SEMINARIO BIOQUIMICA

RUTAS METABÓLICAS PARA LA DEGRADACIÓN DE NUCLEÓTIDOS PÚRICOS Y PIRIMIDÍNICOS

SONIA PÉREZ, MARCOS ORDOÑEZ, NURIA RODRÍGUEZ, AITANA MARTÍN.1º de Enfermería Bioquímica Universidad de León ; Campus de Ponferrada

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Índice

1. Introducción
2. Concepto de catabolismo
3. Degradación de nucleótidos púricos
4. Degradación de nucleótidos pirimidínicos
5. Productos finales del catabolismo
6. Implicaciones Clínicas de las Rutas de Degradación

METABOLISMO

Conjunto de prcesos químicos y biologícos que tienen lugar en el interior de las células

METABOLISMO

Catabolismo

Anabolismo

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NUCLEÓTIDOS

Formados por unas unidades menores, los nucleósidos.

- Ésteres fosfóricos de los nucleósidos

• Pentosa (Ribosa o desoxirribosa)
• Base nitrogenada (Púrica o pirimidínida)
• Ácido fosfórico

COMPONENTES BÁSICOS

BASE NITROGENADA

ÁCIDO FOSFÓRICO

PENTOSA

- Púricas- Pirimidínicas

DIFERENCIAS ENTRE BASES NITROGENADAS PÚRICAS Y PIRIMIDÍNICAS

Bases nitrogenadas púricas

Bases nitrogenadas pirimidínicas

Adenina, Guanina

Citosina, TiminaUracilo

• Están compuestas por una estructura cíclica que se sintetiza a partir de un átomo de carbono y otro de nitrógeno.
• Su síntesis comienza con la síntesis de 5´fosforribosilamina a partir de fosforribosilpirofosfato.
• Esta reacción está catalizada por la enzima glutamina fosforribosilpirofato amidotransferasa

• Las bases nitrogenadas se sintetizan antes de agregar los grupos fosfato, azúcar y ribosa en forma de fosforribosilpirofosfato

Bases nitrogenadas

moléculas heterocíclicas planas y aromáticas

Púricas

Pirimidínicas

Bases modificadas

· 5- metilcitosina · 6- metiladenina · Dihidrouracilo · 7-metilguanina

Formadas por una estructura cíclica que se sintetiza a partir de un átomo de Carbono y otro de Nitrógeno

FUNCIONES DE LOS NUCLEÓTIDOS

Actúan como coenzimas

Forman la estructura de los ácidos nucléicos

Relacionados con la división y el crecimiento celular

Forman compuestos ricos en energía (ATP)

GENERALIDADES DE LA DEGRADACIÓN DE NUCLEÓTIDOS

• Los nucleótidos están formador por nitrógeno y tienen que ser degradados a través del ciclo de la urea o por la síntesis de un compuesto no tóxico.
• Se lleva a cabo el desmantelamiento de la estructura del azúcar, de las bases nitrogenadas y del ácido fosofórico.

Degradación de nucleótidos pirimidínicos

Pirimidina: compuesto orgánico similar al benceno pero con dos átomos de nitrógeno sustituyendo al carbono en las posiciones 1 y 3.

Vía general de degradación:Las pirimidinas se catabolizan a dióxido de carbono, agua y urea. La citosina se convierte en beta-alanina. La timina se convierte en beta-aminoisobutirato.

Conversión de UMP y CMP a uracilo:Se debe a que la citosina es desaminada (eliminación de un grupo amino) oxidativamente. A este proceso se le conoce como desaminación hidrolítica.

Formación de beta-alanina y beta-aminoisobutirato:El uracilo es reducido e hidrolizado a beta-ureidopropionato, que más tarde se convertirá en beta-alanina. La timina sigue un proceso parecido al uracilo y el beta-aminoisobutirato podrá ser poxidado y formar succinil-CoA.

Catabolismo de las pirimidinas

https://www.youtube.com/watch?v=XVXIB42T9x8

Enzimas implicadas:

- Dihidropirimidinasas5,6-dihidrouracilo + NADP uracilo + NADPH + H - Beta-ureidopropionasa Participa en la formación de beta-alanina por lo que también se la conoce como beta-alanina sintetasa.

Regulación y control metabólico

MECANISMOS DE REGULACIÓN:- Regulación a causa de la concentración de productos finales - Interacción con la síntesis de nucleótidos pirimidínicos

FASES CLAVE PARA LA DEGRADACIÓN:- Desfosofrilación de nucleótidos - Desaminación de las bases nitrogenadas - Conversión a productos finales

DEGRADACIÓN DE NUCLEÓTIDOS PÚRICOS

https://youtu.be/LF4xKme1YZg

ENZIMAS IMPLICADAS

AMP

GMP

• AMP desaminasa
• Nucleotidasa
• Purina nucleósido fosforilasa
• Xantina oxidasa

• Nucleotidasa
• Purina nucleósido fosforilasa
• Adenosina desaminasa
• Purina nucleósido fosforilasa
• Xantina oxidasa

• Nucleotidasa
• Purina nucleósido fosforilasa

REGULACIÓN Y CONTROL METABÓLICO

La regulación del catabolismo de nucleótidos púricos tiene lugar principalmente según el nivel de disponibilidad de sustratos y actividad enzimática

PRODUCTOS FINALES DEL CATABOLISMO DE NUCLEÓTIDOS

PURINAS

PIRIMIDINAS

β-alanina β-aminoisobutirato

Ácido Úrico

ÁCIDO ÚRICO

Producto final del catabolismo de las purinas

• HÍGADO, ÍNTESTINO, RIÑONES

------------------------FUNCIÓN-----------------------

• Formación de nucleótidos esenciales
• Formación de ácidos nucleicos

-------------PATOLOGÍAS ASOCIADAS----------

• Inflamación del endotelio arterial, gota, tofos y cálculos renales

β-alanina

Aminoácido no esencial--> HIGADO

-----------------------FUNCIÓN-------------------------

• Producir proteínas
• Descomponer triptófano y vitamina B-6
• Fuente de energía

β-aminoisobutirato

Aminoácido no proteico--> EJERCICIO FÍSICO (degradación de la valina)

----------------------BENEFICIOS-----------------------

• Mejora sensibilidad a la insulina
• Reducción de la acumulación de grasa

Producto final del catabolismo de las pirimidinas

DIFERENCIAS ENTRE PRODUCTOS DE DEGRACIÓN DE PURINAS Y PIRIMIDINAS

PURINAS

PIRIMIDINAS

1. Adenina (A), Guanina (G)
2. Ácido úrico
3. Más complejo, involucra varias etapas
4. Degradación de AMP y GMP

1. Citosina (C), Timina (T), Uracilo (U)
2. Amoníaco, dióxido de carbono, β-alanina, β-aminoisobutirato
3. Menos complejo, más directo
4. Degradación de UMP y CMP

VS

IMPLICACIONES CLÍNICAS DE LAS RUTAS DE DEGRADACIÓN

Hiperuricemia y gota

Déficit enzimático

Síndrome de Lesch- Nyhan

Alteraciones en la degradación de pirimidinas

HIPERURICEMIA Y GOTA

EXCESO DE PURINAS

EXCESO

• Nucleótidos púricos
• Proteínas
• Alcohol
• Fructosa

Exceso de ácido úrico--> CRISTALESINFLAMACIÓN Y DOLOR

DÉFICIT ENZIMÁTICO Y SÍNDROME DE LESCH-NYHAN

Falta una enzima específica o no se produce suficiente

Enzima hipoxantina-guanina fosforibosiltransferasa (HPRT)

Deficit enzimático de lactasa

Alteraciones en la degradación de pirimidinas

Mecanismos enzimáticos -->degradan pirimidinas

-------ACIDURA ORÓTICA HEREDITARIA------

• Deficiencia enzima uridina monofosfato sintasa
• Acumulación de ácido orótico

gracias