METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOS SINTESIS

1. METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSSINTESIS

2. METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSSINTESIS DE LOS AMINOACIDOS • Aminoácidos funciones: • Síntesis de proteínas. • Fuente principal de los átomos de nitrógeno que se requieren en diversas rutas de reacción de síntesis. • Esqueletos carbonados (las partes no nitrogenadas). • Son una fuente de energía • Precursores de varias rutas de reacción.

3. METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSSINTESIS DE LOS AMINOACIDOS • Reserva de aminoácidos : las moléculas de aminoácidos de disposición inmediata para su uso en los procesos metabólicos proceden de: • Degradación de las proteínas del alimento. • Degradación de las proteínas de los tejidos. • Dependiendo de las necesidades metabólicas se sintetizan determinados aminoácidos o se ínter convierten y luego se transportan a los tejidos en los que se utilizan.

4. METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSSINTESIS DE LOS AMINOACIDOS • Equilibrio nitrogenado; cuando la ingestión de nitrógeno (principalmente aminoácidos) es igual a la perdida de nitrógeno (adultos sanos). • Balance positivo de nitrógeno; la ingestión de nitrógeno es mayor que las perdidas.- se retiene el exceso de nitrógeno debido a la cantidad de proteínas tisulares que se sintetizan supera a la cantidad que se degrada (niños que crecen, mujeres embarazadas, pacientes que se recuperan). • Balance negativo de nitrógeno; no se puede sustituir las perdidas de nitrógeno con las Fuentes alimenticias.- ejemplo: (el kwashiorkor) forma de desnutrición que produce una ingestión insuficiente y prolongada de proteínas.

5. METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSTRANSPORTE AL INTERIOR DE LA CELULA • Intervención de proteínas transportadoras de membrana (mamíferos). • Especificidad para los aminoácidos que transportan. • Proceso de transporte ligado al movimiento de Na+ a través de la membrana plasmática (gradiente que crea el transporte activo de Na+ puede mover moléculas a través de la membrana). • Sistemas de transporte independiente de Na+ son responsables del transporte de aminoácidos a través de la porción de la membrana plasmática de los enterocitos en contacto con los vasos sanguíneos. • El ciclo de alfa - glutámilo ayuda a transportar algunos aminoácidos al interior de tejidos específicos (cerebro, intestino y riñón).

6. METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSSINTESIS DE LOS AMINOACIDOS • Aminoácidos dentro de la célula, sus grupos amino pueden utilizarse para las reacciones de síntesis. mediante dos reacciones: • Reacciones de transaminacion Los grupos amino se transfieren desde un alfa-aminoácido a un alfa-cetoacido. • Aminacion reductora ;el NH4+ o el nitrógeno amida de la glutamina a la asparagina se utilizan para suministrar el grupo amino o el nitrógeno amida de determinado aminoácido.

7. METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSSINTESIS DE LOS AMINOACIDOS TRANSAMINACION • Aminotransferasas.- enzimas localizadas en el citoplasma o en las mitocondrias (eucariotas). • Especificidad (tipos) ; • La del alfa – aminoacido, que dona el grupo alfa - amino. • La del alfa – cetoacido, que acepta el grupo alfa – amino. • Varían de acuerdo con el tipo de aminoácidos que unen. • La mayoría utilizan glutamato como donador del grupo amino.

8. METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSSINTESIS DE AMINOACIDOSTRANSAMINACION • Alfa – cetoglutarato / glutamato.- papel estrategico (intermediario del ciclo importante en el metabolismo de del acido citrico aminoacidos y en el metabolismo general • Oxalacetato / aspartato.- participa en la etiminación del nitrógeno en el ciclo de la urea. • Piruvato / alanina.- ciclo de la alanina Alfa – cetoglutarato y oxaloacetato( intermediario del ciclo del acido citrico) las reacciones de transaminacion mecanismo importante para satisfacer los requerimientos energeticos de las celulas.

9. METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOS SINTESIS DE LOS AMINOACIDOSTRANSAMINACION • Requieren la coenzima piridoxal –5´ – fosfato (PLP)que procede de la piridoxina (vitamina B6). • PLP.- forma activa de la vitamina B6 • Participa en otras reacciones; • Racemificaciones (reacciones en las que se forman mezclas de aminoácidos L – y – D). • Descarboxilaciones. • Modificaciones de la cadena lateral.

10. METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOS SINTESIS DE LOS AMINOACIDOSTRANSAMINACION • Formación de una base de Schiff entre el PLP y el grupo alfa – amino de un alfa – aminoacido. • El PLP se une al lugar activo de la enzima mediante infracciones no covalentes y una base de Schiff (aldimina) formada por la condensación del grupo aldehído del PLP y el grupo amino de un residuo aminoácido. • Los aminoácidos sustrato se unen al PLP por el grupo alfa – amino en una reaccion de intercambio de imina.

11. METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSSINTESIS DE LOS AMINOACIDOSTRANSAMINACION • Cuando se elimina el átomo de hidrogeno alfa por una base general en el lugar activo de la enzima se forma carbanion y luego se estabiliza por resonancia mediante la ínterconversión a un intermediario quinoide.

12. METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSSINTESIS DE LOS AMINOACIDOSTRANSAMINACION • Luego uno de los tres enlaces del átomo de carbono alfa se rompe selectivamente en los lugares activos de cada tipo de enzimas dependiente de PLP. • Rotura del enlace 2 (transaminacion) desprotonacion inicial del carbono alfa del donador del grupo amino. • Rotura del enlace 3 (raceminacion o eliminación). • Rotura del enlace 1 (no se produce la desprotoracion inicial y tiene lugar a una descarboxilacion).

13. METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSTRANSAMINACION 4. Con la cesión de un protón por un ácido general y una hidrólisis posterior se libera desde la enzima el alfa – cetoacido recien formado. • Esta alfa – cetoacido se convierte en un producto alfaaminoacido al invertirse el proceso de reaccion.

14. METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOS TRANSAMINACION • Reacción de transaminacion; reacción bimolecular ping pong el primer sustrato debe dejar el lugar activo antes que entre el segundo. • Son reversibles. • Es posible sintetizar todos los aminoácidos. • No existe síntesis neta de un aminoácido si el organismo no sintetiza su alfa cetoacido precursor de forma independiente. • No existe en las células animales las rutas de reacción para sintetizar; fenil piruvato, el alfa – ceto – Beta – hidroxibutirato y el imidazol piruvato deben proporcionarse en la alimentacion; fenil alanina, treonina y la histidina. • Rutas de Novo.- son las rutas de reacción que sintetizan los aminoácidos a partir de intermediarios metabólicos; no solo por transaminacion.

15. METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOS SINTESIS DE LOS AMINOACIDOSINCORPORACION DIRECTA DE LOS IONES AMONIO A LAS MOLECULAS ORGANICAS • Incorporación de los iones amonio en los aminoácidos medios: • Aminacion reductora de alfa – cetoacidos • Formación de los amidas del ácido aspartico y del ácido glutámico con la consiguiente transferencia del nitrógeno amida para formar otros aminoácidos.

16. METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOS SINTESIS DE LOS AMINOACIDOSAMINACION REDUCTORA • Aminacion directa del alfa – cetoglutarato; Catalizado por la enzima; glutamato deshidrogenasa (mitocondrias y citoplasma eucaritas y bacterias). • Glutamato deshidrogenasa en los eucariotas permite la producción de NH4+ como preparación de eliminación de nitrógeno. • En el exceso de amoniaco la reacción se lleva a la síntesis de glutamato.

17. METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSSINTESIS DE AMINOACIDOSFORMACION DE AMIDAS • Los iones amonio se incorporan en metabolitos celulares mediante la formación de glutamina (amida del glutamato). • Cerebro; glutamina sintasa. • Vegetales; glutamina sintasa y la glutamato sintasa.

18. METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSSINTESIS DE LOS AMINOACIDOS • Cada miembro de los aminoácidos se sintetiza mediante una ruta única. • Característica común; el esqueleto carbonado de cada aminoácido procede de intermediarios metabólicos de fácil disposición. • Intermediarios metabólicos de aminoácidos no esenciales: • Glicerato – 3 – fosfato. • Piruvato. • Alfa – cetoglutarato. • Oxalacetato. • La tinosina se sintetiza a partir de la fenilalanina (aminoácido esencial).

19. METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSSINTESIS DE LOS AMINOACIDOSFAMILIAS • De acuerdo a la semejanza de las rutas de síntesis. • Familia del glutamato. • Familia de la serina. • Familia del aspartato. • Familia del piruvato. • Familia de los aromáticos • Familia de la histidina

20. METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSSINTESIS DE LOS AMINOACIDOSFAMILIA DEL GLUTAMATO Comprende: • Glutamato. • Glutamina. • Prolina. • Arginina.

21. METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSSINTESIS DE LOS AMINOACIDOSFAMILIA DEL GLUTAMATO Glutamato • Alfa cetoglutarato puede convertirse en glutamato mediante: • Reacciones de aminacion reductora. • Transaminacion. • La transaminacion; función esencial en la síntesis de la manera de moléculas de glutamato.

22. METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSFAMILIA DEL GLUTAMATO • Glutamato: • Componente de proteínas • Precursor de aminoácidos • Neurotransmisor excitador • Precursor del GABA ( ácido alfa amino butirico) por descarboxilacion

23. METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSSINTESIS DE AMINOACIDOSFAMILIA DEL GLUTANATO • Conversión del glutamato en glutamina. • Cataliza la enzima glutamina sintasa. • Tejidos; hígado, cerebro, riñón, músculo e intestino. • Aminoácidos ramificados: fuente importante de los grupos amino en la síntesis de glutamina. • Glutamina funciones: • Síntesis proteica • Donador del grupo amino en reacciones de biosíntesis; • Síntesis de purinas. • Síntesis de pirimidinas. • Amino azucares. • Almacenamiento y transporte de NH4+ • Riñón e intestino; fuente de energía.

24. METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSSINTESIS DE AMINOACIDOSFAMILIA DEL GLUTAMATO La prolina es un derivado cíclico del glutamato (3 pasos). • Gamma – glutamil fosfato se reduce a glutamato – gamma – semialdehido por fosforilacion del glutamato.- cataliza la gamma – glutamil quinasa. • Ciclacion del glutamato-gamma-semialdehido para formar pirrolina-5-carboxilato ( ciclacion espontánea ) • La pirrolina-5-carboxilato se reduce a prolina por la pirrolina-5-carboxilato reductasa la prolina puede sintetizarse de la ornitina un intermediario del ciclo de la urea

25. METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSSINTESIS DE AMINOACIDOSFAMILIA DEL GLUTAMATO • Arginina; su precursor es el glutamato • Su síntesis comienza con la acetilacion del grupo alfa-amino del glutamato • El N-acetil-glutamato se convierte en ornitina • La ornitina se convierte en arginina (ciclo de la urea)

26. METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSSINTESIS DE AMINOACIDOSFAMILIA DE LA SERINA • Comprende: • Serina • Glicina • Cisteina • Obtienen su esqueleto carbonado a partir del intermediario glicolitico; glicerato – 3-fosfato

27. METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSSINTESIS DE LOS AMINOACIDOSFAMILIA DE LA SERINA • La serina: • Síntesis directa desde el glicerato-3-fosfato • Reacciones de deshidrogenacion, transaminacion e hidrólisis • Precursora de la ; • Etanolamina • esfingosina

28. METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSSINTESIS DE LOS AMINOACIDOSFAMILIA DE LA SERINA • Conversión de serina en glicina ( fuente principal) • Reacción única catalizada por la serina hidroximetiltransferasa ( requiere de piridoxal fosfato) • Otra fuente de glicina ; colina • Glicina; neurotransmisor inhibidor del sistema nervioso central • Serina y glicina; rutas de biosíntesis de un carbono

29. METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSSINTESIS DE AMINOACIDOSFAMILIA DE LA SERINA • Cisteina ; su esqueleto carbonado proviene de la serina • Enzimas involucradas en la conversión de serina a cisteina; • Cistationina-sintasa • Gamma-cistationasa • Requiere piridoxal-fosfato • Metabolismo del azufre

30. METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSSINTESIS DE AMINOACIDOSFAMILIA DEL ASPARTATO • Comprende; • Aspartato • Asparagina • Lisina • Metionina • Treonina

31. METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSSINTESIS DE AMINOACIDOSFAMILIA DEL ASPARTATO • Aspartato ; se forma a partir del oxaloacetato en una reacción de transaminacion • La aspartato transaminasa ( AST ) conocida como glutámico oxalacetico transaminasa :GOT, es la transaminasa mas activa • Funciones: • Fuente de nitrógeno (formación de urea) • Intermediario del ciclo del ácido fumarato • Precursor de nucleótido

32. METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSSINTESIS DE LOS AMINOACIDOSFAMILIA DEL ASPARTATO • Síntesis de los otros miembros de la familia del aspartato • La inicia la aspartatoquinasa (aspartoquinasa), requiere de ATP y fosfórila el grupo carboxilo de la cadena lateral • El aspartato-beta-simialdehido producto de la reducción del Beta-aspartilfosfato; representa un punto de ramificación importante en la síntesis de aminoácidos en vegetales y animales • El aspartato-beta-semialdehido es el precursor de la lisina ( ácido dihidropicolinico) metionina y treonina (hemoserina)

33. METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSSINTESIS DE AMINOACIDOSFAMILIA DEL PIRUVATO • Comprende ; • Alanina • Valina • Leucina • isoleucina

34. METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSSINTESIS DE AMINOACIDOSFAMILIA DEL PIRUVATO • La alanina se sintetiza a partir del piruvato en un único paso • Enzima que cataliza la reacción alanina aminotransferasa (citoplásmica y mitocondrial) • El ciclo de la alanina contribuye al mantenimiento de la glucosa sanguínea

35. METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSSINTESIS DE AMINOACIDOSFAMILIA DEL PIRUVATO • Síntesis de valina y leucina • Comienza con la condensación de piruvato con hidroxietil-TPP ( un producto de descarboxilacion de un intermediario piruvato-pirofosfato de tiamina) catalizado por la ácido acetohidroxi-sintasa • El producto de la reacción ; alfa cetoisovalerato es el precursor de : • L-leucina • L-valina

36. METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSSINTESIS DE AMINOACIDOSFAMILIA DEL PIRUVATO • Síntesis de isoleucina ; • Participa ; el hidroxietil-TPP que se condensa con el alfa-cetobutirato ( procedente de la L-treonina) • Se forma ; alfa-ceto-alfa-hidroxibutirato que es el precursor de la isoleucina

37. METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSSINTESIS DE AMINOACIDOSFAMILIA AROMATICA • Comprende ; • Fenilalanina • Tirosina • triptofano

38. METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSSINTESIS DE AMINOACIDOSFAMILIA AROMATICA • El anillo bencénico de los aminoácidos aromáticos se forma por la ruta del SIKIMATO • Los carbonos del anillo bencénico proceden de la eritrosa-4-fosfato y el fosfoenilpiruvato (PRPP)(cadena lateral) • La condensación de estas moléculas da el 2-ceto-3-desoxi-arabinoheptulosonato-7-fosfato molécula que se convierte en corismato

39. METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSSINTESIS DE AMINOACIDOSFAMILIA AROMATICA • El corismato ( intermediario de la ruta del SIKIMATO) • Punto de ramificación en la síntesis de varios compuestos aromáticos ; • Prefenato ; precursor de • Fenilalanina • Tirosina • Antranilato; precursor de; • Triptofano • Ácido-4-hidroxibenzoico; precursor de • Ubiquinonas • Síntesis de plastoquinona • tocoferoles

40. METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSFAMILIA AROMATICA • Triptofano ;es el precursor de la serotonina • Varias células dentro del sistema nervioso central • Tubo digestivo • Plaquetas sanguíneas • mastocitos

41. METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSFAMILIA AROMATICA • Tirosina :las catecolaminas (derivados) • Dopamina • Noradrenalina • adrenalina

42. METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSSINTESIS DE AMINOACIDOSFAMILIA DE LA HISTIDINA • Histidina se forma a partir de tres moléculas; • Fosforribosilpirofosfato (PRPP) cinco carbonos • ATP ( anillo de adenina; un nitrógeno y un carbono) • Glutamina (un nitrógeno) • La síntesis comienza con la condensación del PRPP con el ATP para formar fosforribosil- AMP • Transferencia del grupo amino de la glutamina al fosforribosil-AMP, para formar: • Imidazol-glicerol-fosfato ( precursor de histidina) • 5´-fosforribosil-4-carboxamida-5-aminoimidazol ( síntesis de purinas)

43. METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSFAMILIA DE LA HISTIDINA • Histidina : precursor de la histamina • Mediador de reacciones alérgicas • Estimulador de la producción de ácido gástrico • Neurotransmisor encefálico