BIOSÍNTESIS DE AA Flashcards
¿cuánto % de N2 representa la atmósfera?
80%
en seres humanos el N2 es:
inerte
bacterias con capacidad de fijar el N2 atmosférico:
bacterias simbióticas de los nódulos de las raíces de leguminosas
¿qué es el ciclo de nitrógeno?
procesos metabólicos de algunas especies permiten recuperar y re utilizar el N2 disponible biológicamente
tres fases del ciclo de nitrógeno:
- fijación de N2 atmosférico por bacterias para formar NH3 o NH4 (este se utiliza para sintesis de AA en plantas/microorganismos, y así los animales obtienen AA)
- nitrificación: oxidación del amoniaco a nitritito y después a nitrato por reductasas
- desnitrificación: bacterias convierten nitrato a N2 sin O2 para mantener el equilibrio del N2 fijado y atmosférico
¿qué pasa cuando los organismos mueren?
las bacterias degradan proteínas y liberan amoniaco al suelo, las bacterias nitrificantes lo convierten en nitrato/nitrito
aceptor final de é en CTE para las bacterias del suelo:
NO3-, al usarlo, devuelven N2 molecular a la atmósfera
rxn de producción de amoniaco es:
exergónica, espontánea e irreversible
condiciones de producción de amoniaco industrial y fijación biológica de N2:
- extremas, 400-500 grados
- biológicas, presión de 0.8 atm
¿qué es el complejo de nitrogenasas y cuales son sus componentes?
sirven para fijación de N2, es inestable en O2 y consta de:
dinitrogenasa reductasa: único centro redox de tipo 4Fe-4S y 2 sitio de unión de ATP/ADP
dinitrogenasa: hierro y molibdeno, centro redox con 2MO, 32 Fe y 30S
papel de glutamato y glutamina en síntesis de AA:
son críticos para la entrada..
glutamato: fuente de grupos amino de la mayor parte de los aa (rxns de transaminación).
glutamina: el N2 del grupo amida de la glutamina es fuente de grupos amino para muchos procesos
biosintéticos
síntesis de glutamina:
por glutamina sintetasa, cataliza rxn de glutamato y NH4+ +ATP… sirve para transportar amoniaco en sangre
síntesis de glutamato en plantas:
por glutamato sintasa, con alfa cetoglutarato y glutamina (NADPH)
síntesis de glutamato en mamíferos:
transaminación con alfa cetoglutarato, o por glutamato deshidrogenasa a partir de alfa cetoglutarato y NH4+ NADPH (vía minoritatia)
la síntesis de glutamato y glutamina son:
rutas biosintéticas sencillas (casi todos los pasos presentes en la mayoría de los organismos)
dos maneras de regulación de la glutamina sintetasa:
por retroinhibición acumulativa por los 8 productos finales del metabolismo de glutamina
alanina y glicina son inhibidores alostéricos, y son indicadores del estado general de metabolismo de aa
nucleótido de citosina inhibe
generalmente, como se forman los AA?
por intermediarios de glicólisis, CAC y ruta PPP, junto a N2 de glutamina y glutamato
capacidad de sintetizar 20 AA en mamíferos y plantas/bacterias:
solo la mitad… todos los 20
ruta más compleja de AA:
aromáticos
AA esenciales:
valina, leucina, isoleucina, triptófano, fenilalanina, histidina, metionina, treonina, lisina
familias precursoras de aminoácidos:
alfa cetoglutarato, piruvato, 3-fosfoglicerato, PEP + eritrosa 4 fosfato, ribosa 5 fosfato, y oxalacetato
intermediario en las vías de síntesis de AA y nucleótidos: ¿cómo se sintetiza? ¿la enzima cómo se regula?
PRPP (5-fosforribosil-1-pirofosfato)… por ribosa fosfato pirofosfoquinasa a partir de 5-ribosa-fosfato y ATP
se regula alostéricamente por biomoléculas formadas a partir de PRPP
¿en quiénes se dan la mayoría de rutas sintéticas de AA? ¿por qué?
bacterias, porque son metabólicamente más sencillas
AA sintetizados a partir de alfa-cetoglutarato:
glutamato — glutamina, prolina, arginina
síntesis de prolina en bacterias y mamíferos:
derivado cíclico de glutamato
- ATP para formación de acil fosfato
- acil fosfato se reduce por NADPH o NADH a glutamato y semialdehído
- semialdehído se cicla rápido y se vuelve a reducir a prolina
- en mamíferos puede sintetizarse también a partir de arginina obtenida de la dieta o de la proteína tisular
síntesis de arginina en bacterias
sintesís de novo de ortinina, y por lo tanto, arginina
¿cómo se podría sintetizar la ornitina en bacterias, pero por qué no?
a partir de glutamato y semialdehído por transaminación; pero ciclación del semialdehído en prolina impide suficiente intermediario para sintetizar ornitina
¿cómo sintetizan los animales la arginina, ornitina y prolina?
por ciclo de urea..
cuando hay insuficiente arginina, se forma ornitina por ornitina aminotransferasa, al igual que la prolina
AA sintetizados a partir de 3 fosfoglicerato:
serina — glicina, cisteína
¿en qué se relaciona la serina con la glicina?
luego de la ruta principal de la serina (en todos los organismos) es un precursor de la glicina, por medio de serina hidroximetiltransferasa se forma la glicina (THF, PLP)
¿la glicina como se sintetiza en el hígado de vertebrados?
glicina sintasa
síntesis de cisteína en plantas y bacterias:
- producen sulfuro reducido
necesario para sintetizar cisteína - sulfato se activa formando PAPS que se reduce a sulfuro con 8é
- sulfuro se usa para la formación de cisteína a partir de serina y metionina
aa no esenciales sintetizados a partir de piruvato y oxoalacetato en todos los organismos:
alanina/aspartato = a partir de ambas, por transaminación de glutamato
asparagina = amidación de aspartato (glutamina dador de NH4+)
aa esenciales sintetizados a partir de piruvato y oxoalacetato:
metionina, treonina, lisina, isoleucina, valina y leucina
precursor y punto de ramificación de metionina, treonina y lisina:
aspartato y asparato b semialdehído
precursor y punto de ramificación de treonina y metionina
homoserina
precursor de isoleucina:
treonina
¿a qué da lugar el piruvato? ¿cómo?
condensación de 2C de piruvato con:
otro piruvato: valina
alfa cetobutirato: isoleucina
¿como se forma el alfa cetobutirato? ¿que otro AA puede dar la ruta de valina?
se forma a partir de treonina con PLP
leucina, intermediario alfa cetoisovalerato es su sustrato
AA formados a partir de PEP y eritrosa 4 fosfato:
femilalanina, tirosina y triptófano
¿qué ruta principal tienen las bacterias, hongos y plantas de AA aromáticos?
para la formación del anillo aromático
¿qué produce los primeros 4 pasos de síntesis de aromáticos? ¿cual es el primer punto de ramificación al que se convierte?
shiquimato (7C), se convierte a corismato
¿qué produce el corismato?
una rama a triptófano y otra a fenilalanina/tirosina
síntesis de triptófano:
el corismato se convierte
en antranilato por transaminación con glutamina; el antranilato se condensa con PRPP y rxn final se cataliza por triptófano sintasa con PLP
síntesis de fenilalanina y tirosina en bacterias y plantas:
el corismato se convierte a prefenato (molécula común), y el último paso es una transaminación de glutamato
síntesis de fenilalanina y tirosina en mamíferos:
producen tirosina a partir de fenilalanina por hidroxilación del grupo fenilo por fenilalanina hidroxilasa
aa condicionalmente no esencial:
tirosina
precursores de histidina:
PRPP (ribosa 5P), anillo purínico de ATP y glutamina
¿cómo actúa el ATP como metabolito en síntesis de histidina?
proceso conectado con síntesis de purinas; remanente de ATP es AICAR, un intermediario de la biosíntesis de purinas… donde se recicla a ATP
control principal de síntesis de aa:
retroinhibición de la primera rxn por el producto final
¿la primera rxn de síntesis es normalmente… y se encuentra catalizada por…?
irreversible y enzima alostérica
inhibición concertada:
cuando varios productos actúan como moduladores de retroalimentación negativa de 1 enzima determinada, el efecto global de estos y otros moduladores es aditivo
¿cómo controlan las células la síntesis de AA y cómo? ¿qué tipo de células tienen buen control?
deben producir proporciones correctas de los 20 aa, por sistemas que controlan velocidad de la síntesis de aa individuales y su producción
células bacterianas de rápido crecimiento usan bien estos sistemas
