BIOSÍNTESIS DE PURINAS Y PIRIMIDINAS

Universidad Privada Antonio Guillermo Urrelo
Facultad de Ciencias de la Salud
Farmacia y Bioquímica
BIOQUÍMICA II
Mg. Q.F. Patricia I. Minchán Herrera

Metabolitos extremadamente importantes que participan en
varias funciones celulares.

Se forman del novo en la célula a partir de Aas, ribosa,
formato y CO2

La Purinas y las Pirimidinas se encuentran en la célula
principalmente en forma de nucleótidos

Son indispensables para la síntesis de RNA y DNA en las
células en división (son precursores).
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
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
No hay reservas de nucleótidos (sólo 1% disponible) y la
absorción intestinal de bases es mínima (un 5% de lo presente
en la dieta)
Por lo tanto es fácil comprender que las bases nitrogenadas,
púricas y pirimídicas, se han de sintetizar según se necesiten
para sintetizar DNA y RNA
Hay rutas de biosíntesis de novo y de recuperación.
Las de biosíntesis de novo son rutas idénticas en todos los
seres vivos
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Papel en el metabolismo energético:
1.
◦
A través del ATP el cual es la principal
forma de energía asequible a la célula.
◦
El ATP se genera en las células mediante:
fosforilación oxidativa y fosforilación a
nivel de sustrato.
ATP
◦
El ATP genera: GTP, UTP.
Unidades monoméricas de los ácidos nucleicos:
2.
◦
Tanto en el DNA y RNA, están compuestos por unidades monoméricas
de los nucleótidos.
DNA
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RNA
Mediadores fisiológicos:
3.
◦
AMPc: 2º mensajero, participa en el
control del metabolismo del glucógeno.
◦
GMPc: mediador de acontecimientos
celulares.
◦
ADP: promueve la agregación plaquetaria
(coagulación)
AMPc
GMPc
Componentes de coenzimas:
4.
◦
NAD (dinucleótido de nicotinamida y
adenina): participa en reacciones
Redox.
◦
FAD (dinucleótido de flavina y
adenina.
◦
CoA: acetil CoA, acilCoA.
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NAD+
FAD
5.
Intermediadores activados:
 UDP – glucosa: intermediario en la síntesis de glucógeno y
glucoproteínas.
 UDP-galactosa: participa en la síntesis de glucoproteínas
 CDP-etanolamina y CDP-diacilglicerol: participan en el
metabolismo de fosfolípidos.
6.
Efectores alostéricos:
 Muchos de los pasos en las vías metabólicas están controlados
por las concentraciones intracelulares de nucleótidos.
 En las células normales el que se encuentran en mayor
concentración es el ATP
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IMPORTANCIA BIOMÉDICA
Inhibidores de la síntesis de nucleótidos: drogas anticancerosas y antivirales
5-fluorouracilo
Zidovudina
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RUTAS BIOSINTÉTICAS:

Rutas del Novo:
Aas, derivados de TETRAHIDROFOLATO, CO2 y NH4+. El azúcar: 5fosforibosil-1-pirofosfato.
◦ Síntesis de nucleótidos de purina y pirimidina a partir de precursores de
bajo peso molecular en cantidades suficientes para satisfacer las
necesidades de cada organismo
◦ Estas rutas son idénticas en todo el mundo biológico.

Rutas de Salvamento:
Recuperan bases libres, nucleótidos liberados que provienen de la ruptura
de los ácidos nucleicos.
◦ Síntesis de nucleótidos de purina y pirimidina a partir de los nucleótidos
o las bases disponibles, obtenidos por la ingestión de los alimentos o
por el catabolismo de los ácidos nucleicos del organismo mismo.
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
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Más sencilla que la ruta de síntesis de los nucleótidos de
purina.
Ruta idéntica en la totalidad de los organismos hasta la fecha
estudiados
Hay dos diferencias respecto a la ruta de la purinas:
- El anillo de pirimidina (Pd) se ensambla en forma de una
base libre, y la conversión en un nucleótido se da en una
fase posterior.
- Es importante el aspartato.
- La ruta de las pirimidinas no está ramificada.
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SÍNTESIS DE NOVO DE NUCLEÓTIDOS DE PIRIMIDINA Y SU REGULACIÓN
 La pirimidina se construye a partir de carbamil
fosfato y aspartato.
 El carbamil fosfato es sintetizado en el citosol
por la carbamil fosfato sintetasa II a partir de
CO2 y NH4+.
 El primer paso determinante es la síntesis de
N-carbamilaspartato mediante la aspartato
transcarbamilasa.
 El anillo de pirimidina se sintetiza como orotato
y a continuación se le añade la ribosa 5-fosfato
por el enzima orotato fosforribosiltransferasa.
 A continuación se convierte en los nucleótidos
de pirimidina.
 En eucariotas, los tres primeros enzimas de la
vía (la carbamil fosfato sintetasa II, la aspartato
transcarbamilasa y la dihidroorotasa) forma
una única proteína trifuncional llamada CAD.
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
ASPARTATO TRANSCARBAMOILASA:
Estimulada por
Inhibida por

: ATP
: CTP
CTP SINTETASA:
Estimulada por
Inhibida por
: GTP
: CTP
Esto probablemente represente un mecanismo para mantener
en equilibrio la biosíntesis de purinas y pirimidinas.
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Generalmente producen NH4 +
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
Con excepción de
los tres átomos
cedidos por la
glicina, todos los
demás átomos
constituyentes del
anillo purínico se
derivan cada uno
de un precursor
diferente en una
reacción diferente
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

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
El paso limitante en la síntesis de
novo de los nucleótidos de purina
es la síntesis de la 5-fosforribosilamina a partir de PRPP y glutamina.
El grupo amida, que procede de la
cadena lateral de la glutamina,
desplaza al grupo pirofosfato unido
al C-1 del PRPP, reacción que es
favorecida por la rápida hidrólisis
del pirofosfato.
La orientación del grupo anómero
cambia de α a β
La reacción requiere dos enlaces de
alta energía
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 La síntesis de 5fosforribosilamina es
el paso determinante.
 Los Aas glutamina,
glicina y aspartato
aportan todos los
átomos de nitrógeno.
 Dos pasos de ciclación
forman el núcleo de la
purina.
 En la síntesis de novo
de las purinas los
enzimas implicados
forman parte de
grandes complejos
multienzimáticos.
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REGULACIÓN
SÍNTESIS DE NOVO
DE NUCLEÓTIDOS DE
PURINA
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DEGRADACIÓN DE NUCLEÓTIDOS DE PURINA (ÁCIDO ÚRICO)
La acumulación de cristales de ácido
úrico en las articulaciones, tal vez
por un defecto genético, produce la
enfermedad denominada gota.
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
INTRACELULAR
◦ Recambio de las especies de RNA
◦ Reparación del ADN


MUERTE CELULAR
INGESTION DE ÁCIDOS NUCLEICOS DE LOS ALIMENTOS
◦ Ribonucleasa pancreática
◦ Desoxiribonucleasa pancreática
◦ Intestino delgado
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Gracias
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