Buenos días a tod@s!!! vamos con el penúltimo tema de bioquímica!!! (Los nucleótidos)
Los nucleótidos, son moléculas fundamentales en el
organismo. Tienen distintas funciones. Son unidades estructurales, mensajeros
(genéticos).
Tienen rasgos similares:
El azúcar se genera en las rutas
de las pentosas fosfato. El enlace tipo éster une al azúcar y a la base
nitrogenada. Si un nucleósido se une a un P Þ Nucleótido.
El proceso de síntesis es muy
largo y costoso por lo que se suelen reciclar. El 10% se degrada pero el resto
se puede regenerar. El proceso de síntesis de nucleótidos púricos es distinto
al de pirimidínicos.
Síntesis de Nucleótidos
Púricos
Se necesita
Fosforribosilpirofosfato que procede de la ruta de las pentosas fosfato.
También se necesitan aminoácidos que contribuyen con parte de su esqueleto.
Además a lo largo del proceso se necesitan derivados vitamínicos y Co2.
El proceso consta de 10 etapas
bastante costosas. Al final se consigue un nucleótido monofosfatado (IMP) que
puede tomar dos vías y formar; AMP, o GMP.
Como se puede observar se consume
alta cantidad de energía.
Síntesis de Pirimidina
Es un proceso más corto pero
también más costoso, en este proceso 1º se elabora esa base y después se
transfiere a la base Fosforribosilpirofosfato.
COORDINACIÓN METABÓLICA
En esta coordinación hay que
hacer referencia al sistema neuroendocrino. Existen tres hormonas relacionadas
muy directamente con el metabolismo de los carbohidratos; glucagón, insulina,
adrenalina.
Todas se desarrollan una acción
muy directa con el metabolismo de la glucosa.
- Glucagón. Se genera en el páncreas. Hormona hiperglucemiante que promueve la degradación del glucógeno en el hígado, y la disminución de la glucolisis así como el aumento de la gluconeogénesis.
- Adrenalina. También es hiperglucemiante. Se genera esta hormona ante una situación de estrés. Degrada el glucógeno. Aumenta la gluconeogénesis, aumenta la secreción de glucagón, disminuye la secreción de insulina.
- Insulina. Promueve un aumento de glucosa (en el hígado y en el músculo), aumenta la síntesis de glucógeno, aumenta la glucolisis y disminuye la degradación de glucógeno.
SÍNTESIS DE NUCLEÓTIDOS
Los aminoácidos son los que van a
constituir el esqueleto de las bases púrica y pirimidinitas que son los
elementos indispensables para la forma de nucleótidos.
Los nucleótidos son moléculas
indispensables en nuestro metabolismo y nosotros podemos sintetizarlos a nivel
citoplasmático en nuestras células. Estos procesos de síntesis son largos y
costosos desde el punto de vista energético, por lo que para nuestras células
es más recomendable el reciclaje, el aprovechamiento y reutilización durante el
catabolismo.
Aproximadamente un 90% de
nucleótidos y bases nitrogenadas los recuperamos a través de las vías de
recuperación para la reutilización. El 10% restante lo eliminamos.
Los nucleótidos de pirimidina
durante el catabolismo generan intermediarios del Ciclo de Krebs. Los
nucleótidos son moléculas esenciales ya que cumplen funciones amplias y muy
diferentes. Por un lado son elementos estructurales de los ácidos nucleicos,
tanto en DNA como RNA. Además desempeñan un papel importante en el metabolismo
energético (moléculas de ATP, GTP…). Son nucleótidos y actúan en procesos de
transferencia de electrones, elementos fosforilantes, entre otros.
También actúan como intermediarios
metabólicos como UDP, los hay que actúan como mensajeros controlando por
ejemplo, la acción de los enzima (AMP c) y también hay nucleótidos
que forman parte estructural de coenzimas como NAD y FAD.
Los nucleótidos están
constituidos por bases púricas y pirimidínicas. La base púrica está formada por
2 anillos que tienen átomos de C y N aportados durante el proceso de síntesis.
Para que esta se pueda construir
hay que aportar los C y N necesarios, así son el aspartato, la glicocola y la
glutamina (estos 3 aminoácidos) los que van a aportar parte de los átomos que
van a configurar esta base.
También durante el proceso de síntesis se requiere
aporte de CO2 y participación de derivados vitamínicos concretamente
del ácido fólico.
Este proceso de síntesis, que se
lleva a cabo en numerosas etapas (10) consume gran energía y se lleva a cabo
adicionando los átomos poco a poco sobre una estructura precursora inicial
(fosforribosilpirofosfato).
Las bases pirimidínicas son más
simples, un solo anillo y si que se sintetizan en 1º lugar y luego se van a
transferir al fosforribosilpirofosfato para construir un nucleótido de
pirimidina. También participan aminoácidos, glutamina y aspartato y también
bicarbonato.
- Bases Púricas. (2 anillos + grandes) Adenina, Guanina.
- Bases Pirimidínicas. Citosina, Timina y Uracilo.
La C, A y G estarán presentes
tanto en DNA como en RNA y la T en DNA y el U en RNA.
Para construir un nucleósido se
lleva a cabo un enlace tipo éster entre azúcares de 5 átomos de C con las bases
nitrogenadas.
NUCLEÓSIDO; azúcar de 5 C y una base nitrogenada.
Enlaces covalentes y el azúcar puede ser ribosa o desoxirribosa.
NUCLEÓTIDO; éster fosfórico de un
nucleósido. Pueden ser monofosfatados, difosfatados o trifosfatados.
Para la síntesis de largas
cadenas se utilizan como precursores nucleótidos trifosfatados, es decir, los
trifosfatados son precursores de largas cadenas de nucleótidos monofosfatados.
La Ribosa es un azúcar de 5 C que se obtiene de la ruta d
las pentosas fosfato, de la ribosa-5-P que se transforma en
fosforribosilpirofosfato, que actúa como asiento sobre el cual se irán
añadiendo los átomos de C y N que formarán la base púrica o en el caso de la s
pirimidinas la base a la cual se irán transfiriendo las bases pirimidínicas ya
construidas.
Ruta de las
pentosas fosfato
Unidades Glucosa ------------------------------ Ribosa – 5
P ------------ Fosforribosilpirofosfato
(fase
oxidativa)
* Partimos de
fosforribosilpirofosfato
El IMP va a generar molécula de
AMP que posteriormente se pueden transformar en ADP o ATP. En uno de los pasos
se desprende Fumarato.
El IMP también puede sintetizar
GMP y luego dará GDP o GTP.
IMP Þ en el proceso llegamos a
la formación de IMP (iosina monofosfato) que es precursor de A y G.
Catalizado
por 2 enzimas diferentes llegamos a la síntesis de estas dos bases.
En el proceso de formación de A
se libera Fumarato, que se puede incorporar al Ciclo de Krebs, acabará formando
AMP.
En la otra vía se gasta glutamina
para obtener GMP (se puede formar GDP
con otro P).
Los nucleótidos de pirimidina y
purina, tienen distintas funciones en el metabolismo, desde el punto de vista
de producción de nucleótidos con la degradación total; los nucleótidos
portadores de purina experimentan catabolismo, el IMP se degrada a AMP que tras
una serie de procesos da lugar al Ácido Úrico, producto a excretar. Es posible
que haya alteraciones en esta vía degradativa en las que uno o más enzimas no
funcionan de forma adecuada, las alteraciones que se pueden observar tienen
distinta trascendencia en la salud, una es la sobreproducción del ácido úrico (hiperuricemia) que el
organismo no consigue eliminar, se puede provocar la aparición de depósitos de
ácido úrico por ejemplo, en el riñón donde pueden causar daños muy graves,
puede deberse a una causa enzimática porque trabaje con mucha actividad o a que
el riñón no trabaje con el ritmo adecuado y no sea capaz de excretar la
producción normal de ácido úrico y se deposite en forma de cristales.
Dentro del metabolismo también se
pueden producir alteraciones debidas a la falta enzimática o a que los enzimas
operan con bajo rendimiento por ejemplo, el Síndrome de Lesih-Nyhan, afecta a
varones, es una alteración congénita que se detecta en el cromosoma X y es
recesivo. Se empiezan a observar alteraciones de conducta a los 3 años,
conducta autohostil, imposibilidad de recuperación de los nucleótidos; si el
enzima trabaja con poco rendimiento no se produciría retraso mental, pero si
alteraciones. Presentan enorme producción de ácido úrico y desarrollan todos
los problemas de la hiperuricemia.
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| Sindrome de Lesih-Nyhan |
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| Efectos de la hiperglucemia |
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