TEMA 18: METABOLISMO NITROGENADO I Flashcards
Utilidad de los aminoácidos
Precursores de N de las purinas y pirimidinas y formación de proteínas
Balance nitrogenado y valor normal
Diferencia entre el nitrógeno consumido y el excretado.
Valor normal es cero
¿Cuándo el balance nitrogenado es positivo?
Cuando la cantidad de nitrógeno consumido es mayor que el excretado. Por ejemplo, en períodos de crecimiento (embarazadas, niños) y en períodos de post-traumatismo.
¿Cuándo el balance nitrogenado es negativo?
Cuando la cantidad de nitrógeno excretado es mayor que la consumida. Por ejemplo, en períodos de vejez, desnutrición, enfermedad.
¿Qué es el recambio proteico?
La síntesis de proteínas a partir de los aminoácidos de otras degradadas que han sido ingeridas por la dieta o las pertenecientes al organismo.
De los 400g de Aa que se consumen al día, qué ocurre
La mayor parte se utilizan para formar las proteínas tisulares.
Otra parte se excreta mediante la orina, heces y descamación.
La menor parte se utiliza para la síntesis de bases nitrogenadas, grupos hemo, neurotransmisores, hormonas…
Nombre de las enzimas que degradan las proteínas
Proteasas, proteinasas y peptidasas
Diferencia entre proteasas extracelulares e intracelulares
Las extracelulares se utilizan en la digestión y las intracelulares son las del recambio proteico
¿Para qué es necesario el recambio proteico?
Eliminación de proteínas defectuosas y sintetizar nuevas.
Regular el metabolismo.
Utilización como nutrientes en caso de ayuno prolongado
Diferencia entre endo y exoproteasas
-Endoproteasas: Cortan la proteína por la mitad formando dos péptidos.
-Exoproteasas: Cortan el aminoácido de un extremo de la proteína. Pueden ser aminopeptidasas o carboxipeptidasas.
SERPINAS
Inhibidores de las serin-proteasas
CATEPSINAS Y CASPASAS
Enzima que usan para cortar proteínas ácido aspártico y cisteína
CALPAÍNAS
Enzimas que usan calcio (metalo-proteasas)
Zn-proteasas
Enzimas que usan cinc (metalo-enzimas)
Dónde actúan las proteasas intracelulares
Lisosomas, proteosomas y citoplasma
órgano en el que se da en mayor medida el recambio proteico
Músculo
Sistema que lleva a cabo la mayor parte de la degradación de las proteínas
Sistema Ubiquitina-proteosoma (UPS)
¿Las proteasas se digieren así mismas?
Sí, porque son proteínas
órgano donde se sintetizan las proteasas digestivas que actúan en el intestino
páncreas
Enfermedad que puede provocar la activación temprana de las proteasas digestivas
pancreatitis aguda
Dónde se sintetiza el pepsinógeno, cómo se activa y qué proteína
-Se sintetiza en la mucosa estomacal.
-Se activa por el HCl del estómago
- Pepsina
Zimógeno de la tripsina y qué la activa y dónde
Tripsinógeno se activa por la endopeptidasa en el intestino
Quimiotripsinógeno, a qué se activa y por quién
Quimiotripsina se activa por la tripsina
Elastasas, cuál es el zimógeno y qué proteasa la activa
Proelastasa que se activa gracias a la tripsina
Carboxipeptidasas, zimógeno y quién la activa
Procarboxipeptidasas y la activa la tripsina
Proteasas intestinales activadas por la tripsina
Quimiotripsina, elastasa y carboxipeptidasa
Células en las que se sintetiza la enteropeptidasa
enterocitos
Proteasas que terminan la degradación de las proteínas y qué están presentes en la membrana luminal del intestino
Oligopeptidasas y aminopeptidasas auxiliares
Proteasas en bacterias, papaya y piña
-termolisina
-papaina
-bromelina
Aminoácidos por donde corta la tripsina
Corta en arginina o lisina por detrás, dejándolos en el extremo C-terminal.
Aminoácidos por donde corta la pepsina
Corta en fenilalanina, tirosina, triptófano y leucina por delante, dejándolos en el extremo N-terminal.
Celiaquía
Defecto en la mucosa del intestino que impide la absorción de peptidos resultantes del gluten, que es una mezcla de varias proteínas de cereales como las gluteninas y gliadianas.
Enfermedad de Hartnup
Deficiencia de transportadores de algunos Aa como el triptófano y la histidina, en intestino y riñones, que hace que haya Aa en las heces y en la orina (orina azul).
Proteasas presentes en lisosomas (rompen proteínas del exterior celular, pero no las de la digestión)
Catepsinas que son proteasas con aspartato y cisteína.
Nombre de la estructura del citoplasma donde se degradan la mayor parte de las proteínas y el único que degrada proteínas ubiquitinadas
Proteosoma 26S
UBIQUITINA
Reconoce a las proteínas defectuosas como especies oxidantes (ROS) o con una estructura desordenada y las llevan al proteosoma.
Además, favorece la entrada de proteínas destruibles a los lisosomas.
Enzimas presentes en los proteosomas
ATPasas (pérdida de ATP)
Proteasas en la zona central
Enzimas presentes en los proteosomas
ATPasas (pérdida de ATP)
Proteasas en la zona central
UBIQUITINACIÓN
Formación de un enlace isopeptídico (covalente) entre la glicina del extremo C-terminal de ubiquitina y N-terminal de la lisina de la proteína que va a ser degradada.
POLIUBIQUITINACIÓN
Unión de varias ubiquitinas, entre 10 y 12, a la misma proteína. Por cada ubiquitina se gastan 2ATP.
Es posible la desubiquitinación
sí, por tanto es un proceso ligeramente reversible
Concentración de amonio en sangre que no se puede superar
60 micromolares
Concentraciones normales de amonio en sangre
15-45 micromolares
Aminoácidos necesarios para el transporte de amonio en sangre y que no lo haga de forma libre
ácido glutámico (glutamato) y los dos aminoácidos amidados que son la asparragina y glutamina
3 pasos a la hora del metabolismo de aminoácidos para que transporten N en sangre
1) TRANSAMINACIÓN mediante la glutámico oxalacético transaminasa (GOT) o aspartato aminotransferasa (AST) y glutámico piruvato transaminasa (GPT) o alanina aminotransferasa (ALT).
2) DESAMINACIÓN: El glutamato que se ha formado en la transaminación se convierte por la glutamato deshidrogenasa en alfa-cetoglutarato + NH4 + NADH. (caso de compuestos intracelulares)
3) DESCARBOXILACIÓN
Aminoácidos que transportan N por la sangre hasta el hígado
Glutamina, alanina y aspartato
Una vez que llega al hígado, qué ocurre con el aspartato
- El aspartato puede ir directamente al ciclo de la urea de donde sale como fumarato y al ciclo de krebs.
- El aspartato puede unirse con alfa-cetoácido para dar oxalacetato y glutamato (el glutamato entonces pasa a alfa-cetoglutarato+NH4+NADH y el amonio va al ciclo de la urea).
Una vez que llega al hígado, ¿qué ocurre con la alanina?
La alanina se une al alfa-cetoglutarato formando piruvato y glutamato mediante GPT. El glutamato después da amonio mediante la glutamato deshidrogenasa que va al ciclo de la urea.
Una vez que llega al hígado, ¿ qué ocurre con la glutamina?
La glutamina mediante la glutaminasa da glutamato + NH4 que va al ciclo de la urea.
Tejidos a los que se dirige la glutamina tras formarse en muchos tejidos como el cerebro
intestinos, riñón e hígado
¿Cómo se forma la glutamina?
Se forma en dos etapas:
1. Glutamato se transforma en gamma-glutamil fosfato. (se pierde ATP)
2. Gamma-glutamil fosfato + NH4 forma glutamina que es capaz de atravesar las células y entrar en ellas, no como el glutamato ya que es negativo.
Modo de transporte de N mediante asparragina
La asparragina se forma mediante la asparragina sintetasa a partir de glutamina y aspartato. (se pierde ATP)
Cuando llega al hígado, la asparragina se transforma en aspartato y NH4 mediante la asparraginasa.
Procesos en los que se libera N
Aminoácidos hidroxilados
Aminoácido oxidasas
Ciclo de los nucleótidos purínicos
Coenzima necesaria para las transaminasas
Fosfato de piridoxal, B6 (transferencia de grupos amino)
Pareja imprescindible “comodín” para transaminación
glutamato y alfa-cetoglutarato
Tipo de aminoácidos reconocidos por las aminotranferasas
L
Orgánulo en el que se encuentra la glutamato deshidrogenasa
matriz mitocondrial
Base de Schiff
unión coenzima (fosfato de piridoxal) con enzima (transaminasa) por la reacción del grupo amino con el carbonilo
¿Qué ocurre si aumenta la concentración de amonio con respecto al glutamato al alfa-cetoglutarato?
Si aumenta la concentración de amonio, la glutamato deshidrogenasa actúa en el sentido de la síntesis de glutamato a partir de alfa-cetoglutarato. Al disminuir este compuesto, el ciclo de krebs no puede ocurrir, no energía, la célula muere.
ATP inhibe o activa la glutamato deshidrogenasa
La inhibe y ocurre en el sentido de la síntesis de glutamato. Al haber mucho ATP se inhibe el ciclo de krebs y por tanto, no hace falta alfa-cetoglutarato.
¿De dónde proceden los dos N de la urea?
- Del aspartato (procede de proteínas o de la unión de glutamato y oxalacetato- enzima GOT)
- Amonio libre
Zona periportal hepática
Concentración de amonio es muy alta y provoca la síntesis de glutamato.
5 enzimas del ciclo de la urea
2 mitocondriales: carbamoil fosfato sintetasa (gasta 2ATP) y ornitina transcarbimalasa.
3 citosólicas: arginosuccinato sintetasa, arginosuccinato liasa y arginasa
¿Qué aminoácidos no proteicos necesarios en el ciclo de la urea tienen transportadores propios?
ORNITINA Y CITRULINA
CICLO DE LA UREA PASOS
- Unión de amonio y bicarbonato mediante la enzima carbamoil fosfato sintetasa I que forma fosfato de carbomilo.
- Fosfato de carbomilo se une con ornitina formando citrulina.
- Citrulina se une con aspartato formando arginosuccinado mediante arginosuccinato sintetasa.
- Arginosuccinado se divide en arginina y fumarato mediante arginosuccinato liasa.
- Arginina mediante la arginasa se divide en urea y ornitina y comienza de nuevo el ciclo.
órganos en los que se encuentra la arginasa
hígado y riñón
¿qué ocurre en los órganos donde no hay arginasa?
ciclo de la urea sirve de síntesis de arginina
¿el ciclo de la urea necesita tanta energía?
no tanta porque se gastan 4 ATP, pero el fumarato va al ciclo de krebs donde llega a oxalacetato. Se obtienen 2’5ATP.
HIPERUREMIA
Alta concentración de urea en sangre
HIPERAMONEMIAS
Mueren los neonatos en las primeras semanas de vida.
Los que viven tienen retraso mental por la toxicidad del amonio y la repercusión de esto en el desarrollo cerebral.
Citrulinemia
Décifit de arginosuccinato sintetasa
Aciduria arginosuccinato
Déficit de arginosuccinato liasa
Activador de la carbamoil fosfato sintetasa I que su déficit provoca hiperamonemia
N-acetil-glutamato sintetasa
¿todo el N que excretamos se excreta por la urea?
No, también se excreta por el ácido úrico formado por purinas y creatinina.
¿De dónde procede la creatinina?
Viene de la creatina que se forma a partir de glicina, arginina y metionina.
1. Mediante la creatina quinasa se forma fosfato de creatina.
2. De manera espontánea se forma creatinina.
