Degradación de proteínas. Se da por dos procesos distintos dependiendo la localización: 1. Digestión de proteínas: Si se da en el tracto digestivo, donde se procesan proteínas exógenas (ingeridas en la dieta) con el fin de obtener aa libres y otras biomoléculas que se forman a partir de ellos. 2. Recambio proteico: Si se da en el interior celular, donde se procesan proteínas endógenas, este proceso se da con el fin de reciclar aa libres de proteínas que ya no le sirven a nuestro organismo para así crear otras proteínas, reemplazar aa dañados o sintetizar otras biomoléculas a partir de los aa existentes. Aminoácidos esenciales: Son aquellos que no podemos sintetizar al no poseer las enzimas necesarias, son la lisina, leucina, isoleucina, metionina, valina, triptófano, fenilalanina, treonina e histidina. 1. En primer lugar, la proteína entra al organismo y se desnaturaliza en el estomago al hallarse en pH acido gracias al ácido clorhídrico, allí pierde su nivel organizacional al romperse los enlaces débiles, puentes disulfuro quedando cadenas más o menos lineales. Luego de esto, las enzimas digestivas hidrolizan los enlaces peptídicos liberando péptidos, dipéptidos y aa libres que son absorbidos por las células epiteliales del intestino. Las enzimas se sintetizan en forma de zimógenos o pro-enzimas (son aquellas que necesitan de un cambio bioquímico para activarse) en la mucosa gástrica, en las células del páncreas o en los enterocitos del intestino. Estas enzimas degradan la proteína hasta obtener oligopéptidos y algunos aa libres, y luego estos son hidrolizados por acción de las enteroquinasas, aminopeptidasas (rompen las cadenas por el amino terminal), endopeptidasas (rompe enlaces en medio de 2 aminoácidos) y carboxipeptidasas (rompen las cadenas por el carboxilo terminal) obteniendo péptidos menores. Finalmente ocurre la absorción intestinal en la que los dipéptidos, tripéptidos y aa libres pasan a las células intestinales (enterocitos) mediante un transportador dependiente de Na+, allí estos dipéptidos y tripéptidos son degradados por la acción de las dipeptidasas y tripeptidasas respectivamente. Luego, los aa libres pasan al torrente sanguíneo donde se distribuyen por todo el organismo o pasan a formar proteínas como las apoproteínas. 2. Se puede dar en los lisosomas o en el citoplasma: Proteólisis lisosómica: el pH en los lisosomas es de 5,5 y la degradación puede ser: Autofágica: si se tratan de proteínas intracelulares como las de membrana o de los ribosomas. Heterofágica: si se tratan de proteínas extracelular que entran por endocitosis como la de las lipoproteínas. Proteólisis citoplásmica: también se da de dos maneras: Por acción de proteasas dependientes de Ca2+ que trabaja a pH neutro. Por acción de los proteosomas que son complejos enzimáticos en forma de barril donde entran proteínas que han sido marcadas por la unión de moléculas de ubiquitina. DEGRADACIÓN DE AMINOACIDOS. Ocurre en dos fases: la primera implica la eliminación del grupo amino y su respectivo transporte hasta que salga del organismo y la segunda es el aprovechamiento y/o degradación del esqueleto carbonado. 1. Transaminación: Se forma un nuevo aa y un cetoácido, catalizan reacciones reversibles con ayuda de un cofactor denominado pirodoxal fosfato (se obtiene de la vitamina B6). Primero ocurre la reacción en la que el amino alfa se libera del aa formando un cetoácido y en la segunda reacción ese grupo amino se une al cetoácido inicial para formar un aa nuevo. En la mayoría de las reacciones el cetoácido utilizado es el alfa-cetoglutarato, por lo cual el aa producto será glutamato. Enzimas principales: - GOT: glutamato oxalacetato transaminasa (conecta el ciclo de la urea con el ciclo de Krebs) - GPT: glutamato piruvato transaminasa (transfiere los grupos amino desde los tejidos hasta el hígado para llevarlo al ciclo de la urea) Ciclo de la glucosa-alanina. (Se realiza cuando se metabolizan aa en otros tejidos y deben llevarse al hígado para ser excretados) El grupo amino que se encuentra en el glutamato será transferido por acción de la GPT a una molécula de piruvato procedente de glucolisis para formar alanina, este compuesto es utilizado como medio de transporte del grupo amino para que no se forme amonio, la alanina se desplaza por el torrente sanguíneo y es retirada por el hígado donde actúa otra GPT y se forma glutamato y piruvato. El glutamato puede pasar a desaminación y posteriormente el amino pasa a ciclo de la urea y el piruvato a gluconeogénesis. La glutamina hace lo mismo. 2. Desaminación: Es un proceso mediante el cual glutamato ya formado pierde su grupo amino mediante desaminación oxidativa para formar alfa cetoglutarato y amonio como producto de todos los grupos amino liberados, en el hombre este amonio va al ciclo de la urea para ser eliminado, pero existen diversas formas entre los animales. (el amonio se genera en el hígado). Enzimas principales: - Glutamato deshidrogenasa Ciclo de la urea. 1. Entra el amonio procedente del glutamato para formar carbomoil fosfato por ayuda de la carbomoil fosfato sintetasa en donde se gastan 2 ATP (membrana mitocondrial) y se genera 2 ADP + Pi 2. Entra el amonio procedente del aspartato. 3. La ornitina se une con el carbomoil fosfato para formar citrulina por acción de la enzima ornitina transcarbomoilasa y la citrulina sale de la mitocondria. Se libera 1 Pi 4. La citrulina se une con el aspartato por condensación y se forma argininosuccinato por acción de la argininosuccinato sintetasa. Se gasta 1 ATP y se genera AMP +PPi 5. El argininosuccinato se convierte en la arginina y puede formar fumarato por acción de la enzima arginina succinasa, el cual puede entrar a ciclo de Krebs o por acción de la enzima arginasa se convierte en urea y ornitina esto pasa en el citosol. Y la ornitina entra a un nuevo ciclo y la urea se libera. EL DESTINO DEL ESQUELETO CARBONADO. Luego de eliminar el grupo amino, el resto del compuesto se hidroliza y dependiendo la forma que se obtenga los aa se pueden clasificar en: Glucogénicos: Si se transforman en piruvato o en algún compuesto intermediario del ciclo de Krebs. Cetogenicos: Se transforman en acetil coA o en acetoaceto y puede utilizarse para sintetizar lípidos o eliminarse por el torrente sanguíneo. BIOSINTESIS DE AMINOACIDOS. Amonificación: Los compuestos nitrogenados que presentan algunas estructuras del organismo han sido transformados a partir de nitrógeno del aire o nitrógeno inorgánico por una serie de fases en donde el N2 se convierte en NH4 o amoniaco generalmente por acción del algunas bacterias como la cianobacteria, las simbiontes como el rizhobium que se unen a las plantas y le proporciona el nitrógeno necesario y otras que toman el Nitrógeno del suelo a partir de nitrito o nitrato. Estas bacterias son llamadas nitrificantes y utilizan un complejo enzimatico para romper el triple enlace en el N2 llamado nitrogenasa FAMILIA DE LOS AMINOACIDOS. METABOLISMO DE NUCLEOTIDOS. Un nucleótido posee una base nitrogenada, un grupo fosfato y un azúcar. Un nucleósido posee una base nitrogenada y un azúcar. El enlace que se forma entre nucleótidos se llama enlace fosfodiéster y se presenta cuando se unen el carbono 3 que posee el OH y el carbono 5 que posee el grupo fosfato. Vías de salvamento: Vías de reciclaje, se sintetizan nucleótidos a partir de la degradación de su polímero. 1. Por acción de las endonucleasas, los ácidos nucleicos se convierten en oligonucleótidos. 2. Por acción de las fosfodiesterasas, se liberan los nucleótidos de cada extremo de los oligonucleótidos. 3. Obtengo nucleósidos al eliminar el grupo fosfato por acción de las nucleotidasas 4. Elimino el azúcar por acción de las nucleósidos- fosforilasa obteniendo las bases nitrogenadas. A estos nucleósidos que quedan se les añade un grupo fosfato por acción de nucleósido quinasa dependiente de ATP para volver a convertir en nucleótido y formar ácidos nucleicos. Si quiero crear un Mono nucleótido partiendo de la base nitrogenada, actúa la fosforribosil transferasa con ayuda del fosforribosilpirofosfato que dona los grupos fosfato para crear el nucleótido monofosfato.2 El PRPP se produce gracias a una ribosa-5-fosfato y ATP Degradación de ácidos nucleicos. Las purinas producen ácido úrico y dependiendo el tipo de tejido se utiliza una ruta: RUTA GENERAL: ocurre en la mayoría de los tejidos, una nucleotidasa libera el grupo fosfato produciendo un nucleósido de adenosina que luego se desaminará por acción de la adenosina desaminasa produciendo inosina. RUTA EN LOS MUSCULOS: Primero se desamina produciendo IMP, y esta inosina se desfoforila produciendo inosina. La inosina perderá el azúcar fosfato (ribosa) y se convertirá en hipoxantina y luego se oxidará dos veces hasta acido úrico. En PIRIMIDINAS se forma dihidrouracilo que luego se convierta en beta alanina que es un precursor del acetil coA En la síntesis de purinas, el anillo de la base nitrogenada se forma sobre el azúcar originándose el nucleótido directamente y pirimidinas primero se forma la fase y luego se une la azúcar para formar el nucleotido. SINTESIS DE DEXOSIRRIBUNUCLEOTIDOS La enzima que permite la conversión de ribonucleótidos a dexosirribonucleotidos es la NDP reductasa Preguntas taller que faltaron Los eritrocitos no pueden renovarse y por lo tanto se autodestruyen, esto se debe a que los eritrocitos no poseen núcleo, al liberarse el grupo hemo se cataboliza o reutiliza en la síntesis proteica. Se liberan aa, hierro y bilirrubina que debe excretarse. Biliverdina: es el hierro del tetrapirrol resultante. Se transporta a la medula ósea para almacenarlo y sintetizar eritrocitos. Bilirrubina: Tetrapirrol reducido. Ictericia: color amarillento en la piel y mucosas al tener la bilirrubina alta. Porfiria: enfermedades metabólicas ocasionadas por la falta de enzimas que catalizan reacciones en la síntesis del grupo hemo. DEPOSITO DE COMBUSTIBLES Triacilgliceroles en el tejido adiposo Proteínas en el musculo esquelético Glucógeno en el hígado. Cerebro El cerebro es un órgano vital que consume mucha energía para cumplir sus funciones, debe utilizar glucosa y oxigeno continuamente y si no puede causarse un daño cerebral, gasta alrededor del 15% de las calorías que ingiere una persona y alrededor del 60% de la glucosa sintetizada, en periodos de ayuno utiliza los cuerpos cetónicos y ese uso de combustible es muy constante, aunque se esté en reposo. Musculo Utiliza glucosa al hacer ejercicio y ácidos grasos en periodos de reposo, cuando se acaban las reservas del glucógeno al hacer ejercicio se utilizan ácidos grasos, el glucógeno del musculo solo puede ser utilizado por ese tejido porque carecen de la enzima glucosa-6-fosfatasa y no pueden convertir la glucosa fosfato en glucosa para que salga de la célula. Corazón Utiliza principalmente tejido adiposo, pero también, glucosa, lactato y cuerpos cetónicos. Es un órgano totalmente anaerobio y posee mas mitocondrias que otras células, su gasto energético es inferior que el musculo esquelético. Hígado. + concentración de malonil-coA se inhibe la acetil transferasa I y no hay bea oxidación. REGULACION HORMONAL La insulina promueve la utilización de glucosa y el glucagón y la adrenalina hacen lo contrario y se libera al torrente sanguíneo. En el páncreas existen dos tipos de células, las células exocrinas y endocrina, las células exocrinas segregan zimogenos de enzimas del intestino delgado mientras que las células endocrinas segregan hormonas que van directamente al torrente sanguíneo. Las células del tejido endocrino forman agrupaciones llamadas islotes de langerhans y poseen al menos 4 tipos celulares diferentes cómo son: Las células que producen glucagón las células D que producen somatostatina las células P producen una nueva hormona pancreática y las células B que producen insulina. Una transportadora de glucosa es la que sufre una modificación al activar la insulina El glucagón: El glucagón es una hormona que inhibe la Glucólisis y activa la gluconeogénesis qué estimula las reservas de glucosa. Inhibe la piruvato quinasa del hígado y se acumula fosfoenolpiruvato. Adrenalina: La adrenalina es una hormona que aumenta los niveles de glucosa en sangre es decir que estimula la glucogenolisis y la Glucólisis tiene un efecto metabólico de corta duración en comparación al glucagón, inhibe la insulina y estimula la síntesis de glucagón. Diferencias entre las hormonas y feromonas neurotransmisores y factores de crecimiento. Unas se transmiten entre células de distintos organismos, los neurotransmisores actúan a través de Señales sinápticas, los factores de crecimientos brindan respuestas continuas mientras que las hormonas dan respuestas de corta duración. Tipos de hormonas. Péptidos y polipéptidos: Insulina y glucagón. Esteroides: Las hormonas sexuales Derivados de aminoácidos: Catecolaminas y tirosina. Mecanismos hormonales. Las hormonas pueden activar o inhibir procesos enzimáticos y el glucagón, también pueden estimular la síntesis de ciertos fotos como proteínas mediante la activación de ciertos genes y también pueden actuar al aumentar la captación de ciertos compuestos a nivel celular.
