Universidad de Oriente
      Núcleo de Bolívar
Escuela de Ciencias de la Salud




      Prof. Zulay Castillo Pérez
Base nitrogenada
  Nucleótido       Azúcar
                1 o más grupos fosfato


 Nucleósido     Base nitrogenada
                  Azúcar

Bases Púricas        Bases Pirimidínicas



  Adenina                  Citosina
  Guanina                  Timina
                           Uracilo
Base       Nucleósido        Nucleótido
             Adenosina         Adenilato
Adenina    Desoxiadenosina   Desoxiadenilato

             Guanosina         Guanilato
Guanina    Desoxiguanosina   Desoxiguanilato

              Citidina         Citidilato
Citosina    Desoxicitidina   Desoxicitidilato

              Timidina         Timidilato
Timina      Desoxitimidina   Desoxitimidilato

Uracilo        Uridina          Uridilato
 Monómeros de ADN y ARN
 ATP transporte y fuente de alta energía
 AMPc y GMPc señales reguladoras 2° mensajeros.
 Parte de coenzimas NAD, FAD y NADP
 Parte de S-adenosilmetionina, dador de metilos
 Intermediarios de alta E
     Metabolismo de H de C:UDP-glu y UDP-gal
     Síntesis de lípidos: CDP-acilglicerol
Ingesta          Nucleoproteínas


  Enzimas proteolíticas pancreáticas (ácidos nucléicos)



Ribonucleasas y Desoxirribonucleasas (mononucleótidos)



           Nucleotidasas y Fosfatasas (Nucleósidos)

                           Nucleósidos


              Fosforilasa intestinal        Absorción

           Bases púricas y pirimidínicas.
           Se catabolizan casi totalmente
                      sin usar
Se realiza mediante dos mecanismos:
 Sintesis de novo. Consiste en una serie de 10
reacciones donde hay un gasto elevado de ATP para
la formación de IMP (Inosina monofosfato).

 Vía recuperativa de bases púricas. En este caso
bases preformadas (origen exógeno o de recambio
de ácidos nucléicos) pueden ser reutilizadas con
ahorro de energía.

                 Activación de PRPP

PRPP es el dador de ribosa fosfato de los nucleótidos, su
síntesis es dependiente de ATP y de ribosa 5-fosfato. En
              este paso se invierten 2 ATP
Inversión de ATP por esta vía

Síntesis del PRPP        2 ATP
2° paso                  1 ATP
4° paso                  1 ATP
5° paso                  1 ATP
7° paso                  1 ATP
Formilglicinamida
                                                                                                            ribonucleótido


                                                                         Glicinamida
                                      Fosforribosilamina
                                                                       ribonucleótido




                         Paso limitante
                                                                                                                                Formilglicinamidina
                                                                                                                                  ribonucleótido


                           5-Aminoimidazol
5-Aminoimidazol          4N-succinocarboxilato                                                Aminoimidazol
  4-Carboxilato             ribonucleótido                                                    ribonucleótido
 ribonucleótido

                                                               5-Aminoimidazol
                                                                 4-Carboxilato
                                                                ribonucleótido




                                                                                   1.    Glutamina fosforribosil-pirofosfato amidotransferasa
                                                                                   2.    Glicinamida ribonucleótido sintasa
                                                                                   3.    Glicinamida ribonucleótido transformilasa
                                                                                   4.    formilglicinamida sintasa
                                                                                   5.    aminoimidazol ribonucleótido sintasa
                  10                                       Inosinato               6.    aminoimidazol ribonucleótido carboxilasa
   5-Formamidoimidazol                                                             7.    succinilaminoimidazolcarboxamida ribonucleótido sintasa
      4-Caroxamida                                                                 8.    adenilosuccinato liasa
      ribonucleótido                                                               9.    aminoimidazol carboxamida ribonucleotido transformilasa
                                                                                   10.   IMP ciclohidrolasa
CO2 respiratorio

Aspartato           C6        C5            N7                 Glicina

            N1
                                                    C8

            C2                                           N5, N10 – Metenil-
                             C4                          tetrahidrofolato
                    N3                 N9

                                                    Ribosa-P
 N10 – formil-
 tetrahidrofolato
                            Amida de la glutamina
IMP




Adenilosuccinato
    sintasa                         IMP deshidrogenasa




            Adenilosuccinasa         GMP sintasa




              Adenilato              Guanilato
              quinasa                quinasa




                                       Nucleósido difosfato
             Nucleósido difosfato      quinasa
             quinasa
Las purinas libres que provienen de la dieta o del
recambio de nucleótidos pueden ser usadas en las vías
de salvataje o reciclaje en estas reacciones la purina
debe fosforribosilarse a expensas de PRPP. Representa
un mecanismo de ahorro de energía en la síntesis de
nucleótidos purínicos.


En la primera reacción de reciclaje interviene la enzima
adenina fosforribosil transferasa (APRTasa):
       Adenina + PRPP                 AMP + PPi


La segunda enzima de salvataje es la Hipoxantina-
guanina fosforribosil aminotransferasa (HGPRTasa:
   Hipoxantina + PRPP                      IMP + PPi
     Guanina + PRPP                        GMP + PPi
Gasto energético de recuperación



             2 ATP



    De la síntesis de PRPP
 90 % de las purinas libres son
   Recuperadas y recicladas
Naturaleza del
    Desorden        Enzima Defectuosa                                                  Síntomas
                                                    defecto
                        PRPP sintasa           Aumento de actividad
      Gota               HGPRTasa                  Deficiencia                        Hiperuricemia
                     Glucosa-6-fosfatasa           Deficiencia
                                                                              Vómitos, diarreas, candidiasis
  Sindrome de                                                             generalizada, infecciones recurrentes
                         HGPRTasa             Ausencia de la enzima
  Lesch Nyhan                                                            crónicas, SCID y muerte temprana si no
                                                                                     hay tratamiento

   Sindrome de                                                               Primeros meses de vida. Diarrea
                                                                           frecuente, alteración del crecimiento,
Inmunodeficiencia   Adenosin desaminasa
                                              Ausencia de la enzima        neumonía, otitis, sepsis e infecciones
   Combinada               (ADA)
                                                                          cutáneas. Infecciones persistentes por
  Severa (SCID)                                                                  organismos oportunistas
                                                                          Primeros años de vida con problemas
                      Purina Nucleósido             Deficiencia           inmunológicos, neurológicos (retraso
Inmunodeficiencia     Fosforilasa (PNP)                                     mental y espasticidad muscular) y
                                                                               alteraciones del desarrollo
                                                                         Cólico nefrítico: dolor intenso, asociado
                      Adenina fosforribosil   Ausencia de la enzima         a nauseas, vómitos, sudoración y
  Litiasis renal    transferasa (APRTasa)                                 sensación de hinchazón abdominal.
                                                                                         Hematuria.
                                                                           Litiasis renal. Existe hiperuricemia e
                                              Ausencia de la enzima
   Xantinuria          Xantina oxidasa                                       hipouricosuria. Casos de mejora
                                                                                        espontánea.

 Enfermedad de                                                           Aumenta indirectamente la producción de
                     Glucosa-6-fosfatasa      Deficiencia de la enzima
   Von Gierke                                                             ácido úrico por acumulación de G-6-P
Sintesis de novo. Consiste en una serie de 6 reacciones,
para la formación de UMP (uridina monofosfato). Con
inversión total de 4 ATP (2 en formación de PRPP y 2 en
formación de carbamoil fosfato)
Vía recuperativa de bases pirimídicas. En este caso bases
preformadas (origen exógeno o de recambio de ácidos
nucléicos) pueden ser reutilizadas con ahorro de energía.


                      Activación de PRPP
PRPP es el dador de ribosa fosfato de los nucleótidos, su síntesis
 es dependiente de ATP y de ribosa 5-fosfato. En este paso se
                        invierten 2 ATP
Carbamoil                     Dihidro-
                                  aspartato                     orotato



              1.   Aspartato transcarbamilasa
              2.   Dihidroorotasa
              3.   Dihidroorotato DH
              4.   Orotato fosforribosil transferasa (OMP sintasa)
              5.   OMP descarboxilasa (UMP sintasa)




                                                           Orotidina
                                                          monofosfato



  Uridina
monofosfato
Pirimidina fosforribosil transferasa


Orotato + PRPP           OMP + P Pi
Uracilo + PRPP           UMP + P Pi
Timina + PRPP            TMP + P Pi
Carbamoil        Dihidro-
              aspartato        orotato



              Aciduria
              Orótica




                           Orotidina
                          monofosfato



  Uridina
monofosfato
β-alanina   -aminoisobutirato
 Se sintetizan por reducción de
ribonucleótidos difosfato. El OH
en 2 de la ribosa es sustituido
por H.

 La reacción es catalizada por
Ribonucleótido Reductasa.

 El donador electrónico es el
NADPH y estos electrones son
transferidos vía tiorredoxina o
glutarredoxina.

 La síntesis culmina con la
fosforilación de los dNDPs a
dNTPs
Nucleósido monofosfato quinasa
GMP + ATP                                     GDP + ADP
                          Mg++

              Nucleósido difosfato quinasa
 GDP + ATP                                    GTP + ADP
                          Mg++
Unidad IX metabolismo de nucleótidos

Unidad IX metabolismo de nucleótidos

  • 1.
    Universidad de Oriente Núcleo de Bolívar Escuela de Ciencias de la Salud Prof. Zulay Castillo Pérez
  • 2.
    Base nitrogenada Nucleótido Azúcar 1 o más grupos fosfato Nucleósido Base nitrogenada Azúcar Bases Púricas Bases Pirimidínicas Adenina Citosina Guanina Timina Uracilo
  • 4.
    Base Nucleósido Nucleótido Adenosina Adenilato Adenina Desoxiadenosina Desoxiadenilato Guanosina Guanilato Guanina Desoxiguanosina Desoxiguanilato Citidina Citidilato Citosina Desoxicitidina Desoxicitidilato Timidina Timidilato Timina Desoxitimidina Desoxitimidilato Uracilo Uridina Uridilato
  • 5.
     Monómeros deADN y ARN  ATP transporte y fuente de alta energía  AMPc y GMPc señales reguladoras 2° mensajeros.  Parte de coenzimas NAD, FAD y NADP  Parte de S-adenosilmetionina, dador de metilos  Intermediarios de alta E  Metabolismo de H de C:UDP-glu y UDP-gal  Síntesis de lípidos: CDP-acilglicerol
  • 6.
    Ingesta Nucleoproteínas Enzimas proteolíticas pancreáticas (ácidos nucléicos) Ribonucleasas y Desoxirribonucleasas (mononucleótidos) Nucleotidasas y Fosfatasas (Nucleósidos) Nucleósidos Fosforilasa intestinal Absorción Bases púricas y pirimidínicas. Se catabolizan casi totalmente sin usar
  • 7.
    Se realiza mediantedos mecanismos:  Sintesis de novo. Consiste en una serie de 10 reacciones donde hay un gasto elevado de ATP para la formación de IMP (Inosina monofosfato).  Vía recuperativa de bases púricas. En este caso bases preformadas (origen exógeno o de recambio de ácidos nucléicos) pueden ser reutilizadas con ahorro de energía. Activación de PRPP PRPP es el dador de ribosa fosfato de los nucleótidos, su síntesis es dependiente de ATP y de ribosa 5-fosfato. En este paso se invierten 2 ATP
  • 8.
    Inversión de ATPpor esta vía Síntesis del PRPP 2 ATP 2° paso 1 ATP 4° paso 1 ATP 5° paso 1 ATP 7° paso 1 ATP
  • 10.
    Formilglicinamida ribonucleótido Glicinamida Fosforribosilamina ribonucleótido Paso limitante Formilglicinamidina ribonucleótido 5-Aminoimidazol 5-Aminoimidazol 4N-succinocarboxilato Aminoimidazol 4-Carboxilato ribonucleótido ribonucleótido ribonucleótido 5-Aminoimidazol 4-Carboxilato ribonucleótido 1. Glutamina fosforribosil-pirofosfato amidotransferasa 2. Glicinamida ribonucleótido sintasa 3. Glicinamida ribonucleótido transformilasa 4. formilglicinamida sintasa 5. aminoimidazol ribonucleótido sintasa 10 Inosinato 6. aminoimidazol ribonucleótido carboxilasa 5-Formamidoimidazol 7. succinilaminoimidazolcarboxamida ribonucleótido sintasa 4-Caroxamida 8. adenilosuccinato liasa ribonucleótido 9. aminoimidazol carboxamida ribonucleotido transformilasa 10. IMP ciclohidrolasa
  • 11.
    CO2 respiratorio Aspartato C6 C5 N7 Glicina N1 C8 C2 N5, N10 – Metenil- C4 tetrahidrofolato N3 N9 Ribosa-P N10 – formil- tetrahidrofolato Amida de la glutamina
  • 12.
    IMP Adenilosuccinato sintasa IMP deshidrogenasa Adenilosuccinasa GMP sintasa Adenilato Guanilato quinasa quinasa Nucleósido difosfato Nucleósido difosfato quinasa quinasa
  • 15.
    Las purinas libresque provienen de la dieta o del recambio de nucleótidos pueden ser usadas en las vías de salvataje o reciclaje en estas reacciones la purina debe fosforribosilarse a expensas de PRPP. Representa un mecanismo de ahorro de energía en la síntesis de nucleótidos purínicos. En la primera reacción de reciclaje interviene la enzima adenina fosforribosil transferasa (APRTasa): Adenina + PRPP AMP + PPi La segunda enzima de salvataje es la Hipoxantina- guanina fosforribosil aminotransferasa (HGPRTasa: Hipoxantina + PRPP IMP + PPi Guanina + PRPP GMP + PPi
  • 17.
    Gasto energético derecuperación 2 ATP De la síntesis de PRPP 90 % de las purinas libres son Recuperadas y recicladas
  • 19.
    Naturaleza del Desorden Enzima Defectuosa Síntomas defecto PRPP sintasa Aumento de actividad Gota HGPRTasa Deficiencia Hiperuricemia Glucosa-6-fosfatasa Deficiencia Vómitos, diarreas, candidiasis Sindrome de generalizada, infecciones recurrentes HGPRTasa Ausencia de la enzima Lesch Nyhan crónicas, SCID y muerte temprana si no hay tratamiento Sindrome de Primeros meses de vida. Diarrea frecuente, alteración del crecimiento, Inmunodeficiencia Adenosin desaminasa Ausencia de la enzima neumonía, otitis, sepsis e infecciones Combinada (ADA) cutáneas. Infecciones persistentes por Severa (SCID) organismos oportunistas Primeros años de vida con problemas Purina Nucleósido Deficiencia inmunológicos, neurológicos (retraso Inmunodeficiencia Fosforilasa (PNP) mental y espasticidad muscular) y alteraciones del desarrollo Cólico nefrítico: dolor intenso, asociado Adenina fosforribosil Ausencia de la enzima a nauseas, vómitos, sudoración y Litiasis renal transferasa (APRTasa) sensación de hinchazón abdominal. Hematuria. Litiasis renal. Existe hiperuricemia e Ausencia de la enzima Xantinuria Xantina oxidasa hipouricosuria. Casos de mejora espontánea. Enfermedad de Aumenta indirectamente la producción de Glucosa-6-fosfatasa Deficiencia de la enzima Von Gierke ácido úrico por acumulación de G-6-P
  • 20.
    Sintesis de novo.Consiste en una serie de 6 reacciones, para la formación de UMP (uridina monofosfato). Con inversión total de 4 ATP (2 en formación de PRPP y 2 en formación de carbamoil fosfato) Vía recuperativa de bases pirimídicas. En este caso bases preformadas (origen exógeno o de recambio de ácidos nucléicos) pueden ser reutilizadas con ahorro de energía. Activación de PRPP PRPP es el dador de ribosa fosfato de los nucleótidos, su síntesis es dependiente de ATP y de ribosa 5-fosfato. En este paso se invierten 2 ATP
  • 22.
    Carbamoil Dihidro- aspartato orotato 1. Aspartato transcarbamilasa 2. Dihidroorotasa 3. Dihidroorotato DH 4. Orotato fosforribosil transferasa (OMP sintasa) 5. OMP descarboxilasa (UMP sintasa) Orotidina monofosfato Uridina monofosfato
  • 23.
    Pirimidina fosforribosil transferasa Orotato+ PRPP OMP + P Pi Uracilo + PRPP UMP + P Pi Timina + PRPP TMP + P Pi
  • 25.
    Carbamoil Dihidro- aspartato orotato Aciduria Orótica Orotidina monofosfato Uridina monofosfato
  • 26.
    β-alanina -aminoisobutirato
  • 27.
     Se sintetizanpor reducción de ribonucleótidos difosfato. El OH en 2 de la ribosa es sustituido por H.  La reacción es catalizada por Ribonucleótido Reductasa.  El donador electrónico es el NADPH y estos electrones son transferidos vía tiorredoxina o glutarredoxina.  La síntesis culmina con la fosforilación de los dNDPs a dNTPs
  • 28.
    Nucleósido monofosfato quinasa GMP+ ATP GDP + ADP Mg++ Nucleósido difosfato quinasa GDP + ATP GTP + ADP Mg++