OXIDACIÓN AA Y CICLO DE UREA Flashcards
en inanición.. ¿en que orden se usan las macromoléculas para energía?
- glucosa 2. AG. 3. proteínas
¿cómo se relaciona el destino de los grupos aminos y de los esqueletos carbonados?
siguen rutas separadas pero interconectadas
la cantidad de energía de proteínas depende de:
la dieta:
- carnívoros después de comer pueden obtener 90% de energía de aa
- hervíboros una fracción pequeña
- plantas raramente oxidan aa (solo para producir metabolitos para otras rutas biosintéticas)
¿por qué la proteína no es la principal fuente de energía en humanos?
porque no puede ser almacenada
¿cuándo los animales sufren degradación oxidativa?
- síntesis y degradación normal de proteínas celulares (recambio proteico), algunos aa liberados se oxidan si no se necesitan para recambio
- dieta alta en proteínas en donde los aa exceden las necesidades corporales para la síntesis de proteínas, el excedente se cataboliza
- inanición o en DM, en los cuales no hay glúcidos disponibles o estos no son usados de
manera adecuada, se usan proteínas celulares como combustible
producto de la pérdida del grupo amino de un AA:
alfa cetoácido
¿cuál es el destino de los alfa cetoácidos?
se oxidan a CO2 y H2O (CAC)
proporcionan esqueletos de 3 y 4C que pueden convertirse en glucosa (gluconeogénesis)
¿qué es una rxn de transaminación?
transferencia de un grupo amino de un aa a un α-cetoácido… el aa se convierte en α-cetoácido, y el α-cetoácido en un aa
objetivo de rxn de transaminación:
es el primer paso de catabolismo; el punto es recoger grupos amino de varios AA en forma de l-glutamato
enzima y cofactor de transaminación:
transaminasas, PLP
¿por qué se vuelve a formar un AA si lo que se busca es oxidarlo?
para el recambio proteico, como de la hemoglobina
comportamiento del N2 en el cuerpo:
es abundante, pero no se utiliza en proceso bioquímicos (inerte)
¿qué sucede con el exceso de NH3? ¿en dónde?
se convierte en urea para excretarse en el hígado
el exceso de NH3 se excreta de cierta forma dependiendo del organismo:
amoniaco (microorganismos, peces óseos) “amonotélicos”
urea (vertebrados terrestres) “ureotélicos”
ácido úrico (aves y reptiles) “uricotélicos”
las plantas no suelen excretar aminos porque los reciclan
¿cuándo los organismos desechan los C de urea/ácido úrico?
cuando ya han captado la mayor parte de su energía de oxidación disponible
aminoácidos abundantes:
glutamato y glutamina
¿cómo actúan la glutamato y glutamina? ¿en dónde?
como punto de recogida de grupos amino.. glutamato en citosol hepático que luego se transporta a mitocondria
glutamina en otros tejidos por su N2 amídico, también se va al hígado y a sus mitocondrias
molécula de transporte de grupos aminos en el músculo esquelético:
alanina a partir de piruvato
¿dónde se da la degradación de proteínas? ¿cómo inicia?
tracto gastrointestinal… entrada de proteínas de la dieta al estómago estimula la secreción de gastrina que estimula la secreción de HCL y de
pepsinógeno
¿qué hace el pH en la degradación de proteínas?
despliega proteínas globulares, haciendo que los enlaces sean más accesibles a las enzimas¿
¿qué es el pepsinógeno, cómo funciona y qué hace?
es un precursor enzimático inactivo, que se convierte a pepsina por la proteína pepsina en un pH bajo, hidroliza proteínas en sus enlaces peptídicos del lado amino-terminal de los residuos de aa aromáticos
acción del organismo cuando parte del ácido del estómago se pasa al intestino delgado:
se secreta la secretina, que hace que el páncreas secrete bicarbonato al intestino delgado por medio del conducto pancreático¿
¿qué sucede cuando los aa entran al duodeno?
se libera colecistoquinina que estimula la secreción de enzimas pancreáticas con actividad óptima a pH 7 y 8
¿qué sintetizan las células exocrinas del páncreas?
tripsinógeno, quimotripsinógeno y las
procarboxipeptidasas A y B (zimógenos)
tripsinógeno a tripsina por enteropeptidasa
la tripsina activa quimotripsinógeno, procarboxipeptidasas y proelastasas
¿cómo se protege el páncreas de un ataque proteolítico destructor?
sintetizando zimógenos e inhibidor pancreático de tripsina (evita producción de enzimas proteolíticas)
¿qué enzimas hidrolizan más péptidos que la pepsina?
tripsina y quimiotripsina, además, tienen especificidades diferentes
¿con qué se completa la degradación de péptidos cortos en el ID?
carboxipeptidasas A y B y una aminopeptidasa
paso una vez se hayan degradado las proteínas:
mezcla de aa es transportado a las células epiteliales que recubren el intestino, y entran en capilares sanguíneos en las vellosidades y se transportan al hígado
¿qué ocurre con las proteínas fibrosas?
solo son digeridas parcialmente
aceptor de aminos por excelencia en transaminaciones:
alfa cetoglutarato
¿de qué manera funciona el l-glutamato?
dador de grupos amino para rutas biosintéticas o de excreción
¿cómo se nombran las enzimas transaminasas?
en función del dador del grupo amino,
ej: alanina aminotransferasa
¿qué es el PLP?
grupo prostético (no aminoacídico) de las aminotransferasas… proviene de vitamina B6
¿cómo funciona el PLP en una transaminación? ¿en qué interfiere?
transportador intermedio de amino en sitio activo de las enzimas… serie de rxns de los C α, B y gama (racemizaciones y carboxilaciones)
¿cómo se elimina el amino del glutamato una vez en la mitocondria?
por una desaminación oxidativa por la glutamato deshidrogenasa
peculiaridad de la glutamato DH:
es la única enzima que puede usar NADP+ y NAD+
transdesaminación:
acción combinada de la aminotransferasa y glutamato DH
¿cómo se regula la glutamato DH? ¿qué puede producir su mutación?
se activa cuando hay ADP… hiperinsulinismo, hiperamonemia
diferencia entre transaminación y desaminación:
la transaminación implica la transferencia de un grupo amino de un aminoácido a un alfa-cetoácido para formar un nuevo aminoácido, mientras que la desaminación implica la eliminación del grupo amino de un aminoácido
¿cómo se transporta el NH3 de manera no tóxica de otros tejidos que no son hepáticos?
por la glutamina
¿qué otro proceso produce amoniaco?
degradación de nucleótidos en el cerebro
pasos del transporte de NH3 por la glutamina:
- en glutamina sintetasa:
- glutamato y ATP reaccionan y se forma ADP y un
intermediario
- el intermediario reacciona con NH4 produciendo
glutamina y Pi - glutaminasa convierte glutamina a glutamato, y el N2 amídico se libera en forma de NH4
¿a dónde se va el glutamato producido en la rxn de glutamina?
puede pasar por la glutamato DH para producir más energía, pero se utiliza más para biosíntesis de AA
ciclo de alanina-glucosa:
- transporte de aminos del tejido muscular
- sucede cuando no hay suficiente glucosa y el músculo necesita del hígado para sus necesidades
pasos del ciclo alanina-glucosa:
- glutamato producido por transaminación puede transferir su grupo α-amino al piruvato (de glicólisis muscular) por alanina aminotransferasa
- la alanina producida se va del músculo al hígado, donde se transforma a piruvato (gluconeogénesis )y glutamato (urea), transfiriendo su grupo amino al alfa cetoglutarato
- la glucosa producida por gluconeogenesis regresa al músculo
¿qué otra opción puede suceder en lugar de la oxidación de glutamato?
puede sufrir de transaminación con oxaloacetato
formando aspartato
¿en dónde se sintetiza, filtra y excreta la urea?
hígado, riñon, y orina… en la célula, citosol y mitocondria
pasos del ciclo de urea en mitocondria:
- un NH4 se transforma a carbamil fosfato por carbamil fosfato sintetasa 1 (ATP y bicarbonato)
- carbamil fosfato cede carbonilo a ornitina y se produce citrulina por ornitina transcarbamilasa
pasos del ciclo de urea en citosol:
- citrulina se va a la mitocondria, donde se transforma a argininosuccinato por argininosuccinato sintetasa (ATP + aspartato) intermedio se forma citruil-AMP
- argininosuccinato a arginina por arginino succinasa y se libera fumarato (malato – gluconeogénesis o CAC)
- arginina a ornitina por arginasa y se libera urea
relación entre CAC y ciclo de urea:
- “doble ciclo de krebs”
- los ciclos funcionan de manera independiente y
su interacción es dependiente del transporte de
intermediarios claves entre mitocondria y
citosol
transportadores del “doble ciclo de krebs”, y para qué sirven:
- malato - alfa cetoglutarato
- glutamato - aspartato
- glutamato - hidroxilo
facilitan entrada de malato o glutamato a la mitocondria, y salida de alfa cetoglutarato o asparato al citosol
regulación general del ciclo de urea:
- flujo de N2 a través del ciclo de urea depende de
la dieta - inanición prolongada: la degradación de proteína
muscular genera exceso de grupos amino - enzimas sr sintetizan a mayor velocidad en inanición o dietas ricas en proteínas
- carbamoil fosfato sintetasa 1: alostéricamente activado por n-acetilglutamato (+ acetil coa, glutamato)
defectos en el ciclo de urea:
- defectos en enzimas: acumulación de amoníaco (hiperamonemia) o un intermediario del ciclo
- se identifica la enzima defectuosa por acumulación de un intermediario del ciclo
¿por qué una dieta sin proteínas no es lo ideal?
humanos no sintetizan 20 aa (aa esenciales)
tratamientos para defectos en el ciclo:
- ácidos aromáticos benzoato (regeneración de glicina necesita NH3, produce hipurato un compuesto no tóxico en orina) o fenilbutirato (se combina con glutamina)
- carbamil glutamato activa CFS 1
