METABOLISMO DE NUCLEÓTIDOS

Summary

El transcripto detalla la síntesis y degradación de nucleótidos, moléculas esenciales en la biología que actúan como unidades estructurales de los ácidos nucleicos, coenzimas y mensajeros celulares. Se explican dos métodos de síntesis: de novo, a partir de precursores simples y energía, y la síntesis de recuperación, utilizando bases preformadas. Se discuten las rutas metabólicas específicas para la síntesis de bases purinas y pirimidinas, y se mencionan enfermedades heredadas relacionadas con deficiencias en enzimas clave, como el síndrome de Lesch-Nyhan. Además, se exploran los efectos de fármacos como la methotrexate en el metabolismo de las pirimidinas y las implicaciones de su tratamiento en el cáncer.

Takeaways

• 🧬 Los nucleótidos son moléculas esenciales en la biología que desempeñan funciones como la construcción de ácidos nucleicos, transporte de sustancias activas y participación en reacciones celulares.
• 🔄 La síntesis de nucleótidos puede ocurrir de dos maneras: a partir de precursores de bajo peso molecular (síntesis de novo) o utilizando bases preformadas (síntesis de recuperación).
• 🔬 Las bases nitrogenadas, como las pirimidinas y las purinas, pueden ser pirimidinas o purinas y tienen estructuras moleculares distintas.
• 🌐 El organismo humano puede sintetizar purinas y pirimidinas desde cero, pero también puede消化吸收 las provenientes de la dieta y transformarlas en nucleótidos.
• ⚡ La síntesis de novo de bases purinas es un proceso energéticamente costoso que no produce bases nitrogenadas libres y comienza con precursores como aminoácidos y bicarbonato.
• 🔋 Los nucleótides ADP y ATP son reguladores de la síntesis de novo, ejerciendo un control negativo sobre la producción de precursores y la actividad de enzimas clave.
• 🧪 La deficiencia en enzimas específicas, como la hipoxantina guanina fosfórica sí transferasa, puede causar trastornos metabólicos heredados, como el síndrome de Lesch-Nyhan.
• 🧬 La síntesis de nucleósidos y la formación de ADN y ARN implican procesos de fosforilación y reducción que requieren la participación de enzimas y cofactores específicos.
• 💊 Los análogos del ácido fólico, como la methotrexate, son usados en la quimioterapia para inhibir la síntesis de ácidos nucleicos en células cancerosas, lo que también afecta a las células normales.
• ♻️ El catabolismo de pirimidinas y purinas conduce a la generación de anhídrido carbónico y amonio, que son utilizados en otros procesos metabólicos y pueden ser excretados del organismo.

Q & A

¿Qué son los nucleótidos y qué funciones cumplen en la biología?

Los nucleótidos son moléculas que cumplen importantes funciones biológicas, como son las unidades estructurales de los ácidos nucleicos, transportadores de sustancias activas, coenzimas en reacciones celulares y también actúan como segundos mensajeros y reguladores del ciclo de energía celular.

¿Cómo se pueden sintetizar los nucleótidos?

Los nucleótidos pueden sintetizarse de dos maneras: a partir de precursores de bajo peso molecular con gasto de energía, o utilizando bases preformadas, proceso conocido como síntesis de recuperación.

¿Cuál es la diferencia entre las bases pirimidínicas y las bases purinas en los ácidos nucleicos?

Las bases pirimidínicas, como el citosina y la tiamina, están formadas por un solo anillo heterocíclico llamado pirimidina. Mientras tanto, las bases purinas, como la adenina y la guanina, están formadas por dos anillos: el anillo pirimidina y un anillo pentagonal conocido como imidazol.

¿Cómo se incorporan las purinas y pirimidinas en los ácidos nucleicos del organismo humano?

Las purinas y pirimidinas que provienen de la dieta no se incorporan directamente a los ácidos nucleicos. Sin embargo, el organismo humano tiene la capacidad de sintetizarlas desde cero, y los compuestos administrados por vía parenteral son digeridos en el intestino delgado, liberando nucleótidos que luego son transformados en núcleos y absorbidos o degradados.

¿Qué es la síntesis de novo y cómo se diferencia de la síntesis de recuperación?

La síntesis de novo es el proceso de síntesis de bases purinas y pirimidinas a partir de precursores de bajo peso molecular, siendo un proceso altamente endergónico. La síntesis de recuperación, por otro lado, utiliza bases ya preformadas para formar nucleótidos.

¿Cuál es el primer nucleótido formado en la síntesis de novo de bases purinas y qué papel desempeña en el proceso?

El primer nucleótido formado en la síntesis de novo de bases purinas es el inosín monofosfato (IMP), que actúa como progenitor tanto para la adenosina monofosfato (AMP) como para la guanina monofosfato (GMP).

¿Cómo se regula la síntesis de nucleótidos en el organismo?

La síntesis de nucleótidos se regula a través de un mecanismo de feedback negativo, donde los productos finales de la vía, como los nucleótidos polínicos, inhiben enzimas claves en el proceso de síntesis, como la enzima fosfórico ribopirofosfato amidotransferasa.

¿Qué es el síndrome de Lesch-Nyhan y qué causa?

El síndrome de Lesch-Nyhan es un trastorno heredario recesivo causado por la deficiencia de la enzima hipoxantina guanina fosfórica sintetasa, lo que lleva a la acumulación de hipoxantina y guanina, aumentando la síntesis de ácido úrico y causando hiperuricemia, gota, retraso mental y comportamiento agresivo.

¿Cómo se interconectan los nucleótidos pirimidínicos y puricos en el metabolismo celular?

Los nucleótidos pirimidínicos y puricos se interconectan a través de reacciones en las que se transforman el uno en el otro. Por ejemplo, el UTP se puede convertir en CTP mediante la incorporación de ATP y glutamina, y el dTMP se puede formar a partir de dUMP y N5,N10-metilentetrahidrofolato.

¿Qué papel juegan los nucleótidos en la síntesis de ADN y ARN?

Los nucleótidos son los bloques de construcción del ADN y ARN, donde los nucleósidos se unen a fosfatos para formar nucleótidos, que a su vez se enlazan para formar las cadenas de ADN y ARN. Además, la reducción de ciertos nucleótidos desoxirribonucleótidos es esencial para la síntesis del ADN.