FISIOLOGIA ANIMAL - Material d'autoestudi (2014)

Apunte Catalán
Universidad Universidad Autónoma de Barcelona (UAB)
Grado Genética - 1º curso
Asignatura Fisiologia animal
Año del apunte 2014
Páginas 6
Fecha de subida 01/11/2014
Descargas 13
Subido por

Vista previa del texto

*MATERIAL D’AUTOESTUDI* (ENZIMS – PRODUCTES) BIOSÍNTESI I METABOLISME D’ACETILCOLINA En el cervell dels mamífers, la informació entre les neurones es transmet a través d'una substància química denominada neurotransmissor. La funció de l'acetilcolina, igual que altres neurotransmissors, és intervenir en l'activitat sinàptica del sistema nerviós.
L'acetilcolina està àmpliament distribuïda en el SNC, particularment implicada en els circuits de la memòria, la recompensa i els circuits extrapiramidals, i en el sistema nerviós perifèric, a nivell del sistema nerviós autònom.
Es tracta d'un èster d'àcid acètic i colina amb fórmula química CH3COOCH2CH2N+(CH3)3.
El metabolisme de l'acetilcolina en les sinapsis colinèrgiques consisteix en la seva síntesi a partir d'acetat i colina (derivats del metabolisme de la glucosa) en una reacció catalitzada per l’enzim colinaacetil-transferasa (CAT), la qual es realitza dins de les terminacions presinàptiques. La reacció consisteix en que l’enzim CAT transfereix un ió acetat provinent de l’Acetil-Coenzim A a una molècula de colina.
Després del seu alliberament a la fossa sinàptica i que hagi realitzat la seva funció unida als seus receptors, l'acetilcolina s'hidrolitza en una reacció catalitzada per l’acetilcolinesterasa (AChE), on se separen les molècules acetat i colina. Aquesta última passarà per transportadors de colina situats en la membrana presinàptica i serà reciclada.
Quan s'uneix als molts receptors nicotínics de la placa motora de les fibres musculars, causa potencials excitatoris postsinàptics, que deriven en la generació d'un potencial d'acció en la fibra muscular amb la seva corresponent contracció.
Un increment d'acetilcolina causa una reducció de la freqüència cardíaca i un increment de la producció de saliva.
Els compostos orgànics de mercuri tenen gran afinitat pels grups sulfhídrics, per la qual cosa se'ls atribueix l'efecte de disfunció de l'enzim colina acetiltransferasa. Aquesta inhibició pot produir deficiència d'acetilcolina, contribuint a una simptomatologia de disfuncions motores.
CAT: colina acil transferasa CH3-CO-O-CH2-CH2N+-(CH3)3 BIOSÍNTESI I METABOLISME D’AMINES BIÒGENES CATECOLAMINES ADRENALINA L'adrenalina, també coneguda com a epinefrina, és una hormona i un neurotransmissor que es troba distribuït per tot l'organisme. En el SNC el trobem a l'hipotàlem, el tàlem, a la substància grisa i a la medul·la espinal.
L’adrenalina és sintetitzada a la medul·la de la glàndula suprarenal en una ruta enzimàtica que converteix l'aminoàcid tirosina en una sèrie d'intermediaris i, finalment, en adrenalina. (La tirosina és primer oxidada (tirosina hidroxilasa) per obtenir levodopa, que posteriorment es descarboxilada (DOPA descarboxilasa) per donar dopamina. L'oxidació d'aquesta molècula (dopamina β-hidroxilasa) proporciona norepinefrina que després és metilada (N-metil transferasa) per donar epinefrina).
Els principals desencadenants fisiològics de l'alliberament d'adrenalina són les tensions, tals com les amenaces físiques, les emocions intenses, els sorolls, les llums brillants i l'alta temperatura ambiental. Tots aquests estímuls es processen en el SNC.
L'hormona adrenocorticotropa (ACTH) i el sistema nerviós simpàtic estimulen la síntesi dels precursors d'adrenalina en incrementar l'activitat de dos enzims claus involucrats en la síntesi de catecolamines. El sistema nerviós simpàtic estimula l'alliberament d'adrenalina.
L'acetilcolina alliberada per les fibres simpàtiques preganglionars d'aquests nervis actuen en els receptors nicotínics, causant la despolarització cel·lular i una entrada de calci a través dels canals de calci voltatgedependents. El calci provoca l'exocitosi dels grànuls cromafínics i així allibera l'adrenalina (i noradrenalina) cap al torrent sanguini.
L'adrenalina (com també la noradrenalina) exerceix feedback negatiu per regular a la baixa la seva pròpia síntesi en els receptors α2.
La seva acció finalitza amb la seva recaptació en les terminacions nervioses, la dilució i la degradació metabòlica per enzims oxidases i transferases – pot o bé ser convertida per l’enzim MAO (monoamina oxidasa) a àcid dihidroximandèlic i després convertida a VMA (àcid vanililmadnèlic) per l’enzim COMT (catecol-O-metiltransferasa), o bé pot ser convertida primer per COMT a metanefrina i després per MAO convertida a VMA.
NORADRENALINA La norepinefrina (o noradrenalina) és una catecolamina amb múltiples funcions fisiològiques i homeostàtiques que pot actuar com a neurotransmissor, neuromodulador i hormona – és el NT de les fibres post-ganglionars del sistema nerviós simpàtic. S'ha implicat aquesta substància en la vigília i en els estats d'activació, en la autoestimulació intracraneal i en l'aprenentatge i la memòria.
Un increment en els nivells de norepinefrina del sistema nerviós simpàtic incrementa el ritme de les contraccions.
Com a hormona de l'estrès, la norepinefrina afecta parts del cervell tals com l'amígdala cerebral, on l'atenció i respostes són controlades. Juntament amb l’adrenalina, la també incrementa directament la freqüència cardíaca, desencadenant l'alliberament de glucosa de les reserves d'energia, i incrementant el flux sanguini cap al múscul esquelètic.
La norepinefrina és sintetitzada per una sèrie de passos enzimàtics en la medul·la suprarenal i neurones postganglionars del sistema nerviós simpàtic en la mateixa ruta explicada anteriorment la qual donava com a producte final l’adrenalina i que partia de l'aminoàcid tirosina – és un dels intermediaris de la síntesi d’adrenalina.
La noradrenalina es biosintetitza a partir de la dopamina en les vesícules o dipòsits d'emmagatzematge. La cadena de transformacions és la següent: En un primer pas, la tirosina es converteix en DOPA per l'acció de la tirosina hidroxilasa. La DOPA es converteix en dopamina en les vesícules d'emmagatzematge.
Finalment, i per l'acció intravesicular de la dopamina β-hidroxilasa, es transforma en noradrenalina.
És alliberada per la medul·la suprarenal en el torrent sanguini com una hormona, i també és un neurotransmissor en el sistema nerviós central i sistema nerviós simpàtic on és alliberada per neurones noradrenèrgiques.
La seva degradació metabòlica també depèn d’enzims oxidases i transferases – pot o bé ser convertida per l’enzim MAO (monoamina oxidasa) a àcid dihidroximandèlic i després convertida a VMA (àcid vanililmadnèlic) per l’enzim COMT (catecol-O-metiltransferasa), o bé pot ser convertida primer per COMT a normetanefrina i després per MAO convertida a VMA.
SEROTONINA (5-HT) La serotonina (5-hidroxitriptamina o 5-HT) és una monoamina neurotransmissor sintetitzada en les neurones serotoninèrgiques del SNC.
En el cos, la serotonina és sintetitzada des de l'aminoàcid triptòfan en una via metabòlica curta que involucra dos enzims: triptòfan hidroxilasa (TPH) i una Laminoàcid aromàtic descarboxilasa (5-HTP Descarboxilasa). La reacció regulada per TPH és una etapa limitant en la via.
Hi ha evidència de polimorfismes genètics en tots dos tipus amb influència sobre la susceptibilitat a l'ansietat i la depressió. També hi ha evidència de com les hormones ovàriques poden afectar l'expressió de la TPH en diverses espècies, suggerint un possible mecanisme per a la depressió pospart i la síndrome d'estrès premenstrual.
El triptòfan i els seus metabòlits 5-Hidroxitriptòfan (5HTP), amb els quals la serotonina és sintetitzada, creuen la barrera hematoencefàlica.
HISTAMINA La histamina és una amina idazòlica involucrada en les respostes locals del sistema immune. També regula funcions normals en l'estómac i actua com a neurotransmissor en el SNC.
La seva síntesi ve regulada per la presència de histidina en el medi. La histamina és el producte de la descarboxilació de l'aminoàcid histidina, una reacció catalitzada per l'enzim L-histidin descarboxilasa. És una amina hidrofílica vasoactiva (d'aquí el seu nom). Una vegada formada, la histamina és emmagatzemada o ràpidament inactivada.
Una vegada sintetitzada, s'introdueix en vesícules i sortirà estimulada pel calci.
La histamina és catabolitzada per la histamina-N-metiltransferasa (HMT) i la diaminaoxidasa (DAO); dels dos enzims, el que s'expressa en el sistema nerviós central és la HMT, i la DAO es troba fora del sistema nerviós central. Algunes formes d'intoxicació alimentària es deuen a la conversió de histidina en histamina en el menjar descompost o malament refrigerada, com el peix.
...