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Metabolismo de Nucleótidos
NUCLEOTIDOSNUCLEOTIDOS
Son compuestos nitrogenados heterocíclicos que cumplen diversas funciones, químicamente derivan de las purinas y las pirimidinas.
Actúan como coenzimas (FAD), segundos mensajeros (AMPc), donadores de grupos fosforilo (GTP), moduladores alostéricos (ATP), etc.
Los derivados sintéticos halogenados, tioles o con nitrógeno adicional se utilizan en la quimioterapia para el tratamiento del cáncer y el SIDA.
NUCLEOTIDOSNUCLEOTIDOS
Funciones:
Biosintéticas: participan en la síntesis de glúcidos (UDP-glucosa), lípidos (CDP-acil glicerol), etc.
Energéticas: suministran energía a reacciones enzimáticas.
Coenzimáticas: como constituyentes de coenzimas NAD, FAD.
Reguladoras: modifican la eficiencia catalítica de ciertas enzimas (ATP, AMPc).
Estructurales: como componentes de los ácidos nucleicos.
NUCLEOTIDOSNUCLEOTIDOS
ImportanciaImportancia Permite un diagnóstico más preciso de ciertas
enfermedades. El estudio de sus propiedades físico-químicas
permite formular un apropiado tratamiento para enfermedades como el SIDA, cáncer, etc.
Establece las bases para el desarrollo de la terapia génica en el futuro.
Posibilita establecer las bases moleculares de diversas patologías.
NUCLEOTIDOS NUCLEOTIDOS IMPORTANTESIMPORTANTES
Nucleótidos que derivan de la Adenosina: ATP: se forma principalmente en la CTE. AMPc se sintetiza a partir del ATP por la adenil
ciclasa S-adenosil metionina: se forma a partir de metionina
y ATP.
Nucleótidos que derivan de la Guanosina: GTP: se forma por fosforilación del GDP. GMPc: se forma por acción de la guanidil ciclasa.
NUCLEOTIDOS NUCLEOTIDOS IMPORTANTESIMPORTANTES
Nucleótidos que derivan de la Citosina:
CTP: participa en la síntesis de fosfolípidos.
Nucleótidos que derivan de la Hipoxantina:
Es el precursor del AMP y GMP.
Nucleótidos que derivan del Uracilo:
UTP participa en la biosíntesis de disacáridos, glucógeno,etc.
Estructura de un nucleótido...
Nucleótido
Ac.fosfórico Nucleósido
Base nitrogenada Pentosa
Purina Pirimidina
Bioquímica y Nutrición Cecilia K. Rojas Guerrero
Tanto el ADN como el ARN contienen las mismas purinas: Adenina(A) y Guanina(G)
Tanto el ADN como el ARN contienen la pirimidina Citosina(C) pero difieren en la otra pirimidina.
El ADN contiene Timina (T) y el ARN Uracilo(U)
Bioquímica y Nutrición Cecilia K. Rojas Guerrero
Las purinas y las pirimidinas
Bases Principales
Púricas
Adenina
Guanina
Pirimídicas
Citosina
Timina
Uracilo
Purinas...
Cecilia K. Rojas GuerreroBioquímica y Nutrición
Pirimidinas......
Bioquímica y Nutrición Cecilia K. Rojas Guerrero
del catabolismo de las bases púricas
HipoxantinaXantinaÁcido úrico último catabolito excretado por orina
Otras bases
vegetales
de té ------ teofilinade café --- cafeínade cacao -- teobromina
De la síntesis de las bases pirimidicas
Ácido orótico
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Los Nucleósidos
Bioquímica y Nutrición Cecilia K. Rojas Guerrero 14
Los nucleótidos...
Los nucleótidos son ésteres mono, di y trifosfóricos de los nucleósidos.
El nucleósido adenosina, se une al ácido fosfórico para formar:
– Nucleósido monofosfato: AMP– Nucleósido difosfato: ADP– Nucleósido trifosfato: ATP
OOH2
COH
~P P P~~
Base
Nucleósido monofosfato
Nucleósido difosfato
Nucleósido trifosfato
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Formación de un nucleótido
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Bioquímica y Nutrición Cecilia K. Rojas Guerrero 18
Bioquímica y Nutrición Cecilia K. Rojas Guerrero 19
Bioquímica y Nutrición Cecilia K. Rojas Guerrero 20
Bioquímica y Nutrición Cecilia K. Rojas Guerrero 21
Bioquímica y Nutrición Cecilia K. Rojas Guerrero 22
Síntesis de Inosinmonofosfato (IMP)
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14/04/23
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FORMACION DE DINUCLEOTIDOS Y FORMACION DE DINUCLEOTIDOS Y TRINUCLEOTIDOS FOSFATOTRINUCLEOTIDOS FOSFATO
El GMP se convierte en GDP por transferencia del fosforilo del ATP y luego en GTP a expensas de otro ATP.
El AMP se convierte en ADP por transferencia del fosfato del ATP. Luego en la Cadena Transportadora de Electrones el ADP formado se convierte en ATP por fosforilación con Pi.
Biosíntesis de Nucleótidos de purina
GMP + ATP GDP + ADP
GDP + ATP GTP + ADP
AMP + ATP ADP + ADP
Formación de di y tri- fosfatos
REACCIONES DE RECUPERACION REACCIONES DE RECUPERACION DE NUCLEOTIDOS PURINICOSDE NUCLEOTIDOS PURINICOS
La síntesis de nucleótidos de purina es desde el punto de vista La síntesis de nucleótidos de purina es desde el punto de vista energético, muy cara.energético, muy cara.
Las purinas y los nucleósidos de purina pueden convertirse Las purinas y los nucleósidos de purina pueden convertirse directamente en mononucleótidos.directamente en mononucleótidos.
Se realiza mediante 2 mecanismos:Se realiza mediante 2 mecanismos:1.- Por fosforilación de una purina libre.1.- Por fosforilación de una purina libre.
Adenina fosforribosil transferasaAdenina fosforribosil transferasa Adenina + PRPPAdenina + PRPP AMP + Ppi AMP + Ppi
2.- Por fosforilación de un nucleósido de purina.2.- Por fosforilación de un nucleósido de purina.Adenosina cinasaAdenosina cinasa
Adenosina + ATPAdenosina + ATP AMP + ADP AMP + ADP
Biosíntesis de Nucleótidos de purina
síntesis de novo
Vias Costo energético alto:
de recuperación
Costo energético bajo:
7 ATP
2 ATP
Biosíntesis de Nucleótidos de purina
Síndrome de Lesch – Nyhan
HGPRTasa PRPP
IMP y GMP
+ + síntesis de novo
Hiperuricemia
Biosíntesis de Nucleótidos de purina
Síndrome de Lesch – Nyhan
Síntomas Neurológicos
Espasticidad
Retardo mental
Automutilación
Muerte por falla renal por depósitos de urato monosódico
DEGRADACION DE BASES PURICASDEGRADACION DE BASES PURICAS
Adenina
Adenosina desaminasa
Hipoxantina Guanina
Xantina oxidasa Guanasa Xantina
Xantina oxidasa
ACIDO URICOACIDO URICO
Destino del ácido úrico
• En los seres humanos y otros primates el producto final de la degradación de las purinas es el ácido úrico, que se excreta por la orina
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ENFERMEDADES ASOCIADAS A ENFERMEDADES ASOCIADAS A DEFECTOS DEL METABOLISMO DE DEFECTOS DEL METABOLISMO DE NUCLEOTIDOSNUCLEOTIDOS
Gota primaria.- Es causada por una excesiva producción de ácido úrico, Es causada por una excesiva producción de ácido úrico,
debido a una sobreproducción de nucleótidos de purina.debido a una sobreproducción de nucleótidos de purina. Se producen depósitos de cristales de ácido úrico en las Se producen depósitos de cristales de ácido úrico en las
articulaciones de las extremidades.articulaciones de las extremidades. Los pacientes desarrollan deformaciones en las Los pacientes desarrollan deformaciones en las
articulaciones originándose protuberancias (tofos).articulaciones originándose protuberancias (tofos). La enzima PRPP-sintasa es anormal, no responde a la La enzima PRPP-sintasa es anormal, no responde a la
inhibición por retroalimentación por nucleótidos.inhibición por retroalimentación por nucleótidos. El Alopurinol usado en el tratamiento forma oxipurinol El Alopurinol usado en el tratamiento forma oxipurinol
que inhibe a la xantina oxidasa, formándose que inhibe a la xantina oxidasa, formándose hipoxantina y xantina.hipoxantina y xantina.
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Síntesis de nucleótidos de las pirimidinas
Biosíntesis de Nucleótidos de pirimidina
síntesis de novo
Vias Costo energético alto: 4 ATP
de recuperación
Costo energético bajo: 2 ATP
14/04/23Facultad - Curso - Profesor - Nombre de archivo
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Biosíntesis de Nucleótidos de pirimidina
UMP + ATP UDP + ADP
UDP + ATP UTP + ADP
Formación de di y tri- fosfatos
REACCIONES DE RECUPERACION DE REACCIONES DE RECUPERACION DE NUCLEOTIDOS PIRIMIDICOSNUCLEOTIDOS PIRIMIDICOS
Timidina cinasa Timidina + ATP
TMP + ADP
Uridina cinasa Uridina + ATP UMP + ADP
Citidina cinasa Citidina + ATP CMP + ADP
Desoxicitidina cinasa
Desoxicitidina + ATP dCMP + ADP
DEGRADACION DE DEGRADACION DE PIRIMIDINASPIRIMIDINAS
Timina Citosina
Dihidrotimina Uracilo
N-Carbamil--aminoisobutirato Dihidrouracilo
-aminoisobutirato -Ureidopropionato
+ CO2 + NH4+
-Alanina + CO2 + NH4+
CORRELACIONES CLINICASCORRELACIONES CLINICASDeficiencia de EnzimasDeficiencia de Enzimas
Aciduria orótica hereditaria.-Enzima: Orotato fosforribosil transferasa.Característica: Retardo en el crecimiento y anemia severa.Tratamiento: Administrar citidina o uridina sintética, los
que proporcionan los nucleótidos de pirimidina necesarios para la síntesis de ARN y ADN, con ello se restaura el crecimiento y revierte la anemia.
El UTP formado actúa como inhibidor feedback de la carbamoil fosfato sintetasa II, disminuyendo la síntesis de ácido orótico.
CORRELACIONES CLINICASCORRELACIONES CLINICAS
Drogas anticancerosas que interfieren con el Drogas anticancerosas que interfieren con el metabolismo de nucleótidosmetabolismo de nucleótidos.-.-
Hidroxiurea.-Hidroxiurea.- Inhibe la Nucleósido difosfato Inhibe la Nucleósido difosfato reductasa.reductasa.
Aminopterina y metotrexate.-Aminopterina y metotrexate.- Inhibe la Inhibe la dihidrofolato reductasa que convierte el DHF en dihidrofolato reductasa que convierte el DHF en THF.THF.
Fluorodesoxiuridilato.-Fluorodesoxiuridilato.- Inhibe la timidilato Inhibe la timidilato sintetasa, enzima que convierte dUMP en dTMP.sintetasa, enzima que convierte dUMP en dTMP.
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