Transcript La síntesis de bases púricas y pirimídicas puede

Metabolismo de ácidos nucleicos

BASES NITROGENADAS:
H
H
4
5
3N
H
2
N
6
H
1
H
6
H
1
PIRIMIDINA
N
2
7
5
N
8
N
4
N9
H
3
PURINA
H
Metabolismo de bases PÚRICAS y PIRIMÍDICAS
 Las purinas y pirimidinas que provienen de la dieta
no se incorporan a los acidos nucleicos tisulares,
aunque sí los compuestos que se administran por
vía parenteral.
 El organismo humano tiene gran capacidad de
sintetizar purinas y pirimidinas de novo.
Metabolismo de bases PÚRICAS y PIRIMÍDICAS
 DIETA
 ÁCIDOS NUCLEICOS
 NUCLEÓTIDOS
 NUCLEÓSIDOS
 ABSORCIÓN o DEGRADACIÓN
 BASES PÚRICAS/PIRIMÍDICAS
 Las bases PÚRICAS se oxidan a ácido úrico que
puede absorberse y eliminarse por orina
METABOLISMO DE BASES
PÚRICAS Y
PIRIMÍDICAS:
 La síntesis de bases púricas y pirimídicas puede
hacerse de dos maneras:
 A. Novo: a partir de precursores de
bajo peso molecular;
 B. Recuperación:
a partir de bases preformadas.
SÍNTESIS DE NOVO DE BASES
PÚRICAS
 CARACTERÍSTICAS GENERALES:
 Se realiza a partir de ribosa 5 P,
proveniente de la vía de las pentosas.
 Se hace a partir de precursores de bajo P.M.: glicina;
-
HCO3; unidades de un carbono transportadas por el
tetrahidrofolato (THF);
 Es altamente endergónica;
 No se forman bases nitrogenadas libres: El primer
nucleótido es el IMP, a partir del cual se sintetizan el
AMP y el GMP;
SÍNTESIS DE NOVO DE BASES PÚRICAS:
 Sobre la molécula de 5 P ribosil - 1 - PPi (PRPP),
proveniente de la ribosa 5 P de la vía de las
pentosas, primero se sintetiza el anillo imidazólico
y luego, el anillo pirimídico.
6
1
7
5
Pirimidina
8
2
4
3
9
Imidazol
SÍNTESIS DE NOVO DE BASES PÚRICAS:
GLUCOSA
Mg++
ATP
HEXO/GLUCOQUINASA
ADP
GLUCOSA 6 P
VÍA DE LAS PENTOSAS
RIBOSA 5 P
Mg++
ATP
AMP
PRPP SINTETASA
5 FOSFORRIBOSIL 1 PIROFOSFATO
(PRPP)
SÍNTESIS DE NOVO DE BASES PÚRICAS:
SÍNTESIS DE NOVO DE BASES PÚRICAS:
5 FOSFORRIBOSILAMINA
PRPP
GLUTAMINA+H2O
GLUTAMATO+PPi
PRPP AMIDOTRANSFERASA
CH2.O.P O
Es la enzima regulatoria más
importante de la vía…
NH2 9
Es inhibida por los
nucléotidos
purínicos
productos finales de la vía
SÍNTESIS DE NOVO DE BASES PÚRICAS:
5 FOSFORRIBOSILAMINA
GLICINA, ATP
NH3+ 7
SINTETASA
H 2C 5
GLICINAMIDA RIBOSIL 5 P
O=C 4
CH2O.P
9
O
NH
Se va formando
el anillo
imidazólico
SÍNTESIS DE NOVO DE BASES PÚRICAS:
GLICINAMIDA RIBOSIL 5 P
FORMIL TRANSFERASA
NH3+
N5 N10 METENIL THF
7
FORMILGLICINAMIDA RIBOSIL 5 P
H 2C 5
O=C 4
CH2O.P
9
O
NH
C=O
H
SÍNTESIS DE NOVO DE BASES PÚRICAS:
 FORMILGLICINAMIDA RIBOSIL 5 P
GLUTAMINA, ATP
SINTETASA
 FORMILGLICINAMIDÍN-RIBOSIL 5 P
CH2 5
N
H
7
8
CH
O
C 4
9
NH
N
3
R5P
H
SÍNTESIS DE NOVO DE BASES PÚRICAS:
 FORMILGLICINAMIDÍN-RIBOSIL 5 P
ATP
SINTETASA
H2O
AMINOIMIDAZOL RIBOSIL 5 P
N
CH2
7
5
8
CH
Cierre del
anillo
C 4
9
NH2
N
3
R5P
SÍNTESIS DE NOVO DE BASES PÚRICAS:
 AMINOIMIDAZOL RIBOSIL 5 P
CO2
CARBOXILASA
 AMINOIMIDAZOL CARBOXILATO R 5 P
6
CO.O-
N
CH2 5
C 4
7
8
9
NH2
N
3
R5P
CH
SÍNTESIS DE NOVO DE BASES PÚRICAS:
 AMINOIMIDAZOL CARBOXILATO RIBOSIL 5 P
ASPARTATO
SINTETASA
 AMINOIMIDAZOL-SUCCINIL CARBOXAMIDA R 5 P
CO.OH C
CO
NH 1
6
N
CH2 5
7
8
CH2
CO.O-
C 4
9
NH2
N
3
R5P
CH
SÍNTESIS DE NOVO DE BASES PÚRICAS:
 AMINOIMIDAZOL-SUCCINIL-CARBOXAMIDA R 5 P
H2O
ADENILSUCCINASA
AMINOIMIDAZOL CARBOXAMIDA R 5 P
CO.OHC
+
CO
NH2 1
6
N
CH2 5
7
8
CH
CO.O-
C 4
9
Fumarato
NH2
N
3
R5P
CH
SÍNTESIS DE NOVO DE BASES PÚRICAS:
 AMINOIMIDAZOL CARBOXAMIDA R 5 P
FORMIL-THF
FORMILTRANSFERASA
 FORMÍN-IMIDAZOL CARBOXAMIDA R 5 P
CO
NH2 1
2
H
C=O
6
N
CH2 5
C 4
7
8
9
NH2
N
3
R5P
CH
SÍNTESIS DE NOVO DE BASES PÚRICAS:
 FORMÍN-IMIDAZOL CARBOXAMIDA R 5 P
H 2O
CICLO HIDROLASA
 INOSÍN MONOFOSFATO (IMP)
CO
6
1
2
5
CH
NH
C
C
N
3
4
N
7
8
CH
Cierre definitivo del
anillo
9
N
R5P
SÍNTESIS DE NOVO DE BASES PÚRICAS:
IMP DESHIDROGENASA
IMP
XMP
NAD+ NADH2
ASPARTATO
ADENILSUCCINATO
SINTETASA
H2O
GLUTAMINA
GLUTAMATO
GMP
ADENILSUCCINATO
FUMARATO
ADENILSUCCINASA
GDP
AMP
ADP
ATP
GTP
SÍNTESIS DE NOVO DE BASES PÚRICAS:
NH2
O
N
N
N
AMP
N
R5P
N
HN
H 2N
N
GMP
N
R5P
FUENTES DE ÁTOMOS DEL
ANILLO
PURÍNICO:
CO2 del Ciclo de Krebs
GLICINA
6
ASPARTATO
N 1
N
C
5
7
8C
N10
2
FORMIL THF
C
3
N
C
9
4
N
GLUTAMINA
N5 N10
METENIL THF
REGULACIÓN DE LA SÍNTESIS
DE
NOVO DE PURINAS:
 RIBOSA 5 P + ATP
PRPP
5-FOSFORRIBOSILAMINA
IMP
AMP
GMP
ADP
GDP
ATP
GTP
SÍNTESIS DE RECUPERACIÓN DE BASES
PÚRICAS:
Se hace a partir
de bases
preformadas
SÍNTESIS DE
RECUPERACIÓN
1. FORMACIÓN DE
NUCLEÓTIDOS
2. FORMACIÓN DE
NUCLEÓSIDOS
AMP; GMP; IMP
ADENOSINA; GUANOSINA;
INOSINA
SÍNTESIS DE RECUPERACIÓN DE BASES PÚRICAS:
 1. FORMACIÓN DE NUCLEÓTIDOS:
 ADENINA + PRPP---------- AMP + PPi
 Adenina Fosforribosil Transferasa
 HIPOXANTINA + PRPP --------IMP + PPi
 GUANINA + PRPP --------- GMP + PPi
 Ambas reacciones son catalizadas por la
 HIPOXANTINA-GUANINA FOSFORRIBOSIL
TRANSFERASA
SÍNTESIS DE RECUPERACIÓN DE BASES PÚRICAS:
 2. FORMACIÓN DE NUCLEÓSIDOS:
 ADENINA + RIBOSA 1 P
ADENOSINA + Pi
 GUANINA + RIBOSA 1 P
GUANOSINA + Pi
 HIPOXANTINA + RIBOSA 1 P
INOSINA + Pi
 Las tres reacciones son catalizadas por la enzima
PURINA NUCLEÓSIDO FOSFORILASA..
SÍNTESIS DE NOVO DE
BASES
PIRIMÍDICAS:
 La síntesis de novo de bases pirimídicas comienza
en citoplasma por la carbamoil P sintetasa 2
(CPS 2), enzima análoga a la 1 (CPS 1) pero con
algunas diferencias a saber:
CPS 1
CPS 2
Localización:
Mitocondria
Citoplasma
Síntesis de:
Urea
Pirimidinas
Dador de
aminos:
Regulación:
NH4+
Glutamina
Nacetilglutamato
+
UMP -
BIOSÍNTESIS DE PIRIMIDINAS
GLUTAMINA + CO2 + 2 ATP
PRPP
ATP
-
+
CARBAMIL - FOSFATO
+
+
+
-
ASPARTATO
-
CARBAMIL - ASPARTATO
RIBOSA-5-P
Acciones
regulatorias
en la
biosíntesis de
Pirimidinas
OROTATO
PRPP
UMP
ATP
UDP
ATP
dUDP
UTP
CTP
TMP
Catabolismo de Pirimidinas
SON DEGRADADAS EN PRODUCTOS MUY SOLUBLES Y DE FÁCIL
ELIMINACIÓN O UTILIZACIÓN POR LAS CÉLULAS.
•
•
LA CITOSINA SE DESAMINA Y SE CONVIERTE EN URACILO.
RECIBE 2 HIDRÓGENOS DEL NADPH Y SE CONVIERTE EN
DIHIDROURACILO.
• LUEGO SUFRE HIDRÓLISIS, APERTURA Y RUPTURA DEL ANILLO.
1. COMO PRODUCTO FINAL: β-ALANINA, CO2 y NH3
1. LA TIMINA ES HIDROGENADA A DIHIDROTIMINA CON LA
PARTICIPACIÓN NADPH.
2. LUEGO SE ABRE Y SE PRODUCEN β-AMINOISOBUTÍRICO, CO2 y NH3.
3. EL β-AMINOISOBUTÍRICO PUEDE CONVERTIRSE EN SUCCINIL-CoA
QUE PUEDE INGRESAR AL CICLO DEL ÁCIDO CÍTRICO.
Biosíntesis de nucleótidos di y trifosfato
GMP + ATP
Nucleósido monofosfato
quinasa
GDP + ATP
GTP + ADP
, Mg2+
Nucleósido difosfato
GTP + ADP
quinasa , Mg2+
Nucleósidos de alta energía que participan en
La síntesis de ácidos nucleicos
Biosíntesis de desoxirribonucleotidos
Se obtiene por reducción de la RIBOSA del nucleótido.
Se utilizan:

Como sustrato: ADP – GTP

Enzima ribonucleósido difosfato reductasa, enzima
que requiere NADPH y una proteína de bajo peso
molecular, llamada tiorredoxina.