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Metabolismo de ácidos nucleicos

Metabolismo de ácidos nucleicos. BASES NITROGENADAS:. H. H. 7. 4. 6. N. 5. 5. 3. N. H. 1. N. H. 8. H. H. H. N. 9. 2. N. 6. 2. N. 4. H. 1. 3. PIRIMIDINA. PURINA. Metabolismo de bases PÚRICAS y PIRIMÍDICAS.

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Metabolismo de ácidos nucleicos

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  1. Metabolismo de ácidos nucleicos

  2. BASES NITROGENADAS: H H 7 4 6 N 5 5 3 N H 1 N H 8 H H H N 9 2 N 6 2 N 4 H 1 3 PIRIMIDINA PURINA

  3. Metabolismo de bases PÚRICAS y PIRIMÍDICAS • Las purinas y pirimidinas que provienen de la dieta no se incorporan a los acidos nucleicos tisulares, aunque sí los compuestos que se administran por vía parenteral. • El organismo humano tiene gran capacidad de sintetizar purinas y pirimidinas de novo.

  4. Metabolismo de bases PÚRICAS y PIRIMÍDICAS • DIETA • ÁCIDOS NUCLEICOS • NUCLEÓTIDOS • NUCLEÓSIDOS • ABSORCIÓN o DEGRADACIÓN • BASES PÚRICAS/PIRIMÍDICAS

  5. Las bases PÚRICAS se oxidan a ácido úrico que puede absorberse y eliminarse por orina

  6. METABOLISMO DE BASES PÚRICAS Y PIRIMÍDICAS: • La síntesis de bases púricas y pirimídicas puede hacerse de dos maneras: • A.Novo: a partir de precursores de bajo peso molecular; • B. Recuperación: a partir de bases preformadas.

  7. SÍNTESIS DE NOVO DE BASES PÚRICAS • CARACTERÍSTICAS GENERALES: • Se realiza a partir de ribosa 5 P, proveniente de la vía de las pentosas. • Se hace a partir deprecursores de bajo P.M.: glicina; -HCO3; unidades de un carbono transportadas por el tetrahidrofolato (THF); • Es altamente endergónica; • No se forman bases nitrogenadas libres: El primer nucleótido es el IMP, a partir del cual se sintetizan el AMP y el GMP;

  8. SÍNTESIS DE NOVO DE BASES PÚRICAS: • Sobre la molécula de 5 P ribosil - 1 - PPi (PRPP), proveniente de la ribosa 5 P de la vía de las pentosas, primero se sintetiza el anillo imidazólico y luego, el anillo pirimídico. 6 7 1 5 Pirimidina Imidazol 8 2 4 3 9

  9. SÍNTESIS DE NOVO DE BASES PÚRICAS: GLUCOSA ATP ADP HEXO/GLUCOQUINASA Mg++ GLUCOSA 6 P VÍA DE LAS PENTOSAS RIBOSA 5 P ATP AMP PRPP SINTETASA Mg++ 5 FOSFORRIBOSIL 1 PIROFOSFATO (PRPP)

  10. SÍNTESIS DE NOVO DE BASES PÚRICAS:

  11. SÍNTESIS DE NOVO DE BASES PÚRICAS: 5 FOSFORRIBOSILAMINA PRPP GLUTAMINA+H2O GLUTAMATO+PPi PRPP AMIDOTRANSFERASA CH2.O.P O NH2 9 Es inhibida por los nucléotidos purínicos productos finales de la vía Es la enzima regulatoria más importante de la vía…

  12. SÍNTESIS DE NOVO DE BASES PÚRICAS: 5 FOSFORRIBOSILAMINA NH3+ 7 GLICINA, ATP SINTETASA H2C 5 GLICINAMIDA RIBOSIL 5 P Se va formando el anillo imidazólico O =C 4 CH2O.P NH 9 O

  13. SÍNTESIS DE NOVO DE BASES PÚRICAS: GLICINAMIDA RIBOSIL 5 P FORMIL TRANSFERASA NH3+ N5 N10 METENIL THF 7 C=O H2C 5 FORMILGLICINAMIDA RIBOSIL 5 P H O =C 4 CH2O.P NH 9 O

  14. SÍNTESIS DE NOVO DE BASES PÚRICAS: GLUTAMINA, ATP SINTETASA • FORMILGLICINAMIDA RIBOSIL 5 P • FORMILGLICINAMIDÍN-RIBOSIL 5 P NH CH2 CH 5 8 7 O 4 C H 9 NH N R 5 P 3

  15. SÍNTESIS DE NOVO DE BASES PÚRICAS: ATP H2O • FORMILGLICINAMIDÍN-RIBOSIL 5 P AMINOIMIDAZOL RIBOSIL 5 P SINTETASA N 7 CH2 CH 8 5 Cierre del anillo 4 C 9 NH2 N R 5 P 3

  16. SÍNTESIS DE NOVO DE BASES PÚRICAS: CO2 CARBOXILASA • AMINOIMIDAZOL RIBOSIL 5 P • AMINOIMIDAZOL CARBOXILATO R 5 P 6 CO.O- N 7 CH2 CH 5 8 4 C 9 NH2 N R 5 P 3

  17. SÍNTESIS DE NOVO DE BASES PÚRICAS: ASPARTATO SINTETASA • AMINOIMIDAZOL CARBOXILATO RIBOSIL 5 P • AMINOIMIDAZOL-SUCCINIL CARBOXAMIDA R 5 P CO 6 N CO.O- 7 CH2 CH H C NH 5 8 1 CH2 CO.O- 4 C 9 NH2 N R 5 P 3

  18. SÍNTESIS DE NOVO DE BASES PÚRICAS: H2O • AMINOIMIDAZOL-SUCCINIL-CARBOXAMIDAR 5 P AMINOIMIDAZOL CARBOXAMIDA R 5 P ADENILSUCCINASA CO.O- CO 6 N 7 HC CH2 CH + NH2 5 8 1 CH CO.O- 4 C 9 Fumarato NH2 N R 5 P 3

  19. SÍNTESIS DE NOVO DE BASES PÚRICAS: • AMINOIMIDAZOL CARBOXAMIDAR 5 P • FORMÍN-IMIDAZOL CARBOXAMIDA R 5 P FORMIL-THF FORMILTRANSFERASA CO 6 N 7 CH2 CH NH2 5 8 1 H 2 C=O 4 C 9 NH2 N R 5 P 3

  20. SÍNTESIS DE NOVO DE BASES PÚRICAS: H2O • FORMÍN-IMIDAZOL CARBOXAMIDAR 5 P • INOSÍN MONOFOSFATO (IMP) CICLO HIDROLASA CO N 5 6 7 CH CH 1 NH 8 Cierre definitivo del anillo 2 C C 9 4 N N 3 R 5 P

  21. SÍNTESIS DE NOVO DE BASES PÚRICAS: IMP DESHIDROGENASA XMP IMP NAD+ NADH2 GLUTAMINA ASPARTATO ADENILSUCCINATO SINTETASA GLUTAMATO H2O GMP ADENILSUCCINATO FUMARATO ADENILSUCCINASA GDP AMP ADP GTP ATP

  22. SÍNTESIS DE NOVO DE BASES PÚRICAS: O NH2 N N HN N N N H2N N N R 5 P R 5 P GMP AMP

  23. FUENTES DE ÁTOMOS DEL ANILLO PURÍNICO: CO2 del Ciclo de Krebs GLICINA 6 N ASPARTATO 7 N C 1 5 C 8 N5 N10 METENIL THF 2 N10 FORMIL THF C C 9 3 4 N N GLUTAMINA

  24. REGULACIÓN DE LA SÍNTESIS DE NOVO DE PURINAS: • RIBOSA 5 P + ATP PRPP 5-FOSFORRIBOSILAMINA IMP GMP AMP GDP ADP ATP GTP

  25. SÍNTESIS DE RECUPERACIÓN 1. FORMACIÓN DE NUCLEÓTIDOS 2. FORMACIÓN DE NUCLEÓSIDOS AMP; GMP; IMP ADENOSINA; GUANOSINA;INOSINA SÍNTESIS DE RECUPERACIÓN DE BASES PÚRICAS: Se hace a partir de bases preformadas

  26. SÍNTESIS DE RECUPERACIÓN DE BASES PÚRICAS: • 1. FORMACIÓN DE NUCLEÓTIDOS: • ADENINA + PRPP---------- AMP + PPi • Adenina Fosforribosil Transferasa • HIPOXANTINA + PRPP --------IMP + PPi • GUANINA + PRPP --------- GMP + PPi • Ambas reacciones son catalizadas por la • HIPOXANTINA-GUANINA FOSFORRIBOSIL TRANSFERASA

  27. SÍNTESIS DE RECUPERACIÓN DE BASES PÚRICAS: • 2. FORMACIÓN DE NUCLEÓSIDOS: • ADENINA + RIBOSA 1 P ADENOSINA + Pi • GUANINA + RIBOSA 1 P GUANOSINA + Pi • HIPOXANTINA + RIBOSA 1 P INOSINA + Pi • Las tres reacciones son catalizadas por la enzima PURINA NUCLEÓSIDO FOSFORILASA..

  28. SÍNTESIS DE NOVO DE BASES PIRIMÍDICAS: • La síntesis de novo de bases pirimídicas comienza en citoplasma por la carbamoil P sintetasa 2 (CPS 2), enzima análoga a la 1 (CPS 1) pero con algunas diferencias a saber:

  29. BIOSÍNTESIS DE PIRIMIDINAS

  30. GLUTAMINA + CO2 + 2 ATP Acciones regulatorias en la biosíntesis de Pirimidinas PRPP + - CARBAMIL - FOSFATO + ASPARTATO ATP + + - - CARBAMIL - ASPARTATO RIBOSA-5-P OROTATO PRPP UMP ATP UDP ATP dUDP UTP CTP TMP

  31. Catabolismo de Pirimidinas • SON DEGRADADAS EN PRODUCTOS MUY SOLUBLES Y DE FÁCIL ELIMINACIÓN O UTILIZACIÓN POR LAS CÉLULAS. • LA CITOSINA SE DESAMINA Y SE CONVIERTE EN URACILO. • RECIBE 2 HIDRÓGENOS DEL NADPH Y SE CONVIERTE EN DIHIDROURACILO. • LUEGO SUFRE HIDRÓLISIS, APERTURA Y RUPTURA DEL ANILLO. • COMO PRODUCTO FINAL: β-ALANINA, CO2 y NH3 • LA TIMINA ES HIDROGENADA A DIHIDROTIMINA CON LA PARTICIPACIÓN NADPH. • LUEGO SE ABRE Y SE PRODUCEN β-AMINOISOBUTÍRICO, CO2 y NH3. • EL β-AMINOISOBUTÍRICO PUEDE CONVERTIRSE EN SUCCINIL-CoA QUE PUEDE INGRESAR AL CICLO DEL ÁCIDO CÍTRICO.

  32. Biosíntesis de nucleótidos di y trifosfato GMP + ATP Nucleósido monofosfato GTP + ADP quinasa , Mg2+ GDP + ATP Nucleósido difosfato GTP + ADP quinasa , Mg2+ Nucleósidos de alta energía que participan en La síntesis de ácidos nucleicos

  33. Biosíntesis de desoxirribonucleotidos Se obtiene por reducción de la RIBOSA del nucleótido. Se utilizan: • Como sustrato: ADP – GTP • Enzima ribonucleósido difosfato reductasa, enzima que requiere NADPH y una proteína de bajo peso molecular, llamada tiorredoxina.

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