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Ubicación de la síntesis de hemo
La síntesis de hemo tiene lugar en el citosol y las mitocondrias de las células del hígado y la médula ósea .
- Sustratos: succinil A CoA; glicina; Fe 2+
- Producto: Heme.
Descripción general del camino
- La succinil CoA y la glicina se combinan mediante ALA sintasa para formar ácido aminolevulínico.
- El ácido aminolevulínico es posteriormente deshidratado por ALA deshidrasa para formar porfobilinógenos.
- La porfobilinógeno desaminasa cataliza la condensación de cuatro porfobilinógenos para formar un tetrapirrol lineal.
- Este compuesto luego se cicla para formar uroporfirinógeno III, el precursor de hemes, clorofilas y vitamina B12.
- Otras modificaciones de los grupos unidos al exterior de la estructura del anillo en el citosol de la célula dan como resultado la transformación del porfobilinógeno en protoporfirinógeno IX, que posteriormente se transfiere de nuevo a las mitocondrias de la célula.
- En las mitocondrias de la célula, el protoporfirinógeno IX se convierte en protoporfirina IX.
- La enzima ferroquelatasa añade hierro a la protoporfirina IX para formar hemo.
Regulación
La ALA sintasa, la principal enzima reguladora de la síntesis de hemo, es inhibida por niveles altos de hemina (un derivado del hemo).
Significado
- Los hemes son un grupo diverso de pigmentos tetrapirrol, estando presentes como grupo protésico de ambas globinas (hemoglobina y mioglobina).
- Están presentes en los citocromos (incluidos los implicados en el transporte de electrones respiratorio y fotosintético) y los citocromos P450 que se utilizan en las reacciones de desintoxicación.
- Algunas enzimas, incluidas las catalasas y las peroxidasas, contienen hemo.
- En todas estas hemoproteínas, la función del hemo es unir y liberar un ligando a su átomo de hierro central, o que el átomo de hierro experimente un cambio en el estado de oxidación, liberando o aceptando un electrón para participar en una reacción redox.
Enfermedades y toxicidades
- Las deficiencias en cualquiera de las enzimas de síntesis de hemo conducen a una porfiria.
- El plomo inhibe la ferroquelatasa y la ALA deshidrasa, lo que conduce a una síntesis deficiente de hemo con la consiguiente anemia y otros síntomas de intoxicación por plomo.
- Los barbitúricos y otros fármacos que inducen el sistema del citocromo P-450 pueden provocar la activación de la ALA sintasa.
- La activación del sistema del citocromo P-450 conduce a una disminución de los niveles de hemo, lo que da como resultado una mayor actividad de la ALA sintasa. El uso de estos fármacos puede precipitar las manifestaciones clínicas de las porfirias.
Dr. Martin Passen, a dedicated nutrition educator with a master’s in nutrition education and nearing completion of a clinical nutrition and dietetics master’s. Passionate about sharing valuable information effectively.