Eliminación del nitrógeno en el organismo
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Universidad Católica Santiago de Guayaquil Facultad de Ciencias Medicas Carrera de Medicina Segundo Ciclo Bioquímica “AMINOÁCIDOS: ELIMINACIÓN DEL NITRÓGENO” Integrantes: Orellana Carlos Ordóñez William Orellana Gabriela
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Universidad Católica Santiago de GuayaquilFacultad de Ciencias MedicasCarrera de MedicinaSegundo CicloBioquímica
“AMINOÁCIDOS:ELIMINACIÓN DEL NITRÓGENO”
Integrantes:Orellana Carlos
Ordóñez WilliamOrellana Gabriela
AMINOÁCIDOS:ELIMINACIÓN DEL NITRÓGENO
Una parte del amonio libre se excreta por la orina, pero la mayor parte se utiliza para la síntesis de urea, la cual es la vía para la eliminación de nitrógeno del organismo.
GENERALIDADES DE METABOLISMO DEL NITRÓGENO
El nitrógeno ingresa al cuerpo mediante una variedad de constituyentes de la alimentación, lo más relevantes de ellos son los aminoácidos que contienen las proteínas de la dieta.
Fondo común de aminoácidos Los aminoácidos que se liberan de la
hidrólisis de las proteína tisulares, o bien los sintetizados de novo, se mezclan con otros aminoácidos libres distribuidos en el organismo.
Intercambio de proteínas
La mayoría de las proteínas del organismo está en constante síntesis y degradación lo que permite la remoción de proteínas innecesarias o anormales.
1. Tasa de intercambio2. Degradación de proteínas
Tasa de intercambio En adultos sanos la cantidad total de
proteínas corporal permanece constante debido a que la tasa de síntesis es suficiente para reemplazar la proteína que se degrada.
Hidrólisis Resíntesis
300-400 g de proteína
300-400 g de proteína
Degradacion de las proteinas
Vía proteolítica de la ubiquitina-proteosoma Sistema de enzimas de los lisosomas
Mecanismo ubiquitina-proteosoma
Sistema de enzimas de los lisosomas
Señales químicas para la degradación de proteínas
Aminoácido N-terminalAspartato
DIGESTIÓN DE LAS PROTEÍNAS DE LA DIETA
Las enzimas proteolíticas que se encargan de la degradación de las proteínas se producen en tres órganos diferentes: el estómago, el páncreas y el intestino delgado.
Digestión de las proteínas por la secreción gástrica Acido Clorhídrico: Mata bacterias y
desnaturaliza proteínas. Pepsina: Produce liberación de péptidos
y de algunos aminoácidos libres a partir de la dieta.
Digestión de proteínas por enzimas pancreáticas
Especificidad Liberación de cimógenos
Activación de los
cimógenos
Anomalías en la digestión pancreática
Digestión de oligopéptidos por enzimas del intestino delgado La superficie luminal de intestino
contiene aminopeptidasa que degrada el residuo N-terminal para producir aminoácidos libres y péptidos pequeños.
Absorción de aminoácidos y dipéptidos
Las células epiteliales del intestino absorben aminoácidos libres y dipéptidos. En el citosol los dipéptidos se hidrolizan en aminoácidos antes de entrar al sistema portal.
TRANSPORTE DE AMINOÁCIDOS A LAS CÉLULAS
La concentración de aminoácidos libres es mayor en el líquido extracelular que en el intracelular, se mantiene mediante el STA alimentado por hidrólisis del ATP.
Cistinuria
REMOCIÓN DEL NITRÓGENO DE LOS AMINOÁCIDOS La presencia del grupo amino alfa
protege a los AA de la degradación oxidativa. la remoción del grupo amino alfa produce energía a partir de cualquier AA
Transaminación: el paso de grupos amino al glutamato
Es la transferencia de sus grupos amino alfa al cetoglutarato alfa, y los productos son un cetoácido alfa y glutamato.
Transaminación: el paso de grupos amino al glutamato
Especificidad de sustrato de las aminotransferasas
Mecanismo de acción de las aminotransferasas
Equilibrio de las acciones de transaminación
Valor diagnostico de las aminotransferasas en plasma
Transaminación: el paso de grupos amino al glutamato
Especificidad de sustrato de las
aminotransferasas
Aminotransferasa de alanina
(ALT)
Aminotransferasa aspártica
(AST)
Transaminación: el paso de grupos amino al glutamato
Especificidad de sustrato de las
aminotransferasas
Todas las aminotransferasas requieren fosfato de piridoxal (derivado de la vitamina
B6) como coenzima.
Las aminotransferasas, actúan por transferencia del grupo amino de un aminoácido a la porción
piridoxal de la coenzima para generar fosfato de piridoxamina, esta reacciona con un cetoácido alfa para formar un aminoácido, y simultáneamente se
regenera la forma aldehido de la coenzima.
Transaminación: el paso de grupos amino al glutamato
Equilibrio de las reacciones de
transaminación
La constante de equilibrio es cercana a 1, por lo que le permite a
la reacción funcionar tanto en:
Degradación de AA
Biosíntesis de AA
Valor diagnóstico de las aminotransferasas en el
plasma
Las aminotransferasas son enzimas intracelulares cuyos niveles en el plasma son normalmente bajos, pues representan la liberación del contenido de las
células que ocurre en el intercambio celular.
Dos AA son de particular valor diagnóstico cuando se encuentran en el plasma: AST y
ALT
Transaminación: el paso de grupos amino al glutamato
Enfermedad hepática
La AST (aspartato aminotransferasa) y la ALT (alanina aminotransferasa) se elevan en el plasma.
La ALT es mas especifica que la AST para enfermedad hepática, pero la ultima es mas sensible ya que se encuentra en grandes cantidades en el hígado
Enfermedad extrahepática Las transaminasas
pueden elevarse en enfermedades extrahepáticas como infarto del miocardio o transtornos musculares.
Deshidrogenasa de glutamato: la des aminación oxidativa de los AA DESHIDROGENASA DE GLUTAMATO
El glutamato es particular, es el único aminoácido que
se somete a una desaminación oxidativa
rápida. Reacción catalizada por la deshidrogenasa de
glutamato.
La acción de la transaminación oxidativa , y
la subsecuente desaminación oxidativa de ese glutamato, aportan una vía para la liberación de los
grupos amino de los aminoácidos como amonio.
Coenzimas; NAD Y NADPH
Dirección de las reacciones
Reguladores alostéricos El ATP y el GTP son inhibidores alostéricos de la deshidrogenasa de glutamato, mientras que el ADP y el GDP son activadores de esta enzima.
Oxidasa de los AA-D Estos se encuentran en plantas y en las
paredes celulares de los microorganismos.
Se encuentran en la dieta y se metabolizan en el hígado.
Esta enzima es dependiente de FAD que cataliza la desaminación oxidativa de estos isómeros.
Transporte de amonio al hígado
DOS MECANISMOS
El primero, que se encuentra en la mayoría de los tejidos, utiliza sintetasa de
glutamina para combinar amonio con glutamato y formar glutamina una forma
no tóxica de transportar el
amonio
El segundo mecanismo, utilizado
por el musculo, incluye la
transaminación del piruvato para formar
alanina. Está se transporta por la sangre al hígado,
donde se convierte en piruvato por transaminación.
CICLO DE LA ÚREA
Destino de la Urea La urea se difunde desde el higado y se
transporta por la sangre a los riniones, donde se filtra y excreta por la orina. Una parte se difunde de la sangre al intestino, donde la ureasa bacteriana la hidroliza a CO2 y NH3
Estequiometría general del ciclo de la urea
Aspartato + NH3 + CO2 + 3ATP
Urea+ fumarato + 2ADP+ AMP + 2Pi
+ PPi + 3H20
METABOLISMO DEL AMONIO
Fuentes de amonio A PARTIR DE
AMINOACIDOS A PARTIR DE
GLUTAMINA A PARTIR DE LA
ACCION BACTERIANA DEL INTESTINO.
A PARTIR DE AMINAS A PARTIR DE PURINAS
Y PIRIMIDINAS.
TRANSPORTE DE AMONIO EN LA CIRCULACION.
UREA: La formación de urea en el hígado es, cuantitativamente , la vía de eliminación de amonio mas relevante. La urea viaja en la sangre del hígado a los riñones, donde pasa en el filtrado glomerular.
GLUTAMINA: Constituye un depósito o almacén no toxico además de una forma de transporte del amonio.
HIPERAMONEMIALa capacidad del ciclo hepático de la urea
excede las tasas normales de formación del amonio, y los niveles séricos de amonio por lo general se mantienen bajos ( de 5 a 50 mmol/l)
RESUMEN DEL CAPITULOLos AA libres se producen por la hidrólisis de proteínas. El fondo común de AA se consume para
producir energía o sus integrantes se usan como
precursores para otros compuestos que contengan
nitrógeno.
Los AA no pueden participar directamente
en el metabolismo energético. Por lo tanto:
Los grupos aminos son removidos por Aminotransferasas,
pasando al glutamato o aspartato.
La deshidrogenasa del glutamato induce la liberación de grupos amino en forma de
amonio y cetoglutarato alfa.
El cetoglutarato alfa puede ingresar
directamente en el metabolismo
energético.
El amonio es una fuente de
nitrógeno para la síntesis de úrea,
junto al aspartato.
El N del aspartato, CO2 y
NH3 se incorporan en la úrea.
