Bioquímica · Ruta metabólica
Síntesis del hemo !
Ocho enzimas convierten glicina y succinil-CoA en hemo, el anillo con hierro de la hemoglobina; si una falla, aparece una porfiria.
Actualizado 2026-11-01
Mapa interactivo
Balance: CO₂ +14nh3 +4
Datos clave
- Empieza y termina en la mitocondria: el paso 1 y los pasos 6–8 son mitocondriales; los pasos 2–5 ocurren en el citosol.
- El paso limitante es la ALA sintasa, que necesita piridoxal fosfato (vitamina B6); el hemo frena la isoforma hepática (ALAS1).
- Por cada hemo se usan 8 glicinas y 8 succinil-CoA; se liberan 8 CO₂ en el paso 1, 4 NH₃ en el paso 3 y 6 CO₂ más en los pasos 5 y 6 (el balance es por hemo).
- Cerca del 85 % del hemo se hace en los precursores eritroides de la médula ósea y casi todo el resto en el hígado (citocromos P450).
- El plomo inhibe la ALA deshidratasa y la ferroquelatasa: sube el ALA en la orina y la protoporfirina de zinc en los eritrocitos.
- También llamado
- Biosíntesis de porfirinas
Regulación
- El hemo reprime la síntesis de ALAS1 y bloquea su entrada a la mitocondria: retroalimentación negativa del producto final.
- Los fármacos que inducen citocromos P450 (barbitúricos, algunos anticonvulsivantes), el ayuno, el alcohol y la progesterona aumentan ALAS1 y desencadenan crisis de porfiria aguda.
- La glucosa y el hemo intravenoso bajan ALAS1: por eso se usan en la crisis aguda.
- En el eritroblasto manda el hierro: el ARNm de ALAS2 tiene un elemento de respuesta al hierro (IRE) y solo se traduce cuando hay hierro disponible.
Los pasos, uno a uno
- Paso 1 · ALA sintasa (ALAS1 hepática, ALAS2 eritroide) irreversible Glicina + succinil-CoA → Ácido δ-aminolevulínico + coenzima A + CO₂En la matriz mitocondrial, une glicina con succinil-CoA y suelta CO₂: es el paso limitante.Si falla: Pérdida de función de ALAS2: anemia sideroblástica ligada al X. Ganancia de función de ALAS2: protoporfiria ligada al X. Protoporfiria eritropoyética →
- Paso 2 · ALA deshidratasa (porfobilinógeno sintasa) irreversible Ácido δ-aminolevulínico → Porfobilinógeno + H₂OEn el citosol, condensa dos ALA en un anillo de pirrol, el porfobilinógeno.Si falla: El plomo la inhibe: sube el ALA urinario con porfobilinógeno normal. Su déficit hereditario (porfiria de Doss) es una porfiria aguda muy rara. Intoxicación por plomo (saturnismo) →
- Paso 3 · Porfobilinógeno desaminasa (hidroximetilbilano sintasa) irreversible Porfobilinógeno + H₂O → Hidroximetilbilano + nh3Une cuatro porfobilinógenos en una cadena lineal (hidroximetilbilano) y libera cuatro NH₃.Si falla: Con la mitad de actividad (gen HMBS) se acumulan ALA y porfobilinógeno: porfiria aguda intermitente. Porfiria aguda intermitente →
- Paso 4 · Uroporfirinógeno III sintasa irreversible Hidroximetilbilano → Uroporfirinógeno III + H₂OCierra la cadena en un anillo e invierte el último pirrol: así se forma el isómero III, el único útil.Si falla: Sin esta enzima el hidroximetilbilano se cierra solo como isómero I: porfiria eritropoyética congénita (Günther), con fotosensibilidad mutilante y orina roja desde el nacimiento.
- Paso 5 · Uroporfirinógeno descarboxilasa irreversible Uroporfirinógeno III → Coproporfirinógeno III + CO₂Quita cuatro carboxilos (los acetatos pasan a metilos) y deja coproporfirinógeno III, que vuelve a la mitocondria.Si falla: Su actividad hepática baja por debajo de un 25 %: porfiria cutánea tarda, la porfiria más común. Porfiria cutánea tarda →
- Paso 6 · Coproporfirinógeno oxidasa irreversible Coproporfirinógeno III + o2 → Protoporfirinógeno IX + CO₂En el espacio intermembrana, convierte dos propionatos en grupos vinilo y libera dos CO₂.Si falla: Su déficit causa la coproporfiria hereditaria: crisis agudas y, a veces, ampollas en la piel.
- Paso 7 · Protoporfirinógeno oxidasa irreversible Protoporfirinógeno IX + o2 → Protoporfirina IXOxida el anillo (quita seis electrones) y aparece la protoporfirina IX, coloreada y fluorescente.Si falla: Su déficit causa la porfiria variegata: crisis agudas más lesiones de la piel; frecuente en afrikáneres de Sudáfrica.
- Paso 8 · Ferroquelatasa irreversible Protoporfirina IX + Hierro ferroso (Fe²⁺) → Hemo + hEn la cara interna de la membrana mitocondrial, mete el Fe²⁺ en el centro de la protoporfirina: nace el hemo.Si falla: Su déficit acumula protoporfirina libre en eritrocitos, piel e hígado: protoporfiria eritropoyética, con dolor quemante al sol. Protoporfiria eritropoyética →
Correlación clínica
- Porfirias agudas (fallas de los pasos 2, 3, 6 y 7): se acumulan ALA y porfobilinógeno, neurotóxicos; dan dolor abdominal, neuropatía y síntomas psiquiátricos sin lesiones en la piel (salvo la coproporfiria y la variegata).
- Porfirias cutáneas (pasos 4, 5 y 8): se acumulan porfirinas que absorben la luz y dañan la piel expuesta al sol.
- El déficit de vitamina B6 (por ejemplo con isoniazida) o una mutación de ALAS2 causan anemia sideroblástica: hierro atrapado en las mitocondrias del eritroblasto (sideroblastos en anillo).
- En la deficiencia de hierro la ferroquelatasa inserta zinc: la protoporfirina de zinc alta es una pista de falta de hierro o de plomo.
Enfermedades relacionadas
- Porfiria aguda intermitente
- Porfiria cutánea tarda
- Protoporfiria eritropoyética
- Intoxicación por plomo (saturnismo)
- Anemia ferropénica
Relacionadas
- ALA sintasa
- ALA deshidratasa
- Porfobilinógeno desaminasa
- Uroporfirinógeno descarboxilasa
- Ferroquelatasa
- Ácido δ-aminolevulínico (ALA)
- Porfobilinógeno
- Protoporfirina IX
- Hemo
- Hemoglobina y 2,3-BPG
- Degradación del hemo y bilirrubina
- Metabolismo del hierro
- Ciclo de Krebs (ciclo del ácido cítrico)
Póngase a prueba
Piense la respuesta y toque la pregunta para verla.
¿Cuál es el paso limitante de la síntesis del hemo y qué vitamina necesita?
La ALA sintasa, en la mitocondria; usa piridoxal fosfato (vitamina B6).
¿Qué dos enzimas de la vía inhibe el plomo?
La ALA deshidratasa (sube el ALA) y la ferroquelatasa (sube la protoporfirina de zinc).
¿Por qué la glucosa y el hemo ayudan en una crisis de porfiria aguda?
Ambos reprimen ALAS1, así se produce menos ALA y porfobilinógeno.
¿Qué pasos de la síntesis del hemo ocurren en el citosol?
Del 2 al 5: ALA deshidratasa, PBG desaminasa, uroporfirinógeno III sintasa y uroporfirinógeno descarboxilasa.
Información educativa, no es consejo médico. Ante un síntoma, consulte a un profesional de la salud.
Fuentes: Reactome | Heme biosynthesis (Reactome, 2026); Porphyria: MedlinePlus Genetics (MedlinePlus, US National Library of Medicine, 2026); ALAS2 gene: MedlinePlus Genetics (MedlinePlus, US National Library of Medicine, 2026); Textbook of Biochemistry for Medical Students, 6th ed. (Jaypee Brothers Medical Publishers (Vasudevan DM, Sreekumari S, Vaidyanathan K), 2011).
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