Metabolisme dels compostos nitrogenats (2016)

Apunte Catalán
Universidad Universidad de Barcelona (UB)
Grado Enfermería - 1º curso
Asignatura Bioquíma
Año del apunte 2016
Páginas 7
Fecha de subida 04/05/2016
Descargas 27
Subido por

Vista previa del texto

Ona Muñarch Garcia 1r Infermeria Bioquímica: Metabolisme dels compostos nitrogenats Compostos nitrogenats: aminoàcids i derivats Digestió proteïnes de la dieta Recanvi o “turnover” proteic intracel·lular Catabolisme dels aac.: - Transaminació - Desaminació oxidativa i altres desaminacions - Síntesi de la urea - Ús de l’esquelet carbonat: aac. glucogènics i cetogènics - Altres formes d’eliminar el residu nitrogenat § Síntesi dels aminoàcids no essencials § § § § Compostos nitrogenats Aminoàcids essencials - Valina - Lisina - Isoleucina - Fenilalanina - Triptòfan - Metionina - Treonina - Lisina - Histidina Ona Muñarch Garcia 1r Infermeria Digestió de les proteïnes i absorció dels oligopèptids i aminoàcids Recanvi Proteic Intracel·lular (RPI) Proteòlisi + resíntesi § Magnitud à 5 g/kg/dia ≈ 300 - 400 g/dia § Proteòlisi en: - Lisosomes - Proteasoma - Proteases associades a la cromatina, peroxisomes, mitocondris i membrana cel·lular.
§ Síntesi proteica en: -Traducció de mRNA: ribosoma - Maduració en el RER o en el citosol § Objectius del RPI: - Substitució de proteïnes de t1/2 curta (2-8d.) - Substitució d’enzims clau de t1/2 hores - Substitució de proteïnes anòmales - Substitució d’estructures cel·lulars envellides - Producció d’energia en cas de dejuni - Control del cicle cel·lular.
- Processament d'antígens.
als Proteasoma Totes les proteïnes que entrin al proteasoma, estaran marcades per ubiquitina i farà que els proteasomes les degradin mitjançant el consum d’ATP. Quan la ubiquitina marca la proteïna forma cadenes. Això passarà amb la majoria de proteïnes marcades per ubiquitina, però no amb totes, n’hi haurà algunes que no es fragmentaran/degradaran.
Ona Muñarch Garcia 1r Infermeria Lisosoma § Endopeptidases (catepsines) § pH àcid § La digestió pot ser autofàgica (autofagosoma+lisosoma) o heterofàgica Mitjançant endocitosi, una vesícula es fusionarà amb un lisosoma (endocitosis+lisosoma).
Destí dels aminoàcids dins les cèl·lules Un aminoàcid està compost per un esquelet de carbonis i un grup amino. Aquest grup amino podrà formar un derivat nitrogenat.
La urea és un derivat nitrogenat (el fetge és l’únic òrgan que la produeix) que té dos grups amino, per tant, si volem eliminar aquest grup, ens anirà molt bé.
1. Síntesi de proteïnes i d’altres compostos nitrogenats.
2. Catabolisme de l’esquelet carbonat dels aminoàcids per a produir ATP o intermediaris metabòlics, prèvia eliminació segura del grup α-NH2.
Catabolisme dels aminoàcids ↑↑↑NH4+ = Hiperamonèmia: 1. Interfereix amb els potencials de membrana neuronals 2. Bloqueja el cicle de Krebs, unint-se α-cetoglutarat per formar glutamat.
3. Augmenta la síntesi de glutamina a partir de glutamat (edema cerebral) 4. La glutamina pot originar α-cetoglutàmic que és un tòxic cerebral.
5. Clínica: visió borrosa, letargia, pèrdua consciencia, coma, dany cerebral Mètodes per eliminar l’amoni § Transaminació: separació del grup α-NH2 de l’aminoàcid en hepatòcits i la majoria de cèl·lules.
§ Transport sanguini del residu nitrogenat de “forma segura” com alanina i glutamina.
§ Desaminació oxidativa en hepatòcits (a-cetoglutarato a glutamato).
§ Producció de urea a partir dels residus nitrogenats en hepatòcits.
§ Eliminació de la urea per via renal/urinària.
§ Transformació de l’esquelet carbonat de l’aminoàcid en intermediari metabòlic.
Ona Muñarch Garcia 1r Infermeria Transaminació dels aminoàcids § Transferència del grup α-NH2 de l’aminoàcid que es degrada a un acceptor tipus cetoàcid, principalment el α-cetoglutarat que és transforma en l’aminoàcid glutamat.
Un cetoàcid és un derivat d’un aminoàcid al que se li ha estret el grup amino.
Les transaminases s’encarregaran d’agafar els grups amino i els posaran a cadenes de carboni noves.
§ Principals aminotransferases: - Alanina aminotransferasa o GPT - Aspartat aminotransferasa o GOT § Les transaminacions són reaccions citosòliques reversibles presents en la majoria de teixits, però especialment actives en fetge i múscul.
§ Les transaminases usen piridoxal fosfat (derivat de la Vit. B6) com a coenzim.
§ En les transaminacions, el principal cetoàcid acceptor de –NH2 és: α-cetoglutarat que es transforma en glutamat.
§ Altres cetoàcids acceptors de –NH2: - Piruvat que es transforma en alanina.
- Oxalacetat que es transforma en aspartat.
§ Les transaminases GPT i GOT són biomarcadors de dany hepàtic.
Ús d’aminoàcids ramificats al múscul § En el dejuni i en el sedentarisme, augmenta la proteòlisi de la musculatura estriada.
§ En el propi múscul s’oxiden els esquelets carbonats dels aminoàcids ramificats, valina(val), leucina (leu)i isoleucina(ileu), que no poden desaminar-se als hepatòcits.
§ El residu nitrogenat d’aquests aminoàcids ramificats i la resta de aminoàcids musculars que es transaminen amb α-cetoglutarat s’alliberen en forma de Alanina i Glutamina.
Ona Muñarch Garcia 1r Infermeria § Els hepatòcits no poden desaminar els aminoàcids de cadena ramificada però sí Alanina i Glutamina: amb el residu nitrogenat produiran i eliminaran urea i amb els cetoàcids corresponents produiran combustibles i ATP .
Cicle glucosa-alanina Tenim el catabolisme d’aminoàcids (es requereix energia).
Mitjançant un enzim, el glutamat, el piruvat passa a alanina i entra a la sang. Un cop entra a la sang es tornarà a convertir en piruvat.
§ Transport segur dels residus nitrogenats a través de la sang: - Els hepatòcits retiren de la sang glutamina i alanina, els principals productes de les transaminacions tissulars en el dejuni (a més dels aminoàcids circulants excedents, en cas d’alimentació hiperproteica).
§ Desaminació als hepatòcits: el grup α-NH2 de la glutamina, alanina s’allibera en forma de NH4+ als hepatòcits: - Part es destina a la síntesi de compostos nitrogenats.
- La resta es transforma en el cicle de la urea (10 kg urea/any) a) Desaminació oxidativa (mitocondrial): del glutamat per la glutamat deshidrogenasa b) Desaminació hidrolítica de la glutamina per la glutaminasa: Cicle de la Urea § Succeeix als hepatòcits i compta amb NH4+ i aspartat com a donants de grups amino per a la síntesi del producte final, la urea (NH2- CO -NH2).
§ A la matriu mitocondrial es condensa NH4+ amb bicarbonat per formar fosfat de carbamil que es condensa amb l’ornitina (transportador del cicle) per formar la citrul·lina, a partir d’aquí la ruta segueix al citosol, on es produeix l’entrada de l ́aspartat que aporta el segon grup amino de la urea.
§ Per cada molècula de urea formada s’ha produït la hidròlisi de 4 molècules de ATP.
§ La urea és un compost molt menys tòxic que l’amoni, més hidrosoluble i fàcilment eliminable del cos per filtració renal.
Ona Muñarch Garcia 1r Infermeria Cicle de la Urea § Entrada de 2 grups amino: 1º com NH4+ del carbamoil-P 2º com aspartat L’enzim que participa en la formació del carbamoil-fosfat és el carbamoilfosfat sintasa.
A partir de l’aminoàcid Ornitina (no pertany a les proteïnes) i el carbamoil-fosfat es formarà un aminoàcid nou, la citrulina.
S’unirà un aspartat ambla citrulina i formaràn l’argininosuccinat amb l’ajuda de l’enzim argininosuccinat sintasa i amb consum d’ATP.
Aquest és un cicle que requereix molt ATP.
Mitjançant el argininosuccinasa, el argininosuccinat formarà el fumarat i la arginina. Serà la arginina, que mitjançant la arginasa, passarà a formar la urea.
Relació cicle de la urea i cicle de Krebs Com s’elimina el NH4+ § La majoria d’animals terrestres sintetitzem la urea en els hepatòcits i la excretem a la sang, es filtrada pels ronyons i s’elimina per la orina, som ureotèlics.
§ Els animals aquàtics eliminen l’amoni a través de l’aparell excretor directament al seu hàbitat hídric, es diuen amonitèlics.
§ Les aus, rèptils i insectes formen una purina oxidada que es transforma en àcid úric, es diuen uricotèlics.
Ona Muñarch Garcia 1r Infermeria Transformació de l’esquelet carbonat en un metabòlit de les vies centrals del metabolisme intermediari § Aminoàcids glucogènics són els que després de la desaminació es transformen en piruvat o un dels metabòlits intermediaris del Cicle de Krebs, doncs tots són precursors de glucosa per neoglucogènesi.
§ Aminoàcids cetogènics són els que després de la desaminació es transformen en acetilCoA o acetoacetat, de manera que serveixen per a la síntesi de cossos cetònics o lípids.
§ Leucina i lisina són els únics aminoàcids purament cetogènics § Phe, Tyr, Ile, Thr, Trp, els aminoàcids glucogènics i cetogènics Precursors dels aminoàcids en bacteris i plantes § Els animals sintetitzem els aminoàcids no essencials a partir de metabòlits intermediaris de la glucòlisi i del C.
Krebs, que aporten l’esquelet carbonat: - α-cetoglutarat: família del glutamat (1) - Oxalacetat: família de l’aspartat (2) - Piruvat: alanina (3) - 3-fosfoglicerat: família de la serina (4) - Eritrosa 4-fosfat/fosfoenolpiruvat: família dels aromàtics (5) § Glutamat i Glutamina són els principals dadors de grups amino (per transaminació) a aquets metabòlits intermediaris.
...