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Unidad I.

Metabolismo del Nitrgeno

Metabolismo del nitrgeno

Degradacin de aminocidos Excrecin del nitrgeno y ciclo de la urea El ciclo del nitrgeno

Biosntesis de aminocidos

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Biosntesis de aminocidos

En la biosntesis de los aminocidos y de

otros compuestos nitrogenados, laprincipal dificultad que hay que superar

es la fijacin de los tomos de nitrgeno

atmosfrico (N2)

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Es cada uno de los procesos biolgicos y abiticos enque se basa el suministro de este elemento en losseres vivos. Es uno de los ciclosbiogeoqumicos importantes en que se basa elequilibrio dinmico de composicin de la bisferaterrestre.

CICLO DEL NITRGENO

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CICLO DEL NITRGENO

1

2 3

4

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1. Fijacin y asimilacin del nitrgeno

Fijacin abitica Fijacin biolgica

N2

Organismos

diaztrofos

Rayos

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Fijacin biolgicaBacterias Gram

negativas

Azotobacter

Klebsiella

Rhodospirillum

Bacterias

simbiticasCianobacterias

RhizobiumAnabaena

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Productos derivados

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2,3,4. Amonificacin, nitrificacin, desnitrificacin

N2 NH4+ NO2

-

NO3-

Nitrosomonas

Nitrosococcus

Nitrobacter

Amonificacin Nitrificacin

Nitrificacin

Desnitrificacin

N2

Pseudomonas

flourescens

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Desnitrificacin en la depuracin controlada de aguasresiduales para eliminar el nitrato

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Photosynthetic bradyrhizobialack the canonical nodulation

genes in Aeschynomenespecies

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Mutaciones en la biosntesis de purinas

Genes involucrados en el ciclo de Calvin

Fijacin de CO2 Pude tener un rol

importante durante esta simbiosis

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N2

Protenas dietarias

Aminocidos

Protenas delcuerpoEsqueletoscarbonados

Entrada a variasrutas metablicas

Otros compuestosque contienen N2

-aminogrupos

NH4+

Ciclo de la urea

Excrecin

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Biosntesis de aminocidos

Todos los aminocidosprovienen de intermediariosde:

Gluclisis Ciclo de Krebs

Va pentosas fosfato

El nitrgeno entra enestas vas a travs de

glutamato y glutamina

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Familias biosintticas de aminocidosagrupadas por su precursor metablico

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Protenas dietarias

Metabolismode aminocidos

Amoniaco

Procesos

biosintticos

Excrecin

Exceso de amoniaco

Tejidos extrahepticos

NH2NH2

NH2

NH2

Metabolismo de Nitrgeno

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Degradacin de aminocidosLas protenas de la dieta se degradan

enzimticamente a aminocidos

Gastrina (hormona) Pepsingeno (zimgeno) HCl

Pepsina (enzima digestiva) Secretina (hormona) Bicarbonato

Colecistoquinina (hormona) Tripsingeno (zimgeno) Quimotripsingeno (zimgeno)

Procarboxipeptidasa (zimgeno) Tripsina (enzima) Quimotripsina (enzima) Carboxipeptidasa (enzima) Enteropeptidasa (enzima)

Palabras clave

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Aminocidos importantes en la incorporacin del nitrgeno

Glutamato Glutamina

Glutamina es la amidade glutamato

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Coenzima piridoxal fosfato(clave en catabolismo de aminocidos)

Piridoxina Piridoxal fosfato (PLP)Fosforilacin

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Reaccin de transaminacin

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El amoniaco se forma a travs del glutamato

En el hgado, los grupos amino se eliminan de muchos -

aminocidos mediante transaminacin con

-cetoglutaratoformando L-Glutamato

Aminocidos -Cetocidos

-cetoglutarato Glutamato

Cmo se eliminan los grupos amino del glutarato paraprepararlos para la excrecin?

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El glutamato se transporta desde el citosol a la mitocondria endonde experimenta desaminacin oxidativa catalizada por la L-glutamato dehidrogenasa.

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Aminocidos -Cetocidos

-glutarato Glutamato

Glutamina delmsculo

y otros tejidos

Glutamina

NH4+

Urea ocido rico

La glutaminatransporta

amoniaco al hgado

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La glutamina transporta amoniaco al hgado

El nitrgeno amdico de la

glutamina se libera en formade amoniaco slo dentro delas mitocondrias hepticasen donde la glutaminasaconvierte la glutamina en

glutamato y amonio

l i i d d l l

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Aminocidos -Cetocidos

-glutarato Glutamato

Glutamina delmsculo

y otros tejidos

Glutamina

NH4+

Urea ocido ricoAlanina

del

msculo

Alanina

Piruvato

Hgado

Alanina transporta amoniacos desde el msculoal hgado

Ci l d l l l i

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Ciclo de la glucosa-alanina

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Ciclo de la Urea

Compuestos qumico cristalino e

incoloro descubierto por FriedrichWhler.

Se encuentra abundantemente en laorina. Es el principal producto terminaldel metabolismo de las protenas en elhombre y en los dems mamferos.

La urea seforma en el

hgado

La orina humana contiene unos 20 g por litro, un adulto elimina de

25 a 39 g diariamente

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Ciclo de la Urea: Visin General

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Enzimas1. Carbamoil fosfato sintetasa I2. Ornitina transcarbamoilasa

3. Arginosuccinato sintetasa4. Arginosuccinato liasa5. Arginasa

El ciclo de la urea esenergticamente caro

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Ciclo de la Urea y de Krebs estn conectados

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La actividad del ciclo de la urea est regulada

El flujo de N2 a travs del

ciclo de la urea, vara con lacomposicin de la dieta