Aminoacidos
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-AMINOACID
OS-BIOQUIMICA Y BIOLOGIA
MOLECULAR
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AMINOACIDOS: ESTRUCTURA Y PROPIEDADES
• Las proteínas son de suma importancia para los sistemas biológicos.
• Todas las proteínas están compuestas de un numero de aminoácidos unidos por enlaces peptidicos.
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• Aunque existen cerca de 300 aminoácidos en la naturaleza, solamente 20 de ellos se encuentran en el cuerpo humano.
• La mayor parte de los aminoácidos (excepto la parolina) son aminoácidos alfa.
El grupo amino esta unido al mismo donde el grupo carboxilo esta unido.
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METABOLISMO DE LOS AMINOACIDOS
• La función de los aminoácidos en el metabolismo es distinta de las de otros componentes importantes de la dieta, como las grasas y carbohidratos, porque los aminoácidos no son utilizados de manera primordial para suministrar energía.
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• Los aminoácidos son necesarios para construir PROTEÍNAS, las cuales experimentan un recambio constante en la célula.
• Cada tipo de proteína de la célula es degradado en sus aminoácidos constituyentes a una velocidad diferente.
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• Los aminoácidos tienen como constituyente fundamental el nitrógeno, el cual tiene sus orígenes en él di nitrógeno gaseoso o N2, y el ión
nitrato (NO3-).
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• El metabolismo de los aminoácidos está estrechamente relacionado con los procesos biológicos fundamentales.
• Las proteínas, ácidos nucleicos, algunos neurotransmisores y coenzimas entre otros tienen como unidad fundamental los aminoácidos.
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• La dieta es importante ya que provee de aminoácidos que no pueden ser sintetizados por el organismo humano
• .Estos aminoácidos reciben el nombre de “ESENCIALES”
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• Los AMINOÁCIDOS de la dieta cumplen dos funciones:
• A.- Biosíntesis de NUEVAS PROTEÍNAS utilizando nitrógeno y átomos de carbono de los aminoácidos. Y en menos proporción síntesis de glucosa (gluconeogénesis) o ácidos grasos.
• B.- Producción de ENERGÍA, utilizando la cadena de carbonos de sus aminoácidos que se transforman en intermediarios de la glucólisis y el ciclo de Krebs, en donde se degradan para producir
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FUENTES DE AMINOACIDOS
• A.- La fuente más importe de aminoácidos son los aportados por la DIETA. Cuando se degradan las proteínas en el intestino, se convierten en AMINOÁCIDOS, que se absorben a través de la mucosa intestinal y pasan por los capilares a la circulación portal para llegar al hígado de donde se distribuyen al resto del organismo.
• B. La segunda fuente en importancia es la SINTESIS de aminoácidos a partir de otros compuestos como los carbohidratos. Sin embargo, este mecanismo necesita del grupo AMINO de otros aminoácidos mediante reacciones de ínter conversión.
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AMINOÁCIDOS ESENCIALES:• Lisina • Treonina• Metionina• Arginina• Valina• Leucina• Isoleucina• Fenilalanina• Triftofano
Varios de los 20 aminoácidos que forman parte de las proteínas del hombre, no pueden ser
sintetizados por el organismo y reciben el
nombre de:
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• La cantidad existente de aminoácidos libre, llamada “la POZA DE AMINOÁCIDOS LIBRES”, se debe mantener en equilibrio entre los aminoácidos que ingresa (100 gr. al día) y los que son utilizados por el organismo o excretados (100 gr. al día).
• Al igual que la glucosa, los niveles de aminoácidos libres circulantes deben mantenerse dentro de ciertos márgenes. Es le MÚSCULO la fuente más importante de aminoácidos durante el período de ayuno.
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UTILIZACIÓN DEL AMONIACO
• Los seres humanos utilizan el nitrógeno inorgánico en forma de AMONÍACO (NH3).
• El amoníaco a concentraciones elevadas es muy tóxico, pero a concentraciones más bajas constituye un metabolito central, que actúa como sustrato de cinco enzimas que lo convierten en diversos compuestos orgánicos nitrogenados.
• A pH fisiológico el amoníaco se encuentra como ION AMONIO (NH4
+)
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• Todos los organismos asimilan amoníaco a través de reacciones que conducen a la formación de GLUTAMATO, GLUTAMINA, ASPARAGINA Y CARBAMOIL FOSFATO.
• La mayor parte del nitrógeno del amoníaco que va a parar a los aminoácidos y otros compuestos nitrogenados procede del NITRÓGENO del grupo amino del GLUTAMATO y el nitrógeno de la amida de la GLUTAMINA
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BIOSÍNTESIS DE AMINOÁCIDOS
• A.- FORMACIÓN DEL GRUPO AMINO, por medio de la incorporación del amoniaco (NH3) al cetoglutarato se forma glutamato,
incorporándolo como su grupo -amino, para que posteriormente se transfiera para originar grupos -amino de otros aminoácidos. Esta es la forma como se incorpora nitrógeno inorgánico a compuestos orgánicos.
• B.- FORMACIÓN DEL ESQUELETO DE CARBONO DEL AMINOÁCIDO: Este esqueleto deriva de intermediarios del ciclo de Krebs, ciclo de las Pentosas y Glucólisis. Los aminoácidos se han agrupado en familias de acuerdo a su origen biosintético
• C.- FORMACIÓN DE GRUPOS FUNCIONALES DE LA CADENA LATERAL: como la incorporación del grupo sulfihidrilo de la cisteína, o grupos guanidino, imidazol, hidroxilo, y amida de diversos aminoácidos.
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FORMACIÓN DEL GRUPO a-AMINO
• INCORPORACIÓN DEL AMONIACO AL GLUTAMATO MEDIANTE LA GLUTAMATO DESHIDROGENASA.
• El amoniaco para entrar al metabolismo de los aminoácidos debe primero formar el grupo amino del GLUTAMATO o el grupo amida de la GLUTAMINA o de la ASPARAGINA.
• El amoniaco que se genera a partir del N2 o de óxidos de
nitrógeno para ser incorporado al metabolismo de los aminoácidos debe formarse GLUTAMATO, mediante la aminación reductora del cetoglutarato catalizada por la glutamato deshidrogenasa.
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• El GLUTAMATO es el donador más importante del GRUPO AMINO en la síntesis de aminoácidos en las reacciones de transaminación.
• La glutamato deshidrogenasa se encuentra en gran cantidad en el hígado, cerebro y riñón y se localiza en la matriz mitocondrial.
• El AMONIACO tiene un pKa de 9.2 por lo que en solución acuosa neutra se encuentra
como ion AMONIO = NH4+.
• FORMACIÓN DE GLUTAMINA A PARTIR DE LA INCORPORACIÓN DE NH3 AL
GLUTAMATO.
• La GLUTAMINA es donador importante de nitrógeno (a partir del grupo amida) en la síntesis directa de compuestos como la histidina, triftófano , nucleótidos, purinas y pirimidinas , carbamoil-fosfato, aminoazúcares , NAD+, etc..
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• La formación de GLUTAMINA es muy importante, ya que es la forma como el NH3, puede transportarse en la sangre evitando
su acción tóxica en los tejidos, en especial el cerebro .
• El cerebro es rico en glutamina sintetasa.
• LA BIOSÍNTESIS DE LOS AMINOÁCIDOS NO ESENCIALES SE PRODUCE POR UN PROCESO DE TRANSAMINACIÓN A INTERMEDIARIOS DE LA GLUCÓLISIS, CICLO DE LAS PENTOSAS O DEL CICLO DE KREBS.
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TRANSAMINACION• El GLUTAMATO es el elemento clave donador del grupo• AMINO a cetoácidos en reacciones catalizadas por
enzimas llamadas TRANSAMINASAS.
• El grupo amino del glutamato es transferido a diversos cetoácidos (equivalentes al esqueleto de carbono de los aminoácidos) generando los correspondientes aminoácidos.
• La mayor parte de los aminoácidos comunes se forman por TRANSAMINACIÓN.
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Todas las TRANSAMINASAS que se conocen tienen como COENZIMA el PIRIDOXAL
FOSFATO
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