PARCIAL RESUELTO DE QUIMICA BIOLÓGICA (13)

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METABOLISMO DEL HEMO 
PORFIRINAS Y PIGMENTOS BILIARES 
Estructura de la PORFIRINA con el sistema de 
numeración de Hans Fisher. (Murray et al., 2010) 
ESTRUCTURA BÁSICA 
pirrol 
Representación básica 
de la estructura (Bqca de 
Harper) 
METALOPORFIRINAS 
HEMOPROTEÍNAS 
Proteína abundancia Función 
Hemoglobina 80% Transporte de O2 en la sangre 
Mioglobina 15% Almacenamiento de O2 en el 
músculo 
Citocromos 
 
5% 
Participación en la cadena de e- 
Citocromo P450 Hidroxilación (xenobióticos, 
esteroides, otros) 
Catalasa Descomposición del H2O2 
Triptofano 
pirrolasa 
Oxidación del triptofano 
Mioglobina Hemoglobina 
1 grupo hemo 4 grupos hemo 
Citocromos 
Capacidad de transporte de la 
hemoglobina (Hb): 
relación entre estructura y función 
• Oxihemoglobina: Hb-O2 
• Desoxihemoglobina: Hb 
• Metahemoglobina: Met-Hb (Fe+3) 
• Carbaminohemoglobina: Hb-CO2 
• Carboxihemoglobina: Hb-CO 
Unión al oxígeno oxihemoglobina/desoxihemoglobina, 
mioglobina/desoximioglobina 
Lehninger 
Importancia del estado de oxidación del hierro 
Metahemoglobina Hemoglobina 
Transporte de CO2 
carbaminohemoglobina 
25% 
75% 
CARBOXIHEMOGLOBINA Transporte de CO 
Síntesis del Hemo 
1. Formación de ALA (mitocondria): succinil CoA , glicina y vit B6 
2. Formación de PBG (citoplasma): estructura pirrólica a partir 
de 2 ALA. 
3. Formación de estructuras tetrapirrólicas (citoplasma): 
4PBG tetrapirrol lineal  macrociclos (uro y coproporfirinógenos) 
 (mitocondria): protoporfirinógeno a PROTOPORFIRINA III 
4. Incorporación del Fe (mitocondria): HEMO 
Mitocondria 
Todas las células son 
capaces de sintetizar 
hemo. 
1- Formación del δ-aminolevulinato: 
ALAS1: regulación en hígado 
ALAS2: regulación en médula ósea 
(B6) 
2- Formación del porfobilinógeno (PBG): Citoplasma 
 
o hidroximetilbilano 
Uroporfiri-
nógeno 
sintasa 
+ 4 NH3 
PBG sintasa 
3- FORMACIÓN DE MACROCICLOS: uroporfirinógenos 
(+ Cosintasa) 
 
Bioquímica de Harper 
Modificación de los macrociclos: coproporfirinógenos 
Protoporfirina III (o IX) 
 
protoporfirinógeno 
oxidasa 
6 H 
oxidasa 2 CO2 
V 
4- Inserción de Fe++ 
Ferroquelatasa o hemo sintasa 
Bazo, hígado 
médula ósea 
Metabolismo del hierro 
Compartimentalización de la síntesis del hemo 
En hígado: 
 
 ALA sintasa hepática 
ALAS1 
 
• inhibición alostérica por 
retroalimentación por hemo o 
hemina. 
• represión de la síntesis. 
• inhibición de la transferencia 
desde citosol a mitocondria 
• estimulación inducida por 
medicamentos 
- medicamentos + 
Regulación de la síntesis 
En médula ósea: 
El hemo estimula su biosíntesis activando la síntesis de 
proteínas (enzimas): 
• El Hierro o el hemo favorecen la síntesis de ALAS2 
(eritroide)por estimulación postranscripcional (ARNm). 
• Involucra la actividad de otras enzimas tales como PBG 
desaminasa y ferroquelatasa. 
• También favorece la síntesis de globina para una 
correcta relación de ensamblaje al formar hemoglobina. 
 
 
Regulación de la síntesis 
Catabolismo del Hemo 
1. Etapa del sistema mononuclear fagocítico 
(SMF) o sistema reticulo endotelial (SRE): 
formación de bilirrubina 
2. Etapa hepática: conjugación de la bilirrubina 
3. Etapa intestinal: formación de urobilinógenos 
4. Ciclo entero-hepático. 
1- Etapa del SMF: Formación de BILIRRUBINA 
Sistema 
hemooxigenasa 
Biliverdina reductasa 
3 
bazo higado 
m.o 
2- Etapa hepática: Formación de bilirrubina conjugada 
mono 
• 80 % mono o 
diglucurónido de 
bilirrubina 
• 15 % sulfato 
• 5 % libre. 
Diglucurónido de bilirrubina 
Catabolismo del hemo 
Kaplan-Pesce 
1 
2 
3 
4 
Defectos en la etapa hepática 
1. Enfermedad de Gilbert: transporte al interior del 
hepatocito. 
2. Enfermedad de Crigler-Najjar: UDPglucuronil 
transferasa. 
3. Síndrome de Dubbin-Johnson: transporte desde 
microsomas a canalículos biliares. 
1 
2 
2 
3 
 PORFIRIAS