SEMANA 12 METABOLISMO DE PROTEINAS

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PROTEINAS
MSC. ADELA COLLANTES LLACZA
PROTEINAS
Importancia
➢Catálisis: (enzimas)
➢Transporte: (albúmina)
➢Movimiento sistemático: (proteínas musculares)
➢Regulatoria: (hormonas)
➢Estructural: (colágeno)
➢Defensa inmune: (anticuerpos)
RECAMBIO DE PROTEINAS
❖Una persona consume entre 50 y 100 g de proteínas.
❖Diariamente degrada entre 300 y 400 g, resintetiza 
300 a 400 g y excreta/cataboliza 50 - 100 g.
❖ Las proteínas extracelulares (enzimas proteolíticas, 
hormonas polipeptídicas y anticuerpos) cambian 
rápidamente, las proteínas estructurales, como el 
colágeno, son mucho más estables.
❖ Las enzimas claves de las vías metabólicas tienen una 
vida media muy corta.
ENZIMAS DIGESTIVAS
• Endoproteasas:
• Pepsina, tripsina, quimotripsina, elastasa.
• Exoproteasas:
• Aminopeptidasas, carboxipeptidasa A, 
carboxipeptidasa B
• Las enzimas pancreáticas son secretadas 
como pro-enzimas, convirtiéndose por 
hidrólisis parcial en su forma activa.
DIGESTION DE PROTEINAS
❖ La digestión de las proteínas se inicia en el
estómago, con participación de la pepsina,
enzima que hidroliza parcialmente a las
proteínas.
❖ El proceso 
participación
culmina 
de
en el intestino 
enzimas
con la 
pancreáticas e
intestinales, formando como productos finales:
tripéptidos, dipéptidos y aminoácidos, bajo
cuyas formas son absorbidas las proteínas.
Digestión y 
absorción de 
proteínas
A diferencia de 
los hidratos de 
carbono y lípidos 
una parte 
significativa de la 
digestión de 
proteínas tiene 
lugar en el 
estómago.
TRANSPORTE 
MEDIADO ACTIVO
DIGESTION DE PROTEINAS
❖La digestión de las proteínas se inicia en el
estómago, con participación de la pepsina,
enzima que hidroliza parcialmente a las
proteínas.
❖ Las proteínas son parcialmente hidrolizadas
debido a la especificidad de la pepsina, enzima
que tiene un pH óptimo muy ácido.
❖Los productos de esta hidrólisis parcial son 
polipéptidos de elevado peso molecular.
-NH2 NH2 -NH2
H Cl
Digestión de Proteínas 
En el estómago
Pepsinógeno
Proenzima
Pepsina + resto de 42 Aa.
Enzima activapH 1,5-2,5
GASTRINA
Células 
Parietales
Células 
Principales
HCl
Pepsinógeno
¿Como actúa la pepsina?
• ES UNA ENDOPEPTIDASA
• HIDROLIZA UNIONES PEPTIDICAS
• ACTUA SOBRE: Phe-Phe, Phe-Tyr, Phe-Leu, 
Leu-Ala, Leu-Glu
DIGESTION DE PROTEINAS
• El proceso de digestión culmina en el 
intestino con la participación de enzimas 
pancreáticas e intestinales, formando 
como productos finales: tripéptidos, 
dipéptidos y aminoácidos, bajo cuyas 
formas son absorbidas las proteínas.
• En el enterocito participan las enzimas 
dipeptidasas y tripeptidasas que culminan 
el proceso.
ACTIVACION DE ENZIMAS PROTEOLITICAS
ESTOMAGO Ion hidronio
Pepsinógeno Pepsina + Péptidos
INTESTINO
Enterocinasa
Sales biliares
Tripsinógeno Tripsina + Hexapéptido
Quimotripsinógeno
Pro-elastasa
Pro-carboxipeptidasa A 
Pro-carboxipeptidasa B
Quimotripsina 
Elastasa 
Carboxipeptidasa A 
Carboxipeptidasa B
DIGESTION DE PROTEINAS
Pepsina
Polipéptidos
LUMEN INTESTINAL
ESTOMAGO PROTEINAS
Tripsina 
Quimiotripsina 
Elastasa
Carboxipeptidasa A
Carboxipeptidasa B
Dipeptidasas
ENTEROCITO
Dipéptidos Tripéptidos Aminoácidos
Dipeptidasas 
Tripeptidasas
AMINOACIDOS
DIGESTION DE PROTEINAS
• Se realiza con participación de enzimas proteolíticas: 
gástrica, intestinal y pancreática.
• Pepsina: Phe-Phe, Phe-Tyr, Phe-Leu, Leu-Ala, Leu-
Glu
• Tripsina: Arg-, Lys- .
• Quimotripsina: Tyr, Phe, Trp, Met, Lys.
DIGESTION DE
PROTEINAS
• Elastasa: Hidroliza enlaces peptídicos adyacentes 
a aminoácidos alifáticos.
• Carboxipeptidasas:
– CPA: (AA aromático) Phe, Tyr, Trp.
– CPB: (AA básico) Lys, Arg.
• Dipeptidasas y Tripeptidasas: Hidrolizan 
dipéptidos y tripéptidos.
DIGESTION DE PROTEINAS
Pepsina
Polipéptidos
LUMEN INTESTINAL
ESTOMAGO PROTEINAS
Tripsina 
Quimiotripsina 
Elastasa
Carboxipeptidasa A
Carboxipeptidasa B
Dipeptidasas
ENTEROCITO
Dipéptidos Tripéptidos Aminoácidos
Dipeptidasas 
Tripeptidasas
AMINOACIDOS
TRANSPORTE DE AMINOÁCIDOS A TRAVES DE 
MEMBRANA
➢Sistema A
➢Transporta preferencialmente aminoácidos de
cadenas laterales cortas, polares o lineales: alanina,
glicina, serina, metionina y prolina.
➢Depende de un gradiente de sodio a través de la
membrana.
TRANSPORTE DE AMINOÁCIDOS A TRAVES DE 
MEMBRANA
➢Sistema ASC
➢Transporta aminoácidos neutros: alanina, serina y 
cisteína.
➢Muestra elevada especificidad
➢Es dependiente de sodio.
➢Sistema X-
Transporta aminoácidos ácidos como Glu y Asp.
TRANSPORTE DE AMINOÁCIDOS A TRAVES 
DE MEMBRANA
• Sistema Y+
• Transporta aminoácidos básicos (Lisina, 
arginina).
• Es dependiente de sodio.
• Sistema N
• Es específico para glutamina y asparagina.
• Sistema 
• Transporta -alanina y taurina.
Sindrome de malabsorción:
proteínas
➢Cistinuria. Se produce por un alterado 
transporte de los aminoácidos: Lys y Arg, 
presencia de cistina, ornitina, lisina y arginina 
en la orina. Pueden producirse cálculos de Cys.
➢Iminoglicinuria. Ocurre por una alteración en 
el transporte de la prolina, glicina e 
hidroxiprolina. En la orina aparecen dichos 
aminoácidos.
Sindrome de malabsorción:
proteínas
➢Enfermedad de Hartnup.
➢Esta enfermedad es ocasionada por un
transporte defectuoso de aminoácidos
neutros.
➢La pérdida de triptofano por la orina causan 
fotosensibilidad y picor.
➢ El triptofano se metaboliza formando 
compuesto de color azul que tiñe los pañales 
de los recién nacidos.
Distribución de los aminoácidos en el período 
postprandial
• Glutamina y Asparagina: Intestino y r ñón
• Aminoácidos de cadena ramificada: Músculo y 
cerebro
• La mayor parte de los aminoácidos: Hígado
DESTINO DE LOS AMINOÁCIDOS EN LA CELULA
•
•
•
Biosíntesis: Proteínas, Compuestos no proteicos, etc.
Gluconeogénesis 
Obtención de Energía
Los aminoácidos deben degradarse
1º) Pérdida del Grupo Amino
2º) Degradación de la cadena carbonada

PERDIDA DEL GRUPO AMINO
• Reacciones de Transaminación
• Reacciones de Desaminación Oxidativa
• Reacciones de Desaminación no Oxidativa
Reacciones generales de los 
aminoácidos
Reacción de Transaminación: Esquema General
L-Glutamato L- Aminoácido
•
•
•
En las reacciones de transaminación ocurre la transferencia de un grupo amino desde un  -
aminoácido dador a un -cetoácido aceptor.
Las enzimas que catalizan estas reacciones se denominan AMINOTRANSFERASAS o 
TRANSAMINASAS.
Estas enzimas son de naturaleza ubicua, están presentes tanto en el citosol como en las 
mitocondrias de las células de todos los seres vivos, animales y vegetales.
Transaminasas
Fosfato de piridoxal 
(Vitamina B6)

- cetoácido -cetoglutarato 
Glutamato Aminotransferasa
• Las reacciones de transaminación son 
fácilmente reversibles y son muy 
importantes en el metabolismo proteico.
• Todos los aminoácidos (excepto prolina, 
hidroxiprolina, lisina y treonina) participan 
en reacciones de transaminación con los
α-cetoácidos
TRANSAMINASAS DE INTERES CLINICO
• Infarto de Miocardio Glutámico Oxalacetico Transaminasa 
(GOT) o Aspartato aminotransferasa (AST)
Aumentada en afecciones cardíacas y hepáticas 
(principalmente hepatitis con necrosis)
• Afecciones Hepáticas Glutámico Pirúvico Transaminasa 
(GPT) o Alanina aminotransferasa (ALT)
Los mayores aumentos se producen como consecuencia de 
alteraciones hepáticas: colestasis, hepatitis tóxicas o virales.
+ H +
C OO
-
H 3C - CH
N H2 N H2
(CH2)2 - COOH
H OOC - C
(CH2)2 - COOH
H OOC - CH
O
C OO
-
H 3C - C 
O
G PT
A LT
C OOH
2
H
+
+
N H 2
C OOH
C OOH
(CH2)2
G OT
A ST
(CH2)2
H OOC - C
H OOC - C
C H
-OOC - C
O
C OOH
L-alanina piruvato L-glutamato-cetoglutarato
C H2
-OOC - CH
N H2
L-aspartato oxalacetato L -glutamato
O
-cetoglutarato
GPT (Glutámico Pirúvico Transaminasa) 
GOT (Glutámico Oxalacetico Transaminasa)
GPT
Alanina Cetoglutarato
Piruvato Glutamato
GOT
Aspartato Cetoglutarato
Oxalacetato GlutamatoDesaminación Oxidativa
Glutamato + H2O + NAD(P) -Cetoglutarato + NH4+ + NAD(P)H + 2 H+
+ GDH
L-glutamato que contiene los grupos aminos 
provenientes de las reacciones anteriormente 
descritas ingresa a la mitocondria a través de 
transportadores y puede eliminar el grupo 
amino proveniente del aminoácido inicial a 
través de una reacción de desaminación 
oxidativa, que se considera como la principal
vía de salida del amoníaco.
REGULACION DE LA GLUTAMATO 
DESHIDROGENASA
•
•
• Regulación alostérica 
( + ) ADP Y GDP
( - ) ATP Y GTP
Cuando se acumula ATP y GTP en la mitocondria, como consecuencia de 
una actividad elevada del ciclo de Krebs, se inhibe la desaminación del 
glutamato para no incorporar más -cetoglutarato al ciclo.
Por el contrario, cuando aumentan los niveles de ADP y GDP se activa la
enzima y de esa forma se produce NADH que es utilizado para la síntesis
de ATP e ingresa el α-cetoglutarato al Ciclo de Krebs.
Es una enzima mitocondrial (hígado y riñón)
GDH
TRANSDESAMINACION
Es el mecanismo general de desaminación de los aminoácidos, resultante del 
acoplamiento de las dos enzimas: transaminasa y glutámico deshidrogenasa
TRANSAMINACION DESAMINACION 
OXIDATIVA
ELIMACION DEL GRUPO AMINO
Aminoácido cetoglutarato
Glutamatocetoácido
NADH + H+
NAD+
NH4++
REACCIONES DE DESAMINACION NO 
OXIDATIVA
• Serina deshidratasa
L-Serina Piruvato + NH4+
• Treonina deshidratasa
L-Treonina - cetobutirato + NH4+
Fosfato de Piridoxal
Fosfato de Piridoxal
Origen del amoníaco
• Reacciones de desaminación: oxidativa y no 
oxidativas
• Bacterias intestinales y posterior absorción.
EL AMONIACO Ó ION AMONIO ES TOXICO
DEBE SER ELIMINADO
TOXICIDAD DEL AMONIACO
• A NIVEL CEREBRAL
[NH4 ] : revierte la reacción de la glutamato+
deshidrogenasa
[-cetoglutarato]
[ATP]
Valores normales: 5-10 M de NH3 en sangre
• Además del amoníaco formado en los tejidos, una cantidad 
considerable es producida por las bacterias intestinales a partir 
de las proteínas de la dieta .
• Este amoníaco se absorbe y pasa a la sangre portal.
• Normalmente el hígado elimina el amoníaco de la sangre portal, 
de tal manera que la sangre periférica está exenta del mismo.
• Esto es esencial ya que cantidades muy pequeñas de amoníaco
son tóxicas para el SNC, produciendo temblor, visión borrosa y
en los casos mas graves, coma y muerte.
• Por un mecanismo cíclico, el AMONÍACO resultante de la 
desaminación oxidativa del glutamato (proceso que ocurre en 
casi todos los tejidos), se convierte en el hígado en UREA que 
luego por vía sanguínea llega a los riñones y se excreta por 
orina.
Fuentes exógenas 
(aprox.50-100 g/ día)
Proteínas de la dieta
Fuentes endógenas 
(aprox. 300-400 g/ día)
Proteínas tisulares
Digestión y absorción Degradación
AMINOACIDOS
Transaminación y/ó Desaminación
Degradación Biosíntesis
α - cetoácidos Amoníaco
Proteínas
Aminoácidos No esenciales
Constituyentes nitrogenados no 
Proteicos: purinas, pirimidinas 
porfirinas, ácidos biliares
α - cetoácidos
Glucosa
Oxidación
Cuerpos 
cetónicos
Amoníaco
CO2 + H2O – ATP
Ciclo de Krebs
Acetil CoA
Excreción 
renal
Urea
En los organismos, el 90% de las 
necesidades energéticas son 
cubiertas por los hidratos de 
carbono y las grasas.
El 10% al 15% restante es 
proporcionado por la oxidación de 
los aminoácidos.