Metabolismo De Las Proteinas

Metabolismo de proteínas

Las proteínas funcionan como enzimas, para formar estructuras, pero además los aminoácidos pueden

utilizarse como fuente de energía o como sustratos para otras rutas biosintéticas. En los animales

superiores, los aminoácidos provienen de la proteína de la dieta o por recambio metabólico de proteína

endógena. El exceso de aminoácidos se degrada parcialmente para dejar esqueletos de carbono para

biosíntesis o se degradan totalmente para producir energía.

Los aminoácidos son catabolizados a través de la remoción del nitrógeno (N), a través de dos rutas

principales: la transaminación y la desaminación oxidativa. En la transaminación, un aminoácidos dona

su grupo amino al α-cetoglutarato (ciclo de Krebs) se forma un α-cetoácido y glutamato, el coenzima

utilizado es principalmente el piridoxal fosfato. Esta reacción es reversible y se encuentra ampliamente

distribuida en los tejidos, especialmente: cerebro, corazón, riñón, hígado. Sólo la lisina, treonina,

prolina e hidroxiprolina no sufren transaminación. La regeneración del α-cetoglutarato se consigue

mediante la desaminación oxidativa del glutamato catalizada por la glutamato deshidrogenasa unida al

NAD.

El amoniaco resultante de la desaminación de a.a. se transforma en urea en el hígado para

destoxificarlo. En muchos órganos (cerebro, intestino, músculo esquelético), la glutamina es el

transportador del exceso de N. En el músculo esquelético existe el ciclo glucosa-alanina para

transportar el amoniaco al hígado bajo la forma de alanina.

La formación de urea involucra una serie de pasos de la ornitina en arginina. La urea se forma a partir

de la arginina. El ciclo de la urea utiliza cinco enzimas: argininosuccinato sintasa, arginasa,

arginosuccinato liasa (los tres se encuentran en el citosol), ornitina transcarbamoilasa y carbamoil.

fosfato sintasa (presentes en la mitocondria). El amonio libre formado en la desaminación oxidativa del

glutamato se convierte en carbamoil fosfato, reacción catalizada por la carbamoil fosfato sintetasa I y

que requiere dos ATP. El carbamoil fosfato transfiere su grupo amino a la ornitina y forma citrulina.

Ésta debe transportarse a través de la membrana mitocondrial al citosol, donde se formará la urea.

CO2 + NH4 + 3ATP + aspartato + 2H2O ----) urea + 2ADP + 2pi + AMP+Pi + fumarato

En cada vuelta del ciclo de la urea se eliminan dos N, uno que se origina de la desaminación oxidativa

del glutamato y el otro del aspartato. Como el se hidroliza, se necesitan 4 fosfatos de alta energía para

formar una molécula de urea. El fumarato es el vínculo entre el ciclo de la urea y el de Krebs.

Después de la desaminación, el esqueleto de carbono de los aminoácidos puede ser utilizado para la

producción de energía. El catabolismo de los aminoácidos involucra su conversión a intermediarios en

el ciclo de Krebs, su conversión a piruvato o a acetil-CoA. Este último puede oxidarse en el ciclo de

Krebs o puede convertirse en acetoacetato y lípidos. Los aminoácidos que forman acetoacetato son

cetogénicos, ya que no pueden convertirse en glucosa. Los aminoácidos que forman α-cetoglutarato o

ácidos dicarboxílicos de cuatro carbonos estimulan el funcionamiento del ciclo de Krebs y son

considerados glucogénicos. La tabla 1 presenta algunos productos derivados de los aminoácidos.

Tabla 1 Productos derivados de los aminoácidos

Aminoácido Producto Función

Histidina Histamina

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