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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