fisiología

Bioquímica de los aminoácidos.

Las proteínas ingeridas con alimentos se hidrolizan en el estómago y el intestino delgado para producir aminoácidos libres y oligopéptidos. Estos productos son absorbidos por las células del intestino delgado y se vierten en el torrente sanguíneo; La mayoría de los aminoácidos son utilizados por los diversos órganos y tejidos para los procesos de renovación celular (recambio de proteínas).

DEGRADACIÓN DE LOS ÁCIDOS AMINO

Los aminoácidos sufren degradación:

1) para el recambio normal de proteínas

2) Cuando su ingesta con la dieta es excesiva.

3) en deficiencia de carbohidratos

La primera etapa del catabolismo de aminoácidos implica la eliminación del grupo amino. El esqueleto de carbono se utiliza así en el ciclo de Krebs o en la gluconeogénesis.

Las aminotransferasas o transaminasas son las enzimas clave en la eliminación del grupo amino de los aminoácidos.

Las reacciones de transaminación consisten en la transferencia de un grupo amino de un donante de aminoácidos a alfa-cetoglutarato para formar glutamato. Durante esta reacción, el grupo amino donante se convierte en α-cetoacido. El glutamato transporta los grupos amino al ciclo de la urea o a las vías biosintéticas de los aminoácidos.

La coenzima de las transaminasas es piridoxalfosfato, una enzima producida a partir de la piridoxina (vitamina B6).

Las transaminaciones son reversibles y pueden funcionar en ambas direcciones, dependiendo de las necesidades de la célula.

EXPANSION DE NIGOTA

Normalmente, los grupos amino en exceso se excretan o se usan para sintetizar compuestos de nitrógeno.

Un proceso importante para los aminoácidos es la desaminación oxidativa. Ocurre en la mitocondria y es catalizada por la glutamato deshidrogenasa, una enzima que aleja al grupo amino del glutamato y lo reemplaza con el oxígeno del agua.

El ion amonio que se forma reacciona con el glutamato para formar glutamina, que actúa como un transportador de grupos amino al hígado. La enzima que permite esta reacción dependiente de ATP es la glutamina sintasa.

La glutamina ingresa en el torrente sanguíneo y llega al hígado, donde, dentro de las mitocondrias del hígado, se convierte nuevamente en glutamato con la liberación del ion amonio NH4 +.

La alanina es el principal transportador de grupos amino del músculo al hígado. Se forma por transferencia del grupo amino del glutamato al ácido pirúvico o piruvato. De manera similar a lo que sucede con la glutamina, una vez que alcanza las mitocondrias hepáticas, la alanina libera su ion amonio, generando glutamato y piruvato. El piruvato es necesario para el hígado en el proceso llamado gluconeogénesis.

El ion amonio NH4 + es tóxico para las células del cuerpo y en particular para el cerebro. Como hemos visto, en el sitio extrahepático, el ion amonio se neutraliza mediante la unión con glutamato o piruvato. En el hígado, el NH4 + se incorpora a la molécula de urea no tóxica. La urea producida por el hígado se transporta a través de la sangre a los riñones para su excreción urinaria.

El ciclo de la uic

El ciclo de la urea comienza con la formación de fosfato de carbamilo por la enzima carbamil fosfato sintasa. Durante esta reacción se gastan dos moléculas de ATP.

Las reacciones posteriores del ciclo de la urea se muestran en la figura.

El ciclo de la urea requiere una gran cantidad de energía (4 ATP por cada molécula de urea producida).

CATABOLISMO DEL CARBONIOSO SCHELETRO DE LOS AMINOÁCIDOS

El esqueleto carbonado de los aminoácidos se utiliza en el ciclo de Krebs para producir energía.

Como se muestra en la figura, los esqueletos de carbono convergen en siete compuestos capaces de ingresar directa o indirectamente en el ciclo de Krebs: piruvato, acetilCoA, acetoacetilCoA, α-cetoglutarato, succinilCoA, fumarato, oxaloacetato.

Los aminoácidos que se degradan a acetilCoA o acetoacetilCoA se denominan cetogénicos y son los precursores de los cuerpos cetónicos.

Los otros son glucogénicos y pueden, una vez convertido en piruvato y oxaloacetato, formar glucosa a través de la gluconeogénesis.

Ver también: aminoácidos, una mirada a la química.

La proteína, una mirada a la química.