Conversión de los aminoácidos en productos especializados

Conversión de los aminoácidos en productos especializados


Introducción.
Los aminoácidos son precursores de muchos compuestos que contienen nitrógeno con funciones fisiológicas importantes Estas moléculas son las porfirinas, los neurotransmisores, las hormonas, las purinas y las pirimidinas.

METABOLISMO DE LAS PORFIRINAS.
Las porfirinas son compuestos cíclicos que unen fácilmente ionesmetálicos, normalmente Fe2+ o Fe3+.La más frecuente en los seres humanos es el hemo. El hemo es el grupo prostético de la hemoglobina, la mioglobina, los citocromos, la cata/asa y la triptátano pirro/asa.

A. Estructura de las porfirinas
Son moléculas cíclicas formadas por la unión de 4 anillos pirrol a través de puentes de metenilo.

1. Cadenas laterales: las diferentes porfirinas varían enla naturaleza de sus cadenas laterales que están unidas a cada uno de los 4 anillos pirrol. Las uroporfirinas contienen cadenas laterales de acetato(-CH2-COO-) y de propionato (-CH2-CH2-COO-), las coproporfirinas contienen grupos metilo (-CH3) y propionato, y la protoporfirina IX (y el hemo) contiene grupos vinilo (-CH=CH2), metilo y propionato.
2. Distribución de las cadenas laterales: estaspueden ordenarse alrededor del núcleo tetrapirrol de cuatro maneras, designadas por números romanos I a IV. Sólo las porfirinas de tipo III, que contienen una sustitución asimétrica en el anillo O son fisiológicamente importantes en los seres humanos.
3. Porfirinógenos: precursores de las porfirinas (p. ej., el uroporfirinógeno) existen en una forma incolora, químicamente reducida. Y sirven comoproductos intermedios entre el potiobilinógeno y las protopotiirinas oxidadas -coloreadas- en la biosíntesis del hemo.

B. Biosíntesis del hemo.
Los sitios de biosíntesis del hemo son el hígado, que sintetiza particularmente el citocromo P450 y las células productoras de eritrocitos, que sintetizan hemoglobina.. La reacción inicial y las tres últimas etapas en la formación de las porfirinas tienenlugar en las mitocondrias, mientras que las etapas intermedias de la ruta biosintética tienen lugar en el citosol .




1. Formación del ácido o-aminolevulínico (ALA):
La glicina y la succinil-CoA se condensan para formar el ALA en una reacción catalizada por la ALA sintasa. Esta reacción necesita fosfato de piridoxal como coenzima y es la etapa determinante y que controla la velocidaden la biosíntesis hepática de las porfirinas.
a. Inhibición por producto final por la hemina: cuando la producción de porfirinas excede la de la globina (u otras apoproteínas), se acumula el hemo y se convierte en hemina por oxidación de Fe2+ a Fe3+. La hemina disminuye la actividad de la ALA sintasa hepática al disminuir de la síntesis de la enzima a través de la inhibición la síntesis y el usodel ARNm.
b. Efecto de los fármacos en la actividad de la ALA sintasa: la administración de una serie de fármacos, como la griseofulvina (antifúngico), las hidantoínas y el fenobarbital (anticonvulsivos para la epilepsia), aumenta la actividad de la ALA sintasa hepática. Estos fármacos son metabolizados por el sistema monooxigenasa del citocromo P450 microsómico, un sistema de hemoproteínaoxidasa que se encuentra en el higado En respuesta a estos fármacos aumenta la síntesis de las proteínas del citocromo P450, lo que induce un aumento del consumo del hemo, componente de las proteínas del citocromo P450. Esto, causa una disminución en la concentración de hemo en las células del hígado. La menos concentraciones intracelulares de hemo aumenta la síntesis de la ALA sintasa (desrepresión)y aumenta la síntesis del ALA.

2. Formación del porfobilinógeno:
La condensación de 2 moléculas de ALA forman porfobilinógeno por la ALA deshidratasa extremadamente sensible a la inhibición por iones de metales pesados. Esta inhibición es, en parte, responsable de la elevación del ALA y de la anemia en el envenenamiento con plomo.

3. Formación del uroporfirinógeno:
La condensación...