4 - II Metabolismo de aminoacidos

Question 1

metabolismo de aminoacidos

Answer 1

Cuando los aminoácidos se degrada liberan amoniaco (NH3), sustancia toxica que debe ser eliminada del organismo y ocurre por tres rutas básicas:

Question 2

ciclo de la urea

Answer 2

Es la principal vía para eliminar el amoniaco intracelular.

La formación de urea comienza con la formación del carbamil-(P) mitocondrial a partir de CO2, NH3 y H2O por la acción de la enzima: carbamil-(P)-sintetasa-1. • Al final del ciclo, la arginasa actúa sobre la arginina liberando urea que pasa a la sangre para ser eliminado por el riñón, constituyendo el principal compuesto nitrogenado no proteico.

Question 3

a donde occure el ciclo de la urea

Answer 3

Ocurre en el hígado y sus reacciones se localizan en la mitocondria (reacciones 1 y 2) y en el citosol (3,4 y 5). •

Question 4

la via de la glutamina

Answer 4

Principal ruta utilizada por el cerebro (SNC) para excretar el amoniaco intracelular, ocurre también en el hígado.
a) El ácido glutamico se une al NH3 para formar glutamina por la enzima glutamina sintetasa. b) La glutamina llega al riñón y por acción de la glutamina se convierte en glutámico liberando el NH3 (excretado por la orina).

Question 5

Eliminacion directa

Answer 5

El NH3 a nivel renal se une a un H+ formando amonio (NH4+) excretado por la orina, regulando así el equilibrio acido-base (pH).

Question 6

como se clasifican los aminoacidos

Answer 6

como
glucogenicos
cetogenicos
glucocetogenicos
AAs indispensables (esenciales)

Question 7

glucogenicos

Answer 7

Glucogénicos: son formadores de glucosa y glucógeno. Ejs: aspártico, glutámico, glicina, alanina, prolina, etc. 2

Question 8

cetogenicos

Answer 8

formadores de cuerpos cetónicos. La leucina es el único aminoácido cetogénicos puro y estricto.

Question 9

glucocetogenicos

Answer 9

son formadores de glucosa, glucógeno y cuerpo cetónicos. Ej.: isoleucina, fenilamina, tirosina, triptófano. 4

Question 10

AAs indispensables (esenciales)

Answer 10

son aquellos que el organismo no puede sintetizar en cantidades adecuadas, por lo cual debe ser administrados en la dieta, ellos son: triptófano, fenilalanina, lisina, treonina, valina, metionina, leucina e isoleucina, arginina e histidina son semiindispensables.

Question 11

COMPUESTO DERIVADO DE AMINOÁCIDOS

Answer 11

Purinas y pirimidas. 2- Glucosa y glucógeno. 3- Creatina y (P) creatina. 4- Neurotransmisores. 5- Enzimas y hormonas. 6- Vitaminas.

Question 12

AMINAS DERIVADAS DE AMINOÁCIDOS

Answer 12

La descarboxilacion de los aminoácidos produce aminas simples, biogenas o toxicas, esta reacción es catalizada por una descarboxilasa especifica que requiere fosfato de piridoxal (B6PO4) como coenzima.

Question 13

Acidos aspartico –> amina derivada y importancia

Answer 13

B-alanina

precursor de coenzimas

Question 14

acido glutamico –> amina, importancia

Answer 14

acido gamma-amino butirico (GABA)

amina depresora del SNC

Question 15

triptofano (5-OH-triptofano) –> aámina, importancia

Answer 15

5-OH-triptamina (serotonina)

amina vasopresora estimulante del SNC

Question 16

fenilalanina (dihidroxifenilalanina-DOPA) –> amina, importancia

Answer 16

Dopamina

amina vasopresora precursora de adrenalina y noadrenalina

Question 17

Histidina –> amina, importancia

Answer 17

histamina,

amina vasodilatadora liberada en reacciones alergicas

Question 18

Reacciones generales del metabolismo de los aminoácidos

Answer 18

La degradación de los aminoácidos en el organismo incluye varias reacciones generales: diseminación oxidativa, transaminacion, transdesaminacion y descarboxilacion.

Question 19

Diseminacion oxidativa

Answer 19

Diseminación oxidativa: es la eliminación del grupo alfa-amino de un aminoácido en forma de amoniaco (NH3) por acción de una deshidrogenasa específica NAD-dependiente. a) El aminoácido al ser desaminado se convierte en alfa-cetoácido:
El ácido L-glutamico es el más activo en la diseminación oxidativa, convirtiéndose en alfacetoglutarato un alfa-cetoácido que pasa por el ciclo de Krebs y sigue la reserva de glucolisis para formar glucosa. c) NADH+H (equivalente reductor) liberando llevara los hidrógenos hacia la cadena respiratoria mitocondrial para formar agua oxidativa y 3ATP por fosforilación oxidativa.
d) El amoniaco (NH3) liberado puede excretarse siguiendo varias rutas, ciclo de la urea, vía de la glutamina y eliminación directa. e) La alanina al desminarse oxidativamente se convierte en piruvato por acción de la enzima Alanina-DHASA.

Question 20

Transaminacion

Answer 20

Transaminacion: es la transferencia del grupo alfa-amino desde un aminoácido hacia un alfacetoácido, convirtiéndose este último en un nuevo aminoácido; mientras que el aminoácido inicial se convierte en alfa-cetoácido.
a. Esta reacción es catalizada por una transaminasa específica que requiere de la coenzima fosfato de piridoxal (B6PO4). b. Esta reacción general sirve para las síntesis endógenas de aminoácidos a partir de un esqueleto hidrocarbonado (alfa-cetoacido) y amoniaco. c. El ácido L-glutamico es el más activo en las reacciones de transaminación. d. El ácido L-glutamico puede transaminarse con el ácido pirúvico y con el ácido oxalacetico con la participación de dos transaminasa de importancia clínica: transaminasa Glutamicopiruvico (TGP) o Alanina amino transferasa (ALT) y transaminasa glutámico-oxalacetico (TGO) o aspártico amino transferasa (AST). e. La transaminación es un proceso muy activo a nivel hepático por lo cual las enzimas TGP y TGO sirve como marcadores bioquímicos de la función hepática.

Question 21

Trandesaminacion

Answer 21

es una combinación de transaminación y desaminación oxidativa, donde participa las enzimas y coenzimas específicas de cada una de estas acciones.

Question 22

Descarboxilacion

Answer 22

es la eliminación del grupo alfa-caroxilo de un aminoácido dando origen a una amina: simple biógena (vital) o toxica.
a) Esta reacción es catalizada por una descarboxilasaespecifica que utiliza la coenzima B6PO4. b) La histamina es una amina vasodilatadora liberada en reacciones alérgicas y se obtiene por descrboxilación del aminoácido histidina. c) El ácido Gamma-amino butírico (GABA) se obtiene por descarboxilación del ac.glutamico por acción de la enzima L-glutamico descarboxilasa. El GABA es una amina depresoara del sistema nerviosa central (SNC)

d)
  La serotonina(5-OH-TRIPTAMINA) se obtiene por descarboxilacion del 5-OHTRIPTOFANO. La serotonina es una amina vasopresora por lo cual eleva la presión arterial; además estimula el sistema nervioso central evitando el síndrome depresivo. 

e) La Dopamina: es una amina vasopresora de uso común en las unidades de cuidados intensivos (UCI) derivada de la dihidrofenilalanina (DOPA) por acción de la enzima DOPADescarbixilasa.
f) Finalmente la B-alanina se obtiene por descarboxilación del ácido aspártico por la enzima aspártico descarboxilasa. La beta-alanina formar parte de la coenzima-A un transportador de ácidos grasos.

Question 23

METABOLISMO DE FENILALANINA Y TIROSINA

Answer 23

1- Estos aminoácidos se metabolizan utilizando la misma vía metabólica, pues la fenilalanina por acción de la enzima fenilalanina hidroxilasa se convierte en tirosina. 2- Durante este proceso se forma dihidrofenilalanina (DOPA) que por acción de la enzima DOPA- descarboxilasa (utilizando fosfato de piridoxal-B6PO4 se convierte en Dopamina. 3- La Dopamina se hidroxilada convirtiéndose en noradrenalina que por acción de una metiltransferasa da origen a la adrenalina. a. S-adenosil metionina (SAM) es la molécula donadora del grupo metilo. b. El catabolismo de la catecolaminas (adrenalina y noradrenalina) produce ácido vanilimandelico que se elimina por la orina. 4- Estos aminoácidos son gluco-cetogenicos: a. Producen glucosa y glucógeno via fumarato. b. Producen acetoacetato precursor de los otros cuerpos cetónicos.

5. La degradación de estos aminoácidos produce también melanina (pigmentos responsables del color de los ojos, piel y pelo).

Question 24

enfermedades metabolicas

Answer 24

La falta de algunas de estas enzimas que participan en el metabolismo de los aminoácidos, provoca trastornos metabólicos,

ej: fenilcetonuria (PKU)
albinismo
ritosinosis
acaptonuria

Question 25

enz ausente en fenilcetonuria

Answer 25

fenilalanina hidroxilasa

Question 26

albinismo enzima ausente

Answer 26

tirosina

Question 27

tirosinosis enz ausente

Answer 27

AC. hidroxifenilpirubico oxidasa

Question 28

enz. ausente en alcaptonuria

Answer 28

ac. homogentisico oxidasa

Question 29

tx isoniacida ***

Answer 29

Las mujeres que toman anticonceptivos orales (ACO) y las enfermas de tuberculosis, tratadas con isoniacida pueden tener depresión por interferencia con el uso de la B6PO4. Es recomendable que estas personas reciban suplementos de piridoxina.

Question 30

Metaolismo del triptofano

Answer 30

El triptófano es un aminoácido esencial que al igual que la lisina su metabolito final por catabolismo es el ácido α-cetoadípico.

Question 31

la degradacion del triptofano se caracteriza por

Answer 31

Vía catabólica muy regulada. • La primera enzima que actúa la triptófano oxigenasa es inducida por cortisol en el hígado. • La protección contra la degradación de esta enzima se debe a grandes cantidades de triptófano. • Parte de la molécula del triptófano produce alanina y en una vía secundaria lleva a cabo la formación de Ácido nicotínico. • El producto final de esta vía degradativa es el Acetoacetil- CoA. Por esta razón y la producción de alanina por este aminoácido, es considerado glucogénico y cetogénico. Las

Question 32

Existe otra vía metabólica para el triptófano que origina la producción de dos derivados de gran importancia fisiológica:

Answer 32

la serotonina que es una molécula implicada en la regulación del apetito. • la melatonina que es la hormona de la glándula pineal y se le atribuye capacidad para retrasar el envejecimiento. • Esta reaccion requiere de B6PO4 (pridoxal amino) como coenzima. Su deficiencia causa sindrome depresivo por falta de dopamina. •

Question 33

En el intestino la flora intestinalactúa sobre el triptófano produciendo

Answer 33

Niacina o Ácido Nicotínico (vitamina B3): esta síntesis es inefienciente porque se necesita 60 mg de triptófano para sintetizar 1 mg de niacina. b) Indol y Escatol: sustancias que le dan olor característico a las heces

Question 34

serotonina por mAO

Answer 34

La serotonina por acción de la enzima monoamino-oxidasa (MAO) se transforma en 5-OH-indol acético el cual es eliminado por la orina. Los inhibidores de la monoamino-oxidasa (IMAO) son fármacos antidepresivos porque aumentan la disponibilidad de serotonina pero pueden elevar la presión arterial por el efecto vasoconstrictor de esta amina.

Question 35

METABOLISMO DE FENILALANINA Y TIROSINA (ESQUEMA 1)

Answer 35

1. La fenilalanina y la tirosina no pueden ser consideradas como grupo, ya que el único precursor directo de la tirosina es la fenilalanina y, aparte de su incorporación en las proteínas, la fenilalanina no tiene ningún otro, papel metabólico excepto el de ser precursor de la tirosina. 2. Tanto la fenilalanina como la tirosina son cetogénicas y glucogénicas porque su degradación produce acetil-CoA vía acetacetil-CoA (cetogénica) y fumarato (un precursor del oxalacetato, por consiguiente, glucogénica). 3. El metabolismo de la fenilalanina se inicia por su oxidación a tirosina, siendo la fenilalanina un aminoácido esencial, pero no la tirosina. En la formación de tirosina, la fenilalanina se oxida, siendo esta una oxidación irreversible, catalizada por la fenilalanina hidroxilasa. 4. Este complejo fenilalanina-hidroxilasa, comprende la actividad fenilalanina-4-monooxigenasa, que ataca al anillo fenólico en posición 4 del aminoácido. 5. La fenilalanina hidroxilasa, localizada en el hígado, cataliza una reacción que se da entre la fenilalanina, el oxígeno y la tetrahidrobiopterina para formar la tirosina, agua y la forma quinoidea de la dihidrobiopterina. La enzima es una oxigenasa de función mixta (un átomo de oxigeno se trasfiere al sustrato y el segundo átomo se reduce a agua). 6. La reducción de oxígeno a agua y la oxidación de un compuesto orgánico vuelve a esta reacción exergónica y unidireccional. 7. A la actividad fenilalanina-4-monooxigenasa se le conoce también como oxidada de función mixta, porque uno de los átomos de O2, aparece en el producto resultante y otro en el agua. Aquí el reductor es la tetrahidrobiopterina, un transportador de electrones. Esta enzima se forma inicialmente por la reducción de la dihidrobiopterina por NADPH, una reacción catolizada por la dihidrofolato reductasa. 8. La etapa siguiente en la degradación de estos aminoácidos aromáticos es la transaminación de la tirosina a p-hidroxifenilpiruvato. Este α-cetoácido reacciona con el O2 para formar homogentisato. La enzima que catalina la reacción compleja, la p-hidroxifenilpiruvato hidroxilasa, se conoce como dioxigenasa porque incorpora los dos átomos de O2 en el producto resultante, uno en el anillo aromático y otro en el carboxilo. El anillo aromático del homogentisato se escinde por medio del O2, originando 4-maleilacetacetato. Esta reacción esta catalizada por la homogentisato oxidasa, otra dioxigenasa. 9. El 4-maleilacetacetato se isomeriza después a 4-fumarilacetacetato por acción de una enzima que utiliza glutatión como coenzima. 10. Por último, el 4-fumarilacetacetato se hidroliza a fumarato y acetoacetato. Son solo cuatro, de los nueve átomos de carbono de la fenilalanina y la tirosina, los que rinden acetato libre, que se convierte después en acetacetil-CoA. La tirosina es, en último término, el precursor de la hormona tiroidea tiroxina y de las hormonas adrenalinas y noradrenalina, segregadas por la medula adrenal.

Question 36

Enfermedades cuando se afecta fenilalanina hidroxilasa

Answer 36

fenilcetonuria (PKU)

Question 37

enfermedades cuando se afecta Ac. homogentisico oxidasa

Answer 37

Alcaptonuria

Question 38

enf. cuando se afecta tiroperoxidasa (TPO)

Answer 38

cretinismo con bocio

Question 39

ENFERMEDADES METABÓLICAS RELACIONADAS A FENILALANINA Y TIROSINA 1

Answer 39

La falta de alguna de las enzimas que participan en el metabolismo de estos aminoácidos provoca trastornos metabólicos. Estos trastornos se relacionan con la pérdida parcial o total de la actividad catalítica, en la mayoría de los casos, si el paciente que padece este trastorno no lleva un tratamiento, puede sufrir retraso mental u otros defectos como consecuencia de la acumulación de metabolitos. 2. En los recién nacidos se puede detector trastornos de los aminoácidos, utilizando la espectrometría de masa en tándem con sangre obtenida por punción del talón. Esta puede variar dependiendo el país.

Question 40

Fenicetonuria

Answer 40

enz deficiente - fenilalanina hidroxilasa 3.1. Debido a la disminución de la fenilalanina hidroxilasa o cofactor tetrahidrobiopterina. La tirosina se convierte en esencial. El aumento de la fenilalanina conduce a exceso fenilcetonas (fenilacetato, fenillactato y fenilpiruvato) en la orina. 3.2. Presenta: Discapacidad intelectual, retraso del crecimiento, convulsiones, piel blanca, eczema, olor corporal a humedad. En lactantes: microcefalia, discapacidad intelectual, retraso del crecimiento y defectos congénitos del corazón. 3.3. Tratamiento: Disminuir fenilalanina y aumentar tirosina en la dieta. 3.4. Pacientes con PKU deben evitar el edulcorante artificial aspartamo, que contiene fenilalanina.

Question 41

Albinismo

Answer 41

Enz ausente tirosinasa 4.1. El albinismo puede heredarse de forma autosómica dominante, autosómica recesiva y ligada al cromosoma X, consiste en un grupo de estado en los que ocurre una anomalía en el metabolismo de la tirosina que provoca una producción deficitaria de melanina. 4.2. Produce: Ausencia parcial o total de pigmento en los ojos, cabellos y en la piel. 4.3. El albinismo oculocutáneo es la forma más grave de la enfermedad, ocasiona ausencia total de los ojos, cabellos y en la piel, se produce como consecuencia de la tirosinasa que requiere cobre.

Question 42

Tirosinemia tipo 1

Answer 42

5.1. Es causada por la deficiencia de la enzima fumarilacetoacetato hidrolasa, esta se acumula en los hepatocitos y en las células del túbulo contorneado proximal. 5.2. Es la más severa de las tres.

Question 43

Tirosinemia tipo 2

Answer 43

6.1. Es causada por la deficiencia de la enzima tirosina aminotransferasa. En esta no se afecta el metabolismo de aminoácidos, ni la función hepática. 6.2. Generalmente afecta la piel (hiperqueratosis en palmas y pies), los ojos (fotofobia, glaucoma y lagrimeo excesivo) y el desarrollo mental

Question 44

Tirosinemia tipo 3

Answer 44

7. 1. Provocada por deficiencia de la enzima 4-hidroxifenilpiruvato. Es muy rara, se han reportado aprox. 20 casos en el mundo. 7. 2. Sus signos más comunes son retardo mental, ataxia y convulsiones.

Question 45

Alcaptonuria

Answer 45

enz ausente acido homogentisico oxidasa 8.1. La deficiencia congénita de homogentisato oxidasa en la vía de degradación de la tirosina a fumarato. Es una enfermedad benigna, autosómica recesiva. 8.2. Presenta: tejido conectivo oscuro, esclerótica pigmentada marrón, la orina se vuelve negro con la exposición prolongada al aire. Puede tener artralgias debilitante

Question 46

METABOLISMO DE TRIPTÓFANO

Answer 46

El triptófano es un aminoácido aromático neutro, al igual que la tirosina y la fenilalanina. Su símbolo es W en código de una letra y Trp en código de tres letras. Es un aminoácido no polar. Es precursor del neurotransmisor serotonina, de la melatonina y de la vitamina B3 o niacina. Se le considera un aminoácido esencial. 2. El metabolismo del triptófano es complejo y tiene muchos procesos. Requiere una cantidad adecuada de vitamina B6 y magnesio para desempeñar su función de manera adecuada. Las neuronas (células nerviosas) lo utilizan para producir serotonina, un mensajero químico que entre otras funciones corporales, favorece la relajación. A menudo las deficiencias de vitamina B3 y triptófano se combinan con las de vitamina B6. Ello se debe a que la transformación de triptófano en niacina depende de esta última vitamina. Por cada 60 mg de triptófano dietético, nuestro organismo elabora 1 mg de vitamina B3. 3

Question 47

Biosíntesis del triptófano (esquema 2

Answer 47

El triptófano se biosintetiza en tres etapas fundamentales: unión entre el ácido antranílico y un éster fosfórico de ribosa con ciclización descarboxilativa, la eliminación de una molécula de gliceraldehído 3-fosfato, y la condensación con una molécula de serina. Durante la biosíntesis del triptófano, participan 4 enzimas: ‒ Antranilato fosforibosil transferasa: Se lleva a cabo una SN2 del grupo amino del ácido antranílico. ‒ Fosforibosil antralinato isomerasa: Se isomeriza la ribofuranosa a ribosa lineal. ‒ Indolil 3-glicerol fosfato sintasa (I3GPS): Se efectúa una descarboxilación con condensación tipo aldólica. En este paso se forma el anillo de indol con el sustituyente glicerilo en posición 3. ‒ Triptófano sintasa: Se lleva a cabo una eliminación por condensación aldólica inversa. Se forma un anillo de indol no sustituido y unido a la enzima. Posteriormente se realiza la condensación con serina por una reacción tipo SEA. Se forma el triptófano.

Question 48

Catabolismo del triptofano (esquema 3)

Answer 48

El catabolismo del triptófano comienza con la escisión oxidativa del enlace 2,3 del anillo de indol para formar la formil quinurenina (con catálisis de dos enzimas posibles, de acuerdo al tipo de organismo: la triptófano 2,3-dioxigenasa y la indolamina 2,3dioxigenasa). La amida de la N-formilquinurenina se puede hidrolizar para formar quinurenina (enzima: quinurenina formamidasa). La quinurenina puede sufrir dos transformaciones: ‒ Ruptura del carbonilo para formar alanina y ácido antranílico mediada por la quinureninasa. ‒ Hidroxilación en la posición 3 del anillo aromático (Enzima: quinurenina 3-monooxigenasa). 5

Question 49

Funciones que desempeña triptofano

Answer 49

Su papel es muy importante en la estructura y función de las proteínas. 5.2. Su papel es muy importante en la producción de neurotransmisores como la serotonina. 5.3. Ayuda a que el sistema inmunológico funcione correctamente. 5.4. Es materia prima para la síntesis de la vitamina B3. 5.5. Colabora en la inhibición del dolor. 5.6. Es muy útil en los problemas de obesidad ya que ayuda a que la serotonina controle el hambre. 5.7. Puede ayudar a prevenir y combatir el síndrome carcinoide. 5.8. Ayuda a equilibrar el consumo de hidratos de carbono. 5.9. Ayuda en la prevención y tratamiento de diferentes alteraciones del sistema nervioso como la esquizofrenia, las manías, la depresión, la ansiedad, estrés, etc. 5.10. Mejora la inducción al sueño. 5.11. Ayuda en la prevención de algunas enfermedades cardíacas. 5.12. Puede ayudar en el exceso de uremia. 5.13. Aumenta la liberación de hormonas de crecimiento

Question 50

Su déficit puede provocar triotofano

Answer 50

Deficiencia en la absorción correcta de la vitamina B3 o niacina ‒ Mayor predisposición a padecer algunas enfermedades cardíacas ‒ Alteraciones del sistema nervioso ‒ Insomnio ‒ Trastornos del crecimiento ‒ Cáncer ‒ Trastornos del sistema inmunitario

Question 51

Precauciones y datos a tener en cuenta

Answer 51

7. 1. Las personas con afecciones hepáticas o renales no deben ingerir grandes cantidades de aminoácidos sin las recomendaciones de un profesional de la medicina. 7. 2. Para un buen metabolismo del triptófano se requieren niveles adecuados de vitamina B6 y magnesio. 7.3. Es importante tomarlo fuera de comidas ya que de lo contrario, no ejerce acción beneficiosa sobre el sistema nervioso. 7.4. Las personas con niveles de serotonina elevados, deben evitar el uso de este aminoácido. 7.5. Las mujeres embarazadas y/o en periodos de lactancia, deben evitar el uso de este aminoácido. 7.6. Las personas que conducen máquinas han de tener especial cuidado al consumir este aminoácido ya que puede causar somnolencia.