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BOLILLA 9 METABOLISMO DE NUCLEOTIDOSMETABOLISMO DEL GRUPO HEMO
Purinas y Pirimidinas:• Síntesis y Degradación• Recuperación de bases púricas • Biosíntesis de Desoxirribonucleótidos• Biosíntesis de dTMP
Biosíntesis del Grupo Hemo• Degradación del Hemo• Ictericias
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METABOLISMO DE NUCLEOTIDOS
BIOSINTEISIS
DEGRADACION
NUCLEOTIDOS PURICOS
NUCLEOTIDOS
PIRIMIDINICOS
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QUE SON LOS NUCLEOTIDOS Y CUAL ES SU IMPORTANCIA??
• MOLECULAS NITROGENADAS COMPLEJAS.
• CRECIMIENTO CELULAR
• DIFERENCIACION CELULAR
• UNIDAD ESTRUCTURAL DE LOS ACIDOS NUCLEICOS
• FUNCIONES COMO DADORES DE ENERGIA
• REGULAN VIAS METABOLICAS
• ACTUAN COMO SEGUNDOS MENSAJEROS
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NUCLEOTIDOS
BASE NITROGENADA
AZUCAR PENTOSA
GRUPO FOSFATO
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BASES PURICAS
AdeninaGuanina
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BASES PIRIMIDINICAS
Citosina
Uracilo
Timina
DNA
RNA
RNA
DNA
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AZUCAR PENTOSA
• RIBOSA
• DESOXIRRIBOSA
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Guanosina
Adenosina AMP
GMP
NUCLEOSIDOS NUCLEOTIDOS
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NUCLEOSIDOS NUCLEOTIDOS
Citidina
Uridina
CMP
UMP
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Procedencia de los átomos del anillo de PURINA
Anillo de Purina
H
H
GLUTAMINA
FORMIATO
ASPARTATO
GLICINA
CO2
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BIOSINTESIS DE NOVONUCLEOTIDOS DE PURINA
ATP
AMP
-a D-Ribosa-5-fosfato
5-Fosfo- -a D-Ribosil-1-pirofosfato ( PRPP )
Ribosa-5-fosfato
pirofosfoquinasa
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Formación de Fosfo-ribosilamina
Glutamina Glutamato
H2
O
PPi
Mg+
Amido fosforribosil transferasa
NH2
Fosfo Ribosilpirofosfato ( PRPP ) Fosfo ribosilamina (PRA)
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Formación de IMP a partir de Fosforibosilamina
• El IMP es el primer nucleótido que se forma en la vía de biosíntesis de novo de las purinas.
• A partir de PRA se va sintetizando el anillo de IMP sobre el nitrógeno que proviene de Glutamina.
• Desde PRA hasta IMP se gastan 4 ATP.
• Interviene los aminoácidos Glicina, Glutamina (-NH2) y Aspartato (-NH2) y se libera Glutamato y Fumarato
• Derivados del FH4 proveen grupos de 1 átomo de carbono.
• Se incorpora un carbono proveniente de CO2
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BIOSINTESIS DE GMP Y AMP A PARTIR DE IMP
IMP
GMP AMP
Glutm
GluFum
Asp
Inosinmonofosfato (IMP)
Adenosinmonofosfato (AMP)
Guaninmonofosfato (GMP)
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RESUMEN DE LA VIA DE BIFURCACION
• El IMP se transforma en AMP por adición de un grupo amino en posición C=6
• El grupo amino de AMP proviene de Aspartato.• Los carbonos de Aspartato se liberan como
fumarato• El IMP se transforma en GMP por adición de un
grupo amino en posición C=2• El grupo amino de GMP proviene de Glutamina• La glutamina cede el grupo amino liberándose
glutamato.
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IMP
Des hidrogenasa
Amido fosforribosil transferasa
REGULACION DE LA BIOSINTESIS DE Nucleótidos Púricos
Ribosa-5-fosfato
PRPP
Fosfo-ribosilamina
(PRA)
IMP
GTP
GDP
GMP AMP
ADP
ATP
Ribosa-5-fosfato
pirofosfoquinasa
Ac.AdenilsuccínicoXMP
Adenilosuccinato sintetasa
GMP
AMP
GMP
AMP
IMP
GMP
AMP
IMP
+
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RESUMEN DE LA BIOSINTESIS DE NUCLEOTIDOS PURICOS
• SUSTRATO: a-D-ribosa-5-fosfato (V.PP)• AMINOACIDOS: Glutamina, Glicina,
Aspartato• Productos secundarios: Fumarato y
Glutamato• Derivados de FH4: N10formil FH4
• Dadores de Energía: ATP y GTP• Ingresa una molécula de CO2 y se produce
una de NADH
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VIAS DE RECUPERACION
• Las bases púricas libres se recuperan
• Hipoxantina + PRPP IMP + PPi
• Guanina + PRPP GMP + PPI
• Adenina + PRPP AMP + PPi
Adenosina fosforribosil transferasa
(APRT)
Hipoxantian-guanina fosforribosil transferasa (HGPRT)
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DEGRADACION DE PURINAS- FORMACION DE ACIDO URICO
AMP
H2
O
PiNucleotidasa
Adenosina
H2
O
NH3
desaminasa
H2
O
Ribosa
Hipoxantina
Xantina
Xantina
Oxidasa
H2
O + O2
H2
O2
Xantina OxidasaH
2O + O
2
H2
O2
Acido Urico
GMP
Guanosina
Guanina
desaminasa
Hipoxantina
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Resumen de la degradación de bases púricas
• Los mononucleótidos (AMP y GMP) deben perder el grupo fosfato, la ribosa y el grupo amino para formar Hipoxantina y Xantina respectivamente.
• El producto final de la degradación es el ACIDO URICO
• El ácido úrico es poco soluble y cuando aumenta su producción precipita (riñón, articulaciones)
• El depósito de ácido úrico produce la GOTA
• La dieta en estos casos debe ser pobre en: proteínas, vísceras, mollejas, espinaca, bajo consumo de alcohol, café, etc.
• El fármaco Alopurinol inhibe la enzima Xantina oxidasa disminuyendo la producción de ácido úrico
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• Primero se sintetiza el anillo de pirimidina.• Requiere de Carbamil fosfato• Utiliza dos aminoácidos: Glutamina y
Aspartato• Se sintetiza UTP y CTP
BIOSINTESIS DE NUCLEOTIDOS PIRIMIDINICOS
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BIOSINTESIS DE CARBAMILFOSFATO
+ HCO3
Glutamina
Glutamato
Carbamil fosfato sintetasa II
ATP
ADP
+
O
H2
N-C-O-P
Carbamil fosfato
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Esquema de la síntesis de UTP y CTP
Carbamil-fosfato + Aspartato N-Carbamil-aspartato + Pi
OROTATO
PRPP
UMPCTP UTP
GlutmGlu
ATP2
ATP ATP
ATP
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REGULACION DE LA ATCasa
Aspartato (mM)
Vel
ocid
ad d
e re
acci
ón
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Degradación de Bases Pirimidínicas
• Se forman compuestos muy solubles que pueden ser eliminados fácilmente.
• Los productos de degradación son: CO2, NH4
+, b-alanina y b-aminoisobutirato.
• El b-aminoisobutirato puede degradarse a Succinil-CoA que puede ingresar al Ciclo de Krebs.
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Biosintesis de desoxirribonucleotidos
Base
Base
OH
NADPH
+ H+
Tiorredoxina (SH2)
Tiorredoxina (S-S)
Ribonucleótido reductasa
H
NADP+
Tiorredoxina re
ductasa
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BIOSINTESIS DE TMP
Timidilato
sintasa
CH3
N5,10 metilen FH4
DHF