Ur metabolismo de nucleotidos

Metabolismo de Nucleótidos

NUCLEOTIDOSNUCLEOTIDOS

Son compuestos nitrogenados heterocíclicos que cumplen diversas funciones, químicamente derivan de las purinas y las pirimidinas.

Actúan como coenzimas (FAD), segundos mensajeros (AMPc), donadores de grupos fosforilo (GTP), moduladores alostéricos (ATP), etc.

Los derivados sintéticos halogenados, tioles o con nitrógeno adicional se utilizan en la quimioterapia para el tratamiento del cáncer y el SIDA.


Funciones:

Biosintéticas: participan en la síntesis de glúcidos (UDP-glucosa), lípidos (CDP-acil glicerol), etc.

Energéticas: suministran energía a reacciones enzimáticas.

Coenzimáticas: como constituyentes de coenzimas NAD, FAD.

Reguladoras: modifican la eficiencia catalítica de ciertas enzimas (ATP, AMPc).

Estructurales: como componentes de los ácidos nucleicos.


ImportanciaImportancia Permite un diagnóstico más preciso de ciertas

enfermedades. El estudio de sus propiedades físico-químicas

permite formular un apropiado tratamiento para enfermedades como el SIDA, cáncer, etc.

Establece las bases para el desarrollo de la terapia génica en el futuro.

Posibilita establecer las bases moleculares de diversas patologías.

NUCLEOTIDOS NUCLEOTIDOS IMPORTANTESIMPORTANTES

Nucleótidos que derivan de la Adenosina: ATP: se forma principalmente en la CTE. AMPc se sintetiza a partir del ATP por la adenil

ciclasa S-adenosil metionina: se forma a partir de metionina

y ATP.

Nucleótidos que derivan de la Guanosina: GTP: se forma por fosforilación del GDP. GMPc: se forma por acción de la guanidil ciclasa.

NUCLEOTIDOS NUCLEOTIDOS IMPORTANTESIMPORTANTES

Nucleótidos que derivan de la Citosina:

CTP: participa en la síntesis de fosfolípidos.

Nucleótidos que derivan de la Hipoxantina:

Es el precursor del AMP y GMP.

Nucleótidos que derivan del Uracilo:

UTP participa en la biosíntesis de disacáridos, glucógeno,etc.

Estructura de un nucleótido...

Nucleótido

Ac.fosfórico Nucleósido

Base nitrogenada Pentosa

Purina Pirimidina

Bioquímica y Nutrición Cecilia K. Rojas Guerrero

Tanto el ADN como el ARN contienen las mismas purinas: Adenina(A) y Guanina(G)

Tanto el ADN como el ARN contienen la pirimidina Citosina(C) pero difieren en la otra pirimidina.

El ADN contiene Timina (T) y el ARN Uracilo(U)


Las purinas y las pirimidinas

Bases Principales

Púricas

Adenina

Guanina

Pirimídicas

Citosina

Timina

Uracilo

Purinas...

Cecilia K. Rojas GuerreroBioquímica y Nutrición

Pirimidinas......


del catabolismo de las bases púricas

HipoxantinaXantinaÁcido úrico último catabolito excretado por orina

Otras bases

vegetales

de té ------ teofilinade café --- cafeínade cacao -- teobromina

De la síntesis de las bases pirimidicas

Ácido orótico

Bioquímica y Nutrición Cecilia K. Rojas Guerrero 13

Los Nucleósidos

Los nucleótidos...

Los nucleótidos son ésteres mono, di y trifosfóricos de los nucleósidos.

El nucleósido adenosina, se une al ácido fosfórico para formar:

– Nucleósido monofosfato: AMP– Nucleósido difosfato: ADP– Nucleósido trifosfato: ATP

OOH2

COH

~P P P~~

Base

Nucleósido monofosfato

Nucleósido difosfato

Nucleósido trifosfato



Formación de un nucleótido

Síntesis de Inosinmonofosfato (IMP)


14/04/23

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FORMACION DE DINUCLEOTIDOS Y FORMACION DE DINUCLEOTIDOS Y TRINUCLEOTIDOS FOSFATOTRINUCLEOTIDOS FOSFATO

El GMP se convierte en GDP por transferencia del fosforilo del ATP y luego en GTP a expensas de otro ATP.

El AMP se convierte en ADP por transferencia del fosfato del ATP. Luego en la Cadena Transportadora de Electrones el ADP formado se convierte en ATP por fosforilación con Pi.

Biosíntesis de Nucleótidos de purina

GMP + ATP GDP + ADP

GDP + ATP GTP + ADP

AMP + ATP ADP + ADP

Formación de di y tri- fosfatos

REACCIONES DE RECUPERACION REACCIONES DE RECUPERACION DE NUCLEOTIDOS PURINICOSDE NUCLEOTIDOS PURINICOS

La síntesis de nucleótidos de purina es desde el punto de vista La síntesis de nucleótidos de purina es desde el punto de vista energético, muy cara.energético, muy cara.

Las purinas y los nucleósidos de purina pueden convertirse Las purinas y los nucleósidos de purina pueden convertirse directamente en mononucleótidos.directamente en mononucleótidos.

Se realiza mediante 2 mecanismos:Se realiza mediante 2 mecanismos:1.- Por fosforilación de una purina libre.1.- Por fosforilación de una purina libre.

Adenina fosforribosil transferasaAdenina fosforribosil transferasa Adenina + PRPPAdenina + PRPP AMP + Ppi AMP + Ppi

2.- Por fosforilación de un nucleósido de purina.2.- Por fosforilación de un nucleósido de purina.Adenosina cinasaAdenosina cinasa

Adenosina + ATPAdenosina + ATP AMP + ADP AMP + ADP


síntesis de novo

Vias Costo energético alto:

de recuperación

Costo energético bajo:

7 ATP

2 ATP


Síndrome de Lesch – Nyhan

HGPRTasa PRPP

IMP y GMP

+ + síntesis de novo

Hiperuricemia


Síndrome de Lesch – Nyhan

Síntomas Neurológicos

Espasticidad

Retardo mental

Automutilación

Muerte por falla renal por depósitos de urato monosódico

DEGRADACION DE BASES PURICASDEGRADACION DE BASES PURICAS

Adenina

Adenosina desaminasa

Hipoxantina Guanina

Xantina oxidasa Guanasa Xantina

Xantina oxidasa

ACIDO URICOACIDO URICO

Destino del ácido úrico

• En los seres humanos y otros primates el producto final de la degradación de las purinas es el ácido úrico, que se excreta por la orina


ENFERMEDADES ASOCIADAS A ENFERMEDADES ASOCIADAS A DEFECTOS DEL METABOLISMO DE DEFECTOS DEL METABOLISMO DE NUCLEOTIDOSNUCLEOTIDOS

Gota primaria.- Es causada por una excesiva producción de ácido úrico, Es causada por una excesiva producción de ácido úrico,

debido a una sobreproducción de nucleótidos de purina.debido a una sobreproducción de nucleótidos de purina. Se producen depósitos de cristales de ácido úrico en las Se producen depósitos de cristales de ácido úrico en las

articulaciones de las extremidades.articulaciones de las extremidades. Los pacientes desarrollan deformaciones en las Los pacientes desarrollan deformaciones en las

articulaciones originándose protuberancias (tofos).articulaciones originándose protuberancias (tofos). La enzima PRPP-sintasa es anormal, no responde a la La enzima PRPP-sintasa es anormal, no responde a la

inhibición por retroalimentación por nucleótidos.inhibición por retroalimentación por nucleótidos. El Alopurinol usado en el tratamiento forma oxipurinol El Alopurinol usado en el tratamiento forma oxipurinol

que inhibe a la xantina oxidasa, formándose que inhibe a la xantina oxidasa, formándose hipoxantina y xantina.hipoxantina y xantina.

Síntesis de nucleótidos de las pirimidinas

Biosíntesis de Nucleótidos de pirimidina

síntesis de novo

Vias Costo energético alto: 4 ATP

de recuperación

Costo energético bajo: 2 ATP

14/04/23Facultad - Curso - Profesor - Nombre de archivo

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Biosíntesis de Nucleótidos de pirimidina

UMP + ATP UDP + ADP

UDP + ATP UTP + ADP

Formación de di y tri- fosfatos

REACCIONES DE RECUPERACION DE REACCIONES DE RECUPERACION DE NUCLEOTIDOS PIRIMIDICOSNUCLEOTIDOS PIRIMIDICOS

Timidina cinasa Timidina + ATP

TMP + ADP

Uridina cinasa Uridina + ATP UMP + ADP

Citidina cinasa Citidina + ATP CMP + ADP

Desoxicitidina cinasa

Desoxicitidina + ATP dCMP + ADP

DEGRADACION DE DEGRADACION DE PIRIMIDINASPIRIMIDINAS

Timina Citosina

Dihidrotimina Uracilo

N-Carbamil--aminoisobutirato Dihidrouracilo

-aminoisobutirato -Ureidopropionato

+ CO2 + NH4+

-Alanina + CO2 + NH4+

CORRELACIONES CLINICASCORRELACIONES CLINICASDeficiencia de EnzimasDeficiencia de Enzimas

Aciduria orótica hereditaria.-Enzima: Orotato fosforribosil transferasa.Característica: Retardo en el crecimiento y anemia severa.Tratamiento: Administrar citidina o uridina sintética, los

que proporcionan los nucleótidos de pirimidina necesarios para la síntesis de ARN y ADN, con ello se restaura el crecimiento y revierte la anemia.

El UTP formado actúa como inhibidor feedback de la carbamoil fosfato sintetasa II, disminuyendo la síntesis de ácido orótico.

CORRELACIONES CLINICASCORRELACIONES CLINICAS

Drogas anticancerosas que interfieren con el Drogas anticancerosas que interfieren con el metabolismo de nucleótidosmetabolismo de nucleótidos.-.-

Hidroxiurea.-Hidroxiurea.- Inhibe la Nucleósido difosfato Inhibe la Nucleósido difosfato reductasa.reductasa.

Aminopterina y metotrexate.-Aminopterina y metotrexate.- Inhibe la Inhibe la dihidrofolato reductasa que convierte el DHF en dihidrofolato reductasa que convierte el DHF en THF.THF.

Fluorodesoxiuridilato.-Fluorodesoxiuridilato.- Inhibe la timidilato Inhibe la timidilato sintetasa, enzima que convierte dUMP en dTMP.sintetasa, enzima que convierte dUMP en dTMP.

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