1. PORFIRINASY
PIGMENTOS BILIARES

2. PorfirinasPorfirinas
 Son compuestos cíclicos que se forman por el enlace de 4 anillos
pirrol, mediante puentes de metino (-HC=)
 Una propiedad de estos es la formación de complejos con iones
metálicos unidos al átomo de nitrógeno de los anillos de pirrol.
Ejm: -porfirina de hierro (hem de la hemoglobina)
-porfirina con magnesio (clorofila: pigmento fotosintético de los
vegetales)
 Algunas proteínas que contienen hem (hemoproteínas), están
ampliamente distribuidas en la naturaleza:

3. PorfirinasPorfirinas
En la molécula de porfina los anillos
se designan con 1, II, Ill y IV. Las
posiciones en donde pueden
efectuarse sustituciones en los
anillos están numeradas 1,2, 3, 4,5,6,
7 y 8. Los puentes metenilo (-HC =)
se designan como α, β. γ y δ.
Xenobióticos: compuestos cuya
estructura química en la naturaleza
es poco frecuente o inexistente
debido a que son compuestos
sintetizados por el hombre en el
laboratorio. La mayoría han
aparecido en el medio ambiente
durante los últimos 100 años.

4. PorfirinasPorfirinas
 Las porfirinas que existen en la naturaleza son compuestos en los
que los ocho átomos numerados de hidrógeno, han sido
sustituidos por diversas cadenas laterales en el núcleo de la porfina
 Como un medio sencillo para mostrar estas sustituciones, Fischer
propuso una fórmula corta para representar la molécula de
porfirina, en la cual se omiten los puentes metenil y en la que cada
anillo pirrólico se presenta como una abrazadera rectangular con la
posición de los ocho sustituyentes enumerados
Uropofirina III. A (acetato) = -CH2COOH;
P (propionato) = -CH2CH2COOH.

5. PorfirinasPorfirinas
 La disposición de los sustituyentes acetato (A) y propionato (P) en
la uroporfirina que se muestra en la figura es asimetrica (en el anillo
IV. el orden esperado de los sustituyentes acético y propiónico, se
encuentra invertido). Una porfirina con este tipo de sustitución
asimétrica se clasifica como porfirina tipo 111.
 Una porfirina tipo 1 es aquella con un arreglo completamente
simétrico de los grupos sustituyentes.
 En la naturaleza sólo existen las porfirinas tipos 1 y 111, y de estas la
serie de tipo 111 es la más abundante e importante, debido a que
incluye al hem.

6. PorfirinasPorfirinas
Uroporfirina I Uroporfirina III
Coproporfirina I Coproporfirina III
A (acetato), P (propionato), M (metil) -CH3

7. HemHem
 El hem y su precursor inmediato, la protoporfirina IX , son
porfirinas de tipo 111,( es decir, los grupos metílicos están
asimétricamente distribuidos como en la coproporfirina de tipo
111).
V (vinilo), -CH = CH2.

8. Síntesis de HemSíntesis de Hem
 Se sintetiza a partir de succinil-CoA que proviene del C.A.C en las
mitocondrias y del a.a glicina. El fosfato de piridoxal (PLP), también es
necesario en esta reacción para "activar" a la glicina.
 El producto de la reacción de condensación entre la succinilCoA y la
glicina es el ácido alfa-amino-beta-cetoadípico, que al ser rápidamente
descarboxilado se convierie en el delta-aminolevulinato (ALA). Este
paso es catalizado por la enzima ALA sintasa (ALAS), que controla la
velocidad en la biosíntesis de pofirinas en el hígado de los mamíferos.
También se sintetiza en células precursoras eritroides en la médula
ósea.
 ALAS1: forma hepática, su síntesis aumenta en ausencia de hem y
disminuye en su presencia
 ALAS2: forma eritroide, el hem no causa regulación
 La síntesis de ALA tiene lugar en las mitocondrias. En el citosol, dos
moléculas de ALA son condensadas por medio de la enzima ALA
deshidratasa para formar dos moléculas de agua y una de
porfobilinógeno

9. Síntesis de HemSíntesis de Hem
 ALA deshidratasa es una enzima que contiene zinc y es sensible a la
inhibición por plomo, como se presenta en la intoxicación por el
metal.
Biosíntesis del porfobilinógeno Se encuentra la ALA sintasa en las
mitocondnas, mientras que la ALA deshidratasa se halla presente en el
citosol.

10. Síntesis de HemSíntesis de Hem

11. Regulación síntesis de HemRegulación síntesis de Hem

12. Las porfirinas tienen color y muestranLas porfirinas tienen color y muestran
fluorescenciafluorescencia
 Cuando porfirinas disueltas en ácidos minerales fuertes o en
solventes orgánicos, se iluminan con luz ultravioleta, emiten una
fuerte fluorescencia de color rojo, lo cual se usa para detectar
pequeñas cantidades de porfirinas libres.
 Los enlaces dobles que unen los anillos pirrol en las porfirinas son
la causa de la absorción y la fluorescencia típicas de esos
compuestos
 Aplicación: tratamiento de ciertos tipos de cáncer, por fototerapia

13. PorfiriasPorfirias
Son trastornos genéticos o adquiridos del metabolismo del hem

14. Catabolismo del grupo hemCatabolismo del grupo hem
 En condiciones funcionales, en el adulto humano se destruyen de 1 a 2 x
108 entrocitos cada hora. Por tanto, en un día, una persona de 70 kg de
peso, recambia aproximadamente 6 g de hemoglobina.
 Cuando se destruye la hemoglobina en el cuerpo, la globina se degrada
hasta sus a.a constituyentes, mismos que se reutilizan y el hierro hémico se
incorpora a la reserva de dicho metal, también para su reutilización.
 La porción porfirínica libre de hierro del hem es degradada, principalmente
en las células reticuloendoteliales del hígado, bazo y médula ósea.
 El catabolismo del hem de todas Ias hemoproteinas, se lleva a cabo
mediante un sistema complejo de enzimas llamado hem oxigenasa. cuando
el hem de las hemoproteínas llega al sistema hem oxigenasa, por lo general,
el hierro ya ha sido oxidado a la forma férrica, constituyendo la hemina.

15. Catabolismo del grupo hemCatabolismo del grupo hem
La hemina se reduce a hem
con el NADPH, y con Ia ayuda
de más NADPH se añade
oxígeno al puente alfa-metino
entre los pirroles I y II de la
porfirina. El ion ferroso
nuevamente es oxidado a la
forma férrica. Con la adición
de oxígeno, se libera ion
férrico y se produce monóxido
de carbono y una cantidad
equimolar de biliverdina.
En las aves y los anfibios, se
excreta biliverdina de color
verde; en los mamíferos, una
enzima soluble, la biliverdina
reductasa, reduce el puente
metino entre los pirroles III y
IV a un grupo metileno,
produciéndose bilirrubina, un
pigmento de color amarillo

16. Catabolismo del grupo hemCatabolismo del grupo hem
 Se estima que 1 g de hemoglobina da 35 mg de bilirrubina. En
humanos adultos cada día se forman de 250 a 300 mg de bilirrubina,
derivada principalmente de la hemoglobina
 La bilirrubina que se forma en tos tejidos perifericos se transporta al
hígado por la albúmina plasmática. El metabolismo posterior de la
bilirrubina tiene lugar primordialmente en ese órgano. Puede dividirse
en tres procesos:
1) captación de la bilirrubina por las células del parenquima hepático
2) conjugación de la bilirrubina en el retículo endoplásmico liso
3) secreción de bilirrubina conjugada en la bilis.

17. 1.1. Captación de bilirrubina porCaptación de bilirrubina por elel
hígadohígado
 La bilirrubina es poco soluble en el plasma y en el agua pero en el
primero está ligada a proteínas, específicamente a la albúmina. Cada
molécula de albúmina tiene al parecer un sitio de alta afinidad y uno
de afinidad baja para la bilirrubina.
 En 100 mL de plasma, aproximadamente 25 mg de bilirrubina
pueden estar enlazadas estrechamente a la albúmina en su sitio de
afinidad elevada. La bilirrubina que sobrepasa esta cantidad puede
enlazarse solo débilmente y por tanto puede desprenderse con
facilidad y difundirse en los tejidos.
 Numerosos compuestos, como los antibióticos y otros
medicamentos compiten con la bilirrubina por el sitio de enlace de
alta afinidad en la albúmina. De ese modo, estos compuestos pueden
desplazara la bilirrubina de la albúmina y por tanto, tienen efectos
clínicos significativos

18.  En el hígado la bilirrubina se separa de la albúmina y se capta en la
superficie sinusoidal de los hepatocitos por medio de un sistema
saturable, mediado por un sistema de transporte facilitado
 Una vez que la bilirrubina entra en los hepatocitos, esta se une a
proteínas citosólicas (ligandina y proteína Y), que ayudan a
mantenerla solubilizada antes de su conjugación y previenen su
salida hacia el torrente sanguíneo

19. 2. Conjugación de la bilirrubina2. Conjugación de la bilirrubina
 La bilirrubina es no polar y puede persistir en las células (por ejemplo, ligada
a lípidos) si no se convierte en hidrosoluble. Los hepatocitos la convierten
en el tipo polar, que es la variedad que se excreta en la bilis, mediante la
adición de moléculas de ácido glucurónico.
 Este proceso se denomina también conjugación y puede emplear otras
moléculas polares aparte del ácido glucurónico (por ejemplo, el sulfato).
 La conjugación de la bilirrubina es catalizada por la enzima
glucuronosiltransferasa, localizada principalmente en el retículo
endoplasmático, usa ácido UDP glucurónico como donador de
glucuronósilo y se denomina billirrubina UGT. El mono glucurónido de
bilirrubina es un intermedio que en seguida se convierte en diglucurónido.
 La mayor parte de la bilirrubina que se excreta en la bilis de los mamíferos
lo hace como diglucurónido de bilirrubina

21. 3. Secreción de bilirrubina conjugada3. Secreción de bilirrubina conjugada
 La secreción de bilirrubina conjugada en la bilis se lleva a cabo por un
mecanismo de transporte activo, el cual es probable que sea el factor
limitante de la velocidad para el proceso completo del metabolismo
hepático de la bilirrubina.
 Conforme la bilirrubina conjugada llega al íleon terminal y al intestino
grueso, los glucurónidos son separados por enzimas bacterianas especificas
(beta glucuronidasas) y el pigmento es reducido posteriormente por la
flora fecal a un grupo de compuestos tetrapirrólicos incoloros llamados
urobilinógenos
 En el íleon terminal y en el intestino grueso, una pequeña fracción de
urobilinógeno es resorbida y excretada a través del hígado para constituir
el ciclo intrahepático del urobilinógeno
 La mayor parte de los urobilinógenos incoloros formados en el colon por
la flora intestinal, son oxidados ahí a urobilinas (compuestos con color),
que son excretadas en las heces

22. ResumenResumen