácido de los tejido del mamífero
  que puede experimentar desaminación oxidativa en
  una tasa apreciable. La mayor parte de los
  aminoácidos son sustrato para la transaminación.
  La transaminación forma glutamatos que
  transportan los grupos aminos

99
Transaminación

• La importancia de la transaminación es que forma
  glutamato que es el producto que se utiliza para
  la siguiente etapa. Este proceso se utiliza en
  citoplasma, debiendo el glutamato pasar a
  Desaminación oxidativa en el interior de la
  mitocondria.

100
Figura 3. Desaminación oxidativa
Aminoácido
?-cetoácido
101
Muchos de los aminoácidos son desaminados por
transaminación. En este proceso, se transfiere el
grupo amino a un ?-ceto ácido para dar el ?-ceto
ácido del aminoácido original y un nuevo
aminoácido estas reacciones son catalizadas por
aminotransferasas o transaminasas, El aceptor
principal de grupos amino es el ?-cetoglutarato
que produce glutamato como nuevo aminoácido
102
El grupo amino del glutamato es transferido al
oxaloacetato en una segunda reacción de
transaminación dando aspartato
103
Desaminación oxidativa
La transaminación no resulta en ninguna
desaminación neta. La desaminación ocurre a
través de la desaminación oxidativa del glutamato
por la glutamato deshidrogensa que produce
amonio. La reacción requiere de NAD o NADP y
regenera ?-cetoglutarato para transaminaciones
adicionales
104
Desaminación oxidativa
La primera reacción en la ruptura de los
aminoácidos es casi siempre la remoción de su
grupo ?-amino con el objeto de excretar el exceso
de nitrógeno y degradar el esqueleto de carbono
restante. La urea, es el producto principal de la
excreción de nitrógeno en los mamíferos
terrestres se sintetiza a partir de amonio y
aspartato. Ambas substancias son derivadas
principalmente del glutamato, el producto
principal de las reacciones de desaminación.
105
Desaminación oxidativa

• Proceso, realizado en las mitocondrias, y en el
  que la enzima ácido glutámico-deshidrogenasa
  elimina el grupo amino del ácido glutámico. Se
  forma amoníaco que entra en el ciclo de la urea y
  los esqueletos carbonados vienen a ser productos
  intermedios glucolíticos y del ciclo de Krebs.

106
B) Desaminación oxidativa

• Los aminoácidos que no se utilizan en procesos
  sintéticos pueden catabolizarse o degradarse para
  obtener amoníaco, CO2, agua y energía. Cuando lo
  anterior tiene lugar el grupo amino de los
  aminoácidos es removido, mediante un proceso
  llamado desaminación oxidativa, y entra al ciclo
  de la urea, lo que queda de la molécula llamado
  esqueleto hidrocarbonado del aminoácido, puede
  entrar al ciclo del ácido cítrico para
  suministrar la energía celular necesaria a
  convertirse en grasa corporal. Esto quiere decir
  que es posible engordar comiendo demasiada
  proteína, como lo es comiendo demasiados lípidos
  y carbohidratos.

107
Desaminación oxidativa

• Los ?-acetoácido que se forma en la Desaminación
  oxidativa pueden ser utilizados de varias
  maneras. Se pueden oxidar en el ciclo del ácido
  cítrico para producir energía o convertirse en
  otros aminoácidos mediante las transaminación.
  Estos ?-cetoácidos pueden utilizarse así mismo en
  la síntesis de carbohidratos y grasas.
• La conversión oxidativa de muchos aminoácidos en
  sus correspondientes ?-cetoácidos ocurre en el
  hígado y riñón de los mamíferos. En ella
  participan fundamentalmente las enzimas
  transaminasas y L-glutamato deshidrogenasa.

108
Desaminación oxidativa catalizada por la
aminoácido oxidasas

• Es una desaminación oxidativa que ocurre en
• un solo paso.
• Ocurre en el hígado y el riñón.

109
Desaminación oxidativa

• Desaminación oxidativa catalizada por la
  aminoácido oxidasas
• Las aminoácido oxidasas son flavo-proteínas
  auto-oxidables, es decir, el FAD reducido es
  reoxidado directamente por el nitrógeno
  molécular, formando peróxido de hidrógeno el cuál
  es un producto tóxico que debe ser desdoblado en
  O2 y H2 por la enzima catalasa.
• En las reacciones de la aminoácido oxidasa, el
  aminoácido es deshidrogenado primero por la
  flavo-proteína de la oxidasa, formando un
  ?-aminoácido. Este adiciona agua espontáneamente
  y luego se descompone en el correspondiente
  ?-cetoácido con pérdida de nitrógeno ?-imino como
  ión amonio

110
(No Transcript)
111
Hay dos aminoácido oxidasas no específicas la
L-aminoácido oxidasa y la D-aminoácido oxidasa,
estas enzimas catalizan la oxidación de D y L
aminoácidos respectivamente, utilizando FAD como
coenzima redox (en vez de NAD(P)). El FADH2
resultante es reoxidado por el oxígeno
molecular. Aminoácido FAD H20 ? ?-ceto ácido
NH3 FADH2 FADH2 O2 ? FAD H202
112
Desaminación oxidativa

• Desaminación oxidativa catalizada por L-glutamato
  deshidrogenasa.
• Los grupos amino de la mayor parte de los
  aminoácidos son transferidos en último termino,
  al ?-cetoglutarato por .transaminación formando
  L-glutamato. La liberación de este nitrógeno como
  amoníaco es catalizada por la L-glutamato. La
  liberación de este nitrógeno como amoniaco es
  catalizada por la enzima L-glutamato
  deshidrogenasa, cuya actividad es afectada por
  modificadores alostéricos como el ATP, GTP,
  NADHA, que inhibe a la enzima , y el ADP que la
  activa.

113
Desaminación oxidativa

• Glutamato deshidrogenasa usa NAD o NADP como
  substrato. La reacción es irreversible y funciona
  tanto en el catabolismo de los aminoácidos como
  en su biosíntesis. Por consiguiente, funciona no
  solo catalizando el nitrógeno del glutamato hacia
  urea (catabolismo), sino también catalizando la
  aminación del ? cetoglutarato por el amoniaco
  libre.

114
El glutamato es desaminado oxidativamente en la
mitocondria por la glutamato deshidrogenasa, la
única enzima conocida que al menos en algunos
organismos, puede trabajar con NAD o NADP como
coenzima redox. Se piensa que la oxidación ocurre
con la transferencia de un ion hidruro del
carbono ? del glutamato al NAD(P) formando
?-iminoglutarato el cual es hidrolizado a
?-cetoglutarato y amonio. La enzima es inhibida
por GTP y activada por ADP in vitro lo que
sugiere la regulan también in vivo.
115
Productos de la desaminación de aa

• Aminoácido(s) Producto
• Ile, Leu, Lys Acetil-CoA Tyr, Phe
  Acetoacetato Gln, Pro, Arg Glu y
  alfa-cetoglutarato His Glu y
  alfa-cetoglutarato Thr, Met , Val
  Succinil-CoA Tyr, Phe, Asp
  Fumarato Asp, Asn Oxaloacetato Ser,
  Gly, Cys Piruvato Trp Alanina y
  piruvato

116
Sintesis de amino ácidos

• Está unida al ciclo del ácido tricarboxílico
  (TCA), bien por transaminación o bien por
  fijación de amonio.
• El grupo alfa-amino es central a toda síntesis de
  aminoácidos y deriva del amonio de los grupos
  aminos del L-glutamato.
• De éstos se sintetizan glutamina, prolina y
  arginina.
• El ácido glutámico es la principal fuente de los
  grupos amino para la transaminaciónLa cisteína
  se forma, en el citosol celular, a partir de
  serina y del aminoácido esencial metionina.

117
C) Formación y transporte de amoniaco

• La producción de amoniaco por los riñones está
  marcadamente aumentada en la acidosis metabólica
  y deprimida en la alcalosis. Este amoniaco no
  solo se deriva de la urea, sino también de los
  aminoácidos intracelulares, particularmente de la
  glutamina. La liberación de amoniaco es
  catalizada por la glutaminasa renal.

118
Formación y transporte de amoniaco

• Aunque el amoniaco puede ser excretado como sales
  de amonio, la mayor parte es excretada por urea.
  El principal componente nitrogenado de la orina.
  El amoniaco es producido constantemente en los
  tejidos pero en la sangre solo se encuentran
  concentraciones de 10 a 20 ?gr/100mL puesto que
  es rápidamente eliminado de la circulación por el
  hígado y convertido ya sea en glutamato,
  glutamina, o urea.

119
Formación y transporte de amoniaco

• La formación de glutamina es catalizada por la
  glutaminsintasa. La síntesis de en enlace amídico
  de la glutamina se lleva a acabo de expensa de la
  hidrólisis de un equivalente de ATP en ADP y Pi.

120
Formación y transporte de amoniaco

• La liberación del nitrógeno amídico de la
  glutamina como amoniaco sucede no por reversión
  dela reacción de la glutaminsintasa, sino por
  formación hidrolítica de amoniaco o catalizada
  por la glutaminasa. La reacción de la glutaminasa
  a diferencia de la reacción de la
  glutaminsintasa, no incluye la participación de
  nucleótido de adinina, favorece fuertemente la
  formación del glutamato y no funciona en la
  síntesis del glutamina. La glutaminsintasa y la
  glutaminasa sirven para catalizar interconversión
  del ion amonio libre y la glutamina.

121
Formación y transporte de amoniaco

• Mientras que en encéfalo el mecanismo principal
  para la liberación del amoniaco es la formación
  de glutamina, en el hígado la vía más importante
  es la formación de urea.
• En la figura siguiente se muestra la formación
  hodrólitica del amoniaco catalizada por la enzima
  glutaminasa. La reacción de la glutaminasa
  procede esencialmente de manera irreversible en
  dirección de la formación de glutamato y radical
  NH4.

122
Figura 5. Formación hodrólitica del amoniaco
catalizada por la enzima glutaminasa
123
Figura 6. Reacción de la glutaminsintasa.
124
D) Reacciones del ciclo de la urea

• Las reacciones de los intermediarios el la
  biosíntesis de un mol de urea a partir de un mol
  de amoniaco y otra a partir de CO2 (activados con
  Mg2, y ATP), así como el nitrógeno alfa amino se
  muestran en la figura del ciclo de la urea. El
  proceso global requiere 3 moles de ATP (dos de
  los cuales son convertidos en ADPPi, y una en
  AMPPPi) y la participación sucesiva de 5 enzimas
  que catalizan las reacciones del ciclo

125
Reacciones del ciclo de la urea

• De los 6 aminoácidos que intervienen en la
  síntesis de la urea, uno el N-acetil-glutamato,
  funciona como un activador enzimático y no como
  un intermediario. Los cinco restantes (aspartato,
  arginina, ornitina, citrulina y argininsuccinato)
  funcionan todos como transportadores de átomos
  que en último término se vuelven urea. El
  aspartato y arginina existen en las proteínas,
  mientras que la ornitina, citrulina y
  argininsuccinato, no

126
Reacciones del ciclo de la urea

• El principal papel metabólico de estos tres
  últimos aminoácidos es la síntesis de la urea (en
  mamíferos). Nótese que la formación de urea es,
  un proceso cíclico. La ornitina usada en la
  reacción número dos es regenerada en la reacción
  número cinco. Así, no hay pérdida ni ganancia
  neta de ornitina, citrulina, argininsuccinato, o
  de arginina durante la síntesis de la urea sin
  embargo el amoniaco el CO2, ATP, y el aspartato
  si son consumidas.

127
Reacciones del ciclo de la urea

• La ornitina puede atravesar la membrana
  intercelular donde se forma la citrulina, luego
  sale de mitocondrias a citoplasma (los
  aminoácidos se hallan siempre en citosol), para
  formar ácido arginosuccínico, luego ácido
  fumárico, y finalmente arginina que libera la
  ornitina y una molécula de urea.

128
Ciclo de la urea
129
Reacciones del ciclo de la urea

• Reacción 1 Síntesis de carbamilfosfato
• La condensación de un mol de amoniaco de otro de
  CO2 y de una de fosfato (derivado del ATP) para
  formar carbamilfosfato es catalizada por la
  carbamilfosfato cintasa. Los dos moles de ATP
  hidrolizado durante esta reacción a portan la
  energía necesaria durante la síntesis de dos
  enlaces covalente de carbamilfosfato

130
Reacción 1 Síntesis de carbamilfosfato
131
Reacciones del ciclo de la urea

• Reacción 2 Síntesis de citrulina
• La transferencia de la fracción carbamilo del
  carbamilfosfato a la ornitina, formando citrulina
  PI, es cataliza por la L-ornitina
  transcarbamilasa de las mitocondrias del hígado.
  La reacción es altamente especifica para la
  ornitina y el equilibrio favorece grandemente la
  síntesis de la citrulina.

132
Reacción 2 Síntesis de citrulina
133
Reacciones del ciclo de la urea

• Reacción 3 Síntesis del argininsuccinato
• En la reacción del argininsuccinato cintasa, el
  aspartato y la citrulina se unen por medio del
  grupo amino del aspartato la reacción requiere
  del ATP y el equilibrio favorece fuertemente la
  síntesis del argininsuccinato.

134
Reacción 3 Síntesis del argininsuccinato
135
Reacciones del ciclo de la urea

• Reacción 4 Desdoblamiento del argininsuccinato
  en arginina y fumarato
• El desdoblamiento reversible del argininsuccinato
  en arginina y fumarato es cataliza por la
  argininsuccinasa. La reacción se lleva a cabo por
  un mecanismo de transeliminación. El fumarato
  formado puede ser convertido en oxalacetato
  mediante la reacciones de la fumarasa y de la
  malato deshidrogenasa y luego transaminado éste
  para regenerar el aspartato.

136
Reacción 4 Desdoblamiento del argininsuccinato
en arginina y fumarato
137
Reacciones del ciclo de la urea

• Reacción 5 Desdoblamiento de la arginina en
  ornitina y urea
• Esta reacción completa el ciclo de la urea y
  regenera la ornitina, sustrato de la reacción 2.
  el desdoblamiento hidrolítico del grupo
  guanidínico de la arginina es catalizado por la
  arginasa. La arginasa altamente purificada
  preparada el hígado de mamíferos es activada por
  el Co2 o el Mn2. La ornitina la lisina son
  potentes inhibidores que compiten con la arginina.

138
Reacción 5 Desdoblamiento de la arginina en
ornitina y urea
139
(No Transcript)
140
Conexiones entre los ciclo de Krebbs y de la urea
141
Conexiones entre los ciclo de Krebbs y de la urea

• 1.  El fumarato producido en la reacción de la
  argininosuccinato liasa, ingresa a la
  mitocondria, donde es blanco de la fumarasa y
  malato deshidrogenasa para formar oxalacetato.
• 2.  El aspartato que actúa como dador de N en el
  ciclo de la urea se forma a partir del
  oxalacetato por transaminación desde el
  glutamato.
• 3.  Dado que las reacciones de los dos ciclos
  están interconectados se les ha denominado como
  doble ciclo de Krebs

142

• REGULACIÓN DEL CICLO
• El flujo del N a través del ciclo de la urea
  dependerá de la composición de la dieta. Una
  dieta rica en proteínas aumentará la oxidación de
  los aminoácidos, produciendo urea por el exceso
  de grupos aminos, al igual que en una inanición
  severa

143
Ciclo de la urea
144
DIGESTIÓN DE LAS PROTEÍNAS
145
DIGESTIÓN DE PROTEÍNAS

• La digestión de las proteínas inicia en el
  estómago. El pH ácido de las secreciones
  gástricas activa a la enzima pepsina, la cual
  comienza la desintegración de proteínas en
  pequeños fragmentos llamados polipéptidos. Como
  la pepsina digiere las proteínas en las células
  que las elaboran, debe ser sintetizada en una
  forma inactiva denominada pepsinógeno, el cual se
  convierte en pepsina por la acción del ácido
  clorhídrico antes de ser segregada al estómago.
  La mucosidad estomacal protege a este órgano de
  la acción del ácido y la pepsina.

146
DIGESTIÓN DE PROTEÍNAS

• Pero la mayor parte de la digestión de las
  proteínas se realiza en los intestinos y se debe
  a dos enzimas pancreáticas tripsina y quimo
  tripsina. A semejanza de la pepsina, han de ser
  sintetizadas en forma s inactivas, tripsinógeno y
  quimotripsinógeno, ya que de lo contrario
  digerirían las proteínas de las células que las
  elaboran. La enterocinasa, una enzima
  sintetizada en el intestino, activa la tripsina,
  que a su vez hace lo mismo con la quimo tripsina.

147
DIGESTIÓN DE PROTEÍNAS

• Después ambas prosiguen la desintegración de las
  proteínas y de grandes polipéptidos
  convirtiéndolos así en dipéptidos ( unión de dos
  aminoácidos) y tripéptidos (unión de tres
  aminoácidos). Unos y otros pasan por la digestión
  ulterior realizada por las enzimas de las micro
  vellosidades, y los aminoácidos libres así
  producidos son llevados a la corriente sanguínea.

148
Enfermedades asociadas a deficiencias de
proteínas (a.a)

• HIDROXILASA DE FENILALANINA
• FENILCETUNORIA.
• (Degradación de fenilalanina y tirosina)
• OXIDASA DE HOMOGENTISATO
• ALCAPTONURIA.
• TIROSINASA ALBINISMO

149
Fenilcetonuria (PKU)

• Cambio de fenilalanina a tirosina.
• Enzima hidroxilasa de fenilalanina.
• Es un defecto genético.
• Acumulación de fenilalanina o sus metabolitos
• producen retardación mental severa. La condición
  debe ser identificada inmediatamente luego del
  nacimiento. (Todos los bebes en Estados Unidos se
  les hace la prueba de PKU cuando nacen).
• Tratamiento consiste de una dieta baja en Phe y
  el monitoreo hasta los 10 años.

150
Alcaptonuria

• Cambio de homogentisato a maleilacetoacetato.
• Enzima dioxigenasa de homogentisato.
• Acumulación de homogentisato, grandes cantidades
  son excretadas. El producto es oxidado y torna la
  orina negra.
• Las personas son susceptibles a desarrollar
  alguna forma de artritis. (primera enfermedad
  genética identificada asociada a la deficiencia
  de una enzima).

151
Albinismo

• Fenilalanina se convierte en tirosina.
• La Tirosina es precursor de la síntesis de
  melanina, el pigmento oscuro de la piel y el pelo
  presente en los melanocitos.
• Una deficiencia en la monooxigenasa de tirosina
  (tyrosinase) produce inhibición de la síntesis de
  melanina.

152
Recambio proteico

• Casi todas las proteínas del organismo están en
  una constante dinámica de síntesis (1-2 del
  total de proteínas), a partir de aminoácidos, y
  de degradación a nuevos aminoácidos. Esta
  actividad ocasiona una pérdida diaria neta de
  nitrógeno, en forma de urea, que corresponde a
  unos 35-55 gramos de proteína. Cuando la ingesta
  dietética compensa a las pérdidas se dice que el
  organismo está en equilibrio nitrogenado.
• El balance nitrogenado puede ser positivo o
  negativo. Es positivo cuando la ingesta
  nitrogenada supera a las pérdidas, como sucede en
  crecimiento, embarazo, convalecencia de
  enfermedades. Es negativo si la ingesta de
  nitrógeno es inferior a las pérdidas, tal como
  ocurre en desnutrición, anorexia prolongada,
  postraumatismos, quemaduras, deficiencia de algún
  aminoácido esencial.

153
(No Transcript)
154
Estructura de la célula

• Nucléolo
• Núcleo celular
• Ribosoma
• Vesículas de secreción
• Retículo endoplasmático rugoso
• Aparato de Golgi
• Citoesqueleto
• Retículo endoplasmático liso
• Mitocondria
• Vacuola
• Citosol
• Lisosoma
• Centríolo

155

• GRACIAS POR SU ATENCION

156
Vías de degradación de las proteínas

• Dos son las vías por la que son degradadas las
  proteínas mediante proteasas (catepsinas).
• 1. Vía de la ubiquitina (pequeña proteína
  básica). Fracciona proteínas anormales y
  citosólicas de vida corta. Es ATP dependiente y
  se localiza en el citosol celular.
• 2. Vía lisosómica. Fracciona proteínas de vida
  larga, de membrana, extracelulares y organelas
  tales como mitrocondrias. Es ATP independiente y
  se localiza en los

157
PRECURSORES DE AMINO ACIDOS

• ALFA-CETOGLUTARATO
• OXALOACETATO
• PIRUVATO
• 3-FOSFOGLICERATO
• FOSFOENOLPIRUVATO ERITROSA-4-FOSFATADA
• RIBOSA-5-FOSFATADA

158
(No Transcript)
159
(No Transcript)
160
(No Transcript)