METABOLISMO NITROGENADO

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Grupo carboxilo
+H3N C H
Grupo amino
METABOLISMO DE AMINOACIDOS
COOH
R
Átomo de carbono quiral 
(unido a 4 sustituyentes
diferentes)
-L-aminoácido
Recordando la estructura general de un aminoácido…
Aminoácidos 
Nucleótidos 
Aminoazúcares 
Coenzimas 
Porfirinas
CICLO DEL NITRÓGENO
NO3¯ N2
Nitrato
NH3
Nitrito
NO2¯
Bacterias anaeróbicas
Hongos y Plantas
NitrosomonasNitrobacter
Nitrificación
Bacterias del suelo
Diazótropos
Fijación de N2
Bacterias 
anamox
Desnitrificación
NO2¯
Amonificación
Amoniaco
FIJACIÓN BIOLÓGICA DEL NITRÓGENO
• Es un proceso anaeróbico
• Los electrones se generan por vías oxidativa o fotosintética
• La Coenzima NAD(P)H + H+ es la fuente de electrones que se requieren 
para la reducción del N2
• Se hidrolizan 16 moléculas de ATP
COMPLEJO 
NITOGENASA
- Dinitrogenasa
- Dinitrogenasa reductasa
N N
FIJACIÓN BIOLÓGICA DEL NITRÓGENO
ATMÓSFERA N2
Gas inerte
NH3
Amoniaco
F
ij
a
c
ió
n
 d
e
l 
n
it
ró
g
e
n
o
Vegetales y 
Microorganismos
BACTERIAS DE VIDA LIBRE EN LOS SUELOS
BACTERIAS SIMBIÓTICAS CON RAÍCES 
DE PLANTAS
• Azotobacter vinelandii
• Clostridium pasterianum
• Klebsiella sp
• Rhizobium sp
• Nostoc muscorum
• Anabaena azollae
• Cianobacterias
FIJACIÓN BIOLÓGICA DEL NITRÓGENO
Ferredoxina
(oxidada)
Ferredoxina 
(reducida)
Proteína-Fe
(reducida)
Proteína-Fe 
(oxidada)
16 ATP
Proteína MoFe 
(oxidada)
Proteína MoFe 
(reducida)
2 NH
3
N2
8e¯ 8H+ 8e¯ 8H+ 8e¯ 8H+
16 ADP + 16 Pi
H2
4 NADH+H+
8e¯ 8H+
4 NAD+
Arginina 
Pirimidinas 
Urea
Otros 
aminoácidos
Nucleótidos de 
Adenina, Guanina
y Citidina
Aminoazúcares 
Triptófano Histidina
Carbamoil
fosfato
AsparaginaGlutamato Glutamina
CO2 + ATP-cetoglutarato Glutamato
Mathews y van Holde, 1996
PRINCIPALES DESTINOS DEL NITRÓGENO FIJADO
Aspartato
NH3
VISIÓN GENERAL DEL METABOLISMO DE LOS
AMINOÁCIDOS
• Gluconeogénesis
• Cetogénesis
• Síntesis de lípidos
• Oxidación
- L- Aminoácido
PROTEÍNAS 
DE LA DIETA
PROTEÍNAS
ENDOGENAS •Bases nitrogenadas
•Colina
•Creatina
•Porfirinas
•Neurotransmisores
•Ácidos biliares
•Ciertas hormonas
•Glutatión
•Otros pequeños
péptidos
•Neurotransmisores
•Poliaminas
Cetoglutarato L-Glutamato
L-Aspartato Oxaloacetato
Urea
NH4+ L-Glutamina
SÍNTESIS
Desaminación directa
Desaminación 
oxidativa
Cetoácido
ESENCIALES NO ESENCIALES
CLASIFICACIÓN AMINOÁCIDOS
NUTRICIONALMENTE ESENCIALES Y 
NO ESENCIALES
- Alanina
- Arginina
- Asparagina
- Aspartato
- Cisteína
- Glicina
- Glutamato
- Glutamina
- Histidina
- Prolina
- Serina
- Tirosina
- Fenilalanina
- Leucina
- Lisina
- Metionina
- Isoleucina
- Treonina 
- Triptófano
- Valina
• Arginina
• Histadina
• Isoleucina
• Leucina
• Lisina
• Metionina
• Taurina (metabolito derivado de la cisteína, esencial sólo
en gatos)
• Tirosina (semiesenciales en cerdos)
AMINOÁCIDOS NUTRICIONALMENTE
ESENCIALES EN ANIMALES:
• Fenilalanina
• Treonina
• Triptófano
• Valina
• Cisteína
Glucosa
Glucosa 6-Fosfato
Histidina
3-Fosfoglicerato
Eritrosa 4-
Fosfato
Fosfoenolpiruvato
Piruvato
Serina
Glicina 
Cisteína
Alanina
Valina *
Leucina*
Triptófano*
Fenilalanina
Tirosina * 
Citrato
-CetoglutaratoOxaloacetato
Glutamina 
Prolina 
Arginina
Asparagina
Metionina* 
Treonina* 
Lisina* 
Isoleucina*
GlutamatoAspartato
PRECURSORES
DE AMINOÁCIDOS
Cox y Nelson, 2001
* Aminoacidos esenciales
Ribosa 5-
Fosfato
Glutamina 
Prolina 
Arginina
Glutamato
-Cetoglutarato
BIOSÍNTESIS DEL L-GLUTAMATO
CH2 
CH2 
COO¯
 - Cetoglutarato
NH4+
NAD(P)H + H+
NAD(P)+
Glutamato 
deshidrogenasa
H2O CH2 
CH2 
COO¯
L - Glutamato
COO¯ 
O = C
COO¯ 
H3N+– CH
+ +
- Esta enzima se encuentra en las mitocondrias y en el citosol
- Baja carga energética desplaza el equilibrio de la reacción hacia la formación de
-Cetoglutarato, intermediario del ciclo de Krebs
- El Glutamato es fuente de grupo  -amino en las reacciones de transaminación. 
En el cerebro funciona como neurotransmisor
L - Glutamina
CH2 
CH2 
COO¯
L - Glutamato
COO¯ 
H3N+– CH
ATP
ADP + Pi
+ NH4+
3H N
+– CH
COO¯
CH2
CH2
C = O
NH2
Glutamina sintetasa
 - Cetoglutarato
+
BIOSÍNTESIS DEL L-GLUTAMINA
Se produce en diversos tejidos de los mamíferos: Hígado, cerebro, riñón, músculo e intestino
• Dador de grupos aminos para la síntesis de purinas, pirimidina y aminoazúcares
• Fuente de energía importante para el riñón y el intestino delgado
• Forma de almacenamiento y transporte seguro del amoníaco
BIOSÍNTESIS DEL L-PROLINA
ATP
ADP
NADP+
NADPH + H+ Pi
NADPH + H+
  Glutamil
quinasa
2
CH2
L-Glutamato COO¯
L--Glutamil fosfato
1
COO¯
H3N+–CH
CH
COO¯
CH2
CH2
H3N+– CH
O
O
O – P – O – C
O
COO¯
C
H
H3N+ CH2
H – C CH2
O
COO¯
CH2
2
 Pirrolina-5-
carboxilato C
HN+
HC CH
H2O
H
2
H2C CH2
NADP+
1 Prirrolin 
5-carboxilato reductasa
L- Prolina
COO¯
CH2
C
H N+
H
L- Prolina
L-Glutamato--semialdehído
-
BIOSÍNTESIS DEL L-ARGININA
ATP
ADP
Pi
NADP+
  Glutamil
quinasa
Ciclo de la Urea
  Glutamilfosfato
deshidrogenasa
COO¯
H3N+– CH
CH2 
CH2
L-Glutamato COO¯
L--Glutamil fosfato
COO¯
CH2
CH2 NADPH + H+
H3N+– CH
O
O
O – P – O – C 
O
COO¯
CH2
C
O
L-Glutamato--semialdehído
3
H – C CH2
H N+
H
L-Glutamato
H2N
H2N+
H3N+
C - NH - CH2 - CH2 - CH2 - CH - COO¯
H3N+
H3N+ - CH2 - CH2 - CH2 - CH - COO¯
Ornitina
-Cetoglutarato
L-Arginina
BIOSÍNTESIS DEL L-ARGININA
REACCIÓN DE TRANSAMINACIÓN
(Coenzima: Vit B6)
O
Enzima
Lys
+
N
H
P
H3C
HO
CH
H+ 
N
+
R1
H C COO¯
+NH3
+
N
H
P
3H C
HO
CH
R1
C
+NH
COO¯H
Enzima
+
Lys NH3
R1 C COO¯
O
+
+NH3
+
N
H
P
H3C
HO
CH2
Enzima
+
Lys NH3
H2O
MECANISMO DE TRANSAMINACIÓN
1er Paso
R2 C COO¯
O
+
+NH3
Enzima
Lys
+
N
H
P
H3C
HO
CH
R2
H C COO¯
+NH3
+
H+
N
+
N
H
P
3H C
HO
CH
R2
C
+NH
COO¯H
Enzima
+
Lys NH3
+
N
H
P
H3C
HO
CH2
Enzima
+
Lys NH3
H2O
MECANISMO DE TRANSAMINACIÓN
2do Paso
COENZIMAS DE LAS REACCIONES DE 
TRANSAMINACIÓN
Aspartato
Oxalacetato
Asparagina
El Aspartato es fuente de nitrógeno para la síntesis de urea y carbonos
para la síntesis de fumarato (CK). También es precursor en la síntesis
de nucleótidos
COO¯ 
O = C
CH2 
COO¯
Oxalacetato
COO¯
H3N+– CH
CH2 
CH2 
COO¯
L - Glutamato Aspartato aminotransferasa
AST = GOT (Glutamico-Oxalacetico Transaminasa)
BIOSÍNTESIS DEL L-ASPARTATO
Fosfato de Piridoxal
(Vit B6)
COO¯
O = C
CH2 
CH2 
COO¯
 - Cetoglutarato
COO¯ 
–CH
CH2 
COO¯
L - Aspartato
H3N+
ATP
AMP + PPi
BIOSÍNTESIS DEL L-ASPARAGINA
COO¯ 
– CH
CH2 
COO¯
L - Aspartato
COO¯
H3N+– CH
CH2 
CH2 
C = O 
NH2
L - Glutamina
Asparagina 
sintetasa
COO¯ 
–CH
CH2 
C = O
NH2
H3N+
COO¯
– CH
CH2 
CH2 
COO¯
L - Glutamato
H3N
+
H3N+
L - Asparagina
BIOSÍNTESIS DEL L- GLUTAMATO POR 
TRANSAMINACIÓN
Aminotransferasa
CH2 
CH2 
COO¯
L - Glutamato
COO¯ 
O = C
CH2 
CH2 
COO¯
 - Cetoglutarato
COO¯ 
O = C
CH2 
COO¯
-Cetoácido
COO¯
H3N+– CH
CH2 
COO¯
 - Aminoácido
Coenzima: Fosfato
de Piridoxal
(Vit B6) 3
COO¯ 
H N+– CH
Serina
3-Fosfoglicerato
Glicina 
Cisteína
La Serina es precursora de etanolamina y esfingosina
La Cisteína.
BIOSÍNTESIS DEL L-SERINA
H N+– C – H
2
COO¯
L - Glutamato
O – PO ¯
NADH + H+
NAD+
Pi 3-Fosfoserina 
fosfatasa
CH2 
CH
3
COO¯ 
H N+– CH
COO¯
2
O = C
CH
COO¯
H3N+– C – H
CH2
OH
L-Serina
COO¯
3
CH2
O – PO3¯
3-Fosfoserina
COO¯
O = C
CH2
O – PO3¯
3-Fosfohidroxipiruvato
COO¯
H – C – OH 
CH2
3
3-Fosfoglicerato
3-Fosfoglicerato 
deshidrogenasa
CH2 
COO¯
 - Cetoglutarato
L-Serina
H2O
-
BIOSÍNTESIS DEL L-GLICINA
REACCIÓN DE TRANSAMINACIÓN
H N+– C – H
N5, N10 Metilen 
tetrahidrofolatoTetrahidrofolato
COO¯ 
H3N+– C – H
CH2
OH
Serina
COO¯
H
Glicina
3
Serina hidroximetiltransferasa
Fosfato de 
Piridoxal
(Vit B6)
H2O
- La Glicina es precursoraen la síntesis de purinas, porfirina y glutatión.
- En el cerebro es un neurotransmisor y desempeña un papel importante en el 
metabolismo del azufre
COO¯ 
H3N+– C – H
H
L-Glicina
COO¯ 
O = C
H
Glioxilato
Glicina aminotransferasa
Fosfato de 
Piridoxal
(Vit B6)
REACCIÓN DE TRANSAMINACIÓN
COO¯
H3N+– CH
CH2 
CH2 
COO¯
L - Glutamato
COO¯
O = C
CH2 
CH2 
COO¯
 - Cetoglutarato
Metionina-adenosintransferasa
ATP
Pi + PPi
Aceptor
Metiltransferasa
CH3-Aceptor
S-adenosilhomocisteina
2H O
Adenosina
COO¯
H3N+– CH
CH2 
CH2
SH
L- Homocisteína
Adenilhomocisteinasa
COO¯ 
H3N+– CH
CH2
CH2 
SH 
CH3
L - Metionina
CH2
+S
COO¯ 
H3N+– CH
CH2
CH3
S-adenosilmetionina
Adenosina
CH2
CH2
S
COO¯ 
H3N+– CH
Adenosina
BIOSÍNTESIS DEL L-CISTEÍNA
COO¯
H3N+– CH
CH2 
S
CH2
CH
+
HOH
HOH
L-Cisteína
L-Homocisteína
L-Homoserina
Cistationina sintasa
Cistationinasa
COO¯
2
SH 
CH2 
CH
3
+H N – CH
COO¯
H3N+–CH
CH2 
OH
L-Serina
2
H3N+– CH
COO¯
Cistationina
COO¯ 
H3N+– CH
CH2 
SH
OH
CH2
CH2
H3N+– CH
COO¯
BIOSÍNTESIS DEL L-CISTEÍNA
Alanina
Piruvato
Alanina aminotransferasa
Fosfato de 
Piridoxal 
(Vit B6)
COO¯
C
CH3
Piruvato
COO¯ 
H3N+– CH
CH3
L-Alanina
COO¯
H3N+– CH
CH2 
CH2 
COO¯
L - Glutamato
COO¯
O = C
CH2 
CH2 
COO¯
 - Cetoglutarato
O =
BIOSÍNTESIS DEL L-ALANINA
Fenilalanina*
Eritrosa-4-fosfato
Tirosina
O2
Tetrahidrobiopterina
(4H)
Dihidrobiopterina
(2H)
NADP+ NADPH + H+
Fenilalanina
Monooxigenasa
L-Fenilalanina
L-Tirosina
CH2
3
COO¯ 
H N+– CH
COO¯ 
H3N+– CH
CH2
OH
BIOSÍNTESIS DEL L-TIROSINA
H2O
BIOSÍNTESIS DEL L-SELENOCISTEÍNA
+
ATP AMP
+
PPi
ATP ADP
HSePO3-2
PO4-2
AMP + PO4-3
Seril-ANRt 
sintetasa
Fosfoseril-
ANRt quinasa
ATP + SeH2
Aminoácido
NH3 Esqueleto carbonado
Urea
CO2 + H2O Glucosa Acetil-CoA Cuerpos
cetónicos
CATABOLISMO DE LOS AMINOÁCIDOS
- El grupo amino se descarta y se incorpora en la urea para 
su eliminación
- El esqueleto carbonado remanente (-cetoácido) puede
degradarse a CO2 y agua, o convertirse en glucosa, Acetil-CoA
o cuerpos cetónicos
Comienza con la remoción del grupo -amino
Posteriormente se degrada el esqueleto carbonado
COO¯ 
H3N+ – CH
CH3
-L-AMINOÁCIDO
CATABOLISMO DE LOS AMINOÁCIDOS
CATABOLISMO DE LOS AMINOÁCIDOS
IMPORTANCIA DEL RECAMBIO CELULAR:
• Almacenar nutrientes bajo la forma de proteínas y 
degradarlas en momentos de necesidad metabólica
• Eliminar proteínas anómalas, cuya acumulación sería
nociva para la célula
• Permitir la regulación del metabolismo celular mediante 
la eliminación de enzimas y proteínas reguladoras que 
resultan superfluas
Los aminoácidos libres se originan a partir de la 
degradación de proteínas provenientes de la dieta, 
así como también del recambio celular
EXISTEN DOS VÍAS:
1) Transdesaminación = Transaminación +
Desaminación Oxidativa del Glutamato
2) Desaminación oxidativa por acción de las 
enzimas Aminoácido Oxidasas que utilizan FMN
como coenzimas
REMOCIÓN DEL GRUPO -AMINO
REACCIÓN DE TRANSAMINACIÓN
(Coenzima: Vit B6)
O
BIOSÍNTESIS DEL L- GLUTAMATO POR 
TRANSAMINACIÓN
Aminotransferasa
CH2 
CH2 
COO¯
L - Glutamato
COO¯ 
O = C
CH2 
CH2 
COO¯
 - Cetoglutarato
COO¯ 
O = C
CH2 
COO¯
-Cetoácido
COO¯
H3N+– CH
CH2 
COO¯
 - Aminoácido
Coenzima: Fosfato
de Piridoxal
(Vit B6) 3
COO¯ 
H N+– CH
DESAMINACIÓN OXIDATIVA 
DEL L- GLUTAMATO
+ NH4+
NAD(P)H + H+
NAD(P)+
Glutamato deshidrogenasa
 - Cetoglutarato
H2O CH2 
CH2 
COO¯
COO¯
O = C
COO¯
COO¯
L - Glutamato
H3N+– CH
CH2 
CH2
+
TRANSAMINACIÓN + 
DESAMINACIÓN OXIDATIVA
L-Aminoácido oxidasa
COO¯ 
H3N+ – C – H
R
L - Aminoácido  - Iminoácido
FMN FMNH2
COO¯
O = C
R
 - Cetoácido
H2O2
Catalasa
½ O2
H2O
H2O
NH4+
COO¯
H2N+ = C
R
O2
DESAMINACIÓN POR AMINOÁCIDO OXIDASAS
EN LA MAYORÍA
DE LOS TEJIDOS
Glutamato
+NH4
ATP
ADP + Pi 
H2O
Glutamina
Glutamina 
sintetasa
Glutamina
Glutamato
+NH4
Glutaminasa
H2O
Urea
+NH4
Aminoácidos
Glutamato 
deshidrogenasa
Glu-CG
Piruvato
Glucosa
-CGGlu
Glucosa
Piruvato Alanina Alanina
HÍGADO MÚSCULO
Ciclo
Glucosa - Alanina
TRANSPORTE DE +NH4 EN ANIMALES 
UREOTÉLICOS
CICLO DE LA UREA
CICLO DE LA UREA
Ocurre exclusivamente en 
hepatocitos de mamíferos
MITOCONDRIA
CITOSOL
CONTROL A LARGO PLAZO:
- Las concentraciones de las enzimas del ciclo de la urea se modifican
por variaciones en el consumo de proteínas. 
- Se cree que algunas hormonas como el glucagon y glucocorticoides 
participan en la modificación de la velocidad de síntesis de las
enzimas del ciclo de la urea
- En inanición aumenta entre 10 y 20 veces su concentración para 
eliminar el amoniaco producido por la proteólisis inducida
REGULACIÓN DEL CICLO DE LA UREA
CONTROL A CORTO PLAZO:
- Regulación alostérica de la carbamoil sintetasa I, la cual es activada 
por el N-acetilglutamato, esta molécula es sintetizada a partir de
glutamato y acetil-CoA
- Por lo tanto el aumento en la concentración de glutamato, mediante 
un incremento de la transaminación, contribuye positivamente al 
aumento del ciclo de la urea
- Las enzimas también se controlan a corto plazo por concentraciones 
de sus sustrator
REGULACIÓN DEL CICLO DE LA UREA
REGULACIÓN DEL ACTIVADOR 
ALOSTÉRICO N-ACETIL GLUTAMATO
FORMAS DE EXCRECIÓN DEL
NITRÓGENO DE LOS AMINOÁCIDOS
UREA ACIDO ÚRICO AMONÍACO
UREOTÉLICOS:
- Humanos 
- Mamíferos 
terrestres
URICOTÉLICOS:
- Aves
- Reptiles
- Insectos
AMONIOTÉLICOS:
- Peces
- Animales acuáticos
DESTINO DE ESQUELETOS CARBONADOS DE AMINOÁCIDOS 
DESPUÉS DE ELIMINACIÓN DE SU GRUPO AMINO
Aminoácidos glucogénicos
Aminoácidos Cetogénicos
Aminoácidos Mixtos
HIPERAMONEMIA (Intoxicación por Amoníaco):
- Trastorno en que la concentración de amoniaco en sangre es elevada y sus 
consecuencias son: Letargo, Temblores, Habla balbuciente, Visión borrosa, 
Vómitos, Coma y Muerte. Otro causante es la cirrosis hepática. Asimismo,
si es congénita, una o varias enzimas del ciclo de la urea faltan o son defectuosas
ALBINISMO (Enfermedad Genética):
- Se produce por déficit de la enzima tirosinasa hidroxilasa en los melanocitos, 
como consecuencia: No se produce melanina (pigmento en piel, cabello y ojos).
Debido a esto, los afectados son muy sensibles a la luz solar y mas
propensos a cáncer de piel y de poca vista
FENILCETONURIA:
- Se produce por deficiencia de fenilalanina monooxigenasa, si no se identifica y 
trata a tiempo produce retardo mental y otras lesiones cerebrales irreversibles
TRASTORNO DEL CATABOLISMO 
DE LOS AMINOÁCIDOS
TRASTORNO DEL CATABOLISMO 
DE LOS AMINOÁCIDOS
ENFERMEDAD DE LA ORINA DE JARABE DE ARCE:
- También se denomina Cetoaciduria de cadena ramificada, se acumulan los 
α-cetoácidos procedentes de la leucina, la isoleucina y la valina, debido a una 
deficiencia del complejo de α-cetoácido de cadena ramificada deshidrogenasa. 
Produce vómitos, convulsiones, daño cerebral grave y retraso mental
ACIDEMIA METILMALÓNICA:
- Se produce por deficiencia de metimalonil-CoA mutasa o por una deficiencia de 
adenosilcobalamina o a la unión de ésta coenzima con una enzima defectuosa, 
produciendo acumulación de metilmalonato en sangre
ACIDEMIA PROPIÓNICA:
- Se produce por deficiencia de propionil-CoA carboxilasa y se caracteriza por una 
elevación de los valores séricos de propionato
- Interrumpen la transmisión nerviosa cerebral al inactivar los canales de Cl-
- Impide la unión del glutamato a sus receptores postsinápticos
- Se reduce la disponibilidad del glutamato y de -cetoglutarato en el cerebro 
- Inhibe el transporte de aminoácidos y la ATPasa de Na+-K+
¿CUAL ES LA ACCIÓN DEL NH4+?
ALBINISMO
UNIVERSIDAD CENTRAL DE VENEZUELA 
FACULTAD DE CIENCIAS VETERINARIAS 
CATEDRA DE BIOQUÍMICA
UNIDAD 6. METABOLISMO 
DE NUCLEOTIDOS
Prof. Milagro León
Pirimidina Purina
BASES NITROGENADAS
BASES PÚRICASY PIRIMIDÍNICAS
DE LOS ÁCIDOS NUCLEICOS
OTRAS BASES NITROGENADAS
Dimetiladenina
Metilguanina5-metilcitosina
5-hidroximetilcitosina
BASES NITROGENADAS METILXANTINAS
Café
Cacao
Té
ESTRUCTURA DE UN NUCLEÓTIDO
RUTAS DE NOVO:
- Síntesis de nucleótidos de purina y pirimidina a
partir de precursores de bajo peso molecular
RUTAS DE SALVAMENTO:
- Síntesis de nucleótidos a partir de los nucleósidos
o bases obtenidas en el recambio normal de los 
ácidos nucleicos celulares o provenientes de la 
digestión de los alimentos
BIOSÍNTESIS DE NUCLEÓTIDOS
BIOSÍNTESIS DE NOVO DE NUCLEÓTIDOS PÚRICOS
BIOSÍNTESIS DE NOVO DE NUCLEÓTIDOS PÚRICOS
BIOSÍNTESIS DE NOVO DE RIBONUCLEÓTIDOS PÚRICOS
BIOSÍNTESIS DE NOVO DE 
RIBONUCLEÓTIDOS DE PURINA
Glicinamida ribonucleótido
(GAR)
5-Fosfo--
D-
ribosilamina
GAR
Sintetasa
5-Fosfo ribosil amina
BIOSÍNTESIS DE NOVO DE 
RIBONUCLEÓTIDOS DE PURINA
BIOSÍNTESIS DE NOVO DE 
RIBONUCLEÓTIDOS DE PURINA
BIOSÍNTESIS DE NOVO DE RIBONUCLEÓTIDOS DE PURINA
BIOSÍNTESIS DE NOVO DE 
RIBONUCLEÓTIDOS DE PURINA
BIOSÍNTESIS DE NOVO DE 
RIBONUCLEÓTIDOS DE PURINA
Carboxi amino imidazol
ribonucleótido (CAIR)
Succinilocarboxiamino imidazol 
ribonucleótido (SAICAR)
SAICAR
Sintetasa
BIOSÍNTESIS DE NOVO DE 
RIBONUCLEÓTIDOS DE PURINA
BIOSÍNTESIS DE NOVO DE 
RIBONUCLEÓTIDOS DE PURINA
FumaratoLiasa
Succinilocarboxiamino imidazol 
ribonucleótido (SAICAR)
Amino imidazol Carboxamida
ribonucleótido (AICAR)
BIOSÍNTESIS DE NOVO DE 
RIBONUCLEÓTIDOS DE PURINA
BIOSÍNTESIS DE NOVO DE 
RIBONUCLEÓTIDOS DE PURINA
BIOSÍNTESIS DE NOVO DE RIBONUCLEÓTIDOS PÚRICOS
BIOSÍNTESIS DE NOVO DE 
RIBONUCLEÓTIDOS PÚRICOS
ESQUEMA RESUMIDO DE LA BIOSÍNTESIS DE 
NOVO DE LOS NUCLEÓTIDOS PÚRICOS
Nucleósido monofosfato quinasa
Nucleósido difosfato quinasa
BIOSÍNTESIS DE NOVO DE NUCLEÓTIDOS PÚRICOS
BIOSÍNTESIS DE NOVO DE NUCLEÓTIDOS PÚRICOS
BIOSÍNTESIS DE NOVO DE NUCLEÓTIDOS PÚRICOS
N
C
C
N
C
C
N
N
C
1
2
5
43
6
7
8
9
N amida de
la glutamina
Glicina
Aspartato
CO2
N10Formil-THF
N5N10Metenil-
THF
ORIGEN DE ÁTOMOS DEL ANILLO DE PURINA
CONSUMO ENERGÉTICO DE LA SÍNTESIS DE NOVO 
DE LOS RIBONUCLEÓTIDOS PÚRICO
REGULACIÓN DE LA BIOSÍNTESIS DE NOVO DE 
LOS NUCLEÓTIDOS PÚRICOS
XMP
XMP- glutamina 
aminotransferasa
(En varios pasos)
IMP IMP deshidrogenasa
Adenilosuccionato
sintasa
PRPP Glutamil-
amidotransferasa
PRPP sintetasa
AMP GMP
Ribosa 5-fosfato
AMP
GMP 
IMP
PRPP
AMP
GMP
IMP
5- Fósforribosilamina
GMP
GTP
Adenilosuccinato
Adenilosuccinasa ATP
AMP
RUTAS DE RECUPERACIÓN O SALVAMENTO 
DE NUCLEOTIDOS DE PURINA
1. FOSFORRIBOSILACIÓN DE BASES NITROGENADAS:
+
PPi
Base nitrogenada + PRPP
Fosforribosil
transferasa
Mononucleótido
PPi
RUTAS DE RECUPERACIÓN O SALVAMENTO 
DE NUCLEOTIDOS DE PURINA
1. FOSFORRIBOSILACIÓN DE BASES NITROGENADAS:
Hipoxantina 
o Guanina
+ PRPP
Hipoxantina-guanina fosforribosil
transferasa (HGPRT)
IMP o GMP
PPi
Adenina + PRPP
Adenina fosforribosil
transferasa
AMP
PPi
RUTAS DE RECUPERACIÓN O SALVAMENTO 
DE NUCLEOTIDOS DE PURINA
Nucleósido Mononucleótido
HO + ATP
Cinasa
ADP
Nucleósido + ATP
Quinasa
Mononucleótido
ADP
2. FOSFORILACIÓN DE NUCLEÓSIDOS
OMP descarboxilasa
Nucleósido monofosfato 
quinasa
Nucleósido difosfato 
quinasa
CTP sintetasa
ESQUEMA BIOSÍNTESIS DE NOVO 
DE LOS RIBONUCLEÓTIDOS DE PIRIMIDINA
Glutamina
Glutamato
Carbamoil fosfato sintetasa II
Aspartato transcarbamoilasa
Dihidroorotasa
Dihidroorotato
Deshidrogenasa
Orotato fosforribosil 
transferasa
ESQUEMA BIOSÍNTESIS DE NOVO 
DE LOS RIBONUCLEÓTIDOS DE 
PIRIMIDINA
ESQUEMA RESUMIDO DE LA BIOSÍNTESIS DE 
NOVO DE LOS RIBONUCLEÓTIDOS DE PIRIMIDINA
N
C
Aspartato
HCO3¯
N amida de la 
glutamina
1
2
3
4
5
6
N
C
C
C
ORIGEN DE LOS ÁTOMOS 
DEL ANILLO DE PIRIMIDINA
REGULACIÓN DE LA BIOSÍNTESIS DE LOS 
NUCLEÓTIDOS PIRIMIDÍNICOS
PRPP
OMP
OMP descarboxilasa
UMP
UDP
CO2 + Glutamina + 2 ATP Carbamoil fosfato
Orotato
CTP
CTP sintetasa
UTP
Glutamina
UDP, UTP
CTP
Carbamoilfosfato sintetasa II Aspartato
dUDPdUMP
dTMP
Tiorredoxina (SH)2
(reducida)
Tiorredoxina (S-S)
(oxidada)
NADP+
NADPH
+
H+
H2O
Ribonucleótido 
reductasa
Tiorredoxina
reductasa
BIOSÍNTESIS DE 
DESOXIRRIBONUCLEÓTIDOS
Ribonucleótido
H
Desoxirribonucleótido
Tiorredoxina (SH)2
(reducida)
Tiorredoxina (S-S)
(oxidada)
Ribonucleótido
reductasa
Tiorredoxina 
reductasa
dATP (–)
ATP (+)
NDP
dNDP
REGULACIÓN DE LA BIOSÍNTESIS 
DE DESOXIRRIBONUCLEÓTIDOS
NADP+
NADPH
+
H+H2O
CATABOLISMO DE LOS RIBONUCLEÓTIDOS 
DE PIRIMIDINA
DIHIDROURACILO
CITOSINA
β-UREIDOPROPIONATO
NH3
NH3
H2O
URIDINA
Pi
Ribosa-1-P
CITIDINA
Pi
Ribosa-1-P
CMP UMP
H2O H2O
Pi Pi
NADPH + H+
NADP+
2H O
URACILO
H2O
H2O
β-alanina
CO2 + NH3
CATABOLISMO DE LOS 
DESORRIBONUCLEÓTIDOS DE PIRIMIDINA
ADP GDP
dADP dGDP
dATP dGTP
UDP CDP
dCDP
dCTP
dCMPdUDP
dUMP
dTMP
dTTP
Ribonucleótido reductasa
dUTP
BIOSÍNTESIS DE 
DESOXIRRIBONUCLEÓTIDOS
Ribosa 5 fosfato
PRPP
Inosina monofosfato (IMP)
ARN, metabolitos activados, coenzimas ADNADN
dATP dGTP
dADP dGDP
ATP GTP
GDPADP
GMPAMP
UTPCTP
Uridina monofosfato(UMP)
CO2,
Formato, 
Glicina,
Glutamina, 
Aspartato
CO2, Glutamina,
Aspartato
Carbamoil-fosfato
UDPCDPdCDP
dCTP
dUDP
dTMP
dUMP dCMP
dUTP
dTTP
VISIÓN GENERAL DEL METABOLISMO DE NUCLEÓTIDOS
ÁCIDO
NUCLEICO
Fosfodiesterasa
Nucleotidasa
Fosforilasa
OLIGONUCLEOTIDO
NUCLEÓSIDO
MONOFOSFATO
NUCLEÓSIDOS
BASES NITROGENADAS
H2O
H2O
Pi
Pi
CATABOLISMO DE LOS ÁCIDOS NUCLEICOS
Endonucleasa
Pi
Ribosa-1P
CATABOLISMO DE LOS 
NUCLEÓTIDOS DE 
PURINA
CATABOLISMO DE LOS NUCLEÓTIDOS DE PURINA
CATABOLISMO DE LOS 
NUCLEÓTIDOS DE PURINA
CATABOLISMO DE LOS NUCLEÓTIDOS DE PURINA
GMP
5-Nucleotidasa
H2O
Pi
Guanosina
Nucleosidasa
H2O
Ribosa
Ácido Úrico
Xantina
H2O + O2
H2O2
Xantina oxidasa
H2O
NH3
Guanina
Guanina desaminasa
Hipoxantina
H2O + O2
H2O2
Xantina oxidasa
Inosina
Nucleosidasa
H2O
Ribosa
Adenosina
AMP
H2O
Pi
5-Nucleotidasa
Adenosina desaminasa
H2O
NH3
2 Urea
2H2O
4 +NH3 + 2 CO2
Alantoína
Alantoinasa
Alantoato
CATABOLISMO DEL ÁCIDO ÚRICO Y FORMAS
DE EXCRECIÓN EN DIFERENTES ESPECIES
Acido Úrico
Urato oxidasa
½ O2 + H2O
CO2
Glioxalato
Alantoicasa
H2O
H2O
Ureasa
CARACTERÍSTICAS DEL TRASTORNO
Sobreproducción y sobreexcreción de purinas con automutilación, 
agresividad, alteraciones neurológicas, cálculos renales de ácido úrico
De carácter recesivo ligada al al cromosoma X
TRASTORNOS DEL METABOLISMO DE LOS 
NUCLEÓTIDOS DE PURINA
SÍNDROME LESCH-NYHAN
CAUSA:  Deficiencia de hipoxantina-guanina Fosforribosiltransferasa
(HGPRTasa, enzima de la ruta de recuperación de purinas)
 Acumulación de PRPP que provoca incremento en la síntesis de novo
Hipoxantina o Guanina + PRPP IMP o GMP
Hipoxantina-Guanina Fosforribosil
transferasa (HGPRT)
PPi
CARACTERÍSTICAS
Sobreproducción y sobre excreción de purinas
Hiperuricemia y acumulación de cristales de urato de sodio en articulaciones
De carácter recesivo ligada al al cromosoma X
TRASTORNOS DEL METABOLISMO DE LOS 
NUCLEÓTIDOS DE PURINA
GOTA
CAUSA:
Defecto en la 
PRPP sintetasa:
- Hiperactividad de la enzima 
- Deficiencia parcial de HGPRTasa
- Deficiencia parcial de HGPRTasa
- Alta afinidad por R5P
CARACTERÍSTICAS DEL TRASTORNO
Deficiencia en producción y baja funcionabilidad de linfocitos T y B
Desoxiadenosinuria
INMUNODEFICIENCIA
CAUSA: Deficiencia de la Adenosina desaminasa
TRASTORNOS DEL METABOLISMO DE LOS 
NUCLEÓTIDOS DE PURINA
CARACTERÍSTICAS DEL TRASTORNO
Deficiencia de las células T, inosinuria, guanosinuria, hipouricemia
Desoxiadenosinuria
INMUNODEFICIENCIA
CAUSA: Deficiencia de fosforilasa de los nucleósidos de purina
CARACTERÍSTICAS DEL TRASTORNO
Litiasis renal por 2,8 dihidroxiadenina
LITIASIS RENAL
CAUSA: Deficiencia de Adenina Fosforribosiltransferasa, enzima de 
la ruta de recuperaciónde purinas
TRASTORNOS DEL METABOLISMO DE LOS 
NUCLEÓTIDOS DE PURINA
CARACTERÍSTICAS DEL TRASTORNO
Trastornos neurológicos severos, hipouricemia, excreción elevada
de sulfocisteína, taurina y tiosulfato y baja de sulfato
Desarrolla cálculos de xantina en el tracto urinario
Enfermedad hereditaria autosómica de carácter recesivo
XANTINURIA
CAUSA: - Deficiencia de Xantina oxidasa
- Los pacientes no pueden sintetizar ácido úrico por lo que 
excretan hipoxantina y xantina por la orina
XANTINURIA
LITIASIS RENAL
Adenina + PRPP AMP
Adenina Fosforribosil transferasa
PPi
TRASTORNOS DEL METABOLISMO DE PIRIMIDINA
CARACTERÍSTICAS DEL TRASTORNO
Asintomático
De carácter autosómico recesivo
ACIDURIA -AMINOISOBUTÍRICA
CAUSA: Deficiencia de Transaminasa
CARACTERÍSTICAS DEL TRASTORNO
Intolerancia a las proteínas, encefalopatía y aciduria orótica leve 
Recesivo ligado al sexo
DEFICIENCIA DE ORNITINA TRASCARBAMOILASA
CAUSA: - Deficiencia de ornitina trascarbamoilasa
- Enzima del ciclo de la urea incrementa la biosíntesis de nucleótidos 
de pirimidina
TRASTORNOS DEL METABOLISMO PIRIMIDINA
CARACTERÍSTICAS DEL TRASTORNO
Orotidinuria y aciduria orótica De carácter autosómico recesivo
ACIDURIA OROTICA TIPO II
CAUSA: Deficiencia de orotidilato descarboxilasa
CARACTERÍSTICAS DEL TRASTORNO
Cristalinuria de orotato, anemia megaloblástica
Inmunodeficiencia De carácter autosómico recesivo
ACIDURIA OROTICA TIPO I
CAUSA: Deficiencias de Orotato Fosforribosiltransferasa y orotidilato
descarboxilasa
TRASTORNOS DEL METABOLISMO PIRIMIDINA
ACIDURIA OROTICA TIPO I