CATABOLISMO DE LOS CATABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSAMINOACIDOS

RECAMBIO PROTEICORECAMBIO PROTEICO

Digestión celular;Digestión celular;

hace referencia a la degradación intracelularhace referencia a la degradación intracelular

de las proteínas, con la finalidad de reciclar de las proteínas, con la finalidad de reciclar

o degradar los aminoácidos de las mismaso degradar los aminoácidos de las mismas

Puede darse enPuede darse en;;

1.1. Los lisosomasLos lisosomas

2.2. En el citoplasmaEn el citoplasma

RECAMBIO PROTEICORECAMBIO PROTEICOProteólisis lisosomica ;Proteólisis lisosomica ;

Ocurre en vesículas intracelulares especiali-Ocurre en vesículas intracelulares especiali-

zadas, los lisosomas. En el interior de estos zadas, los lisosomas. En el interior de estos

organelos se encuentra un PH de 5.5, yorganelos se encuentra un PH de 5.5, y

contiene proteasas e hidrolasas, principal-contiene proteasas e hidrolasas, principal-

Mente de la familia de las catepsinas, encar-Mente de la familia de las catepsinas, encar-

Gadas de la digestión de las proteínasGadas de la digestión de las proteínas

AutofagicaAutofagica;procesa proteínas intracelulares;procesa proteínas intracelulares

heterofagicaheterofagica; procesa proteínas extracelular; procesa proteínas extracelular

RECAMBIO PROTEICORECAMBIO PROTEICO

Proteólisis citoplasmática;Proteólisis citoplasmática;

A.A.a partir de proteasas dependientes de a partir de proteasas dependientes de calcio como la calpaina, que presenta calcio como la calpaina, que presenta actividad proteolitica a PH neutroactividad proteolitica a PH neutro

B.B.Estructura especializada denominada Estructura especializada denominada proteosoma,complejo multienzimatico con proteosoma,complejo multienzimatico con diversas actividades cataliticasdiversas actividades cataliticas

CATABOLISMO DE LOS CATABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSAMINOACIDOS..

A.A. Inicia con la eliminación del grupo Inicia con la eliminación del grupo amino.amino.

B.B. Degradación de los esqueletos Degradación de los esqueletos carbonados. carbonados.

CATABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSCATABOLISMO DE LOS AMINOACIDOS DESAMINACIONDESAMINACION

• Eliminación del grupo alfa – amino de los Eliminación del grupo alfa – amino de los aminoacidos.aminoacidos.

• Dos tipos de reacciones químicas:Dos tipos de reacciones químicas:

1.1. Transaminacion.Transaminacion.2.2. Desaminacion oxidativaDesaminacion oxidativa..

• Reacciones reversibles.Reacciones reversibles.• Los grupos amino se desvían a la;Los grupos amino se desvían a la;

A.A. Síntesis de aminoácidosSíntesis de aminoácidosB.B. Síntesis de urea cuando los aminoácidos se encuentran en exceso. Síntesis de urea cuando los aminoácidos se encuentran en exceso.

CATABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSCATABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSTRANSAMINACIONTRANSAMINACION

MúsculoMúsculo• Los grupos amino sobrantes se transfieren Los grupos amino sobrantes se transfieren

al alfa - cetoglutarato para formar al alfa - cetoglutarato para formar glutamato.glutamato.

• Alfa – cetoglutarato + L - aminoacidoAlfa – cetoglutarato + L - aminoacido←→ ←→ L – glutamato + alfa- cetoacido.L – glutamato + alfa- cetoacido.

CATABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSCATABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSTRANSAMINACIONTRANSAMINACION

• Los grupos amino de las Los grupos amino de las moléculas de glutamato moléculas de glutamato se transportan en la se transportan en la sangre al hígado sangre al hígado mediante el ciclo de la mediante el ciclo de la alanina.alanina.

• Piruvato + L – glutamato Piruvato + L – glutamato ↔ L- alanina + alfa - ↔ L- alanina + alfa - cetoglutarato.cetoglutarato.

CATABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSCATABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSTRANSAMINACIONTRANSAMINACION

En el hígadoEn el hígado

• El glutamato se forma al invertirse la reacción catalizada por la alanina El glutamato se forma al invertirse la reacción catalizada por la alanina transaminasa.transaminasa.

• La desaminación oxidativa del glutamato da alfa - cetoglutarato y La desaminación oxidativa del glutamato da alfa - cetoglutarato y NH4+.NH4+.

• El amoniaco que se reproduce en los tejidos extra hepáticos por la El amoniaco que se reproduce en los tejidos extra hepáticos por la liberación del grupo amonio del glutamato se transportan hasta el hígado en liberación del grupo amonio del glutamato se transportan hasta el hígado en forma de glutamina L – glutamato + NH4 + ATP forma de glutamina L – glutamato + NH4 + ATP →glutamina→glutamina

• La glutamina se hidroliza para formar glutamato y NH4.La glutamina se hidroliza para formar glutamato y NH4.

• La conversión de glutamato en alfa cetoglutarato por la glutamato La conversión de glutamato en alfa cetoglutarato por la glutamato deshidrogenasa genera otro NH4.deshidrogenasa genera otro NH4.

METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSMETABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSPRODUCCION DE AMONIACOPRODUCCION DE AMONIACO

• La mayoría de la degradación de los aminoácidos es La mayoría de la degradación de los aminoácidos es la desaminación oxidativa.la desaminación oxidativa.

• Otras reacciones catalizadas por las enzimas:Otras reacciones catalizadas por las enzimas:1.1. L – aminoacido oxidasas (higado y riñon)L – aminoacido oxidasas (higado y riñon)2.2. Serina y trionina deshidrasas (la serina y la trionina no Serina y trionina deshidrasas (la serina y la trionina no

son sustratos de reacciones de transaminacion; sus son sustratos de reacciones de transaminacion; sus grupos amino se liberan por las enzimas hepáticas, los grupos amino se liberan por las enzimas hepáticas, los productos; piruvato y el alfa cetobutirato).productos; piruvato y el alfa cetobutirato).

3.3. Ureasa bacteriana; 25% del amoniaco del hígado se Ureasa bacteriana; 25% del amoniaco del hígado se produce por la acción de bacterias del intestino produce por la acción de bacterias del intestino (enzima ureasa).(enzima ureasa).

LA DEDRADACION DE LOS LA DEDRADACION DE LOS AMINOACIDOSAMINOACIDOS

El amoniaco es potencialmente toxicoEl amoniaco es potencialmente toxico

Cuando se acumula origina hiperamonemiaCuando se acumula origina hiperamonemia

Especialmente Especialmente toxico para el cerebro:toxico para el cerebro:1.1. Interfiere con el intercambio ionico a traves de las membranas, interfiriendo con Interfiere con el intercambio ionico a traves de las membranas, interfiriendo con

los potenciales de membranalos potenciales de membrana

2.2. Bloqueo del ciclo de Krebs; el amonio en presencia de alfa-cetoglutarato produce Bloqueo del ciclo de Krebs; el amonio en presencia de alfa-cetoglutarato produce glutamato(interferncia metabolica)glutamato(interferncia metabolica)

3.3. El amonio, en presencia de del glutamato,produce glutamina y su acumulo El amonio, en presencia de del glutamato,produce glutamina y su acumulo produce edema cerebral)produce edema cerebral)

4.4. La glutamina;origina La glutamina;origina alfa-cetoglutamicoalfa-cetoglutamico; un compuesto toxico para el cerebro; un compuesto toxico para el cerebro

METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSMETABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSSINTESIS DE UREASINTESIS DE UREA

• Organismos ureotelicosOrganismos ureotelicos; organismos que ; organismos que producen urea. producen urea.

• Ciclo de la urea Ciclo de la urea ( ciclo de la urea de Krebs o ciclo de Krebs – ( ciclo de la urea de Krebs o ciclo de Krebs – Henseleit) la urea se forma a partir de :Henseleit) la urea se forma a partir de :

A.A. AmoniacoAmoniacoB.B. CO2CO2C.C. AspartatoAspartato

• La síntesis tiene lugar en el hepatocitoLa síntesis tiene lugar en el hepatocito

• Una vez formada difunde al torrente sanguíneo y se elimina por el riñón.Una vez formada difunde al torrente sanguíneo y se elimina por el riñón.

• En la síntesis de una molécula de urea se consumen tres fosfatos de En la síntesis de una molécula de urea se consumen tres fosfatos de energía elevada( 4ATP)energía elevada( 4ATP)

METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSMETABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSSINTESIS DE LA UREASINTESIS DE LA UREA

1.1. Comienza con la Comienza con la formación de formación de carbamoilfosfato en la carbamoilfosfato en la matriz mitocondrialmatriz mitocondrial

Los sustratos ;Los sustratos ;

A.A. NH4+NH4+

B.B. HCO3HCO3 Cataliza la enzima Cataliza la enzima

carbamoilfosfato carbamoilfosfato sintetasa Isintetasa I

Reacción irreversibleReacción irreversible

METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSMETABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSSINTESIS DE LA UREASINTESIS DE LA UREA

2.2. Reacción de Reacción de carbamoilfosfacarbamoilfosfato con la to con la ornitina para ornitina para formar formar citrulina citrulina cataliza la cataliza la enzima enzima ornitinatranscornitinatranscarboxilasaarboxilasa

METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSMETABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSCICLO DE LA UREACICLO DE LA UREA

3.3. La citrulina es transportada La citrulina es transportada al citoplasma donde al citoplasma donde reacciona con el aspartato reacciona con el aspartato para formar arginosuccinato para formar arginosuccinato por la arginosuccinato por la arginosuccinato sintasasintasa

4.4. La arginosuccinato liasa La arginosuccinato liasa rompe el arginosuccinato rompe el arginosuccinato para formar arginina para formar arginina ( precursor inmediato de la ( precursor inmediato de la urea) y fumaratourea) y fumarato

5.5. La hidrólisis de la arginina La hidrólisis de la arginina por la arginasa( solo por la arginasa( solo presente en los hepatocitos) presente en los hepatocitos) para formar ornitina y ureapara formar ornitina y urea

METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSMETABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSBICICLO DE KREBSBICICLO DE KREBS

El fumarato se hidrata El fumarato se hidrata para formar para formar malato,componente malato,componente del ciclo del ácido del ciclo del ácido cítricocítrico

El oxaloacetato del El oxaloacetato del ciclo del ácido cítrico ciclo del ácido cítrico puede utilizarse para puede utilizarse para convertirse en convertirse en glucosa o aspartatoglucosa o aspartato

DESTINO DEL ESQUELETO DESTINO DEL ESQUELETO CARBONADOCARBONADO

CATABOLISMO DE LOS CATABOLISMO DE LOS AMINOACIDOS.AMINOACIDOS.

Degradación de los esqueletos carbonados Degradación de los esqueletos carbonados ( 7 productos metabólicos):( 7 productos metabólicos):

1.1. Acetil – CoAAcetil – CoA2.2. Acetoacetil – CoAAcetoacetil – CoA3.3. PiruvatoPiruvato4.4. Alfa- cetoglutaratoAlfa- cetoglutarato5.5. Succinil – CoASuccinil – CoA6.6. FumaratoFumarato7.7. OxalacetatoOxalacetato

CATABOLISMO DE LOS CATABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSAMINOACIDOS

• Los productos Los productos metabólicos de la metabólicos de la degradación de degradación de esqueletos carbonados esqueletos carbonados de acuerdo a de acuerdo a requerimientos se requerimientos se utilizan para síntesis:utilizan para síntesis:

a.a. Ácidos grasos Ácidos grasos b.b. GlucosaGlucosac.c. energíaenergía

A.A. Aminoácidos Aminoácidos cetogenicoscetogenicos pueden pueden convertirse en ácidos convertirse en ácidos grasos o cuerpos grasos o cuerpos cetónicos.cetónicos.

B.B. Aminoácidos Aminoácidos glucogénicosglucogénicos se se degradan a:degradan a:

1.1. PiruvatoPiruvato2.2. Intermediario del ciclo Intermediario del ciclo

del ácido cítrico del ácido cítrico (gluconeogenesis).(gluconeogenesis).

METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOS METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOS CATABOLISMO DE LOS ESQUELETOS CATABOLISMO DE LOS ESQUELETOS

CARBONADOSCARBONADOS Los alfa-aminoácidos Los alfa-aminoácidos

se agrupan en clases se agrupan en clases de acuerdo con sus de acuerdo con sus productos finales :productos finales :

1.1. Acetil – CoAAcetil – CoA

2.2. Alfa- cetoglutaratoAlfa- cetoglutarato

3.3. Succinil-CoASuccinil-CoA

4.4. OxalacetatoOxalacetato

5.5. Acetoacetil-CoAAcetoacetil-CoA

METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSMETABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSCATABOLISMO DE LOS ESQUELETOS CARBONADOSCATABOLISMO DE LOS ESQUELETOS CARBONADOS

AMINOACIDOS QUE FORMAN ACETIL-CoAAMINOACIDOS QUE FORMAN ACETIL-CoA Se dividen :Se dividen :

1.1. Piruvato como intermediario por la enzima piruvato Piruvato como intermediario por la enzima piruvato deshidrogenasa deshidrogenasa ::

a.a. AlaninaAlaninab.b. SerinaSerinac.c. GlicinaGlicinad.d. CisteinaCisteinae.e. TreoninaTreonina

2.2. Formación de acetil-CoA por rutas que no involucran el Formación de acetil-CoA por rutas que no involucran el piruvato:piruvato:

a.a. LeucinaLeucinab.b. LisinaLisinac.c. TriptofanoTriptofanod.d. TirosinaTirosinae.e. fenilalaninafenilalanina

METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSMETABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSCATABOLISMO DE LOS ESQUELETOS CARBONADOSCATABOLISMO DE LOS ESQUELETOS CARBONADOSAMINOACIDOS QUE FORMAN ALFA-CETOGLUTARATOAMINOACIDOS QUE FORMAN ALFA-CETOGLUTARATO

Se degradan a alfa-Se degradan a alfa-cetoglutarato;cetoglutarato;

A.A. ArgininaArginina

B.B. ProlinaProlina

C.C. HistidinaHistidina

D.D. GlutamatoGlutamato

E.E. glutaminaglutamina

METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSMETABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSCATABOLISMO DE LOS ESQUELETOS CARBONADOSCATABOLISMO DE LOS ESQUELETOS CARBONADOS

AMINOACIDOS QUE FORMA SUCCINIL-CoAAMINOACIDOS QUE FORMA SUCCINIL-CoA

1.1. MetioninaMetionina

2.2. IsoleucinaIsoleucina

3.3. ValinaValina

4.4. treoninatreonina

METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSMETABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSCATABOLISMO DE LOS ESQUELETOS CATABOLISMO DE LOS ESQUELETOS

CARBONADOSCARBONADOSAMINOACIDOS QUE FORMAN OXALACETATOAMINOACIDOS QUE FORMAN OXALACETATO

1.1. AspartatoAspartato

2.2. asparaginaasparagina