METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOS SINTESIS

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METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSSINTESIS
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METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSSINTESIS DE LOS
AMINOACIDOS

• Aminoácidos
• funciones
• Síntesis de proteínas.
• Fuente principal de los átomos de nitrógeno que
  se requieren en diversas rutas de reacción de
  síntesis.
• Esqueletos carbonados (las partes no
  nitrogenadas).
• Son una fuente de energía
• Precursores de varias rutas de reacción.

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METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSSINTESIS DE LOS
AMINOACIDOS

• Reserva de aminoácidos las moléculas de
  aminoácidos de disposición inmediata para su uso
  en los procesos metabólicos proceden de
• Degradación de las proteínas del alimento.
• Degradación de las proteínas de los tejidos.
• Dependiendo de las necesidades metabólicas se
  sintetizan determinados aminoácidos o se ínter
  convierten y luego se transportan a los tejidos
  en los que se utilizan.

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METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSSINTESIS DE LOS
AMINOACIDOS

• Equilibrio nitrogenado cuando la ingestión de
  nitrógeno (principalmente aminoácidos) es igual a
  la perdida de nitrógeno (adultos sanos).
• Balance positivo de nitrógeno la ingestión de
  nitrógeno es mayor que las perdidas.- se retiene
  el exceso de nitrógeno debido a la cantidad de
  proteínas tisulares que se sintetizan supera a la
  cantidad que se degrada (niños que crecen,
  mujeres embarazadas, pacientes que se recuperan).
• Balance negativo de nitrógeno no se puede
  sustituir las perdidas de nitrógeno con las
  Fuentes alimenticias.- ejemplo (el kwashiorkor)
  forma de desnutrición que produce una ingestión
  insuficiente y prolongada de proteínas.

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METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSTRANSPORTE AL
INTERIOR DE LA CELULA

• Intervención de proteínas transportadoras de
  membrana (mamíferos).
• Especificidad para los aminoácidos que
  transportan.
• Proceso de transporte ligado al movimiento de Na
  a través de la membrana plasmática (gradiente que
  crea el transporte activo de Na puede mover
  moléculas a través de la membrana).
• Sistemas de transporte independiente de Na son
  responsables del transporte de aminoácidos a
  través de la porción de la membrana plasmática de
  los enterocitos en contacto con los vasos
  sanguíneos.
• El ciclo de alfa - glutámilo ayuda a
  transportar algunos aminoácidos al interior de
  tejidos específicos (cerebro, intestino y riñón).
  

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METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSSINTESIS DE LOS
AMINOACIDOS

• Aminoácidos dentro de la célula, sus grupos amino
  pueden utilizarse para las reacciones de
  síntesis.
• mediante dos reacciones
• Reacciones de transaminacion
• Los grupos amino se transfieren desde un
  alfa-aminoácido a un alfa-cetoacido.
• Aminacion reductora el NH4 o el nitrógeno amida
  de la glutamina a la asparagina se utilizan para
  suministrar el grupo amino o el nitrógeno amida
  de determinado aminoácido.

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METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSSINTESIS DE LOS
AMINOACIDOS TRANSAMINACION

• Aminotransferasas.- enzimas localizadas en el
  citoplasma o en las mitocondrias (eucariotas).
• Especificidad (tipos)
• La del alfa aminoacido, que dona el grupo alfa
  - amino.
• La del alfa cetoacido, que acepta el grupo alfa
  amino.
• Varían de acuerdo con el tipo de aminoácidos que
  unen.
• La mayoría utilizan glutamato como donador del
  grupo amino.

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METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSSINTESIS DE
AMINOACIDOSTRANSAMINACION

• Alfa cetoglutarato / glutamato.- papel
  estrategico (intermediario del
  ciclo importante en el metabolismo de
  del acido citrico
  aminoacidos y en el
• 
  metabolismo general
  
  
• Oxalacetato / aspartato.- participa en la
  etiminación del
  nitrógeno en el ciclo de la urea.
• Piruvato / alanina.- ciclo de la alanina
• Alfa cetoglutarato y oxaloacetato(
  intermediario del ciclo del acido citrico) las
  reacciones de transaminacion mecanismo importante
  para satisfacer los requerimientos energeticos de
  las celulas.

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METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOS SINTESIS DE LOS
AMINOACIDOSTRANSAMINACION

• Requieren la coenzima piridoxal 5 fosfato
  (PLP)que procede de la piridoxina (vitamina B6).
• PLP.- forma activa de la vitamina B6
• Participa en otras reacciones
• Racemificaciones (reacciones en las que se forman
  mezclas de aminoácidos L y D).
• Descarboxilaciones.
• Modificaciones de la cadena lateral.

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METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOS SINTESIS DE LOS
AMINOACIDOSTRANSAMINACION

• Formación de una base de Schiff entre el PLP y el
  grupo alfa amino de un alfa aminoacido.
• El PLP se une al lugar activo de la enzima
  mediante infracciones no covalentes y una base de
  Schiff (aldimina) formada por la condensación del
  grupo aldehído del PLP y el grupo amino de un
  residuo aminoácido.
• Los aminoácidos sustrato se unen al PLP por el
  grupo alfa amino en una reaccion de intercambio
  de imina.

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METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSSINTESIS DE LOS
AMINOACIDOSTRANSAMINACION

1. Cuando se elimina el átomo de hidrogeno alfa por
   una base general en el lugar activo de la enzima
   se forma carbanion y luego se estabiliza por
   resonancia mediante la ínterconversión a un
   intermediario quinoide.

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METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSSINTESIS DE LOS
AMINOACIDOSTRANSAMINACION

• Luego uno de los tres enlaces del átomo de
  carbono alfa se rompe selectivamente en los
  lugares activos de cada tipo de enzimas
  dependiente de PLP.
• Rotura del enlace 2 (transaminacion)
  desprotonacion inicial del carbono alfa del
  donador del grupo amino.
• Rotura del enlace 3 (raceminacion o eliminación).
• Rotura del enlace 1 (no se produce la
  desprotoracion inicial y tiene lugar a una
  descarboxilacion).

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METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSTRANSAMINACION

• 4. Con la cesión de un protón por un ácido
  general y una hidrólisis posterior se libera
  desde la enzima el alfa cetoacido recien
  formado.
• Esta alfa cetoacido se convierte en un producto
  alfaaminoacido al invertirse el proceso de
  reaccion.

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METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOS TRANSAMINACION

• Reacción de transaminacion reacción bimolecular
  ping pong el primer sustrato debe dejar el lugar
  activo antes que entre el segundo.
• Son reversibles.
• Es posible sintetizar todos los aminoácidos.
• No existe síntesis neta de un aminoácido si el
  organismo no sintetiza su alfa cetoacido
  precursor de forma independiente.
• No existe en las células animales las rutas de
  reacción para sintetizar fenil piruvato, el alfa
  ceto Beta hidroxibutirato y el imidazol
  piruvato deben proporcionarse en la alimentacion
  fenil alanina, treonina y la histidina.
• Rutas de Novo.- son las rutas de reacción que
  sintetizan los aminoácidos a partir de
  intermediarios metabólicos no solo por
  transaminacion.

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METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOS SINTESIS DE LOS
AMINOACIDOSINCORPORACION DIRECTA DE LOS IONES
AMONIO A LAS MOLECULAS ORGANICAS

• Incorporación de los iones amonio en los
  aminoácidos
• medios
• Aminacion reductora de alfa cetoacidos
• Formación de los amidas del ácido aspartico y del
  ácido glutámico con la consiguiente transferencia
  del nitrógeno amida para formar otros
  aminoácidos.

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METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOS SINTESIS DE LOS
AMINOACIDOSAMINACION REDUCTORA

• Aminacion directa del alfa cetoglutarato
• Catalizado por la enzima glutamato
  deshidrogenasa (mitocondrias y citoplasma
  eucaritas y bacterias).
• Glutamato deshidrogenasa en los eucariotas
  permite la producción de NH4 como preparación de
  eliminación de nitrógeno.
• En el exceso de amoniaco la reacción se lleva a
  la síntesis de glutamato.

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METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSSINTESIS DE
AMINOACIDOSFORMACION DE AMIDAS

• Los iones amonio se incorporan en metabolitos
  celulares mediante la formación de glutamina
  (amida del glutamato).
• Cerebro glutamina sintasa.
• Vegetales glutamina sintasa y la glutamato
  sintasa.

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METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSSINTESIS DE LOS
AMINOACIDOS

• Cada miembro de los aminoácidos se sintetiza
  mediante una ruta única.
• Característica común el esqueleto carbonado de
  cada aminoácido procede de intermediarios
  metabólicos de fácil disposición.
• Intermediarios metabólicos de aminoácidos no
  esenciales
• Glicerato 3 fosfato.
• Piruvato.
• Alfa cetoglutarato.
• Oxalacetato.
• La tinosina se sintetiza a partir de la
  fenilalanina (aminoácido esencial).

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METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSSINTESIS DE LOS
AMINOACIDOSFAMILIAS

• De acuerdo a la semejanza de las rutas de
  síntesis.
• Familia del glutamato.
• Familia de la serina.
• Familia del aspartato.
• Familia del piruvato.
• Familia de los aromáticos
• Familia de la histidina

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METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSSINTESIS DE LOS
AMINOACIDOSFAMILIA DEL GLUTAMATO

• Comprende
• Glutamato.
• Glutamina.
• Prolina.
• Arginina.

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METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSSINTESIS DE LOS
AMINOACIDOSFAMILIA DEL GLUTAMATO

• Glutamato
• Alfa cetoglutarato puede convertirse en glutamato
  mediante
• Reacciones de aminacion reductora.
• Transaminacion.
• La transaminacion función esencial en la
  síntesis de la manera de moléculas de glutamato.

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METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSFAMILIA DEL
GLUTAMATO

• Glutamato
• Componente de proteínas
• Precursor de aminoácidos
• Neurotransmisor excitador
• Precursor del GABA ( ácido alfa amino butirico)
  por descarboxilacion

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METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSSINTESIS DE
AMINOACIDOSFAMILIA DEL GLUTANATO

• Conversión del glutamato en glutamina.
• Cataliza la enzima glutamina sintasa.
• Tejidos hígado, cerebro, riñón, músculo e
  intestino.
• Aminoácidos ramificados
• fuente importante de los grupos amino en la
  síntesis de glutamina.
• Glutamina funciones
• Síntesis proteica
• Donador del grupo amino en reacciones de
  biosíntesis
• Síntesis de purinas.
• Síntesis de pirimidinas.
• Amino azucares.
• Almacenamiento y transporte de NH4
• Riñón e intestino fuente de energía.

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METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSSINTESIS DE
AMINOACIDOSFAMILIA DEL GLUTAMATO

• La prolina es un derivado cíclico del glutamato
  (3 pasos).
• Gamma glutamil fosfato se reduce a glutamato
  gamma semialdehido por fosforilacion del
  glutamato.- cataliza la gamma glutamil quinasa.
• Ciclacion del glutamato-gamma-semialdehido para
  formar pirrolina-5-carboxilato
  ( ciclacion espontánea )
• La pirrolina-5-carboxilato se reduce a prolina
  por la pirrolina-5-carboxilato reductasa
• la prolina puede sintetizarse de la
  ornitina un intermediario del ciclo de la urea

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METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSSINTESIS DE
AMINOACIDOSFAMILIA DEL GLUTAMATO

• Arginina su precursor es el glutamato
• Su síntesis comienza con la acetilacion del grupo
  alfa-amino del glutamato
• El N-acetil-glutamato se convierte en ornitina
• La ornitina se convierte en arginina (ciclo de la
  urea)

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METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSSINTESIS DE
AMINOACIDOSFAMILIA DE LA SERINA

• Comprende
• Serina
• Glicina
• Cisteina
• Obtienen su esqueleto carbonado a partir del
  intermediario glicolitico glicerato 3-fosfato

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METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSSINTESIS DE LOS
AMINOACIDOSFAMILIA DE LA SERINA

• La serina
• Síntesis directa desde el glicerato-3-fosfato
• Reacciones de deshidrogenacion, transaminacion e
  hidrólisis
• Precursora de la
• Etanolamina
• esfingosina

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METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSSINTESIS DE LOS
AMINOACIDOSFAMILIA DE LA SERINA

• Conversión de serina en glicina ( fuente
  principal)
• Reacción única catalizada por la serina
  hidroximetiltransferasa ( requiere de
  piridoxal fosfato)
• Otra fuente de glicina colina
• Glicina neurotransmisor inhibidor del sistema
  nervioso central
• Serina y glicina rutas de biosíntesis de un
  carbono

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METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSSINTESIS DE
AMINOACIDOSFAMILIA DE LA SERINA

• Cisteina su esqueleto carbonado proviene de la
  serina
• Enzimas involucradas en la conversión de serina a
  cisteina
• Cistationina-sintasa
• Gamma-cistationasa
• Requiere piridoxal-fosfato
• Metabolismo del azufre

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METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSSINTESIS DE
AMINOACIDOSFAMILIA DEL ASPARTATO

• Comprende
• Aspartato
• Asparagina
• Lisina
• Metionina
• Treonina

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METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSSINTESIS DE
AMINOACIDOSFAMILIA DEL ASPARTATO

• Aspartato se forma a partir del oxaloacetato en
  una reacción de transaminacion
• La aspartato transaminasa ( AST ) conocida
  como glutámico oxalacetico transaminasa GOT, es
  la transaminasa mas activa
• Funciones
• Fuente de nitrógeno (formación de urea)
• Intermediario del ciclo del ácido fumarato
• Precursor de nucleótido

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METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSSINTESIS DE LOS
AMINOACIDOSFAMILIA DEL ASPARTATO

• Síntesis de los otros miembros de la familia del
  aspartato
• La inicia la aspartatoquinasa (aspartoquinasa),
  requiere de ATP y fosfórila el grupo carboxilo
  de la cadena lateral
• El aspartato-beta-simialdehido producto de la
  reducción del Beta-aspartilfosfato representa un
  punto de ramificación importante en la síntesis
  de aminoácidos en vegetales y animales
• El aspartato-beta-semialdehido es el precursor de
  la lisina ( ácido dihidropicolinico) metionina y
  treonina (hemoserina)

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METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSSINTESIS DE
AMINOACIDOSFAMILIA DEL PIRUVATO

• Comprende
• Alanina
• Valina
• Leucina
• isoleucina

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METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSSINTESIS DE
AMINOACIDOSFAMILIA DEL PIRUVATO

• La alanina se sintetiza a partir del piruvato en
  un único paso
• Enzima que cataliza la reacción alanina
  aminotransferasa (citoplásmica y mitocondrial)
• El ciclo de la alanina contribuye al
  mantenimiento de la glucosa sanguínea

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METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSSINTESIS DE
AMINOACIDOSFAMILIA DEL PIRUVATO

• Síntesis de valina y leucina
• Comienza con la condensación de piruvato con
  hidroxietil-TPP ( un producto de descarboxilacion
  de un intermediario piruvato-pirofosfato de
  tiamina) catalizado por la ácido
  acetohidroxi-sintasa
• El producto de la reacción alfa cetoisovalerato
  es el precursor de
• L-leucina
• L-valina

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METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSSINTESIS DE
AMINOACIDOSFAMILIA DEL PIRUVATO

• Síntesis de isoleucina
• Participa el
  hidroxietil-TPP que se condensa con el
  alfa-cetobutirato ( procedente de la
  L-treonina)
• Se forma
  alfa-ceto-alfa-hidroxibutirato que es el
  precursor de la isoleucina

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METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSSINTESIS DE
AMINOACIDOSFAMILIA AROMATICA

• Comprende
• Fenilalanina
• Tirosina
• triptofano

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METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSSINTESIS DE
AMINOACIDOSFAMILIA AROMATICA

• El anillo bencénico de los aminoácidos aromáticos
  se forma por la ruta del SIKIMATO
• Los carbonos del anillo bencénico proceden de la
  eritrosa-4-fosfato y el fosfoenilpiruvato
  (PRPP)(cadena lateral)
• La condensación de estas moléculas da el
  2-ceto-3-desoxi-arabinoheptulosonato-7-fosfato
  molécula que se convierte en corismato

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METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSSINTESIS DE
AMINOACIDOSFAMILIA AROMATICA

• El corismato ( intermediario de la ruta del
  SIKIMATO)
• Punto de ramificación en la síntesis de varios
  compuestos aromáticos
• Prefenato precursor de
• Fenilalanina
• Tirosina
• Antranilato precursor de
• Triptofano
• Ácido-4-hidroxibenzoico precursor de
• Ubiquinonas
• Síntesis de plastoquinona
• tocoferoles

40
METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSFAMILIA AROMATICA

• Triptofano es el precursor de la serotonina
• Varias células dentro del sistema nervioso
  central
• Tubo digestivo
• Plaquetas sanguíneas
• mastocitos

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METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSFAMILIA AROMATICA

• Tirosina las catecolaminas (derivados)
• Dopamina
• Noradrenalina
• adrenalina

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METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSSINTESIS DE
AMINOACIDOSFAMILIA DE LA HISTIDINA

• Histidina se forma a partir de tres moléculas
• Fosforribosilpirofosfato (PRPP) cinco carbonos
• ATP ( anillo de adenina un nitrógeno y un
  carbono)
• Glutamina (un nitrógeno)
• La síntesis comienza con la condensación del PRPP
  con el ATP para formar fosforribosil- AMP
• Transferencia del grupo amino de la glutamina al
  fosforribosil-AMP, para formar
• Imidazol-glicerol-fosfato ( precursor de
  histidina)
• 5-fosforribosil-4-carboxamida-5-aminoimidazol (
  síntesis de purinas)

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METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOSFAMILIA DE LA
HISTIDINA

• Histidina precursor de la histamina
• Mediador de reacciones alérgicas
• Estimulador de la producción de ácido gástrico
• Neurotransmisor encefálico