PROTEÍNAS

No se almacenan en el organismo

Obtención de proteínas:

• Dieta
• Síntesis de novo
• Degradación normal de proteínas

Estructuras proteicas

• Primaria
• Secundaria
• Terciaria
• Cuaternaria

CATABOLISMO DE AMINOÁCIDOS

PRIMERA FASE DEL CATABOLISMO

• Eliminación de grupos α-amino (transaminación y desaminación oxidativa consecutiva)
• Producción de amoniaco y α-cetoácido (esqueletos de carbono)
• Amoniaco libre

Transaminación:

Transfiere el grupo amino al α-cetoglutarato, produciendo un α-cetoácido. Las enzimas que realizan este proceso son las aminotransferasas. Las transaminasas más importantes en el cuerpo son ALT y AST.

• ALT: Alanina al α-cetoglutarato
• AST: Glutamato al oxaloacetato (OAA)

SEGUNDA FASE DEL CATABOLISMO

• Los esqueletos de carbono (α-cetoácidos) se metabolizan.
• Se produce energía en forma de: CO2, agua, glucosa y ácidos grasos.

AGOTAMIENTO DE AMINOÁCIDOS

Se produce cuando hay:

1. Síntesis de proteínas corporales
2. Consumo de aminoácidos como precursores de moléculas nitrogenadas
3. Conversión de aminoácidos en glucosa, glucógeno, ácidos grasos y cuerpos cetónicos

CONJUNTOS DE AMINOÁCIDOS

Hay aminoácidos libres por todo el organismo, abastecidos por tres fuentes:

RECAMBIO DE PROTEÍNAS

SISTEMA: Ubiquitina-proteasoma dependiente de ATP del citosol

1. La proteína seleccionada para la degradación se marca con moléculas de ubiquitina (dependiente de ATP).
2. Las proteínas ubiquitinadas son reconocidas por el proteasoma citosólico, que despliega la ubiquitina y transporta la proteína a su núcleo proteolítico (dependiente de ATP).
3. Los fragmentos peptídicos producidos en el proteasoma se degradan a aminoácidos. (La ubiquitina selecciona la proteína dañada, se le une y el proteasoma la marca para degradarla o dejarla en forma de esqueleto. Después, la ubiquitina se libera y se recicla).

SEÑALES QUÍMICAS PARA LA DEGRADACIÓN DE PROTEÍNAS

Su degradación está influenciada por ciertos aspectos estructurales:

• Alteración química por oxidación o marcadas con ubiquitina
• Semivida depende del residuo aminoterminal (Serina en N-terminal = vida larga; Aspartato en extremo N = Semivida de 3min)
• Secuencias que contienen prolina, glutamato, serina y treonina, tienen semividas cortas

DIGESTIÓN Y ABSORCIÓN DE PROTEÍNAS

Las enzimas proteolíticas responsables de la degradación de proteínas se producen en: el estómago, el páncreas y el intestino delgado.

DIGESTIÓN POR LA SECRECIÓN GÁSTRICA

DIGESTIÓN POR LAS ENZIMAS PANCREÁTICAS

En el intestino delgado, los polipéptidos producidos por la pepsina son degradados a oligopéptidos y aminoácidos mediante un grupo de proteasas pancreáticas que incluyen endopeptidasas y exopeptidasas.

CICLO DE LA UREA

ESTRUCTURA DE PURINAS Y PIRIMIDINAS

Las purinas y las pirimidinas están compuestas por una base nitrogenada, un grupo pentosa y un grupo fosfato.

REGULACIÓN ALOSTÉRICA

Estas enzimas casi siempre están compuestas por múltiples subunidades, y el sitio alostérico donde se une el efector es distinto al sitio de unión del sustrato y puede estar localizado en una subunidad que no es catalítica.

Los efectores que inhiben la actividad de la enzima se denominan negativos, mientras que los que aumentan la actividad enzimática se llaman efectores positivos.

Los efectores positivos y negativos pueden afectar la afinidad de la enzima por su sustrato (K_0.5), modificar la actividad catalítica máxima de la enzima (V_max), o ambas cosas.

Las enzimas alostéricas con frecuencia catalizan el paso comprometido, casi siempre el que limita la velocidad, al inicio de una vía metabólica.

EFECTOS HOMOTRÓPICOS

Cuando el sustrato en sí sirve como efector, se dice que el efecto es homotrópico. Casi siempre, un sustrato alostérico funciona como efector positivo. En tal caso, la presencia de una molécula de sustrato en un sitio de la enzima mejora las propiedades catalíticas de los otros sitios de unión del sustrato.

EFECTOS HETEROTRÓPICOS

Cuando el efector es una molécula diferente del sustrato, se dice que el efecto es heterotrópico.

EJEMPLO: Inhibición por retroalimentación

La enzima que convierte D en E tiene un sitio alostérico al que se une el producto final, G. Si la concentración de G aumenta, se inhibe normalmente la primera etapa irreversible exclusiva de esa vía.

¿QUÉ HACE? Proporciona a la célula cantidades apropiadas de un producto que necesita mediante la regulación del flujo de las moléculas de sustrato a través de la vía que sintetiza dicho producto.

EJEMPLO:

La enzima glucolítica fosfofructocinasa-1 es inhibida alostéricamente por el citrato, que no es un sustrato de la enzima.

SÍNTESIS DE PIRIMIDINAS

El anillo de pirimidina se sintetiza antes de unirse a la ribosa 5-fosfato, que es donada por el PRPP.

Fuentes de los átomos del anillo de pirimidina:

• Glutamina
• CO2
• Aspartato