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FACULTAD DE FARMACIA Y BIOQUÍMICA
CURSO DE BIOQUÍMICA I
DOCENTE: Q.F MARIA CALIXTO COTOS
ALUMNOS:
AGUIRRE ÑIQUEN DIEGO
CALLE LOPEZ MARYCRUZ
REYES ROMERO DENIS
SUAREZ EGUSQUIZA BEATRIZ
2015 - I
PORFIRINASSon compuestos cíclicos que se forman por el enlace de 4 anillos pirrol,
mediante puentes de metino (-HC=)
Una propiedad de estos es la formación de complejos con iones metálicos
unidos al átomo de nitrógeno de los anillos de pirrol.
Ejem:
-porfirina de hierro (hem de la hemoglobina)
-porfirina con magnesio (clorofila: pigmento fotosintético de los
vegetales)
En la molécula de porfirina los
anillos (pirrol) se designan
con 1, II, III y IV. Las
posiciones en donde pueden
efectuarse sustituciones en
los anillos están numeradas
1,2, 3, 4,5,6, 7 y 8. Los
puentes metenilo (-HC =) se
designan como α, β. y δ.
Estructura del Porfirina
Las porfirinas que existen en la naturaleza son compuestos en los que los
ocho átomos numerados de hidrógeno, han sido sustituidos por diversas
cadenas laterales en el núcleo de la porfirina.
Como un medio sencillo para mostrar estas sustituciones, Fischer propuso
una fórmula corta para representar la molécula de porfirina, en la cual se
omiten los puentes metenil y en la que cada anillo pirrólico se presenta
como una abrazadera rectangular con la posición de los ocho sustituyentes
enumerados
En la naturaleza sólo existen las porfirinas tipos 1 y 111, y de estas la serie de tipo 111 es la más abundante e importante, devido a que incluye al hem.
• Estructura común a todos los mamíferos.
• Lugar de síntesis: eritrocitos.
• Es una proteína conjugada oligomérica constituida por 4 subunidades.
• PM aproximado: 68.000.
• Formada por dos componentes:1. Grupo HEMO: derivado porfirínico que contiene el átomo de Fe indispensable para el transporte de
O2,constituye el núcleo prostético .
2. GLOBINA: proteína conjugada oligomérica formada por 4 subunidades, cada una unida a un grupo HEMO.
ESTRUCTURA DE LA HEMOGLOBINA
CARACTERÍSTICAS DEL GRUPO HEMO:
• Constituye el 4% de la molécula de Hemoglobina.
• Es una estructura heterocíclica llamada protoporfirina IX (por ser la 9º de una serie de estructuras isoméricas)
• Contiene un átomo de Fe ligado por uniones covalentes a sus átomos de N centrales, es decir que es una metalo-porfirina o ferro-porfirina.
• Cada molécula de Hb contiene 4 grupos HEMO unidos cada uno a una diferente cadena polipeptídica de la globina.
Síntesis de Hemoglobina
La síntesis de Hemoglobina empieza cuando los
eritrocitos aun están en estado de
proeritroblastos y continúa incluso en la fase de
reticulositos, cuando estas células abandonan la
médula ósea y entran en el torrente sanguíneo.
Durante la formación de la hemoglobina la
molécula hemo se combina con una cadena
polipeptídica muy larga denominada globina,
para formar una subunidad de hemoglobina
llamada cadena de hemoglobina.
Cuatro de estas cadenas de hemoglobina se
unen débilmente entre ellas para formar así una
molécula de hemoglobina.
Células eritroides de la médula
ósea, donde el Hemo se utiliza
para formar Hemoglobina.
Hepatocitos, donde el Hemo se
emplea en la síntesis de Citocromos.
Principales Localizaciones de Biosíntesis de Hem
BIOSÍNTESIS DEL GRUPO HEMO
Los seres humanos fabrican entre
40-50mg/día de Hemo.
El 80-85% del mismo se utiliza para la síntesis de la
Hemoglobina.
Los hematíes maduros carecen de mitocondrias, por lo que no
pueden sintetizar el Hemo.
BIOSÍNTESIS DEL GRUPO HEMO
COMPARTIMENTALIZACIÓN
La Biosíntesis del Hemo está repartida entre la Mitocondria y el Citosol.
Citoplasma
Mitocondria
BIOSÍNTESIS DEL GRUPO HEMO
Es un derivado porfirínico que contiene un átomo de Fe
(elemento clave en el transporte de O2). Este grupo
constituye el núcleo prostético (porción no proteica sin la
cual la proteína no tendría actividad)
GRUPO HEMO
SÍNTESIS DE
HEMO Grupo prostético de la hemoglobina, de los citocromos redox y
de las enzimas con citocromo P450.
Las reacciones iniciales en la síntesis de hemo son comunes a
la síntesis de otros tetra pirroles como la clorofila en plantas y
la coenzima B12 en Bacterias.
En el hombre, la síntesis de hemo ocurre en todos los tejidos,
sobretodo en la médula ósea (hemoglobina) y en el hígado
(citocromos P450)
SÍNTESIS DE
HEMO Se necesita no solo para Hb sino para citocromos, catalasas
y peroxidasas.
sustrato: glicina y succinil-CoA.
Fe+2 llega desde el plasma (transferrina), atraviesa la
membrana del GR en desarrollo y es captado la
sideroglobulina. Es incorporado al HEMO ya sintetizado.
REGULACIÓN DE LA SÍNTESIS DEL HEMO
Inducción del ALA Sintasa en el
Hígado1. Los medicamentos son
metabolizados por enzimas
del citocromo P450.
2. Algunos fármacos inducen
la síntesis del citocromo
P450, produciendo un
aumento del consumo y
rotura del hemo.
REGULACIÓN DE LA SÍNTESIS DEL HEMO
Inducción del ALA Sintasa en el Hígado
3. Esto da lugar a una disminución global de
la concentración de hemo en las células
hepáticas, lo que a su vez estimula o
induce la transcripción de la ALA sintasa y
la síntesis del hemo.
4. La glucosa bloquea su inducción.
Metabolismo del Hierro
Las células utilizan el hierro principalmente para la síntesis de hemoglobina (las cual es liberada hacia la circulación como componente de los eritrocitos), mioglobina (pigmento muscular) y algunas enzimas respiratorias (citocromos, peroxidasas, catalasas).
La cantidad total de hierro en el organismo es de 4 a 5 gramos por término medio.
Aproximadamente el 65% de esa cantidad se encuentra en la hemoglobina; alrededor del 4% en la mioglobina; un 1% en los grupos hemo de diversos compuestos que estimulan la oxidación intracelular; el 0.1% se encuentra combinado con la proteína transferrina del plasma sanguíneo; y del 15% al 30% se encuentra almacenado, principalmente en el sistema reticuloendotelial y en las células del parénquima hepático, sobre todo en forma de ferritina.
El hierro se combina con la protoporfirina IX para formar la molécula hem, la cual se une a una cadena polipeptídica, llamada globina, para formar la hemoglobina.
METABOLISMO DEL HIERRO
Cada gramo de Hemoglobina contiene 3,4 mg de Fe la reserva sanguínea es de 50 mg.
Las pérdidas renales, por sudoración y digestivas son menores que 1 mg el déficit de Fe se genera más por pérdidas sanguíneas que por problemas nutricionales.
Sin embargo en los niños pequeños y en las embrazadas la ingestión adicional de Fe es fundamental para cubrir las necesidades de síntesis.
La absorción de Fe estará regulada por la magnitud de la eritropoyesis, el estado de los depósitos de reserva y la cantidad de Fe de la dieta.
Fe+2 necesario para sintetizar la Hemoglobina nueva es aprox. de 20 mg diarios. El requerimiento diario de un adulto es de 1mg/día. no viene de la dieta sino que proviene de la destrucción de GR.
Bilirrubina directa o bilirrubina conjugada. Se encuentra unida con ácido
glucurónico, para luego ser acumulada en la vesícula biliar y constituir parte de la
bilis, para su posterior eliminación. Su valor normal estándar es de 0 a 0,3 mg/dL
en adultos.
Bilirrubina indirecta o bilirrubina no conjugada. Se encuentra unida a la
albúmina ya que aún no se ha unido a ácido glucurónico, en el hígado para su
eliminación, porque aún no ha tenido el proceso adecuado de degradación para
formar parte de la bilis. Su valor normal aproximado es de 0,1 a 0,5 mg/dl adultos.
También encontramos formas no unidas a albúmina que pueden atravesar la BHE y
producir daño cerebral (kernicterus). Así pues, la bilirrubina indirecta viene
determinada por la bilirrubina no conjugada, ligada y no ligada a albúmina.
Bilirrubina total es la suma de bilirrubina directa y bilirrubina indirecta, lo que da
como resultado aproximado del valor normal de 0,3 a 1,0 mg/dL
VALORES NORMALES DE LA BILIRRUBINA
Los siguientes problemas del hígado también pueden causar
ictericia o niveles de bilirrubina altos:
- Cirrosis (cicatrización del hígado)
- Hepatitis
- Enfermedad hepática
- Enfermedad de Gilbert
Los siguientes problemas con la vesícula biliar o las vías biliares
pueden causar niveles de bilirrubina más altos:
- biliar
- Cáncer del páncreas o de la vesícula biliar
- Cálculos biliares
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