Metabolismo de las proteinas

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    26-Jun-2015

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  • 1. IVERSIDAD AUTNOMA DE BAJA CALIFORNIA CUERPO ACADMICO: SALUD COMUNITARIA Metabolismo de las protenas MC. Gisela Ponce y Ponce de Len UNIVERSIDAD AUTNOMA DE BAJA CALIFORNIA DOCTORADO EN CIENCIAS DE LA SALUD Tpicos Selectos de Bioqumica I

2. Metabolismo de las protenas La digestin intestinal de las protenas de la dieta y la degradacin de las protenas endgenas suministra los aas adecuados para las clulas. Muchas protenas celulares se degradan y resintetizan constantemente en respuesta a las necesidades metablicas constantes. La vida media de las protenas varia, desde minutos hasta semanas o ms. 3. Digestin de las protenas Cmo se lleva a cabo la digestin de las protenas? 4. Digestin de las protenas A travs de un proceso de hidrlisis se degradan de polinpptidos, tripptidos y dipptidos y finalmente a aminocidos. Las protenas ingeridas deben de ser transformadas por accin enzimtica en aas para poder ser absorbidas por el organismo. 5. Digestin de las protenas Digestin gstrica: La digestin de protenas comienza en el estmago, la entrada de protenas al estmago estimula la secrecin de gastrina, la cual a su vez estimula la formacin de HCl. Se desnaturalizan a pHs cidos, lo cual ocasiona que la hidrlisis de protena sea ms accesible. El HCl activa el precursor inactivo de la pepsina, el pepsingeno y provoca, a nivel del duodeno, la excrecin de secretina, sustancia que provoca el flujo del jugo pancretico. 6. Digestin intestinal La Secretina o la colecistoquinina, hormona reguladora de la secrecin del jugo pancretico. El cual contiene las siguientes enzimas : A. Tripsina: se excreta como el precursor inactivo o tripsingeno, activado por la enzima enteroquinasa. (arginina y lisisna). B. Quimotripsina: es producida en forma de quimotripsingeno inactivo, activado por la tripsina. Interviene de preferencia los enlaces peptdicos de la tirosina, la fenilalanina, el triptfano y la metionina. C. Elastasa: es una enzima encargada de la degradacin de las fibras elsticas. D. Carboxipeptidasa: es una exopeptidasa capaz de hidrolizar el ultimo enlace peptdico del extremo de la cadena que tiene el carboxilo libre; tiene mayor actividad cuando el residuo del aminocido es fenilalanina, triptfano, tirosina o leucina. 7. Digestin intestinal Las glndulas intestinales producen un jugo alcalino, con moco, una fosfatasa alcalina y la enzima Enteropeptidasa; esta ltima convierte especficamente el tripsingeno en tripsina. Las protenas parcialmente hidrolizadas en la luz del intestino penetran al interior de las clulas, como oligopptidos donde, por accin de un conjunto de enzimas peptidasas y aminopeptidasas, se convierten en aminocidos. Las peptidasas son especficamente, tripptidasas y dipptidasas que fragmentan los tripptidos y dipptidos en sus dos o tres aminocidos componentes. 8. Absorcin intestinal Los aminocidos libres se absorben a travs de la mucosa intestinal, por medio de transporte activo dependientes de sodio, hay varios transportadores de aminocidos distintos especficos por la naturaleza de la cadena lateral (Grande o pequea, neutra, acida o bsica). Los diversos aminocidos transportados compiten entre si por la absorcin y por la captacin hacia los tejidos. Los dipptidos y tripptidos entran en el borde en cepillo de las clulas de la mucosa intestinal, donde se hidrolizan hacia aminocidos libres, que siguen hacia la vena porta heptica. 9. Cul es el destino de los aminocidos absorbidos que pasaron a la sangre? 10. Destino de los aminocidos Los aas pueden tener diferentes alternativas metablicas. Este conjunto de aas libres conforman un fondo comn o pool, al cual se recurre para: a) Sntesis de nuevas protenas especificas. b) Sntesis de compuestos no proteicos de importancia fisiolgica. c) Degradacin con fines energticos. 11. SntesisProtenasendgenasyexgenas aas Nuevas protenas Funciones especficas No se almacenan No se excretan Eliminan grupo amino Ciclo de la urea Esqueleto carbonado (intermedia rio metab) Ciclo de Krebs Urea Glucosa Glucgeno Acetil CoA Acetaacteil CoaA Piruvato 12. Degradacin Degradacin de las protenas celulares Proceso continuo Para eliminar protenas defectuosas Para eliminar protenas daadas Para activar o inhibir una va de sealizacin 13. Degradacin Cmo puede distinguir una clula las protenas que hay que degradar? 14. Degradacin A travs de una protena monomrica (76 residuos) llamada Ubiquitina (ubicuidad y abundancia), la cual marca a las protenas que se van a degradar. De esta manera, marca a las protenas para su destruccin. 15. Degradacin Cmo identifica la ubiquitina a las protenas para su destruccin? 16. Degradacin A travs de seales: 1. Residuo amino terminal = regla de la N-terminal. 2. Cajas de destruccin de ciclina = secuencia de aas como prolina, ac. glutamico, serina, treonina (PEST). 17. Degradacin Ya que la ubiquitina marca a protenas, que sigue? 18. Degradacin Proteosoma 26S (un gran complejo de proteasas) digiere a las protenas ubiquitinadas. Posteriormente esta proteasa recupera la ubiquitina que posteriormente se recicla. 19. Metabolismo de los aminocidos Los aas, no se almacenan en el organismo. Sus niveles dependen del equilibrio entre biosntesis y degradacin de protenas corporales, es decir el balance entre anabolismo y catabolismo (balance nitrogenado). Catabolismo: Debido a que no hay compuestos nitrogenados en las vas de transduccin de energa, se debe de eliminar el grupo amino. La degradacin se inicia por procesos que separan el grupo a amino. Estos procesos pueden ser reacciones de transferencia (transaminacin) o de separacin del grupo amino (desaminacin) 20. Transaminacin Es la transferencia reversible de un grupo amino a un a cetocido, catalizada por una aminotransferasa, utilizando piridoxal fosfato como cofactor. El aas se convierte en a cetocido y el a cetocido a a cetaglutaradto y este en el aminocido correspondiente. (glutamato) Es decir, el grupo amino no se elimina sino se transfiere a un a cetocido para formar otro aminocido. 21. Transaminacin El grupo amino del glutamato se puede transferir al oxalacetato en una segunda reaccin de transaminacin y produce aspartato y regenera el a cetoglutarato. 22. Transaminacin Todos los aas, excepto lisina y treonina, participan en reacciones de transaminacin con piruvato, oxalacetato o acetoglutarato. Los grupos amino provenientes de la mayora de los aas van a formar: glutamato y aspartato. 23. Cmo se excreta el exceso de Nitrgeno que surge de la degradacin metablica de los aas? 24. Ciclo de la Urea A travs del: Ciclo de la urea Urea es la principal forma de desechos Se produce en el Hgado Se transporta en la sangre a los riones Se elimina por la orina Consta de cinco reacciones, 2 en la mitocondria y 3 restante en el citoplasma, dando como producto final la urea. 25. Ciclo de la Urea Consta de cinco reacciones, 2 en la mitocondria y 3 restante en el citoplasma, dando como producto final la urea. Una pequea parte se dirige al Intestino y mediante ala accin de ureasas bacterianas la hidrolizan hasta CO2 y amonio, que se excreta parcialmente por las heces. 26. Ciclo de la Urea 27. Ciclo de la Urea Formacin de Carbomil fosfato Formacin de Citrulina Sntesis de Argininosucci nato Catabolismo del Argininosucci nato Conversin de la Arginina en Ornitina y Urea 28. Ciclo de la Urea El desdoblamiento de dos molculas de ATP determinan la formacin del Carbamil fosfato, reaccin catalizada por la Carbamil fosfato sintetasa 1 que requiere N-acetil-Glutamato para funcionar. 29. Ciclo de la Urea La formacin de la Citrulina es catalizada por la Ornitina Transcarbamilasa a partir de la Ornitina Carbamil fosfato, la liberacin de un enlace fosfato del grupo Carbamil fosfato dirige la reaccin hacia delante formndose la Citrulina, la cual sale de la mitocondria al citoplasma donde siguen las siguientes reacciones. 30. Ciclo de la Urea La Citrulina se condensa con el Aspartato para formar Arginina succinato , esta reaccin es catalizada por la Argininosuccinato sintasa, y es dirigida por hidrlisis de ATP hasta AMP mas fosfato. El Nitrgeno que da el Aspartato formara parte de la urea. 31. Ciclo de la Urea El Arginino succinato se convierte en Arginina y Fumarato por parte de la Arginino succinato liasa. 32. Ciclo de la Urea El Fumarato liberado en esta reaccin se hidrata a Malato, el cual sirve de enlace con varias rutas metablicas por ejem. Puede entrar de nuevo a la mitocondria para seguir la ruta del Ac. Ctrico, o puede oxidarse como Oxalacetato como sustrato en trasaminacin. 33. Ciclo de la Urea La Arginina producida en esta reaccin como precursor directo del ciclo de la urea. 34. Ciclo de la Urea En la ultima reaccin del ciclo se libera Arginina y Ornitina. La Arginina producida en esta reaccin junto con Ornitina (reaccin exclusiva del hgado ya que solo este cuenta con la enzima Argininaza capaz de catalizar la liberacin de urea). 35. Ciclo de la Urea La Ornitina liberada en esta reaccin regresa a la mitocondria para seguir el ciclo de nuevo. 36. Ciclo de la Urea 37. Cul es el destino de los esqueletos carbonados de los aas despus de la eliminacin del grupo a-amino? 38. Estos se transforman en los principales intermediarios metablicos que puedan convertirse en glucosa o bien oxidares en el ciclo del acido ctrico. Los esqueletos carbonados se catalizan a solo 7 molculas: Acetil coA AcetacetilCoA Piruvato a-cetoglutarato Succinil-CoA Fumarato Oxalacetato. Cetognicos Glucognicos Cuerpos cetnicos cidos grasos Leusina Lisina Isoleucina Fenilalanina Triptfano Tirosina 39. Aminocidos glucognicos y cetognicos 40. Biosntesis Los aas esenciales no pueden ser producidos por el organismo. S puede biosintetizarse el acetocido correspondiente, entonces el organismo producir dicho aminocido por transaminacin. 41. Aminas Aminas de importancia biolgica Histamina Acido g-aminobutrico (GABA) Catecolaminas (Dopamina, Noradrenalina y