Transcription of Metabolismo de aminoácidos - FCien
1 Metabolismodeamino cidosEl nitr geno, presente en la biosfera como nitrato (NO3-) o dinitr geno (N2), debe ser reducido a amonio (NH4+) para su incorporaci n a prote nas. El hombre adquiere el nitr geno mayoritariamente de las prote nas de la dieta. La digesti n de las prote nas comienza en el est mago, donde el pepsin geno se convierte en llegada del bolo alimenticio al intestino dispara la liberaci n de las hormonas colecistoquinina y secretina, las cuales promueven la secreci n de las proenzimas pancre ticas. La enteropeptidasa activa el tripsin geno y la tripsina activa el resto de las p ptidos y los amino cidos son transportados a trav s de los enterecitos a la circulaci n portal, por transporte activo, difusi n o difusi n nitr geno no tiene fuentes de almacenamiento especiales en el organismo. En los adultos sanos la degradaci n y la s ntesis de prote nas son equivalentes y se mantiene el balance nitrogenado, donde el nitr geno que ingresa y el que se excreta son similares.
2 Ni os en crecimiento, adultos en recuperaci n de enfermedades o embarazadas tienen balance de nitr geno positivoporque hay s ntesis neta de prote na. Cuando se excreta m s nitr geno del que se incorpora, estamos en balance de nitr geno negativo. Esto ocurre cuando hay defecto de alg n amino cido esencial o en el ayuno. Las enzimas glutamato deshidrogenasa, glutamina sintetasay las aminotransferasastienen un rol muy importante en el Metabolismo de amino cidos. Los grupos amino se transfieren de un amino cido a un alfa-ceto cido con las enzimas transaminasaso aminotransferasas. Generalmente participa el par glutamato- -cetoglutarato. Las transaminasas existen para todos los amino cidos excepto treonina y piridoxal fosfatocomo grupo prost pirodoxal fosfato deriva de la vitamina aumento en el suero de determinadas aminotransferasases utilizado como marcador cl nico de da o tisular. SGOT: glutamato-oxaloacetato aminoatransferasa o aspartato aminotransferasaSGPT: glutamato-piruvato aminotransferasa o alanina transaminasaPor ejemplo, luego de un ataque card aco aumenta en primer lugar la creatina quinasa, luego aumenta SGOT, y m s tarde el -cetoglutarato participa en muchas transaminaciones, el glutamato es un intermediario prominente en la eliminaci n de amonio as como en v as anab licas.
3 El glutamato est en un nudo entre el amonio libre y los grupos amino de los amino cidos. El glutamato formado puede ser desaminado en el h gado por la glutamato deshidrogenasa o convertido a glutamina por la glutamina deshidrogenasautiliza NADPH, incorpora amonio al glutamato para sintetizar este amino cido y otros por transaminaci n, activada por ATP y GTPutiliza NAD+, reacci n anapler tica, provee de un intermediario oxidable y NADH, activada por ADP y GDP Glutamina sintasaglutamato + NH4++ ATP glutamina + ADP + Pi+ H+ Produce glutamina, uno de los 20 amino cidos de las prote nas. La glutamina sirve como dador de nitr geno en varias v as biosint ticas (purinas, citosina). La glutamina es muy abundante en la circulaci n, pues sirve como una forma de transporte inocua del amon aco, que es t xico, hacia el h gado y el ri n. El h gado y el r n tienen glutaminasa, enzima mitocondrial que libera el amonio. glutamina + H2O glutamato + NH3En el h gado hay glutamina sintetasay tambi n glutaminasa, pero en sectores celulares diferentes.
4 As , el h gado no es productor ni consumidor neto de glutamina. La regi n periportal, en contacto con la sangre que viene del m sculo esquel tico, tiene las enzimas del ciclo de la urea y la glutaminasa. La regi n perivenosa tiene glutamina sintetasa y tiene sangre que va al ri n. As , esta distribuci n diferencial de las enzimas permite al h gado puede controlar la incorporaci n del amon aco a la urea o a la glutamina. Cuando ocurre acidosis y baja el pH del medio interno, el organismo va a derivar m s glutamina del h gado al ri n. Esto evita que el h gado sintetice urea, lo cual conserva el ri n, la glutaminasa libera una mol cula de amon aco, y a continuaci n la glutamato deshidrogenasa libera otra. El amon aco se protona generando amonio, el cual se excreta. Esto sirve para excretar protones y regular el pH. En E. colies regulada mediante los siguientes mecanismos: Alosterismo Modificaci n covalente Regulaci n de la expresi n g nica y la s ntesis proteica (control de la cantidad de enzima)La glutamina sintetasa en una enzima regulada.
5 Nueve inhibidores feedback : Gly, Ala, Ser, His, Trp, CTP, AMP, carbamoil-P y glucosamina-6-P Gly, Ala, Ser son indicadores del Metabolismo de amino cidos en las c lulas Los otros seis son producto final de v as metab n alost rica de la glutamina sintetasa Cada subunidad es adenililada en la tirosina 397 La adenililaci n inactiva la enzima La adenilil transferasa cataliza la adenililaci n y la desadenililaci n Una prote na reguladora (PII) controla ambas actividades La actividad de PII se controla por uridililaci n. La uridililaci n se inhibe por glutamina y se estimula por -cetoglutarato y ATP. En suma, la actividad se estimula cuando la glutamina desciende y cuando predominan -cetoglutarato y ATP (sustratos). Modificaci n covalente de la glutamina sintetasaRegulaci n covalente de la glutamina sintetasaAdenililaci n de la tirosinaCiclo de la urea 80% del nitr geno que se excreta, lo hace en forma de urea Parte de las enzimas est n en la matriz mitocondrial y parte en el citosol La arginina, con la arginasa, genera urea y ornitina en el citosol.
6 Luego, las siguientes enzimas regeneran la argininaCiclo de la ureaDestino de los esqueletos carbonadosTodos los tejidos tienen cierta capacidad para s ntesis y remodelaci n de amino cidos. El h gadoes el sitio principal de Metabolismo de los amino cidos. En tiempos de buena suplementaci n dietaria, el nitr geno es eliminado v a transaminaci n, desaminaci n y s ntesis de urea. Los esqueletos carbonados pueden conservarse como carbohidratos o como cidos grasos. Los amino cidos pueden ser glucog nicos, cetog nicos o ambos. Los glucog nicos son los que generan piruvato o intermediarios del ciclo de Krebs como -cetoglutarato o oxaloacetato. Los cetog nicos (Lys y Leu) generan s lo acetil-CoA o per odos de ayuno, los esqueletos carbonados se utilizan como fuente de energ a, rindiendo CO2yH2 OBios ntesis de los amino cidos no esencialesEl glutamatose sintetiza a partir de su precursor alfa-ceto cido con la enzima glutamato aspartatose sintetiza por transaminaci n del + glutamato aspartato + alfa-cetoglutaratoTambi n se sintetiza de la asparagina por acci n de la asparaginasaLa asparagina sintetasay la glutamina sintetasacatalizan la producci n de asparaginay glutaminaa partir de los respectivos amino cidosglutamato + piruvato -cetoglutarato + alaninaLa alaninase sintetiza por transaminaci n con la enzima alanina transaminasaLa concentraci n de alanina en la circulaci n es alta, m s baja solo que la de glutamina.
7 CICLO DE LA GLUCOSA ALANINALa alanina transaminasaparticipa en el transporte de esqueletos carbonados y nitr geno del m sculo al h + cetoglutarato piruvato + glutamatoM sculo esquel tico: el piruvato de la gluc lisis se transforma en alanina a expensas de gado: se regenera el piruvato para la gluconeog nesis y el amonio del glutamato puede ir al ciclo de la prolinase sintetiza a partir de glutamatopor la reversa de las reacciones de su catabolismoLa prolina tambi n se sintetiza a partir de arginina de la , la arginina se transforma en ornitina v a enzima puede operar en direcci n opuesta para sintetizar ornitina y arginina a partir de serinase sintetiza a partir de oxida la funci n alcoh lica para formar un alfa-ceto cido que se transamina y desfosforilaLa glicinase sintetiza a partir de serina. La enzima utiliza tetrahidrofolato y piridoxal el h gado de vertebrados, la glicina tambi n puede sintetizarse a partir de di xido de carbono y amonio con la glicina sintasa cido f licoLos derivados del folato sirven como donadores de unidades monocarbonadas en diferentes estados de oxidaci n intermedios (metil, metilen, metenil, formil o formimino)
8 S ntesis de ciste naEl azufre para la ciste na proviene de la metioninaEn primer lugar, ocurre la s ntesis de S-adenosil metionina, un importante agente metilante++ La ciste na condensa con la serina para formar cistationina, la cual es clivada por la cistationasa para dar ciste na y alfa-cetobutirato Esto es conocido como la v a de transulfuraci n La cistationina beta-sintasa y la cistationina gama-liasa ambas utilizan PLP La ciste na se utiliza para la s ntesis de prote nas y de glutati n Las deficiencias gen ticas en la cistationina beta-sintasa causan enfermedades Los aumentos en la homociste na del plasma se asocian a ateroesclerosisLa tirosinase sintetiza a partir de fenilalaninaLas deficiencias gen ticas en la fenilalanina hidroxilasa llevan a la fenilcetonuria Retardo mental La acumulaci n de fenilalanina depleta de -cetoglutarato por transaminaci n La depleci n de -cetoglutarato compromete el ciclo de Krebs y el Metabolismo aer bico del cerebro Se encuentra fenilpiruvato, fenilacetato y fenillactato en la orina Se debe suplementar la dieta con tirosina y restringir la fenilalanina
