Tema 10 Metabolismo de Proteínas PDF

TEMA 10 METABOLISMO DE AAS Y PROTEÍNAS 10.1. Digestión de las proteínas. · Una de las principales funciones del catabolismo de compuestos nitrogenados, es eliminar el nitrógeno potencialmente tóxico. · Una de las principales funciones del anabolismo de compuestos nitrogenados, es sintetizar bases n...

TEMA 10 METABOLISMO DE AAS Y PROTEÍNAS 10.1. Digestión de las proteínas. · Una de las principales funciones del catabolismo de compuestos nitrogenados, es eliminar el nitrógeno potencialmente tóxico. · Una de las principales funciones del anabolismo de compuestos nitrogenados, es sintetizar bases nitrogenadas para formar el material genético. · Se lleva a cabo proteínas exógenas, ingeridas. · La digestión permite obtener AAS libres necesarios para sintetizar las proteínas propias. · Hay AAs que solo pueden conseguirse de la dieta (los esenciales) La degradación de las proteínas endógenas. · Las enzimas encargadas de digerirlas son las enzimas digestivas que sintetizan de las cel de la mucosa gastrica, páncreas exocrino y entero citaos (células epiteliales) del intestino. · Se sintetizan en forma de zimógenos (proenzimas) activándose de manera secuencial. Transaminacion y desaminacion. · En la boca NO hay acción enzimática sobre las proteínas, solo hay acción mecánica por masticación, ensalivación y deglución. 1. Desnaturalización: comienza en el estomago, el pH acido las desnaturaliza generando cadenas mas o menos lineales, se rompen los enlaces débiles y los puentes disulfuro. Se facilita así la digestión por las enzimas digestivas. 2. Hidrolisis proteica: (ruptura de enlaces peptídicos) el pH acido activa el pepsinógeno (zimógeno) que pasa a Pepsi (enzima activa) hidrolizando parcialmente. Se generan grandes fragmentos peptídicos que pasan al intestino. En el ID se encuentran las enzimas intestinales que degradan grandes péptidos del estomago hasta obtener tripéptidos, que pasa a dipeptidos y luego a AAS libres. · Enteropeptidasa: actúa sobre el tripsinogeno para generar tripsina · La tripsina puede atacar a otro como proelastasas, procarboxipeptidasas y quimiotripsinogeno. · Quimiotripsina, elastasas y carboxipeptidasas degradan las grandes proteínas. Los zimógenos producidos en el páncreas y excretados con el jugo pancreatico, se activan en el intestino tras la llegada del alimento. 3. Absorción intestinal: tripeptidos, dipéptidos y AAS libres absorben por por células intestinales en yeyuno por transportadores específicos dependientes de Na+ o por transporte activo secundario. Dentro de estas se terminan de hidrolizar en AAS (triglicéridos y di péptidos) podrán a ser utilizados por las células intestinales o liberarse a la sangre para ser transportados. · Después de una comida rica en proteínas, los AAS liberados por la digestión pasan del intestino al hígado. · La mayor parte de los AAS para la síntesis de proteínas en hígado y otros tejidos. · El exceso de AAS puede convertir en glucosa o Triacilgliceroles.  · Algunas patologías pancreaticas o intestinales provocan un deficit de enzimas digestivas haciendo que las proteínas de la dieta no puedan ser hidrolizadas y por lo tanto aprovechadas · Recambio proteico o digestión celular: degradación intracelular de proteínas para reciclar o degradar los mismos AAS. · En lisosomas (organulos especializado en degradación de moléculas) o citoplasma. · Proteolisis lisosómica: en su interior con pH acido de 5,5, contienen protestas e hidrolasas para la digestión de proteínas. Puede ser: - Autofágica: se degradan proteínas intracelulares (receptores hormonales o de ribosomas) - Heterofágica: Degradan proteínas extracelulares capturadas por endocitosis (sobre todo procedentes de lipoproteinas) · Proteólisis citoplamática o no lisosomica: por protestas dependientes de calcio (calpaína), mediante estructura (proteosoma) en forma de barril con diversos centros catalíticos donde solo pueden entrar proteínas marcadas previamente por ubiquitina. Proteosoma degrada proteínas a péptidos. · Ya degradas las proteínas quedan los AAS principal fuente de grupos aminos, una parte reutilizada y el exceso secretado. La mayoría se metabolizan en el hígado. · Hay 4 AAS que tienen un papel central en el metabolismo del nitrógeno: , un Glutamato y Aspartato. Alanina. Glutamina. RECORDAR: Los AAS presentan un grupo amino y uno carboxilo. La degradación implica 2 fases: · Eliminación de Nitrógeno y que sea transportada de forma segura hasta su eliminación. · La eliminación del resto (esqueleto carbonado) se eliminará o se aprovechará. · el grupo NH2 se transforma en amoniaco que puede acumularse y generar hiperamonemia (es muy tóxico). Es especialmente tóxico para el cerebro por: · Interfiere con el intercambio iónico interfiere en los potenciales de Membrana. · Bloquea el ciclo de Krebs: en presencia de Alpha-cetoglutarato produce Glutamato · Amonio en presencia de glutamato, produce Glutamina y su acúmulo Puede originar edema cerebral. · La Glutamina, a través de determinadas transaminasas, origina Alpha-cetoglutámico, un compuesto tóxico para el cerebro. La eliminación del grupo amino esta mediante 2 tipos de reacciones: · Transaminación: transferencia del grupo amino. · Desaminación: pérdida del grupo amino. ·Transaminación: reacción catalizada por transaminasas. Transfieren el grupo amino de un AA a un cetoácido. Todas tienen el mismo grupo prostético y catalizan reacciones tipo Ping-pong. · Dos importantes: - Glutamato oxalacetato transaminasa, GOT : Esto también esta en: Lanzadera Aspartato- Malato - Glutamato Piruvato aminotransferasa, GPT: ·Desaminación: Catalizada por enzima glutamato deshidrogenasa produce perdida del grupo amino del glutamato. Se encuentra en la mitocondria de los hepatocitos y es la única que utiliza tanto NAD+ como NADP+ como aceptor. · Los grupos amino se recogen en el hígado en forma de molécula de glutamato. · En los hepatocitos el glutamato sufre la desaminación, y el grupo amino es eliminado en forma de urea. · La combinación de Transaminación y desaminacion se llama: Transdesaminación En el músculo el Piruvato es utilizado para eliminar el grupo amonio (NH4+) de otros AAS , incorporado al glutamato por la glutamato deshidrogenasa. Por Transaminación el glutamato se convierte en alanina La alanina es transportada en el torrente sanguíneo hasta el hígado El Piruvato pasa a glucosa mediante la Gluconeogénesis y el glutamato vuelve al músculo para realizar otra vez el proceso, del NH4 se convierte en urea. DIGESTIÓN DE LAS PROTEÍNAS Glutamina ·Molécula no tóxica, funcion de transportar amoniaco que es tóxico, por el torrente sanguíneo. · Sintetizada desde glutamato por la glutamato sintetasa con un gasto de 1 ATP. · Es transportada al intestino, hígado y riñones y en sus mitocondrias la enzima Glutaminasa se convierte en glutamato y NH4+ · El NH4+ pasa al hígado donde se elimina mediante urea. CICLO DE LA UREA · Los humanos eliminamos el 80% del nitrógeno en forma de urea en orina. ·Es debido a que la ure es una molécula que presenta 2 átomos de nitrógeno y se forma en el ciclo de la urea. · Las reacciones bioquímicas se realizan en la mitocondria y en el citosol, siendo la ornitina la molécula que ensambla too para su eliminación. · Los dos grupos aminos de la urea se incorporan en dos puntos distintos y proceden de dos vías diferenciadas. · El primer grupo amino puede tener diferentes origenes: Glutamina (Glutaminasa), Glutamato (glutamato deshidrogenasa), o libre · Junto con el CO2 (en forma de HC3-) produce carbamoil fosfato en una reacción que consume 2 ATP catalizada por la carbamoil sintetasa. · Carbamil fosfato como dardo del grupo carbamoil o, lo cede a la ornitina para formar citrulina y libera Pi, por la Ornitina transcarbamilasa. · Segundo grupo Amino: del Aspartato producido en la mitocondria por Transaminación y transportado al citosol. · La citrulina y el Aspartato se unen en condensación catalizada por la argininosuccinato sintetasa se genera argininosuccinato. · Se consuma una ATP. · El siguiente paso es el corte del argininosuccinato en arginina y Fumarato por la argininosuccinasa. · Por último la arginasa corta la arginina dando urea y ornitina. El siguiente paso es hidrolizar el resto en funcion del compuesto que se obtenga al fraccionar se clasifican en: glucogénicos y cetogénicos. · Glucogénicos: producen Piruvato o compuestos intermedios del ciclo de Krebs podrán ser transformada oxalacetato y derivados a la síntesis de glucosa (gluconneogésis) · Cetogénicos: Se convierten en Acetil CoA o acetoacetato y podrán derivarse a la formación de cuerpos cetónicos. Ambien pueden utilizarse en síntesis de lípidos o se liberan al torrente sanguíneo para su eliminación. BIOSÍNTESIS DE AMINOÁCIDOS · son sintetizados por plantas y bacterias. · El primer paso es la fijación del N2 de la atmósfera por procariotas fijadores de nitrogeno, que presentan un complejo nitrogenasa. · Las bacterias nitrificantes, organismos del suelo, convierten el amoniaco en otros compuestos (nitratos y nitritos) · Los procariontes desnitrificantes, hacen mas o menos lo opuesto, convierten los nitratos en N2 gas. ·Plantas: Conversión del nitrato en amoniaco por las llantas superiores. · Organismos: Síntesis de AAS a partir del amoniaco. · Conversión del nitrato N2 por las bacterias desnitrificantes del suelo. Complejo Nitrogenasa ·Las bacterias fijadoras de nitrógeno están equipadas con un complejo enzimático muy conservado. La enzima nitrogenasa rompe el enlace del N2, que necesita 16 moléculas de ATP por molécula de N2 reducido. ·Se debe a la fuerza de N -tres enlaces- N Importancia · Todos los organismos requieren nitrogeno para vivir y crecer. · Constituye hasta el 80% de la atmósfera terrestre pero no es asequible para la mayoría de los organismos. · Posibilita a la producción de AAS, acidos nucleicos, vitaminas y otros compuestos necesarios. Aminoácidos esenciales: en mamíferos las enzimas necesarias se han perdido en el transcurso de la evolución pero si presentes en plantas y microorganismos. ·Todos los AAS provienen de intermediarios de la glucólisis, ciclo de krebs y vía de las pentosas fosfato. · las Vías biosintéticas se agrupan en 6 familias. Síntesis de neurotransmisores ·Muchos son aminas primarias o secundarias que se forman desde AAS mediante rutas sencillas. · Un denominador común es la cescarboxilación de AAS , que requiere que PLP (piridoxal fosfato) 1. Derivados del triptófano: serotonina, regula el peristaltismo intestinal, actúa como vasoconstrictor, regula el SNC, regula el sueño y la vigilia. · PLP 2. Derivados del glutámico: GABA o Ácido y- aminobutirico. Interviene en la transmisión del impulso nervioso. · Requiere PLP. 3. Derivados de la Tirosina: Catecolaminas como dopamina, noradrenalina y adrenalina. · Requiere de tetrahidroniopterina (BH4), PLP y S-adenoilmetionina. Síntesis de Óxido Nítrico · Se sintetiza a partir de la Arginina. · Dos pasos catalizados por la oxido nitrico sintasa. · El NO es un importante mensajero biológico. Participa en la neurotransmision, la coagulación sanguínea y control de la presión sanguínea. Inestable que no puede ser almacenada. BIOSÍNTESIS DE PORFIRINAS Y DEL GRUPO HEMO · Porfirinas y síntesis del grupo HEMO. · Las porfirinas originana los grupos hemo de la hemoglobina, mioglobina, citocromos o clorofila en plantas. · Coloreadas y absorben la luz UV visible.