Unidad V Degradación de aminoácidos y ciclo de la urea

Objetivos específicos
Describir las rutas metabólicas que conforman la degradación y la síntesis de proteínas y aminoácidos de importancia para la salud humana, destacando las enzimas participantes, la
regulación de cada ciclo y las implicaciones energéticas en cada caso

4.1 Generalidades

Las proteínas se transforman o degradan a aminoácidos durante el proceso de digestión, como vimos en la unidad II la digestión de proteínas está catalizada por pepsina en el estómago, tripsina, quimotripsina y exopeptidasas en el intestino delgado. El transporte de aminoácidos para la absorción en el intestino está mediado por transportadores (difusión facilitada). Los aminoácidos que pasan al sistema circulatorio serán distribuidos a todas las células con fines (en el 95% de los casos) estructurales. Es decir, las proteínas (los aminoácidos) NO son biomoléculas energéticas, sino constitutivas, ya sea de nuestro cuerpo o de componentes metabólicos como enzimas, hormonas, proteínas transportadoras, señalizadoras, etc. En equilibrio, 15% de la energía diaria (2000 Kcal) debe provenir de proteínas.

Los aminoácidos, una vez dentro de la célula tienen  varios destinos metabólicos, tales como:

4.2 transaminación
4.3 ciclo de la urea
4 4 síntesis de aminoácidos
4,5 síntesis de proteínas

4.2 Transaminación

Como vimos en la clase, la transminación involucra el movimiento del grupo amino desde un aminoácido (que e convierte en cetoácido) hacia un cetóacido (que se convierte en aminoácido) con la catalisis de transminasas cuya coenzima es el fosfato de piridoxal.

transaminacion

Puedes ver una explicación sencilla de este proceso de transaminación en http://laguna.fmedic.unam.mx/~evazquez/0403/transaminacion%20aminoacidos.html

Existen 3 principales cetoácidos (con sus respectivos aminoácidos) en el metabolismo:

  1. piruvato- alanina
  2. cetoglutarato – glutamato
  3. oxalacetato – aspartato

transaminación 4

transaminacion 3

A partir del glutamato puede darse la desaminación oxidativa. Como su nombre lo indica, este proceso involucra la oxidación (catalizada por una DH) del glutamato a cetoglutarato con producción de amonio

desaminación oxidativa

Tanto la transaminación como la desaminación oxidativa suceden en el citoplasma.

Para excretar el exceso de amonio en el sistema se sinteza urea a partir del amonio y aspartato en lo que se conoce como “ciclo de la urea”. Esta urea será pasada al riñón por torrente sanguíneo y elimanada en la orina.

ciclo de la urea 1

4.3 ciclo de la urea

El amonio pasa del citoplasma a la mitocondria convirtiéndose subsecuentemente en carbamoil fosfato (reacción está catalizada por carbamoil fosfato sintetasa) iniciándose el ciclo de la urea:

ciclo de la urea 2

Esta ruta metabólica sucede tanto en citoplasma (rx´s 1 y 2) como en mitondria (rx´s 3,4 y 5)

4.4 Síntesis de aminoácidos

Los aminoácidos que el cuerpo humano puede sintizar se llaman aminoácidos no escenciales. Los que no pueden ser sintetizados se denominan aminoáciods escenciales y hay que ingerirlos en los alimentos. Checa este tema

La  degradación oxidativa de aminoácidos se concentra en el esqueleto carbonado de modo que los aminoácidos se clasifican para este efecto en aminoácidos cetógenicos (precursores de ácidos grasos o cuerpos cetónicos) y aminoácidos glucogénicos (precursores de glucosa)

(Voet y Voet)

image

Como puedes ver, el equilibrio del ciclo de Krebs es dependiente del equilibrio de aminoácidos. ¿Qué pasa si aumentamos tenemos un exceso prolongado de glutamato? ese exceso trata de compensarse convirtiendose en cetoglutarato y un exceso de éste hará que Krebs trate de hacer algo para compensarlo

Analiza, observa (no tienes que aprendertelo de memoria para el curso), comprende cómo se degrada la cadena carbonada de cada aminoácido, como interrelaciona un aminóacido con otro oxidativamente y cómo se relaciona esto con otros metabolitos importantes, en los libros de texto como el Voet y Voet está la secuencia de reacciones de degradación oxidativa de esqueletos carbonados para cada uno de los aminoácidos, date un tiempo para verlos y familiarizarte con estas reacciones.

Ejemplo: degradación de triptófano a acetoacetato

degradacion de aa

Si deseas familiarizarte con los aminoácidos,  puedes leer “Triptofánito” de Julio Frenk.

 

Clase de proteínas de Moreno

 

 

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