Proteínas- metabolismo

Papel de las proteínas en la nutrición

• Sirven para:

• 1. Síntesis de nuevas proteínas

• 2.Formación de compuestos no protéicos de importancia fisiológica

• 3. Producción de energía

Valor biológico de las proteínas

• 1. Digestibilidad es la relación entre la cantidad de proteínas ingeridas y la de las proteínas absorbidas.

• N ingerido = cantidad de N presente en cada gramo de alimento ingerido

• NI = gramos de proteína ingerida / 6,25

• N absorbido Cantidad de N que logra absorberse en el tubo digestivo

• Valor biológico = N dietético retenido X100• N dietético absorbido

Proteínas de la dieta

• Animales

• Vegetales: Trigo deficiente en lisina, el maíz en triptófano, los frijoles , los guisantes y en general las leguminosas en metionina.

Balance de nitrógeno

• El nitrógeno es excretado por la orina en forma de urea, creatinina, ácido úrico y amonio libre

• BN en equilibrio: Ingerido = Excretado

• BN positivo: ingerido mayor excretado

• BN negativo: ingerido menor excretado

Requerimientos diarios de proteína

• 0,6- 1,5 g / Kg peso/ día

• X= 1 g / Kg peso/ día para los adultos

• X= 2 g / Kg / día en niños

•

Efectos de la deficiencia de proteína

• Retardo en el crecimiento

• Perdida de peso

• Desnutrición: Hipoprotéica ( Kwashiorkor)

• Hipocalórica ( Marasmo)

Valor biológico de las proteínas

Proteína VB Proteína VB

Huevo entera 94 Leche cruda 90

Carne de res 76 Queso 69

Trigo entero 67 Maíz entero 60

Pan blanco 45 Arroz blanco 75

Frijoles 38 Guisantes 48

Papa 67 Ajonjolí 71

Aminoácidos proteicos

• Alanina A Ala• Cisteína C Cis• Acido aspártico D Asp• Acido glutámico E Glu • Fenilalanina F Fen• Glicina G Gli• Histidina H His

SIMBOLOS(2)

• Isoleucina I Ile• Lisina k Lis• Leucina L Leu• Metionina M Met• Asparagina N Asn• Prolina P Pro• Glutamina Q Gln • Arginina R Arg

SIMBOLOS(3)

• Serina S Ser

• Treonina T Tre

• Valina V Val

• Triptofano W Trp

• Tirosina Y Tir

Aminoácidos esenciales de la alimentación

• Treonina• Metionina• Valina• Leucina• Isoleucina• Fenilalanina• Triptofano• Lisina• Arginina ( solo durante la infancia)• Histidina ( solo durante la infancia)

Digestión (1)• El estómago, produce:

• 1. Acido clorhídrico (HCl) en las células parietales.

• 2. Pepsinógeno, en las células principales que se activa a pepsina por acción del HCl, es una endopeptidasa que ataca uniones no terminales con mayor facilidad la Tir, Fen y Trp.

• 3. La renina, principalmente en niños que coagula la leche.

Digestión (2)• Intestino delgado, en el duodeno se produce: La secretina y la colecistoquinina, dos hormonas reguladoras de la

secreción del jugo pancreático. SECRECIÓN PANCREATICA: rica en bicarbonato y enzimas

digestivas. Enteropeptidasa 1. Tripsinógeno--------------------- Tripsina Trip 2. Quimotrpsinógeno ------------------- Quimotrpsina Trip 3. Procarboxipeptoidasa A y B--------------- Carboxipeptidasa A y B

Digestión (3)

• Las glándulas intestinales producen un jugo alcalino con moco, una fosfatasa alcalina y la enzima enteropeptidasa

• Las proteínas parcialmente hidrolizadas en las luz del intestino penetran en el interior de las células del enterocito como oligopéptidos donde son atacados por enzimas peptidasas y aminopeptidasas y se convierten en aminoácidos libres.

Proteasas digestivasEnzima Proenzima Lugar de

síntesisActivador Enlace

Pepsina Pepsinógeno

Mucosa gástrica

HCl, autoactivación

Endopep

Tir, Len,

Leu

Tripsina Tripsinógeno

Páncreas Enteropeptripsina

Endo Arg, Lis

Quimotripsina

Quimotripsinógeno

Páncreas Enteropeptidasa

Endopep

Tir, Fen, trp, met, leu

Proteasas digestivasEnzima Proenzima Lugar de

síntesisActivador Enlace

Elastasa Proelastasa

Pancreas Trpsina Endopep

Neutros

CarboxipeptidasaA

Procarboxipeptidasa A

Páncreas Tripsina Todos excepto los básicos

Carboxipeptidasa

B

Procarboxipeptidasa B

Páncreas Tripsina Exopeptidasa Arg, Lis

Proteasas digestivasEnzima Proenzima Lugar de

síntesisActivador Enlace

Aminopeptidasa

--------- Mucosa intestinal

------------ Endopeptidasa

Absorción intestinal de los productos de la digestión de

proteínas• Se conocen varios sistemas para el transporte de los

L-aa• 1. Cootransporte con sodio + transporte activo para

aa neutros, básicos y ácidos , iminoácidos glicina, cisteína y β- aa.

• 2. Se conoce una vía para los oligopéptidos pequeños asociado a sodio

• 3. Otra para oligopéptidos mayores con la hidrólisis del péptido en el interior de la célula seguida del transporte de los aa resultantes de la hidrólisis.

Recambio Protéico

• Están sujetos a una biosíntesis y degradación continua. Muchos de los aminoácidos liberados durante el recambio son reutilizados en la síntesis de nuevas proteínas.

• En una persona de 70 Kg de peso, consume 100 g de proteína al día y excretará una cantidad equivalente de productos nitrogenados, sin embargo los estudios con marcaje radioactivo indican que se sintetizan 400 g y se degradan 400 g

Recambio(2)• Las proteínas presentan una enorme

variabilidad en cuanto a su vida media que va de pocos minutos a meses. Ej albúmina =21 días, Hb = 120 días

• Las que se segregan a un medio extracelular como las enzimas digestivas, las hormonas y los anticuerpos su recambio es rápido.

• En cambio las que son estructurales como el colágeno son más estables.

Importancia del recambio• Constituye un camino para la adaptación

celular a las modificaciones del medio ambiente.

• Ej: esporulación

• Enzimas:

• Proteasas intracelulares: Ej. Calpaínas (Ca+2),

proteasoma (ATP). P. Lisosómicas: Ej Catepsinas

Señales químicas para el recambio• 1. Ubiquitización: se une a los grupos de lisina

formando un complejo

• 2. Oxidación de determinados residuos catalizada por metales. El Fe+2 y el OH- a los residuos de prolina y arginina

• 3. Secuencia PEST. Regiones de 12 a 60 residuos ricas en Pro, Glu, Ser y Tre.

• 4. Determinados resíduos N- terminales, de Fen, Leu, Tir, Trp, lis o arg (v.m corta)

ubicuitinización

Intercambio de aa entre los diferentes órganos

• Los principales órganos encargados de mantener la concentración sanguínea son: El tracto digestivo, hígado, músculo, riñón y el cerebro.

• Llegan por vía porta al hígado donde unos son retenidos y otros son liberados a la circulación sanguínea.

• El tejido muscular consume al menos 60% de los ramificados y liberando alanina que es consumida por el hígado .

• El cerebro es gran consumidor de valina y el riñón de glutamina

Reacciones generales de aminoácidos

• 1. Transaminación

α-cetoácido1 + aa1-----α-cetoácido2+aa2

Ejemplos: TGO, TGP etc.

• 2. Desaminación oxidativa

aa + NADPH+H-----α-cetoácido+ NADP+

Importancia de las transaminaciones

• Están catalizadas por enz. Aminotransferesas

• Utilizan el fosfato de piridoxal como coenzima

• Existen aminotransferasas específicas para la síntesis de todos los aminoácidos que se encuentran en las proteínas excepto la treonina y la lisina en tanto que se dispongan los alfa cetoácidos correspondientes, debido a la incapacidad de sintetizar los alfa-cetoácidos existen los aminoácidos esenciales.

Mecanismos de control del N

• 1. Formación de Urea

• Ciclo de la úrea hepático

• 2. Glutamina sintasa

Glutámico + N+H4 + ATP--- Glutamina+ ADP

• 3. Excreción urinaria de N+H4

Glutamina sintasa

Ciclo de la úrea

Ciclo de la úrea

Ciclo de la urea

Ciclo de la urea-pirimidinas

Tipo Enzima deficiente

Tipo de herencia

sintomas

I Carbamil fosfato sintasa I

Autosómica recesiva

Hiperamonemia y aciduria orótica

II Ornitina transcarbamilasa

Ligada a X igual

III Arginosuccinato sintasa

Autosómica recesiva

citrulinemia

IV Arginosuccinato liasa

A. R Acidemia

V Arginasa A. R Arginemia