BIOQUIMICA

Metabolismo de nucletidos Purinas y Pirimidinas

Prof. Francisco Abanto Zamora

BIOQUIMICA Metabolismo de nucletidos Purinas y pirimidinas Sntesis y degradacin. Formacin de cido rico, aspectos clnicos. Regulacin. Recuperacin de bases. Enfermedades metablicas relacionadas: caractersticas generales y su relacin de la dieta.

Los nucletidos son molculas nitrogenadas complejas que desempean importantes funciones en todas las clulas vivas, animales y vegetales entre las que se pueden enumerar:

-Precursores de los cidos nucleicos, DNA y RNA.-Componentes de cofactores enzimticos, NAD, FAD.-Intervienen en la biosntesis de Coenzima A y de transportadores activados como UDP-glucosa, ADP-glucosa y CDP- diacilglicerol. -Forman parte de molculas portadoras de energa como el ATP y el GTP, y molculas que actan como segundos mensajeros (AMPc y GMPc).

NUCLETIDOS

MOLECULAS NITROGENADAS COMPLEJAS

UNIDAD ESTRUCTURAL DE LOS CIDOS NUCLEICOS

FUNCIONES ENERGTICAS

REGULAN VAS METABLICAS

ACTAN COMO SEGUNDOS MENSAJEROS

CRECIMIENTO CELULAR

DIFERENCIACIN CELULAR

BASES NITROGENADAS

NUCLETIDO

Distribucin de nucletidos en ADN y ARN

DIGESTION Y ABSORCIN

Los cidos nucleicos de los alimentos son degradados en intestino a nucletidos libres, y estos a su vez a nuclesidos y fosfato.

Los nuclesidos son absorbidos como tales o hidrolizados por nucleosidasas que separan la base nitrogenada y la pentosa correspondientes.

Parte de las bases liberadas en la luz intestinal es degradada por accin de las bacterias de la flora normal; el resto se absorbe y pasa a la circulacin portal.

Biosntesis de bases pricas

Hay dos tipos de vas metablicas que conducen a la formacin de los nucletidos:

las VAS DE NOVO y las VAS DE RECUPERACIN.

La sntesis de novo comienza a partir de sus precursores metablicos: ribosa y aminocidos.

Las vas de recuperacin reciclan las bases libres y los nuclesidos liberados por el recambio de estas biomolculas

O los que provienen de la absorcin intestinal

Ambas vas son importantes en el metabolismo celular.

Biosntesis del fosforribosil pirofosfato

La sntesis de novo de bases pricas y pirimidnicas como as tambin las vas de recuperacin utilizan un precursor comn:

El FOSFORRIBOSIL PIROFOSFATO (PRPP) el cual se sintetiza a partir de ribosa-5-fosfato y ATP

por accin de la enzima pirofosfoquinasa o FOSFORRIBOSIL PIROFOSFATO SINTETASA.

1

1- glutamina fosforribosil-pirofosfato amido-transferasa

Sntesis de novo de purinasMediante el uso de marcadores isotpicos, se pudo determinar el origen de los tomos de carbono y nitrgeno que forman el anillo de purinas

El IMP representa un punto de ramificacin para la biosntesis de purinas, porque puede ser convertido en AMP o GMP a travs de dos distintas vas de reaccin.

La va que conduce a AMP requiere energa en forma de GTP

La que lleva a GMP requiere energa en forma de ATP.

El gasto energtico total de la sntesis de novo de purinas a partir de ribosa-5-fosfato 8 y 9 ATP para la sntesis de cada uno de los nucletidos monofosfato pricos debiendo gastarse otras 2 molculas de ATP para la biosntesis de los Trifosfatos.

Esto da una pauta de la importancia de las vas de recuperacin o salvamento que posee la clula a fin de economizar energa celular.

RESUMEN DE LA BIOSNTESIS DE NUCLETIDOS DE PURINA

SUSTRATO: RIBOSA- 5- FOSFATOAMINOCIDOS: GLUTAMINA, GLICINA Y ASPARTATOPRODUCTOS SECUNDARIOS: FUMARATO Y GLUTAMATODERIVADOS DE FH4DADORES DE ENERGA: ATP Y GTPINGRESA UNA MOLCULA DE CO2 SE PRODUCE UNA MOLCULA DE NADH

GMPAMPIMPAdenina fosforribosil transferasaHipoxantina guanina fosforribosil transferasaVAS DE RECUPERACIN DE PURINAS

El catabolismo de los nucletidos de purina conduce en ltima instancia a la produccin de cido rico que es insoluble y es excretado en la orina como cristales de urato de sodio

CATABOLISMO DE LAS PURINASLesch-NyhanADAAllopurinol

El cido rico es el producto final del catabolismo de las purinas en primates, aves y algunos otros animales.

En otros vertebrados se degrada finalmente a alantona por accin de una urato oxidasa, pudiendo seguir la va y llegando a urea en anfibios y a amonaco en los invertebrados marinos.

cido rico

Es el producto final del metabolismo de las purinas

Se encuentra en plasma estabilizado por protenas sricas

Valores en el plasma:Hombre: 5mg%Mujer: 4mg%

Hiperuricemia Hombre: + 7mg% Mujer: + 6mg%

Pueden indicar:Acidosis AlcoholismoDiabetes GotaHipoparatiroidismoEnvenenamiento por plomo Leucemia Nefrolitiasis Policitemia Insuficiencia renalToxemia de embarazo Dieta rica en purinas Ejercicio extenuante

TERAPUTICA-DIETA-HIPOPURNICA, POCO ALCOHOL, MUCHA AGUA, POBRE EN PROTENAS, ALCALINAAGENTES ANTIINFLAMATORIOS:COLCHICINA ATAQUE AGUDO BLOQUEA LA PRODUCCIN DEL FACTOR QUIMIOTCTICO DESDE LOS LEUCOCITOSINDOMETACINACORTICOIDES- AGENTES URICOSRICOSPROBENECID-INHIBIDORES DE LA BIOSNTESIS DE C. RICOALLOPURINOL, OXIPURINOL: INHIBIDORES DE LA XANTINA OXIDASAInhibicin suicida estructura similar a hipoxantina

Biosntesis del Nucletidos de Pirimidinas

Biosntesis del Nucletidos de PirimidinasLa sntesis de las pirimidinas es menos compleja que la de las purinas. Necesita Carbamil fosfato.Utiliza 2 aminocidos: glutamina y aspartato.Se sintetiza UTP y CTPCarbamil fosfato sintetasa II

1- Aspartato transcarbamilasa2- dihidroorotasaCarbamil aspartato

El UMP es fosforilado dos veces para producir UTP El ATP es el donante de fosfato La primera fosforilacin es catalizada por la uridilato quinasa La segunda por la nuclesido difosfato quinasa

Sntesis de los Nucletidos de TiminaEl DNA contiene timina en lugar de uracilo

La sntesis de novo solo forma el desoxirribonucletido de uracilo, la base pirimidnica del ARN.

La sntesis de timina utiliza como precursor al dUMP a travs de una reaccin catalizada por la timidilato sintasa.

EN EUCARIOTAS LAS 3 ENZIMAS:

CARBAMIL FOSFATO SINTETASA IIASPARTATO TRANSCARBAMILASA (ATCasa)DIHIDROOROTASA

FORMAN PARTE DE UNA NICA PROTENA TRIFUNCIONALLLAMADA CAD

FORMADA POR 3 CADENAS POLIPEPTIDICAS IDNTICASCADA UNA DE ELLAS CON LOS CENTROS ACTIVOS PARA LAS 3 REACCIONES.

REGULACIN DE LA SNTESIS DE LAS PIRIMIDINAS

Hay semejanzas y diferencias entre los procesos de sntesis de purinas y pirimidinas:

SIMILITUDES:- La sntesis de ambos tipos de bases requiere el grupo amida de glutamina.- En ambas vas un aminocido es incorporado como ncleo del compuesto a sintetizar En la formacin del anillo purina, la glicina suministra 2 C y un N2 En la formacin de pirimidina, el aspartato provee 3 C y 1 N2- Como para las purinas, existen vas de rescate o recuperacin que reciclan pirimidinas procedentes de degradacin de cidos nucleicos. - La sntesis es muy onerosa en trminos de enlaces de alta energa, cada molcula de UMP requiere la inversin de 5 ATP.

DIFERENCIAS:- En la sntesis de purinas el ensamble de fragmentos se hace desde el comienzo en unin a ribosil fosfato.- En la sntesis de las pirimidinas, el ribosil fosfato es incorporado despus que el anillo heterocclico ha sido formado.

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