Clase 21 UtilizacióN De AminoáCidos Y UrogéNesis

Universidad San Sebastián Facultad de Ciencias de la Salud

Tecnología Médica

Prof. TM. Paulina Fernández Garcés.

UTILIZACIÓN DE AMINOÁCIDOS Y UROGÉNESIS

Utilización de aminoácidos en moléculas nitrogenadas complejas

ARGININA Y OXIDO NÍTRICO

Arginina actúa como precursor de un segundo mensajero y neurortransmisor: NO.

Es producido por una reacción que también genera citrulina.

NO es un potente vasodilatador de las células de la musculatura lisa y células vasculares endoteliales.

Diversas señales que reducen la presión sanguínea e inhiben la agregación plaquetaria utilizan NO como intermediario.

Inestable, con una semivida de 1 a 5 segundos, por lo tanto, sus acciones son de corta duración.

AMINOÁCIDOS GLUTATIÓN

Cisteína desempeña un papel metabólicamente importante como componente del glutatión.

Glutatión protege frente a lesiones metabólicas, reduciendo de manera no enzimática diversas sustancias como peróxidos o radicales libres que se acumulan en la célula en condiciones oxidativas.

Además mediante la glutatión S-transferasas, el glutatión participa en la desactivación tóxica de muchas sustancias como xenobióticoso electrófilos.

AMINOÁCIDOS Y NEUROTRANSMISORES

El metabolismo de los aminoácidos, en especial los aromáticos son importantes porque son precursores de muchos neurotransmisores.

* TIROSINA----------- Catecolaminas

* GLUTAMATO------- Aminobutirato (GABA)

* TRIPTÓFANO-------- Serotonina

AMINOÁCIDOS Y PORFIRINAS

La síntesis de porfirinas incluye tres procesos:

1. Síntesis de un compuesto pirrólico sustituido, porfobilinógeno a partir de ALA.

2. Condensación de 4 moléculas de porfobilinógeno para producir un precursor, prácticamente reducido denominado porfirinógeno.

3. Modificación de las cadenas laterales, deshidrogenación del sistema anillo e introducción de hierro, para dar la porfirina producto, el hemo.

ALA: Ácido δ-aminolevulínico

Ciclo de la Urea

CATABOLISMO DE LOS AMINOÁCIDOS

En los animales cuyo consumo de proteínas en la alimentación supera a las necesidades existentes para la síntesis de proteína y otras biosíntesis, el exceso de nitrógeno se degrada en su mayor parte y los esqueletos carbonados se metabolizan en el ciclo del ácido cítrico.

Las reacciones de transaminación contribuyen a la degradación de los aminoácidos, con la eliminación del grupo α- amino para dar el α-cetoácido correspondiente.

El proceso neto es la desaminación del aminoácido al cetoácido correspondiente más amoniaco.

Una vez eliminado el nitrógeno, el esqueleto carbonado puede procesarse hacia la oxidación en el ciclo cítrico o puede utilizarse para la biosíntesis de hidratos de carbono dependiendo del estado fisiológico del organismo.

Destinos De Las Cadenas De Carbono

La descomposición de las cadenas de carbono de los aminoácidos sigue dos vías generales y la diferencia entre las depende del tipo de producto final.

Glucogénico Cetogénico Glucogénico y CetogénicoAspartato

Asparragina

Alanina

Glicina

Serina

Treonina

Cisteína

Glutamato

Glutamina

Arginina

Prolina

Histidina

Valina

Metionina

Leucina

Lisina

Isoleucina

Fenilalanina

Triptófano

Tirosina

Los 20 aminoácidos convergen a sólo 7 metabolitos distintos:

1. Piruvato2. Oxalacetato3. Fumarato4. Succinato5. α-ceto-glutarato6. Acetil-CoA7. Acetoacetil-CoA

Las cadenas de carbono dan lugar a intermediarios metabólicos como piruvato, acetil-CoA, acetoacetil-CoA, α-cetoglutarato, succinil-CoA, fumarato y oxalacetato.

Destino del grupo nitrogenado: Desaminación Oxidativa

Separación del grupo nitrogenado.

Reacción reversible por lo que el amonio puede unirse al α-cetoglutarato para formar glutamato nuevamente, utilizando como coenzima NADPH+

Excreción del Exceso de Nitrógeno

El exceso de nitrógeno se excreta en una de las siguientes formas:

* Amoniaco (ión amonio)

* Urea

* Ácido úrico.

NH3 , Amoniaco

NH4+, Ión Amonio

Urea

Ac. úrico

El principal producto de desecho del metabolismo del nitrógeno en los animales terrestres lo constituye la urea (compuesto hidrosoluble)

AMONIACO

(Su acumulación es tóxica)

Biotransformación y/o Excreción

Eliminación libre disuelto en agua (animales acuáticos)

AMONIOTÉLICOS

Conversión en ácido úrico (Pájaros y reptiles)

URICOTÉLICOS

Formación de Urea (Mamíferos)

UREOTÉLICOS

Excreción del Exceso de Nitrógeno

CICLO DE LA UREA

Ruta metabólica cíclica que transforma el amoniaco de los aminoácidos en

urea.

Definición

Hígado

Órgano involucrado

Lugar

Mitocondria - CitosolExcreción

Riñones

Transporte del Amoniaco al Hígado

La mayoría de los tejidos utilizan la glutamina sintasa para convertir el amoniaco en el producto atóxico y eléctricamente neutro glutamina.

La glutamina se transporta de la sangre al hígado donde se degrada por la glutaminasa.

Primeros Pasos:

1.- Transaminación por acción de las transaminasas.

2.- Desaminación (en las mitocondrias de los hepatocitos) por acción de la glutamato deshidrogenasa

Reacciones Involucradas:

Cinco enzimas catalizan las reacciones de este ciclo. De los seis aminoácidos que participan sólo el N-acetilglumatamo funciona como activador enzimático,los otros actúan como transportadores de los átomos que finalmente se convertirán en uurea..

En los mamíferos la principal función de la ornitina, citrulina y argininosuccinato es la síntesis de urea..

Las reacciones del ciclo están bicompartimentalizadas, algunas ocurren en la matriz mitocondrial y otras en el citosol.

Las reacciones involucradas son:

1- Inicio de la biosíntesis: Carbomoil fosfato sintetasa i

2.- Formación de Citrulina

3.- Formación de Argininosuccinato

4.- Formación de Arginina y fumarato

5.- Formación de Ornitina y urea.

El nitrógeno que entra en este ciclo proviene de varias fuentes.

Uno es agregado en la mitocondria y su precursor inmediato es el glutamato a través de la glutamato deshidrogenasa y el segundo por el Aspartato.

Sin embargo, los nitrógenos amoniacales del glutamato provienen finalmente de muchas fuentes, como resultado de reacciones de transaminación.

RESUMEN

El matabolismo de los aminoácidos concluye con su catabolismo y formación de sustancias factibles de ser excretadas como la urea.

La biosíntesis de este metabolito final encierra cuatro etapas:

1. Transaminación

2. Desaminación Oxidativa

3. Transporte de amoniaco

4. Ciclo de la urea.

Ciclo de la Urea y Ciclo Cítrico

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UTILIZACIÓN DE AMINOÁCIDOS Y UROGÉNESIS