Biosíntesis del grupo hemo y

porfirinas .

Quintero soto GinellyValadez González Joseline

Valtierra Eduardo

Las porfirinas son compuestos cíclicos formados por un enlace de 4 anillos pirrol a través de puentes de metileno.

Se caracterizan por la formación de complejos con iones metálicos enlazados átomos de nitrógeno de los anillos de pirrol .

Por ejemplo las porfirinas férricas como el hemo de la hemoglobina , que sirve para el transporte de oxigeno en la sangre .

La biosíntesis de hemo tiene lugar en la mayor parte de células de mamíferos excepto en eritrocitos maduros .

85 % de síntesis de hemo acontece en células precursoras eritroides de medula ósea y el resto en hepatocitos.

Los porfirinogenos que se obtienen son incoloros y contienen 6 átomos de hidrogeno adicionales respecto de las porfirinas coloridas correspondientes. Estas porfirinas reducidas son los intermediarios de la síntesis de protoporfirinas y grupo hemo.

Porfirina

En las células vivas , el hemo se sintetiza por una vía . Usando succinil – CoA del acido cítrico de las mitocondrias , glicina ( aminoácido) y fosfato de piridoxal .

El hemo se sintetiza a partir de la succinil – CoA y la glicina.

El producto de reacción de condensación de succinil CoA y glicina es el acido alfa –amino- beta-cetoadípico.

El acido alfa –amino- beta-cetoadípico se descarboxila con rapidez para formar delta- aminolevulinato (ALA)

Estas reacciones se catalizan por la ALA sintasa

Reguladora de la velocidad de biosíntesis de porfirina en el hígado de mamíferos.

En el citosol se condensan dos moléculas de Aminolevulinato(ALA) mediante la enzima ALA deshidratasa para formar dos moléculas de agua y una de porobilinogeno.(PBG)

Primer pirrol precursor

La formación de un tetrapirrol cíclico ( porfirina) se da por la condensación de 4 moléculas de Porfobilinogeno (PBG). Que se condensan cabeza con cola y forman un tetrapirrol lineal : el hidroximetil bilano(HMB) .Todo esto por la enzima uroporfirinogeno sintasa (PBG desaminasa o HMB sintasa)

El HMB se cíclica espontáneamente y produce uroporfirinogeno I o se convierte en Uroporfirinogeno III por Uroporfirinogeno III sintasa.

En condiciones normales el uroporfirinogeno formado se corresponde casi exactamente al isómero tipo III pero en otras se forman en exceso los isómeros de tipo I de porfirinogenos.

• Ambos porfirinogenos poseen anillos pirrol unidos por puentes de metileno. Formando un sistema de anillos conjugados. Se oxidan fácilmente.

El uroporfirinogeno III se convierte en coproporfirinogeno III por descarboxilacion de todos los grupos acetato que cambian a sustituyentes de metilo. Mediante la uroporfirinogeno descarboxilasa.

El coproporfirinogeno III ingresa a las mitocondrias donde se convierte en protoporfirinogeno III y luego en protoporfirina III .

La enzima coproporfirinogeno oxidasa que cataliza la descarboxilacion y oxidación de dos cadenas laterales propionicas para formar protoporfirinogeno.

(solo actúa sobre la III)

La oxidación del protoporfirinogeno para producir protoporfirina , se cataliza por la enzima protoporfirina oxidasa

EL paso final en la biosíntesis del hemo involucra la incorporación de hierro ferroso a la protoporfirina en una reacción catalizada por : ferroquetalasa ( hemo sintasa) que también es mitocondrial .