Bioxintesis Del Hemo

Biosíntesis del Hemo

Definición y función de la vía.

El grupo Hemo es un grupo prostético que forma parte de diversas proteínas, entre las que destaca la hemoglobina, presente en los eritrocitos de la sangre. Es una de las moléculas mas complejas que sintetizan las células de los mamíferos, posee una anillo de porfirina que contiene hierro. También el Hemo es un componente estructural esencial de la hemoglobina, la mioglobina y los citocromos.

La ruta de biosíntesis del Hemo es esencialmente destacada en la células del hígado, la medula ósea y el intestino .

El Hemo se sintetiza a partir de la glicina y succinil –CoA.

Su función principal es la de almacenar y transportar oxígeno molecular de los pulmones hacia los tejidos y dióxido de carbono desde los tejidos periféricos hacia los pulmones. Los grupos Hemo son los responsables del color rojo de la sangre.

Otra de las funciones de esta molécula se basa en el átomo de hierro, capaz de unir de forma reversible una molécula de oxígeno, que utilizan para el transporte de electrones en la cadena respiratoria, en la reducción de especies reactivas de oxígeno (catalasa y peroxidasa) o, simplemente, el transporte en la sangre ( hemoglobina) o guardarlo en el músculo (mioglobina).

Localización tisular y zona celular en la que sucede.

La biosíntesis del Hemo tiene lugar en la mitocondria y en el citosol. El ALA( d- aminolevulinato ) se sintetiza en la mitocondria y se transporta al citosol para su conversión en PBG(porfobilinógeno) y después es uroporfirinógeno III. La protoporfirina IX, a la cual se le añade Fe para formar el grupo Hemo, se produce en una serie de reacciones catalizadas por la uroporfirinógeno descarboxilasa, coproporfirinógeno oxidasa, y la protoporfirinógeno oxidasa.

Durante la reacción de la coproporfirinógeno oxidasa, el macrociclo se transporta a la mitocondria para las reacciones finales. La protoporfirina IX se convierte en Hemo por la inserción de Fe (II) en el núcleo tetrapirólico por la ferroquelatasa. El grupo Hemo se sintetiza principalmente por la células eritroides (85%) y por el hígado.

Metabolito de inicio

• La fase siguiente de la biosíntesis del hemos es la condensación de cuatro moléculas de PBG para formar uroporfirinógeno III, el núcleo de la porfiriana , es una serie de reacciones catalizadas por la porfobilinógeno desamina y por la uroporfirinógeno III cosintasa.

• Formando el producto inicial hidoximetilbiliano.

Producto final de la vía

 La protoporfiriana IX, ala que se agrega el Fe para formar el hemo, se produce a partir del uroporfirinógeno III en una serie de reacciones catalizadas por :

1. La uroporfirinógeno descarboxilasa, que descarboxila las 4 cadenas laterales de acetato (A) para formar grupos metilo (M).

2. La coproporfirinógrno oxidasa, que descarboxila de manera oxidativa dos de las cadenas laterales de propionato (P) para generar grupos vinilo (V)

3. 3- La protoporfirinógeno oxidasa, que oxidad los grupos metileno unidos a los anillos del pirrol a grupos metenilo. Durante la reacción de la coproporfirinógeno oxidasa, la porfiriana se transporta de regreso a la mitocondria.

4. En la reacción final de la biosintesis la ferroquelatasa se inserta al Fe II dentro de la protoporfiriana IX

Regulación:

 Aunque el hemo se sintetiza prácticamente en todos los tejidos, su síntesis ocurre principalmente en los glóbulos rojos (≈85%) y en los hepatocitos (en donde se completa casi todo el resto de la síntesis del heme). Las diferencias entre estos dos tejidos y su necesidad por el heme resultan en que existan diferentes mecanismos de regulación para la biosíntesis del hemo.

En los hepatocitos:

 El hemo es requerido para su incorporación en los citocromos, en particular la clase P450de citocromos que son importantes para la detoxificación además de varios citocromos de la vía de la fosforilación oxidativa que contienen heme.

 El paso que limita la velocidad de la reacción en la biosíntesis del heme hepática ocurre en el paso catalizado por la ALA sintasa, el cual es el paso de cometimiento en la síntesis del heme.

 El hemo en sí funciona como un correpresor en la inhibición de expresión de la sintasa de ALA.

 El producto de la oxidación del Fe3+ se llama hemina. La hemina actúa como un inhibidor de la ALA sintasa a través de un mecanismo de retroalimentación. La hemina también inhibe el transporte de la ALA sintasa desde el citosol (en donde es sintetizada) hacia la mitocondria (su sitio de acción)

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