Metabolismo de nucleotidos

BIOSÍNTESIS DE NUCLEÓTIDOS BASES NITROGENADAS QUE CONSTITUYEN LOS NUCLEÓTIDOS Las bases nitrogenadas que constituyen los nucleótidos provienen de la purina y pirimidina y se muestran en el esquema:

METABOLISMO DE LOS NUCLEÓTIDOS Casi todos los organismos pueden sintetizar nucleótidos púricos y pirimídicos de la misma manera a partir de sustancias sencillas como CO2, NH3, aspartato, glicina,glutamina y ribosa. Son dos vías independientes de síntesis. Los nucleótidos son importantes porque tienen muchas funciones biológicas: • Constituyen el material genético

• • • • •

Son moléculas de alta energía. La molécula central en el flujo de energía el ATP Constituyen diversas coenzimas del metabolismo intermedio (CoA, NAD, NADP, FAD, FMN) Intervienen en el metabolismo de lípidos(CTP), carbohidratos (UTP) como transportadores de moléculas Funcionan como mensajeros secundarios (cAMP, cGMP) actuando conjuntamente con hormonas como mensajeros primarios Son los principales componentes de cadena respiratoria (NAD, FAD, FMN)

SÍNTESIS DE PURINAS A PARTIR DE PRPP HASTA EL ÁCIDO INOSÍNICO En un esquema más adelante se resume la ruta que conduce desde PRPP, el primerintermediario, hasta el primer nucleótido de purina totalmente formado el IMP. A continuación se muestra el origen de los átomos de la estructura de las bases púricas.

SÍNTESIS DE ATP Y GTP A PARTIR DE ÁCIDO INOSÍNICO El ácido inosínico constituye un punto de ramificación en la síntesis de los nucleótidos de purina, a continuación se presentan las reacciones que constituyen dicha conversión.

RESCATEDE PURINAS Se invierte gran cantidad de energía en forma de ATP en el ensamblaje de la estructura anular de la purina: 5 ATP para AMP y 5 ATP para cada GMP, por tanto no es de sorprender que las células contengan enzimas que rescaten los anillos púricos antes de su conversión en xantina y luego en el ácido úrico que va a ser excretado,

El catabolismo de los nucleótidos de purina da lugar alácido úrico a través de las rutas que se muestran a continuación. En el catabolismo de las purinas en los primates, aves, ciertos reptiles y la mayor parte de los insectos, la xantina se convierte por acción de la oxidasa de xantina en ácido úrico, el cual es excretado como producto final del catabolismo de las purinas como se muestra en el esquema siguiente:

En el ser humano aproximadamente3 de cada 1000 personas sufren hiperuricemia (concentraciones altas de ácido úrico en sangre) este trastorno se conoce como gota. La elevación de ácido úrico o de urato provoca su precipitación en forma de sales en el líquido sinovial de las articulaciones produciendo inflamación y una artritis dolorosa, que degenera las articulaciones. La gota se debe a: • • • La actividad elevada de la PRPPsintetasa por falta de sensibilidad a retroinhibición. Mutaciones de la PRPP amidotransferasa (enzima que pega el grupo NH2 a la PRPP para obtener la 5 fosforribosilamina) que la hace menos sensible a retroinhibición Déficit de la enzima hipoxantina-guanina-fosforribosiltransferasa. Enzima que rescata la hipoxantina para pegarla a PRPP y forma el nucleótido

TRES DIFERENTES CAUSAS DE GOTALa gota se trata con alopurinol ya que reduce la formación de ácido úrico, al actuar como inhibidor competitivo de la oxidasa de xantina; por su similitud estructural con la hipoxantina, a continuación se muestra la estructura de ambos.

En los demás animales terrestres el producto final es la alantoína que se forma por oxidación del ácido úrico, en los anfibios y peces la alantoína se degradaa ácido alantoico y en muchos microorganismos el ácido alantoico se convierte en glioxilato y urea.

BIOSÍNTESIS DE NUCLEÓTIDOS PIRIMÍDICOS. La biosíntesis de los nucleótidos pirimídicos comienza con la biosíntesis de UMP que se inicia con la formación de fosfato de carbamilo, por la transferencia de un radical amino proveniente de la glutamina y CO2. Las reacciones son:

BIOSÍNTESIS DE...