Biosintesis

BIOSINTESIS DE LOS AMINOACIDOS NO ESENCIALES PARA LA NUTRICION

Aunque las plantas, animales y las bacterias obtienen su nitrógeno de orígenes diferentes, prácticamente todos los organismos comparten unas mismas rutas comunes de utilización de nitrógeno inorgánico en forma de amoníaco. El amoniaco a concentraciones elevadas es muy tóxico, pero a concentraciones más bajas constituyen unmetabolito central, que actúa como sustrato de cinco enzimas que lo convierten en diversos compuestos orgánicos nitrogenados. Todos los organismos asimilan amoníaco a través de reacciones que conducen al glutamato, la glutamina, la asparagina y el carbamoil fosfato.

UTILIZACIÓN DEL AMONIACO

ORIGEN

UTILIZACION

Absorción en intestino

Síntesis de proteínas

Degradación de proteínasAMINOACIDOS

Síntesis de Compuestos no nitrogenados

Síntesis de aminoácidos

Producción de Energía

NH3 αcetoácidos

Urea glucosa Cuerpos cetónicos

IMPORTANCIA
Los humanos sintetizan 12 de los 20 aminoácidos comunes a partir de intermediarios anfibólicos de la glucolisis y el ciclo del ácido cítrico. De los 12 aminoácidos para la nutrición, nueve se forman a partir de intermediariosanfibólicos y tres (cisteína, tirosina e hidroxilisina) de aminoácidos esenciales para la nutrición.

Aminoácidos
Aminoácidos Esenciales para la nutrición Arginina * Histidina Isoleucina Leucina Lisina Metionina Fenilalanina Treonina Triptofano Valina Aminoácidos No Esenciales para la nutrición Alanina Aspargina Aspartato Cisteína Glutamato Glutamina Glicina Prolina Serina Tirosina

*Semiesencial en la nutrición . Sintetizados a tasas inadecuadas para apoyar el desarrollo de los niños

Las enzimas glutamato deshidrogenasa, glutamina sintetasa y las aminotransferasas ocupan posiciones importantes en la biosíntesis de los aminoácidos. El efecto combinado de estas tres enzimas es transformar el ion amonio en α-aminonitrogenado de varios aminoácidos. El nitrógeno amino del glutamato yel nitrógeno amida de la glutamina son ambos extraordinariamente activos en la biosisntesis.

GLUTAMATO DESHIDROGENASA:

AMINACIÓN REDUCTORA DEL α-CETOGLUTARATO
Reacción reversible. La mayor parte de las bacterias y muchas plantas contienen una forma de la enzima específica para el NADPH. En las células animales, la enzima utiliza NAD⁺ como principal cofactor, pero también puede emplearNADP⁺
ADP GDP ATP GTP

Glutamato Sintasa α-Cetoglutarato + Glutamina + NADPH + H⁺ 2 Glutamato + NADP⁺

GLUTAMAMINA SINTETASA:

GENERACIÓN DE NITROGENO. AMIDA BIOLÓGICAMENTE ACTIVO La reacción de la glutamina sintetasa se produce a través de un intermediario acil fosfato. El carbono δ del glutamato para dar un anhidrido de ácido carboxílico fosfórico, que sufre un ataque nucleofílico por elnitrógeno del amoníaco para dar el producto amida, glutamina. El nitrógeno amida se utiliza en la biosíntesis de varios aminoácidos (glutamato, triptofano e histidina), los nucleótidos de purina y pirimidina, y los aminoazucares. En los animales, la glutamina sintetasa, es un elemento clave en la desactivación tóxica del amoníaco que se forma por el catabolismo de los aminoácidos, en especial elcerebro.

GLUTAMAMINA SINTETASA:

GENERACIÓN DE NITROGENO. AMIDA BIOLÓGICAMENTE ACTIVO
El glutamato y la glutamina son los aminoácido más abundantes en las células cerebrales… La glutamina participa en la excreción de amoníaco en el riñón y es un combustible importante para las células del combustible inmunitario.
Retroinhibición Acumulativa Triptófano Histidina Alanina

Carbamoil fosfatoGLUTAMINA SINTETASA

Glucosamina -6-fosfato

CTP

AMP

Glicina

Regulación por Adenilación

ASPARAGINA SINTETASA:

UNA REACCIÓN SEMEJANTE DE AMIDACIÓN

La asparagina sintetasa utiliza amoniáco o glutamina para catalizar la conversión de aspartato en asparagina. El aspartato obtiene el amoniaco de la glutamina. Cofactor Mg²⁺.

CARBAMOIL FOSFATO SINTETASA: GENERACIÓN DE UN...