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Metabolismo de proteínas

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Natalia Regina Mesa Herrera

Bact. MSc, Dr.rer.nat

Facultad de Medicina

Endocrinología y metabolismo

Objetivos

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1. Conocer la utilización del nitrógeno

2. Conocer los conceptos de recambio y valor biológico de las

proteínas en relación al balance nitrogenado de los organismos

2. Comprender las reacciones de transaminación y desaminación

3. Entender el ciclo de la Urea como mecanismo de eliminación de

amoniaco del organismo.

Importancia

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• Suministran los bloques estructurales (a.a.)

necesarios para la síntesis de nuevas proteínas

constituyentes del organismo, y por ello, se dice

que tienen una función plástica o estructural

• La calidad o valor biológico de las proteínas de

la dieta, depende de su contenido en

aminoácidos esenciales, equilibrio entre aa y

digestibilidad ( ovoalbumina-prot. Org vegetales)

• Como medir el valor biológico Nr

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Proteínas

Utilización del nitrógeno

inorgánico

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Todos los organismo pueden convertir el amoniaco (NH3) en compuestos del

Nitrógeno,: plasntas,planta,algunos animalrs infreriore

Amonificación

Nitrificación

• Fijación biológica del nitrógeno es la

reducción de N2 a NH3

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Utilización del nitrógeno

inorgánico

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Fijación nitrógeno

Se realizan tres grupos de

microorganismos diaotrofos:

• Bacterias gram negativas del

suelo: Azotobacter, Klebsiella,

Rhodospirillum.

• Bacterias gram negativas de

algunas plantas: Rhizobium

• Bacterias de vida libre o

simbiótica: Las cianobacterias

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La fijación biológica

1. Proteasas

2. Peptidasas intestinales

3. Absorción de

aminoácidos y péptidos

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Digestión de proteínas

• Zimógenos: son precursores

inactivos, que almacenan y

sintetizan las enzimas

digestivas proteolíticas.

• Pepsinógeno precursor de la

pepsina.

• Pepsina: endopeptidasa,

cataliza la 13

Proteasas

• Es una endopeptidasa

• Cataliza la hidrolisis de proteínas a

polipéptidos grandes.

• Sitio activo contiene aspartato que reacciona

con los grupos carbonilo

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Peptidasa

Proteasas de serina: catalizan la hidrolisis

de enlaces peptídicos internos de las

proteínas

1. Tripsina

2. Quimiotripsina

3. Elastasa15

Endopeptidasa

Proteasas Residuos de aminoácidos

reconocidos

1. Tripsina F, Y,W, residuos hidrofóbicos

2. Quimiotripsina A

3. Elastasa L y R

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Endopeptidasa

• Mucosa intestinal: dipeptidas y tripeptidas

• Catalizan de pequeños polipéptidos a

aminoácidos.

• El intestino y el páncreas producen

aminopeptidasas.

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Proteasas intestinales

• Las células intestinales toman:

aminoácidos, dipéptidos ,y tripéptidos.

• Enterocito: los péptidos son hidrolizados

a aminoácidos antes de su liberación a la

vena porta.

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Absorción de aminoácidos y

péptidos

Es el proceso de biosíntesis y

degradación de las proteínas.

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Recambio proteico

70 kilogramos

100 g proteína

70 kilogramos

400 g 400g

Síntesis Degradación

¾ aminoácidos ¼ aminoácido20

Características Cuantitativas

• Equilibrio nitrogenado: ingerido = excretado

• Equilibrio nitrogenado negativo: excretado > ingerido

• Equilibrio nitrogenado positivo: ingerido > excretado

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Balance nitrogenado

Kwashiorkor : caracterizado por retardo del

crecimiento, abdomen globoso, disminución

de albúmina en plasma, anemia y

hepatomegalia

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Dieta baja en proteínas

Marasmo : perdida del tejido graso y gran

parte de la masa muscular en un proceso de

consumición severo

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Dieta baja en proteínas

1. Digestión proteica

2. Librar a las células de proteínas defectuosas

3. Regulación de la expresión génica

4. Respuesta a la agresión ambiental

5. Participación en rutas de señalización

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Funciones

1. Complejo de Golgi:

proteasas, nucleasas,

lipasas

2. Lisosomas: Calpaínas

Ca2+

3. Proteosomas:

Catepsinas25

Proteasas intracelulares

El beso de la muerte

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Ubiquitinización

1. El Fe2+

2. Radical hidroxilo OH• ≠ OH- (ion

hidroxilo)

3. Residuos: Lisina, arginina y prolina27

Oxidación de residuos de

aminoácidos

Regiones abundantes en secuencias

de prolina, glutamato, serina y

treonina

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Secuencias PEST

- Fenilalanina

- Leucina

- Tirosina

- Triptófano

- Lisina

- Arginina

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Residuos de aminoácidos N-

terminal

Proporciona la redistribución del nitrógeno de los aminoácidos

Donador: del amino

Cetoácido aceptor

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Reacciones de transaminación

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Glutamato + oxalcetato SGOT -cetoglutarato + aspartato

Glutamato-oxaloacetato

transaminasa

Alanina + -cetoglutarato SGPT Piruvato + Glutamato

Glutamato-piruvato

transaminasa

Abundantes en hígado y corazón.

Valores normales:

SGOT: H: 37 U/L M: 31 U/L

SGPT: H: 40 U/L M: 31 U/L

Enzima: L-Glutamato deshidrogenasa

Cofactor: NADH, NAPH

Función: eliminación del nitrógeno

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Desaminación oxidativa

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Desaminación oxidativa

1. Piridoxal fosfato: cofactor de

transaminación

2. Ácido fólico: Grupos funcionales de un

carbono

3. Coenzimas B12 o cobalaminas:

metabolismo de metionina

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Coenzimas en el metabolismo

del nitrógeno

• Vitamina B6: piridoxina

• PLP: forma predominante

• PMP: Intermediario

• Participa:

- transaminación

- descarboxilación

-modificación de cadenas

laterales de aa41

Piridoxal fosfato

Piridoxal fosfato

• Sumidero de

electrones

• Especie reactiva:

aldimina

• Vitamina ácido fólico

• Anemia Megaloblástica

• Participa: Generación y utilización de carbono, metilo,

metileno, formilo 43

Ácido folico

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Conversión del folato a tetrahidrofolato

Enzima: dihidrofolato redutasa

Análogos: Metotrexato

Inhibidor: Trimetoprima

Competitividad: Pirimetamina, sulfanilamida

Vitamina B12

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• Vitamina B12 o Cobalaminas

• Anemia Perniciosa

• Formas:

- 5’-adenosilcobalmina

-Metilcobalamina

• Participa:

- Síntesis de metionina

- Isomerización de la metilmalonil-Co

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• Síntesis de metionina a partir de homocisteína

• Transferencia de un grupo metilo

• Cofactor : Metilcobalamina

Adenosilobalamina

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1. Transferencia de hidrogeno es esteroespecífica

2. El hidrogeno que se transfiere no se intercambia

con lo protones del agua

3. El hidrogeno transferido se transporta

transitoriamente sobre el crono 5’ del grupo

adenosil

4. El cobalto cambia su estado oxidación durante la

catálisis

Ciclo de la Úrea

51

64

CO2 + NH4+ + 3 ATP + ASPARTATO

+ 2H2O →

ÚREA + 2 ADP + 2 Pi +AMP + PPi +

FUMARATO

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Acetil – CoA + Glutamato

N- Acetilglutamato

N- Acetilglutamato

sintetasa

Carbamoil fosfato

Sintetasa I

Arginina

67

Metabolismo renal de la

glutamina

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Eliminación del amoníaco

por el riñón

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Defectos Genéticos

• Deficiencia N- Acetilglutamato sintetasa

• Deficiencia Ornitin transcarbamoilasa

• Deficiencia Arginasa

Hiperamonemia

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Enfermedad Deficiencia enzimática

Argininemia Arginasa

Arginino-succinaturia Argininosuccinato liasa

Citrulinemia Arginininosuccinato sintetasa

Hiperamonemia I Ortinina transcarbamoilsa

Hiperamonemia II Sintetasa I carbamoil-fosfato

Trastornos del ciclo de la urea

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• Enfermedades Renales: afectan la excreción de

urea y creatinina

• Aumenta los niveles de BUN

• Valor normal: 7-20 mg/dl

El nitrógeno ureico

BUN

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Alopurinol, aminoglicósidos, cefalosporinas

hidrato de cloral, cisplatina, furosemida,

guanetidina, indometacina, metotrexato,

metildopa, anfotericina B, carbamazepina,

gentamicina, meticilina, vancomicina,

rifampicina, espironolactona, tetraciclinas,

diuréticos tiazídicos triamtereno.

Drogas que afectan el

BUN

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