BIOSINTESIS DE Amino ácidos y sus funciones

AMINOÁCIDOS:
Como su nombre lo implica, los aminoácidos son moléculas orgánicas que contienen un
grupo amino (NH2) en uno de los extremos de la molécula y un grupo ácido carboxílico
(COOH) en el otro extremo.
Los aminoácidos son las unidades que forman a las proteínas, sin embargo tanto estos como
sus derivados participan en funciones celulares tan diversas como la transmisión nerviosa y
la biosíntesis de porfirinas, purinas, pirimidinas y urea. Los polímeros cortos de
aminoácidos (péptidos) tienen funciones importantes en el sistema neuroendócrino como
hormonas, factores que liberan hormonas, neuromoduladores o neurotransmisores.

1. B I O S Í N T E S I S
D E
A M I N O Á C I D O S

2. •Lasíntesisdeaminoácidossedesarrollaaunritmovariable,dependiendode
lasnecesidadesqueexistanenlacélularespectoacadaaminoácido
particular.Lasrutasmetabólicassonmuyvariadas;enelcasodelos
mamíferosexistenvíasanabólicasparaunosdiezaminoácidos,denominados
aanoesenciales.

3. •Existeungrupodediezaminoácidos,denominadosaaesenciales,que
debenseringeridosconladieta,yaqueobiennopuedensintetizarse,oel
ritmodesíntesisnocubrelasnecesidadesdelorganismoenunasituación
concreta.

4. •Enelcasodelaarginina,lacantidad
necesariaparaeladultoseobtienea
travésdelciclodelaurea,perodurantela
infancia,cuandoseestádesarrollandoel
crecimientoylasíntesisproteicaserealiza
amayorescala,laproduccióndelciclode
laureanoessuficienteysehade
incorporarenladieta.
•Elmismocasoocurreconlahistidina.

5. •El aminoácido arginina juega un papel clave en muchos procesos metabólicos de la salud y
enfermedad, tales como en la desintoxicación de amoniaco, síntesis de poliaminas y
creatinina, modulación de la función inmune, liberación de hormonas anabólicas, y síntesis
de óxido nítrico.

6. •Sehadocumentadoampliamentequelosneonatosdemuybajopesoal
nacernotienenlacapacidaddecubrirsusnecesidadesdecisteína,
histidinayarginina.Porlotanto,estosaminoácidossonconsiderados
condicionalmenteesenciales.

8. •Enlamayoríadelosaminoácidos,el
grupoaminoprocededelglutamato
mediante una reacción de
transaminación.
•ElglutamatosesintetizaapartirdelNH4y
alfa-cetoglutarato,metabolitodelacido
cítrico,enunareaccióndeaminación.
•Laglutaminaesunodelosprincipales
sustratosutilizadosporlastransaminasas
oaminotransferasas,paraincorporar
gruposamino.

9. •Todoslosaaprocedendeintermediariosdela
glucolisis,elciclodelacidocítricoodelavíade
laspentosasfosfato.
•Labiosíntesisdeaaaromáticos,sonmas
complejas.

10. •Mientrasquelamayorpartedelasbacteriasyplantaspuedensintetizar
los20aa,losmamíferossolopuedensintetizarlamitad,generalmente
aquelloscuyasvíasmetabólicassonsencillas.(aanoesenciales)

14. •Dentrodelasmassencillasestán,lasquereaccionanconel
glutamato.
•Piruvato+glutamato=Alanina+alfa-cetoglutarato
•Oxalacetato+glutamato=Aspartato+alfa-cetoglutarato

15. •Sieldonadordegrupoaminoeslaglutamina(asparaginasa):
•Aspartato+glutamina+ATP=Asparagina+glutamato+ADP+Pi

16. •Utilizandoelaaesencialfenilalaninaenunaunareacción:
•Fenilalanina+O2+NADPH+H=Tirosina+NADP+H2O

19. •Cadaaatienesupropiavíametabólica,porlotanto,sufren
diferentestiposdereaccionesenelorganismo.
•Desaminación
•Transaminación
•Transdesaminación
•Descarboxilación

23. ALFA-CETOGLUTARATO
•Laglutamina,prolinayargininason
derivadosdelglutamato.

24. •Glutámato
Función:TienegranimportanciaenelfuncionamientodelSistemaNerviosoCentralyactúacomoestimulante
delsistemainmunologico.
•Glutamina
Función:Nutrientecerebraleintervieneespecíficamenteenlautilizacióndelaglucosaporelcerebro.
•Prolina
Función:Estáinvolucradatambiénenlaproduccióndecolágenoytienegranimportanciaenlareparacióny
mantenimientodelmúsculoyhuesos.
•Arginina
Función:Estáimplicadaenlaconservacióndelequilibriodenitrógenoydedióxidodecarbono.Tambiéntiene
unagranimportanciaenlaproduccióndelaHormonadelCrecimiento,directamenteinvolucradaenel
crecimientodelostejidosymúsculosyenelmantenimientoyreparacióndelsistemainmunologico.

25. Alfa-cetoglutarato

27. •En el primer paso de la síntesis de prolina, el ATP reacciona con el grupo
gamma-carboxilo del glutamato para formar acilfosfato, que es reducido por
NADPH o el NADH a glutamato gamma-semialdehído.
•La argininase sintetiza a partir del glutamato a través de la ornitina y el ciclo
de la urea de los animales.
•NADH (NicotinamidaAdenina Dinucleotido).

31. 3-FOSFOGLICERATO
•La glicina, cisteína y serina son derivados
del 3-fosfoglicerato

32. •Serina
Función:Juntoconalgunosaminoácidosmencionados,intervieneenladesintoxicacióndel
organismo,crecimientomuscular,ymetabolismodegrasasyácidosgrasos.
•Glicina
Función:Encombinaciónconmuchosotrosaminoácidos,esuncomponenteestructuralde
numerosostejidosdelorganismo.
•Cisteina
Función:JuntoconlaL-cistina,laL-Cisteinaestáimplicadaenladesintoxicación,
principalmentecomoantagonistadelosradicaleslibres.Tambiéncontribuyeamantenerla
saluddeloscabellosporsuelevadocontenidodeazufre.

33. 3-fosfoglicerato

34. El 3-fosfogliceratoun intermediario de la glucolisis y a través de reacciones de
transaminación y reducción da lugar a la serina.
A partir de la serina, se obtienen dos aa: la glicina por eliminación de un átomo de
carbono mediada por tetrahidrofolatoque mueve unidades de carbono.
La síntesis de cisteínarequiere la participación, además de serina que proporciona el
esqueleto carbonado, de otro aa, la metionina, que le suministra el átomo de azufre.

35. •Laserina,comoprimerpasoelgrupohidroxilodel3-fosfogliceratose
oxida(queutilizaNAD+)paradar3-fosfohidroxipiruvato.Apartirdel
glutamatoseforma3-fosfoserina,quesehidrolizaporlaacciónde
fosfoserinafosfatasadandolugaralaserina.
•Laserina(trescarbonos)eselprecursordelaglicina(doscarbonos),se
eliminaunátomodecarbonoporaccióndelaserinahidroximetil
transferasa.

37. •Enplantasybacteriasseproduce
azufrereducidonecesarioparala
síntesisdecisteína

38. OXALACETATO Y PIRUVATO
•Tresaminoácidosnoesencialesyseis
aminoácidosesencialessesintetizana
partirdeloxalacetatoypiruvato

39. •Aspartato
Función:EsmuyimportanteparaladesintoxicacióndelHigadoysucorrectofuncionamiento.ElácidoL-
Aspárticosecombinaconotrosaminoácidosformandomoléculascapasesdeabsorbertoxinasdeltorrente
sanguíneo.
•Asparagina
Función:IntervieneespecíficamenteenlosprocesosmetabólicosdelSistemaNerviosoCentral(SNC).
•Metionina
Función:Colaboraenlasíntesisdeproteínas.Elaminoácidolimitantedeterminaelporcentajedealimento
quevaautilizarseanivelcelular.

40. •Lisina
Función: Es uno de los más importantes aminoácidos porque, en asociación con varios aminoácidos más,
interviene en diversas funciones, incluyendo el crecimiento, reparación de tejidos, anticuerpos del sistema
inmunológico y síntesis de hormonas.
•Treonina
Función: Junto con la con la L-Metionina y el ácido L-Aspártico ayuda al hígado en sus funciones generales
de desintoxicación.

42. •Alanina
Función:Intervieneenelmetabolismodelaglucosa.Laglucosaesuncarbohidratosimplequeelorganismo
utilizacomofuentedeenergía.
•Valina
Función:Estimulaelcrecimientoyreparacióndelostejidos,elmantenimientodediversossistemasy
balancedenitrógeno.
•Isoleucina
Función:JuntoconlaL-LeucinaylaHormonadelCrecimientointervienenenlaformaciónyreparacióndel
tejidomuscular.
•Leucina
Función:JuntoconlaL-IsoleucinaylaHormonadelCrecimiento(HGH)intervieneconlaformacióny
reparacióndeltejidomuscular.

43. Piruvato

44. •Laalaninasesintetizaapartirdelpiruvatomediantealanina
aminotransferasayelaspartatosesintetizaapartirdeloxalacetato
medianteaspartatoaminotransferasa.
•Laasparaginasesintetizaporamidacióndelaspartato,utilizandola
glutaminacomodadordeNH4mediantelaasparaginaaminotransferasa.

51. •Lametionina,treonina,lisina,isoleucina,valinayleucinasonaaesenciales,
loshumanosnopuedensintetizarlos.
•Susrutasbiosintéticassoncomplejasyestáninterconectadas.
•Elaspartatodelugaralametionina,treoninaylisina.Lospuntosde
ramificaciónseencuentranenelbeta-semialdehído,unintermediariodelas
tresvías

54. •Lasvíasdelavalinaylaisoleucinacompartencuatroenzimas(mecanismos
similares)–4pasos
•Elpiruvatodalugaravalinayaisoleucinaatravésderutasquecomienzan
porcondensacióndedosátomosdecarbonodelpiruvatoconla
hidroxietilaminapirofosfato(TPP)yotramoléculadepiruvato(rutadela
valina)oconalfa-cetoglutarato(rutaisoleucina)
•Unintermediariodelavalinaeselalfa-cetoisovalerato,queeselpuntode
partidadeunavíacolateralquedapasoalaformacióndeleucina

55. FOSFOENOLPIRUVATO Y
ERITROSA 4-FOSFATO
•Losanillosdebencenonosonfácilesde
formarenelmedio,apesardequeson
muyestables.
•Larutaramificadaconducealtriptófano,
fenilalaninaytirosina.

56. •Fenilalanina
Función:IntervieneenlaproduccióndelColágeno,fundamentalmenteenlaestructuradelapielyeltejido
conectivo,ytambiénenlaformacióndediversasneurohormonas.
•Tirosina
Función:Esunneurotransmisordirectoypuedesermuyeficazeneltratamientodeladepresión,en
combinaciónconotrosaminoácidosnecesarios.
•Triptófano
Función:Estáimplicadoenelcrecimientoyenlaproducciónhormonal,especialmenteenlafuncióndelas
glándulasdesecreciónadrenal.Tambiénintervieneenlasíntesisdelaserotonina,neurohormona
involucradaenlarelajaciónyelsueño.

57. Fosfoenolpiruvato
Eritrosa4-fosfato

58. •Losprimeroscuatropasosconducenalaformacióndelshiquimato,queasu
vezseconvierteencorismato,elcualseformaporlaadicióndeátomosde
carbonoprocedentesdefosfoenolpiruvatoyeritrosa-4fosfato.
•Elcorismatoeselprimerpuntoderamificacióndelavía,queconducea
triptófanoyotraalafenilalaninaylatirosina

62. RIBOSA-5 FOSFATO
•LahistidinaprovienedetresprecursoresPRPP(5-
fosforribosil-alfa-pirofosfato)queleaportancinco
átomosdecarbono,elanillodelATPaportaun
nitrógenoyuncarbonomientrasqueelsegundo
nitrógenodelanilloprovienedelaglutamina.

63. •Histidina
Función:Encombinaciónconlahormonadecrecimiento(HGH)yalgunosaminoácidosasociados,
contribuyenalcrecimientoyreparacióndelostejidosconunpapelespecíficamenterelacionadoconel
sistemacardio-vascular.

66. •Entrelosaaesenciales,losaaaromáticos(fenilalanina,tirosinay
triptófano)seformanatravésdelarutaenlaqueelcorismato
ocupaunpuntoclave.
•
Elfoforribosilpirofosfatoesprecursoresprecursordeltriptófano
ylahistidina.