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Metabolismo de proteínas
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Natalia Regina Mesa Herrera
Bact. MSc, Dr.rer.nat
Facultad de Medicina
Endocrinología y metabolismo
Objetivos
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1. Conocer la utilización del nitrógeno
2. Conocer los conceptos de recambio y valor biológico de las
proteínas en relación al balance nitrogenado de los organismos
2. Comprender las reacciones de transaminación y desaminación
3. Entender el ciclo de la Urea como mecanismo de eliminación de
amoniaco del organismo.
Importancia
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• Suministran los bloques estructurales (a.a.)
necesarios para la síntesis de nuevas proteínas
constituyentes del organismo, y por ello, se dice
que tienen una función plástica o estructural
• La calidad o valor biológico de las proteínas de
la dieta, depende de su contenido en
aminoácidos esenciales, equilibrio entre aa y
digestibilidad ( ovoalbumina-prot. Org vegetales)
• Como medir el valor biológico Nr
Utilización del nitrógeno
inorgánico
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Todos los organismo pueden convertir el amoniaco (NH3) en compuestos del
Nitrógeno,: plasntas,planta,algunos animalrs infreriore
Amonificación
Nitrificación
• Fijación biológica del nitrógeno es la
reducción de N2 a NH3
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Utilización del nitrógeno
inorgánico
Se realizan tres grupos de
microorganismos diaotrofos:
• Bacterias gram negativas del
suelo: Azotobacter, Klebsiella,
Rhodospirillum.
• Bacterias gram negativas de
algunas plantas: Rhizobium
• Bacterias de vida libre o
simbiótica: Las cianobacterias
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La fijación biológica
1. Proteasas
2. Peptidasas intestinales
3. Absorción de
aminoácidos y péptidos
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Digestión de proteínas
• Zimógenos: son precursores
inactivos, que almacenan y
sintetizan las enzimas
digestivas proteolíticas.
• Pepsinógeno precursor de la
pepsina.
• Pepsina: endopeptidasa,
cataliza la 13
Proteasas
• Es una endopeptidasa
• Cataliza la hidrolisis de proteínas a
polipéptidos grandes.
• Sitio activo contiene aspartato que reacciona
con los grupos carbonilo
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Peptidasa
Proteasas de serina: catalizan la hidrolisis
de enlaces peptídicos internos de las
proteínas
1. Tripsina
2. Quimiotripsina
3. Elastasa15
Endopeptidasa
Proteasas Residuos de aminoácidos
reconocidos
1. Tripsina F, Y,W, residuos hidrofóbicos
2. Quimiotripsina A
3. Elastasa L y R
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Endopeptidasa
• Mucosa intestinal: dipeptidas y tripeptidas
• Catalizan de pequeños polipéptidos a
aminoácidos.
• El intestino y el páncreas producen
aminopeptidasas.
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Proteasas intestinales
• Las células intestinales toman:
aminoácidos, dipéptidos ,y tripéptidos.
• Enterocito: los péptidos son hidrolizados
a aminoácidos antes de su liberación a la
vena porta.
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Absorción de aminoácidos y
péptidos
70 kilogramos
100 g proteína
70 kilogramos
400 g 400g
Síntesis Degradación
¾ aminoácidos ¼ aminoácido20
Características Cuantitativas
• Equilibrio nitrogenado: ingerido = excretado
• Equilibrio nitrogenado negativo: excretado > ingerido
• Equilibrio nitrogenado positivo: ingerido > excretado
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Balance nitrogenado
Kwashiorkor : caracterizado por retardo del
crecimiento, abdomen globoso, disminución
de albúmina en plasma, anemia y
hepatomegalia
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Dieta baja en proteínas
Marasmo : perdida del tejido graso y gran
parte de la masa muscular en un proceso de
consumición severo
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Dieta baja en proteínas
1. Digestión proteica
2. Librar a las células de proteínas defectuosas
3. Regulación de la expresión génica
4. Respuesta a la agresión ambiental
5. Participación en rutas de señalización
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Funciones
1. Complejo de Golgi:
proteasas, nucleasas,
lipasas
2. Lisosomas: Calpaínas
Ca2+
3. Proteosomas:
Catepsinas25
Proteasas intracelulares
1. El Fe2+
2. Radical hidroxilo OH• ≠ OH- (ion
hidroxilo)
3. Residuos: Lisina, arginina y prolina27
Oxidación de residuos de
aminoácidos
- Fenilalanina
- Leucina
- Tirosina
- Triptófano
- Lisina
- Arginina
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Residuos de aminoácidos N-
terminal
Proporciona la redistribución del nitrógeno de los aminoácidos
Donador: del amino
Cetoácido aceptor
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Reacciones de transaminación
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Reacciones de transaminación
Glutamato + oxalcetato SGOT -cetoglutarato + aspartato
Glutamato-oxaloacetato
transaminasa
Alanina + -cetoglutarato SGPT Piruvato + Glutamato
Glutamato-piruvato
transaminasa
Abundantes en hígado y corazón.
Valores normales:
SGOT: H: 37 U/L M: 31 U/L
SGPT: H: 40 U/L M: 31 U/L
Enzima: L-Glutamato deshidrogenasa
Cofactor: NADH, NAPH
Función: eliminación del nitrógeno
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Desaminación oxidativa
1. Piridoxal fosfato: cofactor de
transaminación
2. Ácido fólico: Grupos funcionales de un
carbono
3. Coenzimas B12 o cobalaminas:
metabolismo de metionina
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Coenzimas en el metabolismo
del nitrógeno
• Vitamina B6: piridoxina
• PLP: forma predominante
• PMP: Intermediario
• Participa:
- transaminación
- descarboxilación
-modificación de cadenas
laterales de aa41
Piridoxal fosfato
• Vitamina ácido fólico
• Anemia Megaloblástica
• Participa: Generación y utilización de carbono, metilo,
metileno, formilo 43
Ácido folico
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Conversión del folato a tetrahidrofolato
Enzima: dihidrofolato redutasa
Análogos: Metotrexato
Inhibidor: Trimetoprima
Competitividad: Pirimetamina, sulfanilamida
Vitamina B12
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• Vitamina B12 o Cobalaminas
• Anemia Perniciosa
• Formas:
- 5’-adenosilcobalmina
-Metilcobalamina
• Participa:
- Síntesis de metionina
- Isomerización de la metilmalonil-Co
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• Síntesis de metionina a partir de homocisteína
• Transferencia de un grupo metilo
• Cofactor : Metilcobalamina
Adenosilobalamina
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1. Transferencia de hidrogeno es esteroespecífica
2. El hidrogeno que se transfiere no se intercambia
con lo protones del agua
3. El hidrogeno transferido se transporta
transitoriamente sobre el crono 5’ del grupo
adenosil
4. El cobalto cambia su estado oxidación durante la
catálisis
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Acetil – CoA + Glutamato
N- Acetilglutamato
N- Acetilglutamato
sintetasa
Carbamoil fosfato
Sintetasa I
Arginina
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Defectos Genéticos
• Deficiencia N- Acetilglutamato sintetasa
• Deficiencia Ornitin transcarbamoilasa
• Deficiencia Arginasa
Hiperamonemia
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Enfermedad Deficiencia enzimática
Argininemia Arginasa
Arginino-succinaturia Argininosuccinato liasa
Citrulinemia Arginininosuccinato sintetasa
Hiperamonemia I Ortinina transcarbamoilsa
Hiperamonemia II Sintetasa I carbamoil-fosfato
Trastornos del ciclo de la urea
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• Enfermedades Renales: afectan la excreción de
urea y creatinina
• Aumenta los niveles de BUN
• Valor normal: 7-20 mg/dl
El nitrógeno ureico
BUN
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Alopurinol, aminoglicósidos, cefalosporinas
hidrato de cloral, cisplatina, furosemida,
guanetidina, indometacina, metotrexato,
metildopa, anfotericina B, carbamazepina,
gentamicina, meticilina, vancomicina,
rifampicina, espironolactona, tetraciclinas,
diuréticos tiazídicos triamtereno.
Drogas que afectan el
BUN