--

Digestión, absorción y Digestión, absorción y metabolismo de metabolismo de

proteínas y aminoácidosproteínas y aminoácidos

IMPORTANCIAIMPORTANCIA

• La calidad o valor biológico de las proteínas de la dieta, depende de su contenido en aminoácidos Las proteínas 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

• esenciales

ABSORCIÓNABSORCIÓN

En la saliva, no existen enzimas con acción proteolítica. La hidrólisis de proteínas se inicia en el estómago

TRANSPORTETRANSPORTE DE DE AMINOACIDOSAMINOACIDOS

Los a.a. atraviesan las membranas a través de mecanismos de transportadores específicos.

Pueden hacerlo por:a) Transporte activo secundariob) Difusión facilitada

DESTINO DE LOS AMINOACIDOSDESTINO DE LOS AMINOACIDOS

• Una vez absorbidos, los aminoácidos tienen diferentes alternativas metabólicas:

a) Utilización (sin modificación) en síntesis de nuevas proteínas especificas.

b) Transformación en compuestos no proteicos de importancia fisiológica.

c) Degradación con fines energéticos

Todos los aminoácidos, cualquiera sea su procedencia, pasan a la sangre y se distribuyen a los tejidos, sin distinción de su origen.

Este conjunto de a.a. libres constituye un “fondo común” o “pool”, al cual se recurre para la síntesis de nuevas proteínas o compuestos derivados.

ORIGEN UTILIZACION

Absorción en intestino Síntesis de proteínas

Degradación de proteínas AMINOACIDOS S íntesis de Compuestos no nitrogenados

Síntesis de aminoácidos NH3 Urea

Producción de Energía acetoácidos Glucosa

Cuerpos cetónicos

METABOLISMO DE AMINOACIDOSMETABOLISMO DE AMINOACIDOS

• Sus niveles dependen del equilibrio entre biosíntesis y degradación de proteínas corporales, es Los aminoácidos, no se almacenan en el organismo.

• decir el balance entre anabolismo y catabolismo (balance nitrogenado).

• El N se excreta por orina y heces

CATABOLISMO DE AMINOACIDOSCATABOLISMO DE AMINOACIDOS

• La degradación se inicia por procesos que separan el grupo amino.

• Estos procesos pueden ser reacciones de transferencia (transaminación) o de separación del grupo amino (desaminación)

TRANSAMINACIÓNTRANSAMINACIÓN

Es la transferencia reversible de un grupo amino a un cetoacido, catalizada por una aminotransferasa, utilizando piridoxal fosfato como cofactor

El a.a. se convierte en cetoácido y el cetoácido en el aminoácido correspondiente.

Es decir, el grupo amino no se elimina sino se transfiere a un cetoácido para formar

otro aminoácido.

La La Aspartato Aspartato aminotransferasaaminotransferasa cataliza cataliza en ambos sentidos la en ambos sentidos la reaccion.reaccion.

El El acetoglutaratoacetoglutarato es el es el aceptor del grupo aceptor del grupo aminoamino, , cedido por el cedido por el aspartatoaspartato..

DESAMINACIÓNDESAMINACIÓN

• El grupo amino del glutamato, puede ser separado por desaminacion oxidativa catalizada por la glutamato deshidrogenasa, utilizando NAD y NADP como coenzimas.

• Se forma cetoglutarato y NH3

• La mayoría del NH3 producido en el organismo se genera por esta reacción

• La glutamato deshidrogenasa se encuentra en la matriz mitocondrial.

• Es una enzima alosterica activada por ADP y GDP e inhibida por ATP y GTP.

• Cuando el nivel de ADP o GDP en la célula es alto, se activa la enzima y la producción de cetoglutarato, alimentará el ciclo de Krebs y se generará ATP

VIAS METABOLICAS DEL NHVIAS METABOLICAS DEL NH33

Fuentes de NH3 en el organismo:

a) Desaminación oxidativa de glutamato

b) Acción de bacterias de la flora intestinal

VÍAS DE ELIMINACION DEL NHVÍAS DE ELIMINACION DEL NH33

• La vía mas importante de eliminación es la síntesis de urea en hígado

• También se elimina NH3, por la formación de glutamina

CICLO DE LA UREACICLO DE LA UREA

• Todo el NH3 originado por desaminación, es convertido a UREA en el hígado.

• El proceso consume 4 enlaces fosfato (ATP) por cada molécula de UREA.

SÍNTESIS DE UREASÍNTESIS DE UREA

Se lleva a cabo en los hepatocitos, en un mecanismo llamado “ ciclo de la urea”, en el cual intervienen cinco enzimas y como alimentadores ingresan NH3, CO2 y aspartato, el cual cede su grupo amino

Todos los a.a. excepto lisina y treonina, participan en reacciones de “transaminacion” con piruvato, oxalacetato o cetoglutarato.

a.a.(1) + cetoácido(2) a.a.(2) + cetoácido (1)

Alanina + acetoglutarato piruvato + glutamato

A su vez, la alanina y el aspartato reaccionan con cetoglutarato, obteniéndose glutamato como producto

CICLO DE LA UREACICLO DE LA UREA

• Comprende las siguientes reacciones:

1. Síntesis de carbamil fosfato2. Síntesis de citrulina3. Síntesis de argininsuccinato4. Ruptura de argininsuccinato5. Hidrólisis de arginina

• Destino de los esqueletos carbonados Si el organismo no necesita energía los aminoácidos pueden transformarse en glucosa o en ácidos grasos pero también pueden seguir la ruta catabólica y transformarse en Acetil-CoA o en ciertos intermediarios del ciclo de Krebs. En cualquiera caso, a través del ciclo de Krebs se oxidan totalmente a CO2 y H2O.

• La transaminación es catalizada por transaminasas que transfieren el grupo amino desde el aminoácido a un cetoácido que normalmente es el -cetoglutarato. El resultado es otro cetoácido y el ácido glutámico (Glu). El objetivo de las reacciones de transaminación es precisamente obtener Glu, ya que este aminoácido puede intervenir en la siguiente etapa.

• Mediante la desaminación oxidativa e Glu pierde su grupo amino, obteniéndosa amoniaco y regenerándose el -cetoglutarato. La reacción es catalizada por la glutamato deshidrogenasa, que se encuentra en la matriz mitocondrial y precisa NAD+ como aceptor de electrones.

• Por tanto, como resultado de los procesos de desaminación e obtienen aminoácidos desaminados y amoniaco.

• Excreción del nitrógeno amínico.• Los animales amoniotélicos excretan el amoniaco directamente al

agua a través de las branquias fundamentalmente. En este grupo se incluyen muchos invertebrados acuáticos y la mayoría de los peces

• En los ureotélicos el amoniaco es transformado en urea mediante un proceso cíclico denominado ciclo de la Urea que tiene lugar en el hígado. La urea es muy soluble y se transporta por la sangre hasta el riñón. Son ureotélicos algunos peces, como el tiburón, los anfibios terrestres (los renacuajos excretan amoniaco) y los mamíferos.

• Los uricotélicos convierten el amoniaco en ácido úrico, insoluble en agua, por lo que se excreta en forma de una pasta semisólida. Los representantes más importantes de estos animales son las aves, los insectos y los reptiles.

CICLO DE LA UREACICLO DE LA UREA

• Comprende las siguientes reacciones:

1.Síntesis de carbamil fosfato2.Síntesis de citrulina3.Síntesis de argininsuccinato4.Ruptura de argininsuccinato5.Hidrólisis de arginina

Sintetasa del fosfato de carbamoilo ISintetasa del fosfato de carbamoilo I

Enzimas del ciclo de la ureaEnzimas del ciclo de la urea

• 1.-Sintetasa del fosfato de carbamoilo I

• 2.-Transcarbamoilasa de la ornitina

• 3.-sintetasa del arginosuccinato

• 4.-liasa del arginosuccinato

• 5.- arginasa

BIOSINTESIS DE A.A.BIOSINTESIS DE A.A.

• Los a.a. esenciales no pueden ser producidos por el organismo.

• Si puede biosintetizarse el cetoácido correspondiente, entonces el organismo producirá dicho aminoácido por transaminación

BIOSINTESIS DE AMINAS BIOLOGICASBIOSINTESIS DE AMINAS BIOLOGICAS

• Muchas de las aminas biológicas formadas por descarboxilación son sustancias de importancia funcional

• Para este proceso de síntesis el organismo utiliza piridoxalfosfato como coenzima

AMINAS DE IMPORTANCIA BIOLÓGICAAMINAS DE IMPORTANCIA BIOLÓGICA

• Histamina

• Acido -aminobutirico (GABA)

• Catecolaminas (Dopamina, Noradrenalina y Adrenalina)

• Hormona Tiroidea

• Melatonina

• Serotonina

• Creatina

HistaminaHistamina

Se produce por Se produce por descarboxilación de la descarboxilación de la histidinahistidina, catalizada por , catalizada por la la histidina histidina descarboxilasadescarboxilasa y y piridoxalfosfatopiridoxalfosfato como como coenzimacoenzima

• La histamina tiene gran importancia biológica ya que tiene acción vasodilatadora, disminuye la presión sanguínea, colabora en la constricción de los bronquiolos, estimula la producción de HCl y estimula la pepsina en estomago, se libera bruscamente en respuesta al ingreso de sustancias alérgenas en los tejidos.

• Se degrada muy rápidamente

Acido Acido -aminobutirico (GABA)-aminobutirico (GABA)

Se forma por descarboxilación Se forma por descarboxilación del del ácido glutámicoácido glutámico, , generalmente en el sistema generalmente en el sistema nervioso central. nervioso central. Utiliza piridoxalfosfato como Utiliza piridoxalfosfato como coenzima.coenzima.

• Se forma por descarboxilación del ácido glutámico, generalmente en el sistema nervioso central.

• Utiliza piridoxalfosfato como coenzima.

CATECOLAMINAS:CATECOLAMINAS: Dopamina, Noradrenalina y Adrenalina Dopamina, Noradrenalina y Adrenalina

• Se producen en el sistema nervioso y en la medula adrenal.

• Derivan de la TIROSINA

• La Dopamina es un neurotransmisor importante

La acción de las catecolaminas es muy variada:

• Son vasoconstrictores en algunos tejidos y vasodilatadores en otros, aumentan la frecuencia cardíaca, son relajantes del músculo bronquial, estimulan la glucógenolisis en músculo y la lipólisis en tejido adiposo.

• Son rápidamente degradadas y eliminadas del organismo

Hormonas TiroideasHormonas Tiroideas

• Tiroxina y Triyodotironina, se sintetizan a partir de TIROSINA

• Existen enfermedades relacionadas al defecto en el metabolismo de estos a.a. (fenilcetonuria, albinismo)

MelatoninaMelatonina

• La melatonina es una hormona derivada de la glándula pineal.

• Bloquea la acción de la hormona melanocito estimulante y de adrenocorticotrofina.

• Se forma a partir del triptófano por acetilación y luego metilación

SerotoninaSerotoninaEs un Es un neurotransmisorneurotransmisor y ejerce múltiples y ejerce múltiples acciones regulatorias en el sistema acciones regulatorias en el sistema nervioso (mecanismo del nervioso (mecanismo del sueñosueño, , apetitoapetito, , termorregulacióntermorregulación, percepción de , percepción de dolordolor, , entre otras)entre otras)

CREATINACREATINA

• Es una sustancia presente en músculo esquelético, miocardio y cerebro, libre o unida a fosfato (creatinafosfato)

• Arginina, glicina y metionina, están involucradas en su síntesis.

• La reacción se inicia en riñón y se completa en hígado, desde donde pasa a la circulación y es captada por músculo esquelético, miocardio y cerebro y reacciona con ATP para dar creatinafosfato.

• La creatina fosfato constituye una reserva energética utilizada para mantener el nivel intracelular de ATP en el músculo durante periodos de actividad intensa.