metabolismo de nitrógeno n2
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Metabolismo del nitrogenoTRANSCRIPT
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Digestin y absorcin de protenas y aminocidos
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Digestin de ProtenasInicia en el estmago: Denaturacin por HClPepsingeno: Con HCl: Pepsina (pepsinogeno-44 aa). Endopeptidasa.
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Digestin de protenasLos pptidos pasan al duodeno.El cido estimula la secrecin de secretina y colecistoquinina del ID en sangre.Estimulan la liberacin del jugo pancretico.Tripsina, Quimiotripsina y elastasa (endopeptidasas) y Carboxipeptidasa (exopeptidasa).
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EnteropeptidasaConvierte tripsingeno en tripsinaTripsingenoLa Tripsina tiene actividad autocataltica y activa los otros zimgenos
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Absorcin de AA en sangreLos AA ingresan a la clula epitelial por bombas transportadoras.Son similares a la bomba de Glucosa y sodio.De la clula intestinal pasan a los capilares Sistema Porta : Hgado y circulacin general
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ImportanciaLas protenas suministran los bloques estructurales (a.a.) necesarios para la sntesis de nuevas protenas del organismoTienen una funcin estructural.
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Fijacin del N2DesnitrificacinNitrificacin
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Fijacin de NitrgenoEs la reduccin del nitrgeno molecular inorgnico de la atmsfera a amoniaco en forma de in amonio (NH4+) para luego incorporarse en compuestos orgnicos.Catalizada por el complejo enzimtico nitrogenasa.N2 + 8e- + 16ATP + 10H+ 2NH4+ +16ADP + 16Pi + H2 Se consume muchsima energa.
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Metabolismo de aminocidosLos AA no se almacenan en el organismo.Sus niveles dependen del equilibrio entre biosntesis y degradacin de protenas.El nitrgeno se excreta por orina y heces
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Familias de AA segn su biosntesis
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Anabolismo de Aminocidos y ciclo del cido ctrico
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Aminocidos Esenciales
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Biosntesis de Glutamato Glutamato y glutamina son de importancia central.Glutamato se forma por aminacin reductiva de -cetoglutarato. Ppal donador de grupos amino
Gln se forma por amidacin del glutamato
Glutamato deshidrogenasa (GDH)
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Biosntesis de Glutamina Glutamina se forma por amidacin del glutamato.
La GDH y GS son responsables de la mayor parte de asimilacin del amonio en compuestos orgnicosGlutamina sintetasa (GS)
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Inhibicin por retroalimentacinInhibicin por alto nivel de producto final (AA o nt) ahorra energa.Inhibicin alostrica9 inhibidores para la glutamina sintetasa.Vas biosintticas de nitrogenados: largas y complejas.
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BIOSNTESIS DE AAReacciones comunes: Transaminacin Transferencia de 1 carbono.
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Reaccin de TransaminacinDespus de la formacin deglutamato, ste transfiere su grupo amino directamente a una variedad de alfa-cetocidos por varias reacciones reversibles de transaminacin.Enzimas: Aminotransferasas. Requieren de fosfato de piridoxal comogrupo prosttico.
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Reacciones de transaminacinCambia grupos amino de un AA a un -ceto cido
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Biosntesis de la serina
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Biosntesis de la serinaTransaminacinalfa-cetocido
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Enzima: Serina hidroximetilasaEl aceptor del carbono es el tetrahidrofolato, derivado del cido flico. (Coenzima).
Transferencias de 1C en la biosntesis
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Transportadores de unidades de carbonoBiotina: Transporta CO2 en gluconeognesis y anabolismo de cidos grasos.
SAM y derivados del cido folico como el tetrahidrofolato: Anabolismo de AA.
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De Serina a CistenaEnzima: serina aciltransferasa. Donador del acilo: Acetil-CoAEl donador de sulfuro (azufre reducido, S2-) es el PAPS (3-Fosfo-5adenililsulfato).
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Produccin de cistena en animalesNo tienen enzimas para convertir sulfato en sulfuro.Met es producida a partir del Asp en bacterias, es un AA esencial en animales.Metionina con ATP forma S-adenosilmetionina (SAM).SAM es un portador de metilos.
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Produccin de cistena en animales
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Biosntesis de aminocidosLos aminocidos esenciales no pueden ser producidos por el organismo.
Si puede biosintetizarse el acetocido.
El organismo producir dicho aminocido por transaminacin
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Catabolismo de Aminocidos 1 remocin del -amino por transaminacin.La degradacin del esqueleto de carbono, 2 clases de AA:Glucognicos: degradados a piruvato o oxaloacetato, pueden ser convertidos a glucosa.Cetognicos: degradado a acetil-CoA o acetoacetil-CoA, pueden ser convertidos a cuerpos cetnicos.
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Aminocidos y ciclo del cido ctricoCatabolismo de AA produce intermediarios del cicloAnabolismo de AA usa intermediarios del ciclo como precursores
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Destino del nitrgenoEl grupo -amino tiene dos destinos: BiosntesisExcrecin.
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El Ciclo de la UreaVa central del metabolismo del nitrgeno Eliminacin del nitrgeno en forma de urea.Tambin tiene una funcin en la biosntesis de AA.
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Paso previo requerido para el cicloEl 1er nitrgeno del ciclo viene del GlutamatoLa glutamato deshidrogenasa genera amoniaco (in amonio)En la matriz mitocondria con la Carbamoil-fosfato sintetasa:
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1er Paso: Formacin de CitrulinaEn la matriz mitocondria. Ocurre en el hgado.Transportada al citosol para el segundo paso.
Ornitina transcarbamoilasa (OTCasa)
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Entra el 2do nitrgeno (Asp)2do paso: Formacin de ArgininosuccinatoArgininosuccinato sintetasa
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3er paso: Formacin de Arginina y FumaratoArginosuccinasa
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4to paso: Formacin de Urea y OrnitinaArginasa hidrolisa la arginina en urea y ornitina.La arginina es el AA que ms nitrgeno tiene y es el precursor de la urea.
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Fumarato se sintetiza en ambos.Puede transformarse en OAA.OAA por transaminacin puede convertirse en aspartatoRelacin entre el ciclo de la urea y el ciclo del cido ctrico
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Control del Ciclo de la UreaEnzima carbamoil fosfato sintetasa I (CPS-I).CPS-I es activada alostricamente por el N-acetilglutamato.N-acetilglutamato sintasa activada por aumento en arginina.Aumento en catabolismo de AA aumenta glutamato y N-acetilglutamato
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Biosntesis de purinas y pirimidinasLa va de las pentosas fosfato producen la ribosa-5-fosfato.Esta ribosa-5-fosfato es empleada para la sntesis de nucletidos.
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Las bases pricas y pirimdicas se sintetizan de manera diferente.
Biosntesis de purinas y pirimidinas
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Biosntesis de purinas (A y G)
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Origen de los tomos del anillo de purina
Biosntesis de purinas (A y G)Se produce la Inosina-5-monofosfato.
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Inosina Mono FosfatoAMPGMP
Xantina Mono FosfatoXMPAdenilsuccinato
Control entre niveles relativos de ATP y GTP
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Fosforilaciones posteriores para produccin de ATP y GTP
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Inhibicin por retroalimentacin de sntesis de ATP y GTPDe IMP a 1 AMP consume 8 ATPDe IMP a 1 GMP consume 9 ATP
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Requerimiento energtico para produccinAnaerbicos:2 ATP por glucosa
AMP (8 ATP): 4 molculas de glucosa.
GMP (9 ATP): 5 molculas de glucosa
Aerbicos: 30-32 ATP por glucosa
AMP (8 ATP): 4 AMPs por molcula de glucosa.
GMP (9 ATP): 3 GMPs por molcula de glucosa.
Mecanismo para la reutilizacin de las purinas en vez de una nueva sntesis ahorra energa
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Catabolismo de purinasHidrlisis a nuclesido, luego base libre y de ah a xantina.
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La xantina se oxida a cido rico
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Reacciones de salvamentoUsar base prica libre para la produccin del nucletido
Base prica + PRPP Nucletido + PPiAdenina Fosforibosil-pirofosfato AMP (PRPP)
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Reacciones de salvamentoFormacin del Fosforribosilpirofosfato (PRPP):
Por transferencia de un grupo pirofosfato del ATP a la ribosa-5-fosfato.
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6 pasos para Biosntesis de Pirimidinas
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Biosntesis de PirimidinasEl anillo de pirimidina se ensambla y luego se une la ribosa-5-fosfato.Los tomos de carbono y nitrgeno provienen del carbamoil fosfato y el aspartato.UMP es el precursor de los otros nucletidos de pirimidina.
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Dos fosforilaciones convierten UMP en UTP
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De UTP a CTPLa glutamina acta como donador de nitrgeno y se requiere ATP.
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CTP es inhibidor de la ATCasa (Aspartato transcarbamoilasa) y de la CTP sintetasa.
UMP inhibe la CPS (Carbamoil fosfato sintetasa)Inhibicin por retroalimentacin de biosntesis de pirimidinas CTP sintetasa
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Catabolismo de PirimidinasRuptura a nuclesido y luego escinde la base.La citosina se desamina a uracilo.Finalmente, -Alanina.
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Conversin de Ribonucletidos a DeoxirribonucletidosNADPH: Reduce a la tiorredoxina y esta reduce los NDP a dNDP.Produce dADP, dGDP, dCDP, dUDP
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Conversin de dUDP a dTTPLa adicin de un tomo de carbono (metilo) al uracilo para producir timina. Requiere tetrahidrofolato como portador de un carbono.
Catalizada por la timidilato sintasa: dTMP dTDP dTTP