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Universidad San Sebastián
  Facultad de Ciencias de la Salud
         Tecnología Médica




UTILIZACIÓN DE AMINOÁCIDOS Y
         UROGÉNESIS




Prof. TM. Paulina Fernández Garcés.
Utilización de aminoácidos en moléculas
         nitrogenadas complejas
ARGININA Y OXIDO NÍTRICO


 Arginina actúa como precursor de un
segundo mensajero y neurortransmisor: NO.
Es producido por una reacción que también
genera citrulina.
 NO es un potente vasodilatador de las
células de la musculatura lisa y células
vasculares endoteliales.
 Diversas señales que reducen la presión
sanguínea e inhiben la agregación plaquetaria
utilizan NO como intermediario.
 Inestable, con una semivida de 1 a 5
segundos, por lo tanto, sus acciones son de
corta duración.
AMINOÁCIDOS GLUTATIÓN


 Cisteína desempeña un papel metabólicamente
importante como componente del glutatión.
 Glutatión protege frente a lesiones metabólicas,
reduciendo de manera no enzimática diversas
sustancias como peróxidos o radicales libres que se
acumulan en la célula en condiciones oxidativas.
Además mediante la glutatión S-transferasas, el
glutatión participa en la desactivación tóxica de
muchas sustancias como xenobióticoso
electrófilos.
AMINOÁCIDOS Y NEUROTRANSMISORES




 El metabolismo de los aminoácidos, en especial los aromáticos son
importantes porque son precursores de muchos neurotransmisores.
        * TIROSINA----------- Catecolaminas
        * GLUTAMATO------- Aminobutirato (GABA)
        * TRIPTÓFANO-------- Serotonina
Clase 21 UtilizacióN De AminoáCidos Y UrogéNesis
Clase 21 UtilizacióN De AminoáCidos Y UrogéNesis
AMINOÁCIDOS Y PORFIRINAS




 La síntesis de porfirinas incluye tres procesos:

         1. Síntesis de un compuesto pirrólico sustituido, porfobilinógeno a partir de
ALA.
        2. Condensación de 4 moléculas de porfobilinógeno para producir un
precursor, prácticamente reducido denominado porfirinógeno.
          3. Modificación de las cadenas laterales, deshidrogenación del sistema
anillo e introducción de hierro, para dar la porfirina producto, el hemo.
ALA: Ácido δ-aminolevulínico
Clase 21 UtilizacióN De AminoáCidos Y UrogéNesis
Ciclo de la Urea
CATABOLISMO DE LOS AMINOÁCIDOS


 En los animales cuyo consumo de proteínas en la alimentación supera a las
necesidades existentes para la síntesis de proteína y otras biosíntesis, el exceso de
nitrógeno se degrada en su mayor parte y los esqueletos carbonados se
metabolizan en el ciclo del ácido cítrico.
 Las reacciones de transaminación contribuyen a la degradación de los
aminoácidos, con la eliminación del grupo α- amino para dar el α-cetoácido
correspondiente.
 El proceso neto es la desaminación del aminoácido al cetoácido
correspondiente más amoniaco.
 Una vez eliminado el nitrógeno, el esqueleto carbonado puede procesarse hacia
la oxidación en el ciclo cítrico o puede utilizarse para la biosíntesis de hidratos de
carbono dependiendo del estado fisiológico del organismo.
Destinos De Las Cadenas De Carbono
 La descomposición de las cadenas de carbono de los aminoácidos sigue dos vías generales y
la diferencia entre las depende del tipo de producto final.

            Glucogénico                Cetogénico             Glucogénico y Cetogénico
                 Aspartato
                                          Leucina                    Isoleucina
                Asparragina
                                          Lisina                    Fenilalanina
                 Alanina
                                                                    Triptófano
                  Glicina
                                                                     Tirosina
                  Serina
                 Treonina
                 Cisteína
                Glutamato
                Glutamina
                 Arginina
                  Prolina
                 Histidina
                  Valina
                Metionina
Los 20 aminoácidos
convergen
a sólo 7 metabolitos
distintos:

1. Piruvato
2. Oxalacetato
3. Fumarato
4. Succinato
5. α-ceto-glutarato
6. Acetil-CoA
7. Acetoacetil-CoA
Las cadenas de carbono dan lugar a intermediarios metabólicos como piruvato, acetil-CoA,
acetoacetil-CoA, α-cetoglutarato, succinil-CoA, fumarato y oxalacetato.
Destino del grupo nitrogenado: Desaminación Oxidativa




Separación del grupo nitrogenado.

 Reacción reversible por lo que el amonio puede unirse al α-cetoglutarato para formar
glutamato nuevamente, utilizando como coenzima NADPH+
Excreción del Exceso de Nitrógeno

 El exceso de nitrógeno se excreta en una de las siguientes formas:

        * Amoniaco (ión amonio)
                                                    NH3 , Amoniaco
        * Urea
                                                    NH4+, Ión Amonio
        * Ácido úrico.
                                                             Urea


                                                                Ac. úrico




     El principal producto de desecho del metabolismo del nitrógeno en los
    animales terrestres lo constituye la urea (compuesto hidrosoluble)
Excreción del Exceso de Nitrógeno

                                        AMONIACO
                                 (Su acumulación es tóxica)



                                     Biotransformación y/o
                                           Excreción




Eliminación libre disuelto en agua     Formación de Urea      Conversión en ácido úrico
      (animales acuáticos)                (Mamíferos)            (Pájaros y reptiles)
      AMONIOTÉLICOS                     UREOTÉLICOS              URICOTÉLICOS
CICLO DE LA UREA

                      Definición

                                                          Órgano
Ruta metabólica cíclica que transforma                    involucrado
 el amoniaco de los aminoácidos en
                urea.

                                                     Hígado

                                                          Lugar

                                   Excreción
            Riñones                            Mitocondria - Citosol
Transporte del Amoniaco al Hígado

 La mayoría de los tejidos utilizan la glutamina sintasa para convertir el amoniaco en el
producto atóxico y eléctricamente neutro glutamina.
 La glutamina se transporta de la sangre al hígado donde se degrada por la glutaminasa.
Primeros Pasos:




1.- Transaminación por acción de las transaminasas.
2.- Desaminación (en las mitocondrias de los hepatocitos) por acción de la glutamato
deshidrogenasa
Reacciones Involucradas:

 Cinco enzimas catalizan las reacciones de este ciclo. De los seis aminoácidos que
participan sólo el N-acetilglumatamo funciona como activador enzimático,los otros
actúan como transportadores de los átomos que finalmente se convertirán en uurea..
 En los mamíferos la principal función de la ornitina, citrulina y argininosuccinato es la
síntesis de urea..
 Las reacciones del ciclo están bicompartimentalizadas, algunas ocurren en la matriz
mitocondrial y otras en el citosol.
 Las reacciones involucradas son:

          1- Inicio de la biosíntesis: Carbomoil fosfato sintetasa i
          2.- Formación de Citrulina
          3.- Formación de Argininosuccinato
          4.- Formación de Arginina y fumarato
          5.- Formación de Ornitina y urea.
Clase 21 UtilizacióN De AminoáCidos Y UrogéNesis
Clase 21 UtilizacióN De AminoáCidos Y UrogéNesis
 El nitrógeno que entra en este ciclo proviene de varias fuentes.

 Uno es agregado en la mitocondria y su precursor inmediato es el glutamato a
     través de la glutamato deshidrogenasa y el segundo por el Aspartato.
 Sin embargo, los nitrógenos amoniacales del glutamato provienen finalmente
     de muchas fuentes, como resultado de reacciones de transaminación.
RESUMEN

 El matabolismo de los aminoácidos concluye con su catabolismo y formación de
sustancias factibles de ser excretadas como la urea.
 La biosíntesis de este metabolito final encierra cuatro etapas:

          1. Transaminación
          2. Desaminación Oxidativa
          3. Transporte de amoniaco
          4. Ciclo de la urea.
Ciclo de la Urea y Ciclo Cítrico
Clase 21 UtilizacióN De AminoáCidos Y UrogéNesis
Universidad San Sebastián
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UTILIZACIÓN DE AMINOÁCIDOS Y
         UROGÉNESIS




Prof. TM. Paulina Fernández Garcés.

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Clase 21 UtilizacióN De AminoáCidos Y UrogéNesis

  • 1. Universidad San Sebastián Facultad de Ciencias de la Salud Tecnología Médica UTILIZACIÓN DE AMINOÁCIDOS Y UROGÉNESIS Prof. TM. Paulina Fernández Garcés.
  • 2. Utilización de aminoácidos en moléculas nitrogenadas complejas
  • 3. ARGININA Y OXIDO NÍTRICO  Arginina actúa como precursor de un segundo mensajero y neurortransmisor: NO. Es producido por una reacción que también genera citrulina.  NO es un potente vasodilatador de las células de la musculatura lisa y células vasculares endoteliales.  Diversas señales que reducen la presión sanguínea e inhiben la agregación plaquetaria utilizan NO como intermediario.  Inestable, con una semivida de 1 a 5 segundos, por lo tanto, sus acciones son de corta duración.
  • 4. AMINOÁCIDOS GLUTATIÓN  Cisteína desempeña un papel metabólicamente importante como componente del glutatión.  Glutatión protege frente a lesiones metabólicas, reduciendo de manera no enzimática diversas sustancias como peróxidos o radicales libres que se acumulan en la célula en condiciones oxidativas. Además mediante la glutatión S-transferasas, el glutatión participa en la desactivación tóxica de muchas sustancias como xenobióticoso electrófilos.
  • 5. AMINOÁCIDOS Y NEUROTRANSMISORES  El metabolismo de los aminoácidos, en especial los aromáticos son importantes porque son precursores de muchos neurotransmisores. * TIROSINA----------- Catecolaminas * GLUTAMATO------- Aminobutirato (GABA) * TRIPTÓFANO-------- Serotonina
  • 8. AMINOÁCIDOS Y PORFIRINAS  La síntesis de porfirinas incluye tres procesos: 1. Síntesis de un compuesto pirrólico sustituido, porfobilinógeno a partir de ALA. 2. Condensación de 4 moléculas de porfobilinógeno para producir un precursor, prácticamente reducido denominado porfirinógeno. 3. Modificación de las cadenas laterales, deshidrogenación del sistema anillo e introducción de hierro, para dar la porfirina producto, el hemo.
  • 11. Ciclo de la Urea
  • 12. CATABOLISMO DE LOS AMINOÁCIDOS  En los animales cuyo consumo de proteínas en la alimentación supera a las necesidades existentes para la síntesis de proteína y otras biosíntesis, el exceso de nitrógeno se degrada en su mayor parte y los esqueletos carbonados se metabolizan en el ciclo del ácido cítrico.  Las reacciones de transaminación contribuyen a la degradación de los aminoácidos, con la eliminación del grupo α- amino para dar el α-cetoácido correspondiente.  El proceso neto es la desaminación del aminoácido al cetoácido correspondiente más amoniaco.  Una vez eliminado el nitrógeno, el esqueleto carbonado puede procesarse hacia la oxidación en el ciclo cítrico o puede utilizarse para la biosíntesis de hidratos de carbono dependiendo del estado fisiológico del organismo.
  • 13. Destinos De Las Cadenas De Carbono  La descomposición de las cadenas de carbono de los aminoácidos sigue dos vías generales y la diferencia entre las depende del tipo de producto final. Glucogénico Cetogénico Glucogénico y Cetogénico Aspartato Leucina Isoleucina Asparragina Lisina Fenilalanina Alanina Triptófano Glicina Tirosina Serina Treonina Cisteína Glutamato Glutamina Arginina Prolina Histidina Valina Metionina
  • 14. Los 20 aminoácidos convergen a sólo 7 metabolitos distintos: 1. Piruvato 2. Oxalacetato 3. Fumarato 4. Succinato 5. α-ceto-glutarato 6. Acetil-CoA 7. Acetoacetil-CoA
  • 15. Las cadenas de carbono dan lugar a intermediarios metabólicos como piruvato, acetil-CoA, acetoacetil-CoA, α-cetoglutarato, succinil-CoA, fumarato y oxalacetato.
  • 16. Destino del grupo nitrogenado: Desaminación Oxidativa Separación del grupo nitrogenado.  Reacción reversible por lo que el amonio puede unirse al α-cetoglutarato para formar glutamato nuevamente, utilizando como coenzima NADPH+
  • 17. Excreción del Exceso de Nitrógeno  El exceso de nitrógeno se excreta en una de las siguientes formas: * Amoniaco (ión amonio) NH3 , Amoniaco * Urea NH4+, Ión Amonio * Ácido úrico. Urea Ac. úrico  El principal producto de desecho del metabolismo del nitrógeno en los animales terrestres lo constituye la urea (compuesto hidrosoluble)
  • 18. Excreción del Exceso de Nitrógeno AMONIACO (Su acumulación es tóxica) Biotransformación y/o Excreción Eliminación libre disuelto en agua Formación de Urea Conversión en ácido úrico (animales acuáticos) (Mamíferos) (Pájaros y reptiles) AMONIOTÉLICOS UREOTÉLICOS URICOTÉLICOS
  • 19. CICLO DE LA UREA Definición Órgano Ruta metabólica cíclica que transforma involucrado el amoniaco de los aminoácidos en urea. Hígado Lugar Excreción Riñones Mitocondria - Citosol
  • 20. Transporte del Amoniaco al Hígado  La mayoría de los tejidos utilizan la glutamina sintasa para convertir el amoniaco en el producto atóxico y eléctricamente neutro glutamina.  La glutamina se transporta de la sangre al hígado donde se degrada por la glutaminasa.
  • 21. Primeros Pasos: 1.- Transaminación por acción de las transaminasas. 2.- Desaminación (en las mitocondrias de los hepatocitos) por acción de la glutamato deshidrogenasa
  • 22. Reacciones Involucradas:  Cinco enzimas catalizan las reacciones de este ciclo. De los seis aminoácidos que participan sólo el N-acetilglumatamo funciona como activador enzimático,los otros actúan como transportadores de los átomos que finalmente se convertirán en uurea..  En los mamíferos la principal función de la ornitina, citrulina y argininosuccinato es la síntesis de urea..  Las reacciones del ciclo están bicompartimentalizadas, algunas ocurren en la matriz mitocondrial y otras en el citosol.  Las reacciones involucradas son: 1- Inicio de la biosíntesis: Carbomoil fosfato sintetasa i 2.- Formación de Citrulina 3.- Formación de Argininosuccinato 4.- Formación de Arginina y fumarato 5.- Formación de Ornitina y urea.
  • 25.  El nitrógeno que entra en este ciclo proviene de varias fuentes.  Uno es agregado en la mitocondria y su precursor inmediato es el glutamato a través de la glutamato deshidrogenasa y el segundo por el Aspartato.  Sin embargo, los nitrógenos amoniacales del glutamato provienen finalmente de muchas fuentes, como resultado de reacciones de transaminación.
  • 26. RESUMEN  El matabolismo de los aminoácidos concluye con su catabolismo y formación de sustancias factibles de ser excretadas como la urea.  La biosíntesis de este metabolito final encierra cuatro etapas: 1. Transaminación 2. Desaminación Oxidativa 3. Transporte de amoniaco 4. Ciclo de la urea.
  • 27. Ciclo de la Urea y Ciclo Cítrico
  • 29. Universidad San Sebastián Facultad de Ciencias de la Salud Tecnología Médica UTILIZACIÓN DE AMINOÁCIDOS Y UROGÉNESIS Prof. TM. Paulina Fernández Garcés.