24571563
Description
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Created by Dahiana Karolina Guevara Cadena
over 4 years ago
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METABOLISMO DE LOS COMPUESTOS
NITROGENADOS
- El metabolismo de los compuestos nitrogenados abarca principalmente el
metabolismo de las bases nitrogenadas, de los nucleótidos, de las porfirinas y de los
aminoácidos
- LA DEGRADACIÓN DE LAS PROTEÍNAS
- En la degradación de las proteínas hay dos niveles
dependiendo de la localización del proceso:
- En el tracto digestivo donde se
procesan las vitaminas exógenas o
ingeridas en la dieta
- Este proceso digestivo es denominado digestión de
proteínas y permite obtener los aminoácidos en forma
libre , necesarios para sintetizar las proteínas propias.
- En el interior de la célula, donde
se procesan las proteínas
endógenas
- Este proceso suele ser conocido como recambio proteico y
es de gran utilidad para reciclar los aminoácidos de las
proteínas que ya no son útiles para el organismo y generar
nuevas proteínas, a partir de aminoácidos preexistentes.
- Enzimas digestivas de las
proteínas
- En el ser humano existen aminoácidos que sólo pueden conseguirse de la dieta ,
ya que el organismo no logra sintetizarlos por sí mismo: estos aminoácidos se
denominan esenciales y son isoleucina (Ilu), leucina (Leu), lisina (Lys), metionina
(Met), fenilalanina (Phe) , trionina (Thr), triptófano (Trp), valina (Val) e histidina
(His; sólo en los niños)
- El proceso digestivo de las proteínas de la dieta se ve favorecido por la
desnaturalización de las mismas en el estómago , proceso meramente químico
en el que la fuerza desnaturalizante procede del pH ácido del estómago, debido
a la presencia del ácido clorhídrico
- La digestión de las proteínas comienza en el estómago, continuando de forma
importante a nivel intestinal y finaliza dentro del enterocito .
- La digestión de las proteínas comienza en el estómago, continuando de forma
importante a nivel intestinal y finaliza dentro del enterocito .
- El proceso digestivo de las proteínas de la dieta se ve favorecido por la
desnaturalización de las mismas en el estómago , proceso meramente químico
en el que la fuerza desnaturalizante procede del pH ácido del estómago, debido
a la presencia del ácido clorhídrico
- En el ser humano existen aminoácidos que sólo pueden conseguirse de la dieta ,
ya que el organismo no logra sintetizarlos por sí mismo: estos aminoácidos se
denominan esenciales y son isoleucina (Ilu), leucina (Leu), lisina (Lys), metionina
(Met), fenilalanina (Phe) , trionina (Thr), triptófano (Trp), valina (Val) e histidina
(His; sólo en los niños)
- Recambio
Proteico
- El recambio proteico o digestión celular hace referencia a la
degradación intracelular de las proteínas, con la finalidad de reciclar o
degradar los aminoácidos de las mismas. Esta proteólisis puede darse
en los lisosomas o en el citoplasma.
- Proteólisis lisosómica
- Ocurre en las células intracelulares especializadas, lo lisosomas. El
interior de estos orgánulos se encuentra a un pH de 5,5 y contiene
proteasas e hidrolasas, encargadas de la digestión de las proteínas.
Dicha digestión puede ser:
- Autofágica, si procesa
proteínas intracelulares
como, por ejemplo, proteínas
de membrana, receptores
hormonales o de ribosomas.
- Heterofágica ,si actúa sobre
proteínas extracelulares
capturadas por endocitosis
como, por ejemplo, las
procedentes de las
lipoproteínas , sobre todo de
las LDL.
- Autofágica, si procesa
proteínas intracelulares
como, por ejemplo, proteínas
de membrana, receptores
hormonales o de ribosomas.
- Proteólisis citoplásmica o no lisosómica
- Esta degradación de proteínas tiene lugar a partir de proteasas
dependientes de Ca2+ como la calpaína, o mediante una
estructura especializada denominada proteosoma.
- Esta degradación de proteínas tiene lugar a partir de proteasas
dependientes de Ca2+ como la calpaína, o mediante una
estructura especializada denominada proteosoma.
- Ocurre en las células intracelulares especializadas, lo lisosomas. El
interior de estos orgánulos se encuentra a un pH de 5,5 y contiene
proteasas e hidrolasas, encargadas de la digestión de las proteínas.
Dicha digestión puede ser:
- Proteólisis lisosómica
- El recambio proteico o digestión celular hace referencia a la
degradación intracelular de las proteínas, con la finalidad de reciclar o
degradar los aminoácidos de las mismas. Esta proteólisis puede darse
en los lisosomas o en el citoplasma.
- Este proceso suele ser conocido como recambio proteico y
es de gran utilidad para reciclar los aminoácidos de las
proteínas que ya no son útiles para el organismo y generar
nuevas proteínas, a partir de aminoácidos preexistentes.
- Este proceso digestivo es denominado digestión de
proteínas y permite obtener los aminoácidos en forma
libre , necesarios para sintetizar las proteínas propias.
- En el tracto digestivo donde se
procesan las vitaminas exógenas o
ingeridas en la dieta
- En la degradación de las proteínas hay dos niveles
dependiendo de la localización del proceso:
- LA DEGRADACIÓN DE LOS
AMINOÁCIDOS
- El proceso de degradación de los aminoácidos implica dos fases: la
eliminación del nitrógeno y la eliminación del esqueleto carbonado
- La correcta eliminación del grupo amino de los aminoácidos es muy importante, pues es
relativamente fácil que dicho compuesto acabe formando amoníaco en el organismo. El
amoníaco es un tóxico potencialmente muy peligroso para el ser vivo, cuando se acumula
se origina hiperamonemia. El amoníaco se hace especialmente tóxico para el cerebro por
diferentes razones:
- Interfiere con el intercambio iónico a través de
las membranas
- Bloqueo del ciclo de Krebs
- El amonio en presencia del glutamato , produce
glutamina y su acúmulo puede producir edema
cerebral
- Transaminación
- Las transaminasas o aminotransferasas so enzimas muy importantes en
la degradación y también en la síntesis de aminoácidos. Existe una gran
variedad de transaminasas.
- En la degradación de los aminoácidos, etas aminotransferasas
intervienen coordinadamente con la enzima glutamato deshidrogenasa,
el ciclo de Krebs y el ciclo de la urea.
- Existen dos transaminasas de gran importancia la GOT
o AST y la GPT o ALT ; ambas sirven , además de
indicador de daño hepático.
- Existen dos transaminasas de gran importancia la GOT
o AST y la GPT o ALT ; ambas sirven , además de
indicador de daño hepático.
- En la degradación de los aminoácidos, etas aminotransferasas
intervienen coordinadamente con la enzima glutamato deshidrogenasa,
el ciclo de Krebs y el ciclo de la urea.
- Las transaminasas o aminotransferasas so enzimas muy importantes en
la degradación y también en la síntesis de aminoácidos. Existe una gran
variedad de transaminasas.
- Desaminación
- La mayoría de los aminoácidos son desaminados por transaminación,
formándose siempre glutamato. La pérdida del grupo amino del
glutamato así formado, se produce gracias a la acción de la glutamato
deshidrogenasa , enzima muy importante a nivel hepático.
- Como consecuencia se libera en forma de amonio el nitrógeno recogido
de todos los grupos amino de todos los aminoácidos. El amonio se genera
principalmente en el hígado . Existen varias estrategias de eliminación del
nitrógeno entre los animales que permiten clasificarlos en tres grupos:
- Amoniotélicos
- Animales acuáticos en los que el amoníaco difunde de
la sangre al aparato excretor, como es el caso de los
peces teleósteos.
- Uricotélicos
- Animales que forman una purina oxidada, que dará ácido
úrico que precipita excretándose.
- Ureotélicos
- Animales que concentran el nitrógeno en un compuesto
menos ácido y altamente soluble: la úrea.
- La glutamato deshidrogenasa es la enzima
responsable de la desaminación del
glutamato.
- La glutamina y la alanina transportan más
de la mitad del nitrógeno del organismo.
- La glutamina y la alanina transportan más
de la mitad del nitrógeno del organismo.
- Animales que concentran el nitrógeno en un compuesto
menos ácido y altamente soluble: la úrea.
- Animales que forman una purina oxidada, que dará ácido
úrico que precipita excretándose.
- Animales acuáticos en los que el amoníaco difunde de
la sangre al aparato excretor, como es el caso de los
peces teleósteos.
- Amoniotélicos
- Como consecuencia se libera en forma de amonio el nitrógeno recogido
de todos los grupos amino de todos los aminoácidos. El amonio se genera
principalmente en el hígado . Existen varias estrategias de eliminación del
nitrógeno entre los animales que permiten clasificarlos en tres grupos:
- La mayoría de los aminoácidos son desaminados por transaminación,
formándose siempre glutamato. La pérdida del grupo amino del
glutamato así formado, se produce gracias a la acción de la glutamato
deshidrogenasa , enzima muy importante a nivel hepático.
- Ciclo de la urea
- El ciclo de la urea sólo se da en el tejido
hepático.
- Las reacciones químicas de este ciclo se producen en la mitocondria
y en el citosol. Los dos grupos amino que fromarán la urea se
incorporan al ciclo en dos puntos distintos y proceden de dos vías
diferenciadas
- El primero procede de la matriz mitocondrial, donde el amonio
procedente del glutamato se utiliza junto con el CO2 para formar
carbamoíl-P , reacción en la que se consumen dos ATP y catalizada
por la carbomoíl-fosfato sintetasa de la membrana mitocondrial.
- El segundo procede del aspartato, al que ha sido
previamente transferido por transaminación del glutamato y
transportado al citosol.
- La arginina se puede biosintetizar gracias a diversos pasos del
ciclo de la urea en distintos tejidos
- La arginina se puede biosintetizar gracias a diversos pasos del
ciclo de la urea en distintos tejidos
- El segundo procede del aspartato, al que ha sido
previamente transferido por transaminación del glutamato y
transportado al citosol.
- El primero procede de la matriz mitocondrial, donde el amonio
procedente del glutamato se utiliza junto con el CO2 para formar
carbamoíl-P , reacción en la que se consumen dos ATP y catalizada
por la carbomoíl-fosfato sintetasa de la membrana mitocondrial.
- Las reacciones químicas de este ciclo se producen en la mitocondria
y en el citosol. Los dos grupos amino que fromarán la urea se
incorporan al ciclo en dos puntos distintos y proceden de dos vías
diferenciadas
- El ciclo de la urea sólo se da en el tejido
hepático.
- El destino del esqueleto
carbonado
- Los aminoácidos, atendiendo al producto final de la degradación
de su esqueleto carbonado, se pueden clasificar en glucogénicos y
cetogénicos.
- Los aminoácidos glucogénicos originan de su degradación
compuestos (piruvato, oxalacetato...) que facilmente se
transforman en glucosa
- Los aminoácidos cetogénicos originan de su degradación
compuestos (acetil CoA) que facilmente se transforman
en cuerpos cetónicos
- Los aminoácidos cetogénicos originan de su degradación
compuestos (acetil CoA) que facilmente se transforman
en cuerpos cetónicos
- Los aminoácidos glucogénicos originan de su degradación
compuestos (piruvato, oxalacetato...) que facilmente se
transforman en glucosa
- Los aminoácidos, atendiendo al producto final de la degradación
de su esqueleto carbonado, se pueden clasificar en glucogénicos y
cetogénicos.
- Interfiere con el intercambio iónico a través de
las membranas
- La correcta eliminación del grupo amino de los aminoácidos es muy importante, pues es
relativamente fácil que dicho compuesto acabe formando amoníaco en el organismo. El
amoníaco es un tóxico potencialmente muy peligroso para el ser vivo, cuando se acumula
se origina hiperamonemia. El amoníaco se hace especialmente tóxico para el cerebro por
diferentes razones:
- El proceso de degradación de los aminoácidos implica dos fases: la
eliminación del nitrógeno y la eliminación del esqueleto carbonado
- LA BIOSÍNTESIS DE
AMINOÁCIDOS
- En la biosíntesis de los aminoácidos y otros compuestos nitrogenados, la
principal difcultad que hay que superar es la fijación de los átomos de
nitrógeno atmosférico (N2) en estructuras orgánicas.
- El nitrógeno que constituye el 80% de la composición del aire, no
puede ser utilizado por la mayoría de los organismos, porque es
demasiado estable, y por tanto inerte para su utilización en la
mayoría de procesos biológicos
- La fijación del
nitrógeno
- La mayoría de los organismos aprovechan el
nitrógeno en forma de NH3 o NH4
- Las formas de fijación de dicho nitrógeno en
los compuestos orgánicos son principalmente:
- La formación de
carbomoíl-fosfato
- La formación de
glutamato
- La formación de
glutamina
- La formación de
asparagina
- La formación de
asparagina
- La formación de
glutamina
- La formación de
glutamato
- La formación de
carbomoíl-fosfato
- Las formas de fijación de dicho nitrógeno en
los compuestos orgánicos son principalmente:
- La mayoría de los organismos aprovechan el
nitrógeno en forma de NH3 o NH4
- Familias de Aminoácidos
- Existen numerosas patologías relacionadas
con la síntesis y la degradación de
aminoácidos.
- Familia del glutamato
(α-cetoglutarato)
- Esta familia de aminoácidos está estrechamente
relacionada con el ciclo de Krebs, pues procede
de uno de sus intermediarios, el α-cetoglutarato,
que sirve para la síntesis de glutamato.
- Familia del aspartato
(oxalacetato)
- Esta familia está relacionada con el oxalacetato,
también perteneciente al ciclo de Krebs, y que origina
aspartato por transaminación con el glutamato.
- Familia de la serina
(3-fosfoglicerato)
- El 3-fosfoglicerato es un intermediario de la
glucólisis que aporta el esqueleto carbonado para la
síntesis de la serina, que obtiene el grupo amino por
transaminación con el glutamato
- Familia del piruvato (alanina)
- Muchos aminoácidos pueden reacciopnar con el piruvato
a través de las distintas transaminasas originando
alanina, pero sobre todo se origina a través de la GPT/ALT.
- Familia de los aromáticos
(fosfoenolpiruvato y eritrosa-4-P)
- Los aminoácidos aromáticos, fenilalanina, tirosina y
triptófano, se forman a prtir del fosfoenolpiruvato y
de la eritrosa-4-fosfato.
- Familia de la histidina (ribosa-5-P)
- La biosíntesis de histidina es una ruta compleja y
está formada por once pasos metabólicos no
ramificados, en la cual se parte de la ribosa-5-P
- La biosíntesis de histidina es una ruta compleja y
está formada por once pasos metabólicos no
ramificados, en la cual se parte de la ribosa-5-P
- Los aminoácidos aromáticos, fenilalanina, tirosina y
triptófano, se forman a prtir del fosfoenolpiruvato y
de la eritrosa-4-fosfato.
- Muchos aminoácidos pueden reacciopnar con el piruvato
a través de las distintas transaminasas originando
alanina, pero sobre todo se origina a través de la GPT/ALT.
- El 3-fosfoglicerato es un intermediario de la
glucólisis que aporta el esqueleto carbonado para la
síntesis de la serina, que obtiene el grupo amino por
transaminación con el glutamato
- Esta familia está relacionada con el oxalacetato,
también perteneciente al ciclo de Krebs, y que origina
aspartato por transaminación con el glutamato.
- Esta familia de aminoácidos está estrechamente
relacionada con el ciclo de Krebs, pues procede
de uno de sus intermediarios, el α-cetoglutarato,
que sirve para la síntesis de glutamato.
- Familia del glutamato
(α-cetoglutarato)
- Existen numerosas patologías relacionadas
con la síntesis y la degradación de
aminoácidos.
- Función precursora de los
aminoácidos
- Loa aminoácidos tienen un papel muy importante como base para
la síntesis de proteínas , si bien tienen muchas otras utilidades y
funciones
- Síntesis de porfirinas (grupo hemo)
- Síntesis de creatina y creatinina
- Derivados de aminoácidos
- Derivados del triptófano: la serotonina que regula el peristaltismo
inestinal y la melatonina que también regula el sueño y la vigilia.
- Derivados del glutámico: GABA o ácido o γ-aminobutírico,
que intervienen en la transmisión del impulso nervioso.
- Derivados de la tirosina:
- Catecolaminas: dopamina,
noradrenalina y adrenalina
- Melaninas rojas y negras
- Hormonas tiroideas:
triyodotironina(T3) y tiroxina
(T4)
- Catecolaminas: dopamina,
noradrenalina y adrenalina
- A partir de la serina y glicina se
forman compuestos, como bases
nitrogenadas, glutatión, esfingosina
- Derivados del triptófano: la serotonina que regula el peristaltismo
inestinal y la melatonina que también regula el sueño y la vigilia.
- Derivados de aminoácidos
- Síntesis de creatina y creatinina
- Síntesis de porfirinas (grupo hemo)
- Loa aminoácidos tienen un papel muy importante como base para
la síntesis de proteínas , si bien tienen muchas otras utilidades y
funciones
- La fijación del
nitrógeno
- El nitrógeno que constituye el 80% de la composición del aire, no
puede ser utilizado por la mayoría de los organismos, porque es
demasiado estable, y por tanto inerte para su utilización en la
mayoría de procesos biológicos
- En la biosíntesis de los aminoácidos y otros compuestos nitrogenados, la
principal difcultad que hay que superar es la fijación de los átomos de
nitrógeno atmosférico (N2) en estructuras orgánicas.
- EL METABOLISMO DE LOS
NUCLEÓTIDOS
- En la formación de bases nitrogenadas intervienen de forma
relevante distintos aminoácidos.
- Existen dos mecanismos para obtener nucleótidos y son:
- Rutas de salvamento: Constituyen la fuente
fundamental de nucleótidos en organismos superiores
- Síntesis de novo: Ruta que requiere la ribosa-5-P, junto con
la reacción de las nuevas bases nitrogenadas proporcionará
los diferentes ribonucleótidos
- La degradación de los
nucleótidos
- La mayoría de los alimentos tienen ácidos nucleicos que se
degradan en el duodeno , dando nucleótidos por acción de las
nucleasas pancreáticas y las fosfodiesteras intestinales. Una
gran variedad de enzimas hidrolizan los nucleótidos a
nucleósidos para que puedan ser absorbidos por la mucosa
intestinal.
- La adenosina-5-monofosfato (AMP) presenta dos vías distintas
de degradación dependiendo del tejido:
- Ruta general que ocurre en
la mayoría de tejidos
- Una nucleotidasas libera un grupo fosfato y se forma un
nucleósido de adenosina que sufrirá una desaminación ,
mediante la adenosina desaminasa ,transformándose en
inosina
- En el tejido muscular se realiza primero la desaminación,
pasanod a inosina monofosfato, que sufrirá una
desfosforilación para obtener inosina
- El ácido úrico es el compuesto final de la
degradación de las bases nitrogenadas
- El ácido úrico es el compuesto final de la
degradación de las bases nitrogenadas
- Una nucleotidasas libera un grupo fosfato y se forma un
nucleósido de adenosina que sufrirá una desaminación ,
mediante la adenosina desaminasa ,transformándose en
inosina
- Ruta general que ocurre en
la mayoría de tejidos
- La adenosina-5-monofosfato (AMP) presenta dos vías distintas
de degradación dependiendo del tejido:
- La mayoría de los alimentos tienen ácidos nucleicos que se
degradan en el duodeno , dando nucleótidos por acción de las
nucleasas pancreáticas y las fosfodiesteras intestinales. Una
gran variedad de enzimas hidrolizan los nucleótidos a
nucleósidos para que puedan ser absorbidos por la mucosa
intestinal.
- Rutas de
Salvamento
- Las rutas de Salvamento permiten reciclar
bases nitrogenadas que iban a ser degradadas
y sintetizar nucleótidos
- Las rutas de Salvamento permiten reciclar
bases nitrogenadas que iban a ser degradadas
y sintetizar nucleótidos
- Síntesis de
novo
- En la síntesis de novo de nucleótidos se
requiere energía y diversos aminoácidos.
- En la síntesis de nucleótidos de purina se origina
un primer nucleótido que es el IMP, del que
derivan los demás nucleótidos de purina
- En la síntesis de nucleótidos de pirimidina se
forma primero una base nitrogenada (el ácido
orótico) que originará un nucleótido, el OMP, del
que derivan los demás nucleótidos de pirimidina.
- Los desoxirribonucleicos se forman habitualmente
a partir de los nucleótidos difosfato mediante la
actuación de la NDP reductasa.
- Los desoxirribonucleicos se forman habitualmente
a partir de los nucleótidos difosfato mediante la
actuación de la NDP reductasa.
- En la síntesis de nucleótidos de pirimidina se
forma primero una base nitrogenada (el ácido
orótico) que originará un nucleótido, el OMP, del
que derivan los demás nucleótidos de pirimidina.
- En la síntesis de nucleótidos de purina se origina
un primer nucleótido que es el IMP, del que
derivan los demás nucleótidos de purina
- En la síntesis de novo de nucleótidos se
requiere energía y diversos aminoácidos.
- Rutas de salvamento: Constituyen la fuente
fundamental de nucleótidos en organismos superiores
- Existen dos mecanismos para obtener nucleótidos y son:
- En la formación de bases nitrogenadas intervienen de forma
relevante distintos aminoácidos.
- BIBLIOGRAFÍA
- Feduchi C. E, Blasco C. I, Romero M. CS, Yáñez C. E. Bioquimica Conceptos
esenciales [Internet]. 1st ed. Madrid: Editorial Médica Panamericana;
2011. 3–22 p. Available from: https://bit.ly/2SkOdQR
- Rocío Murcio. BQ Metabolismo de los compuestos nitrogenados [Archivo de video]. 3 de mayo de
2019. [Consultado el 4 de agosto de 2020] [00:11:00]. Disponible
en:https://www.youtube.com/watch?v=YbJvCYiCzTU&feature=youtu.be
- Rocío Murcio. BQ Metabolismo de los compuestos nitrogenados 2a Parte [Archivo de video]. 3 de mayo
de 2019. [Consultado el 4 de agosto de 2020] [00:09:10]. Disponible
en:https://www.youtube.com/watch?v=xg8pCJAsRBo&feature=youtu.be&t
- Rocío Murcio. BQ Metabolismo de compuestos nitrogenados 3a Parte [Archivo de video]. 3 de mayo de
2019. [Consultado el 4 de agosto de 2020] [00:12:19]. Disponible
en:https://www.youtube.com/watch?v=PrC11aZSnKw&feature=youtu.be
- Rocío Murcio. BQ Metabolismo de compuestos nitrogenados 4a Parte [Archivo de video]. 3 de mayo de
2019. [Consultado el 4 de agosto de 2020] [00:08:31]. Disponible en:
https://www.youtube.com/watch?v=P5ZptwT7pFU&feature=youtu.be
- Rocío Murcio. BQ Metabolismo de compuestos nitrogenados 4a Parte [Archivo de video]. 3 de mayo de
2019. [Consultado el 4 de agosto de 2020] [00:08:31]. Disponible en:
https://www.youtube.com/watch?v=P5ZptwT7pFU&feature=youtu.be
- Rocío Murcio. BQ Metabolismo de compuestos nitrogenados 3a Parte [Archivo de video]. 3 de mayo de
2019. [Consultado el 4 de agosto de 2020] [00:12:19]. Disponible
en:https://www.youtube.com/watch?v=PrC11aZSnKw&feature=youtu.be
- Rocío Murcio. BQ Metabolismo de los compuestos nitrogenados 2a Parte [Archivo de video]. 3 de mayo
de 2019. [Consultado el 4 de agosto de 2020] [00:09:10]. Disponible
en:https://www.youtube.com/watch?v=xg8pCJAsRBo&feature=youtu.be&t
- Rocío Murcio. BQ Metabolismo de los compuestos nitrogenados [Archivo de video]. 3 de mayo de
2019. [Consultado el 4 de agosto de 2020] [00:11:00]. Disponible
en:https://www.youtube.com/watch?v=YbJvCYiCzTU&feature=youtu.be
- Feduchi C. E, Blasco C. I, Romero M. CS, Yáñez C. E. Bioquimica Conceptos
esenciales [Internet]. 1st ed. Madrid: Editorial Médica Panamericana;
2011. 3–22 p. Available from: https://bit.ly/2SkOdQR
- LA DEGRADACIÓN DE LAS PROTEÍNAS
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