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XI. CATABOLISMO DE AMINOÁCIDOS
1. Generalidades2. Ciclo de la urea
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GRASAS POLISACÁRIDOS PROTEÍNAS
ÁCIDOS GRASOSY GLICEROL
GLUCOSA YOTROS AZÚCARES
AMINOÁCIDOS
ACETIL CoA
CICLO DE
KREBS
CoA
FOSFORILACIÓN OXIDATIVAATP
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CARACTERÍSTICAS ESTRUCTURALES COMUNES DE LOS AMINOÁCIDOS
Grupoamino
Grupo carboxilo
CENTROQUIRAL
Carbono αααα
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NIVELES DE ESTRUCTURACIÓN DE LAS PROTEÍNAS
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ADEMÁS, SON METABOLITOS ENERGÉTICOSY PRECURSORESDE DIVERSOS METABOLITOS IMPORTANTES QUECONTIENEN NITRÓGENO:COMO EL GRUPO HEMO, LAS AMINAS, EL GLUTATIÓN, COMO EL GRUPO HEMO, LAS AMINAS, EL GLUTATIÓN, LOS NUCLEÓTIDOS Y ALGUNOSCOENZIMAS NUCLEOTÍDICOS
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CLASIFICACIÓN DE LOS AMINOÁCIDOS ENESENCIALES Y NO ESENCIALES
LOS NO ESENCIALES SE SINTETIZAN A PARTIR DE PRECURSORES METABÓLICOS
ESENCIALES SE OBTIENEN DE LA DIETA
EL EXCESO DE AMINOÁCIDOS DE LA DIETA NI SE ACUMULA NI SE EXCRETATODO SE CONVIERTE EN INTERMEDIARIOS COMUNES QUE SON: PIRUVATO, OXALACETATO Y α-CETOGLUTARATOPOR LO TANTO, LOS AMINOÁCIDOS SON COMBUSTIBLES METABÓLICOS
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LOS AMINOÁCIDOS SON DEGRADADOS
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PANORAMA GENERAL DELA DEGRADACIÓNDE AMINOÁCIDOSEN MAMÍFEROS
ProteínaIntracelular
Proteínade la dieta
Amino-ácidos
Esqueletoscarbonados
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CONDICIONES METABÓLICAS EN LAS QUE LOS AMINOÁCIDOS SUFREN DEGRADACIÓN OXIDATIVA
1. Durante el RECAMBIO PROTEICO (síntesis y degradación normal de proteínas).
2. En condiciones DE ABUNDANCIA, durante una dieta rica en proteínas y aminoácidos, el exceso se degrada porque los aminoácidos no se almacenan.almacenan.
3. Durante la INANICIÓN o en la DIABETES MELLITUS, donde no hay glúcidos disponibles o éstos no son utilizados adecuadamente, se recurre a las proteínas como combustible.
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FUENTESDE AMINOÁCIDOS
PROTEÍNASDE LA DIETA
PROTEÍNASINTRACELULAR
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LAS PROTEÍNAS DE LA DIETA SE DEGRADAN A AMINOÁCIDOS.- Digestión y absorción.
1. Digestión.- Es el resultado de la actividad de enzimas secretados en elpáncreas.
2. Absorción.- Se completa la degradación de las proteínas.
3. Liberación de los aminoácidos al torrente sanguíneo.
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LAS PROTEÍNAS DELA DIETA SEDEGRADANENZIMÁTICAMENTEAAMINOÁCIDOS
“PROTEASAS”“PROTEASAS”
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PANORAMA GENERAL DELA DEGRADACIÓNDE AMINOÁCIDOSEN MAMÍFEROS
ProteínaIntracelular
Proteínade la dieta
Amino-ácidos
Esqueletoscarbonados
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Los aminoácidos se degradan siguiendo tres etapas:
1. La DESAMINACIÓN (eliminación del grupo amino), mediantela cual los grupos amino se convierten en amoníaco o en los grupos amino del aspartato
2. La INCORPORACIÓN de los átomos de nitrógeno del amoníaco y del aspartato a la urea para la excreción
3. La CONVERSIÓN de los esqueletos de carbono de los aminoácidos (los α-cetoácidos producidos por la desaminación) en intermediarios metabólicos comunes
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A) TRANSAMINACIÓN.- Es la transferencia de un grupo amino a un α-cetoácido para producir el α-cetoácido del aminoácido original y un nuevo aminoácido (GLUTAMATO).
aminoácido + α-cetoglutarato α-cetoácido + glutamato
AMINOTRANSFERASAS
DESAMINACIÓN.- Consta de dos etapas con objeto de eliminar el grupo amino de los aminoácidos y convertir los esqueletos carbonados en intermediarios comunes
AMINOTRANSFERASAS“TRANSAMINASAS”
B) DESAMINACIÓN OXIDATIVA.- Proceso mediante el cual se elimina el grupoamino del glutamato y SE LIBERA COMO AMONÍACO
GLUTAMATO DESHIDROGENASA
Glutamato + NAD(P)+ + H2O α-cetoglutarato + NH3 + NADP(H)
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LAS AMINOTRANSFERASASDIFIEREN EN SU ESPECIFICIDADPOR LOS AMINOÁCIDOS SUSTRATO. SIN EMBARGO, SON ESPECÍFICAS EN CUANTO AL αααα-CETOÁCIDO, ACEPTANDO ÚNICAMENTEα-CETOGLUTARATO O (EN MENOR GRADO) EL OXALACETATO
Los grupos amino de la mayoría de los aminoácidosLos grupos amino de la mayoría de los aminoácidosson dirigidos a la formación de GLUTAMATO (αααα-cetoglutarato) O ASPARTATO (oxalacetato)
QUE A SU VEZ SON RECONVERTIDOS ENTRE SÍ
POR ACCIÓN DE LA GLUTAMATO-ASPARTATOAMINOTRANSFERASA
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DESTINOS METABÓLICOS DEL GRUPO AMINO
DE LA DIETAIntracelular
AMINOÁCIDOS
DEPENDIENDO DELORGANISMO:
COMO ION AMONIOAMONOTÉLICOS(Vertebrados acuáticos)
ETAPA 2. INCORPORACIÓN DEL NITRÓGENO
ESQUELETOSCARBONADOS
AMONÍACO
REUTILIZACIÓNEN OTRAS
RUTAS METABÓLICAS
EXCRETADOCOMO UREAUREOTÉLICOS(Vertebrados terrestres)
COMO ÁCIDO ÚRICOURICOTÉLICOS(Aves y reptiles)
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LA UREA ES SINTETIZADA EN EL HÍGADO A TRAVÉS DE LASENZIMAS DEL CICLO DE LA UREA
CITOSOLMATRIZ
MITOCONDRIAL
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Carbamoil fosfato sintasa I (mitocondrial)
Paso 1. Adquisición del primer átomo de nitrógeno de la urea
mitSale a citosol
Entra de citosol
Ornitinatranscarbamilasa(mitocondrial)
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1° N
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2° N
Paso 3. Adquisición del segundo átomo de nitrógeno de la urea
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SE SECRETA A LA SANGRE Y ESCAPTADA POR LOS RIÑONESPARA SER EXCRETADA EN LA ORINA
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Los aminoácidos se degradan siguiendo tres etapas:
1. La DESAMINACIÓN (eliminación del grupo amino), mediantela cual los grupos amino se convierten en amoníaco o en los grupos amino del aspartato
2. La INCORPORACIÓN de los átomos de nitrógeno del amoníaco y del aspartato a la urea para la excreción
3. La CONVERSIÓN de los esqueletos de carbono de los aminoácidos (los α-cetoácidos producidos por la desaminación) en intermediarios metabólicos comunes
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EL MECANISMO DE DEGRADACIÓN DEL ESQUELETO CARBONADO DE LOS AMINOÁCIDOS DESAMINADOSVA A DEPENDERDEL TIPO DE AMINOÁCIDO
DADO QUE LOS AMINOÁCIDOS TIENEN CADENAS LATERALES DIFERENTES, SUS CONVERSIONES A LATERALES DIFERENTES, SUS CONVERSIONES A
INTERMEDIARIOS DEL CICLO DE KREBSSIGUEN VÍAS DIFERENTES
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LOS AMINOÁCIDOS PUEDEN SERGLUCOGÉNICOSCETOGÉNICOSO AMBAS COSAS
AMINOÁCIDOS GLUCOGÉNICOS, cuyos esqueletos de carbono se degradan a piruvato, a-cetoglutarato, succinil-CoA, fumarato u oxalacetato y son precursores de glucosay son precursores de glucosa
AMINOÁCIDOS CETOGÉNICOS, cuyos esqueletos de carbono son degradados a acetil-CoA o acetoacetato y pueden ser convertidos en ácidos grasos y cuerpos cetónicos
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IsoleucinaLeucinaTreoninaTriptófano
LeucinaLisinaFenilalanina
Los aminoácidosson degradados auno de siete intermediariosmetabólicoscomunes
FenilalaninaTirosina