Buenos días chic@s!!! casi estamos terminando con la materia de bioquímica, nos quedan ya muy "poquitas" cosas por ver. En esta entrada comenzaremos hablando como pequeña introducción a las rutas metabólicas de las mismas, del metabolismo de las proteínas.
Las unidades estructurales de las
proteínas son los aminoácidos, son polímeros de aminoácidos unidos por enlaces
peptídicos. Existen 20 aminoácidos estructurales. Los ingerimos en la dieta y
pueden ser de origen animal o vegetal. No podemos sintetizar todos los
aminoácidos por eso debemos ingerir proteínas de elevado poder biológico que
contienen muchos de estos aminoácidos estructurales. No tenemos almacenes de
aminoácidos, así que para la síntesis de las proteínas debemos concentrar todos
los aminoácidos que se necesitan para la síntesis de dicha proteína.
Las proteínas en la masticación
empiezan a desnaturalizarse (se vencen numerosas fuerzas debiles) pero la
verdadera digestión comienza en el estómago, para ello se necesitan enzimas
como la Pepsina (rompe enlaces peptídicos). El proceso de digestión termina en
el alto del intestino delgado, donde actúan muchos más enzimas que en el
estómago. Son las Dipeptidasa las que terminan la acción actuando sobre los
dipéptidos. Hay aminoácidos que se absorben rápidamente y algunos otros no
pueden ser absorbidos por la presencia de elementos tóxicos que ingerimos, los
elementos tóxicos influyen en el proceso de absorción.
Los aminoácidos serán retirados
de la sangre al hígado; se utilizarán primordialmente para la síntesis de
proteínas y construcción de otras moléculas.
Los aminoácidos son importantes
porque son una fuente proveedora de nitrógeno (N2). Si el aporte de
N2 es igual a la excreción eso es óptimo para nuestro organismo.
Cuando el aporte es mayor o menor a la excreción no es un estado óptimo para el
organismo. Se utiliza para formar moléculas nitrogenadas. El exceso de N2
es perjudicial y la deficiencia afecta a la síntesis de proteínas, ácidos
nucleicos.
Si obtenemos un % elevado de
proteínas se dirigen al catabolismo. También están orientadas a
transformaciones que generan precursores e intermediarios.
Se puede medir la cantidad de
aminoácidos en sangre que se mide por el N2. Los aminoácidos que
recibe el hígado procedentes de la dieta, las sintetiza él mismo y los aminoácidos
de recambio proteico (las proteínas se degradan y los aminoácidos se utilizan
para la síntesis de otras proteínas) tienen como destino la síntesis de
proteínas. El hígado desarrolla alguna ruta que otras células no pueden
desarrollar, como el Ciclo de la Urea. En el hígado los aminoácidos se
encuentran concentrados pero no almacenados.
Los aminoácidos son estructuras
muy pequeñas que se utilizan para la síntesis de proteínas y construcción de
otras moléculas. No todos los aminoácidos se utilizan del mismo modo ni en la
misma cantidad, por ejemplo el glutamato, el aspartato, entre otros, serían aminoácido
“estrella”. Los aminoácidos si no se necesitan se dirigen al catabolismo.
También se pueden utilizar con el fin de obtener energía, oxidación. Se elimina
entonces el grupo amino que será neutralizado, al ser liberado en forma de
amoníaco por desaminación, en el Ciclo de la Urea. También les lleva a la
degradación una alta ingestión de aminoácidos o bien la falta de otros
componentes. El ά – cetoácido sigue un camino distinto al del grupo amino.
El N2 es un elemento
esencial para la vida tanto animal como vegetal. Se cicla a través de los seres
vivos. Existe en la atmósfera y sólo un grupo reducido de organismos puede
captarlo.
El NH3 puede oxidarse por otras bacterias
(nitrificación) y se transforma en nitritos que se oxidan a nitratos por otras
bacterias. Así los nitratos del suelo son usados por organismos vegetales que
son capaces de construir aminoácidos a partir de elementos tan sencillos,
construyendo así sus propias proteínas. Los animales consumen vegetales por lo
que consumen también esas proteínas.
Como resultado del catabolismo de
los aminoácidos en el organismo animal se genera UREA que es un compuesto
nitrogenado que pasará al suelo (Ciclo de la Urea).
Los restos de plantas y animales
muertos también van al suelo que serán usados por otras bacterias y que
originarán NH3 que quedará en el suelo junto con la urea.
El N puede devolverse de nuevo a
la atmósfera: los nitratos del suelo son manipulados por microorganismos que
generan N que se vuelve a utilizar.
El proceso de neutralización del
amoníaco por medio del Ciclo de la Urea sólo se lleva a cabo en las células
hepáticas. Este proceso de neutralización es un poco más complejo cuando se
debe transportar el amoníaco de una célula cualquiera al hígado ya que debe
viajar integrado en otros componentes.
Cuando el Ciclo de la Urea tiene
algún fallo es un problema muy grave y a veces incompatible con la vida, ya que
el individuo no podrá ingerir aminoácidos de más.
El esqueleto carbonado sigue un
proceso catabólico y termina integrándose al Ciclo de Krebs. Existen
aminoácidos cetogénicos que en su degradación producen Acetil – CoA que se puede emplear en la
síntesis de cuerpos cetónicos.
Hay aminoácidos Esenciales y No
Esenciales. Ambos se necesitan para la síntesis de proteínas.
Esenciales
Þ
Lisina, Fenilalanina… se administran en la dieta.
No
Esenciales Þ
Alanina, Cisteína, Glutamato, Serina, Tirosina.
Los aminoácidos tras el
catabolismo generan energía pero no es un proceso rentable ya que los
aminoácidos tienen un “lastre”, el NH3. A la energía obtenida de los
aminoácidos hay que restarle lo que gasta en la neutralización del NH3
que es un 15% del total.
La vida de las proteínas puede ir
de unos minutos a unos meses. El proceso de degradación no sólo ocurre en el
intestino sino que también en el interior de las células, por lo que también
hay enzimas específicos en las células con las mismas funciones pero diferentes
a las que actúan en el intestino.
Podemos encontrar aminoácidos
sintetizados por las propias células, aminoácidos procedentes de la dieta y los
aminoácidos de recambio proteico.
Un aminoácido puede desaminarse o
transaminarse. En ambos proceso se elimina el grupo amino del aminoácido produciendo
NH3 que es eliminado por medio del Ciclo de la Urea que se lleva a
cabo en el hígado.
Partiendo de un conjunto de
aminoácidos que ha perdido su grupo amino (para producir NH3 que
será neutralizado), sus esqueletos carbonados pueden ser utilizados para:
- Para la síntesis de lípidos.
- Participación en el proceso de cetogénesis (aminoácidos cetogénicos).
- Oxidación.
- Gluconeogénesis (aminoácidos glucogénicos).
En la inanición se activa el
proceso de degradación, se movilizan las proteínas, hay tejidos que las ceden
más fácilmente que otros.
El NH3 puede oxidarse por otras bacterias (nitrificación) y se transforma en nitritos que se oxidan a nitratos por otras bacterias. Así los nitratos del suelo son usados por organismos vegetales que son capaces de construir aminoácidos a partir de elementos tan sencillos, construyendo así sus propias proteínas. Los animales consumen vegetales por lo que consumen también esas proteínas.
Como resultado del catabolismo de los aminoácidos en el organismo animal se genera UREA que es un compuesto nitrogenado que pasará al suelo (Ciclo de la Urea).
Los restos de plantas y animales
muertos también van al suelo que serán usados por otras bacterias y que
originarán NH3 que quedará en el suelo junto con la urea.
El N puede devolverse de nuevo a
la atmósfera: los nitratos del suelo son manipulados por microorganismos que
generan N que se vuelve a utilizar.
Cuando el Ciclo de la Urea tiene
algún fallo es un problema muy grave y a veces incompatible con la vida, ya que
el individuo no podrá ingerir aminoácidos de más.
El esqueleto carbonado sigue un
proceso catabólico y termina integrándose al Ciclo de Krebs. Existen
aminoácidos cetogénicos que en su degradación producen Acetil – CoA que se puede emplear en la
síntesis de cuerpos cetónicos.
Hay aminoácidos Esenciales y No
Esenciales. Ambos se necesitan para la síntesis de proteínas.
Esenciales
Þ
Lisina, Fenilalanina… se administran en la dieta.
No
Esenciales Þ
Alanina, Cisteína, Glutamato, Serina, Tirosina.
Los aminoácidos tras el
catabolismo generan energía pero no es un proceso rentable ya que los
aminoácidos tienen un “lastre”, el NH3. A la energía obtenida de los
aminoácidos hay que restarle lo que gasta en la neutralización del NH3
que es un 15% del total.
La vida de las proteínas puede ir
de unos minutos a unos meses. El proceso de degradación no sólo ocurre en el
intestino sino que también en el interior de las células, por lo que también
hay enzimas específicos en las células con las mismas funciones pero diferentes
a las que actúan en el intestino.
Podemos encontrar aminoácidos
sintetizados por las propias células, aminoácidos procedentes de la dieta y los
aminoácidos de recambio proteico.
Un aminoácido puede desaminarse o
transaminarse. En ambos proceso se elimina el grupo amino del aminoácido produciendo
NH3 que es eliminado por medio del Ciclo de la Urea que se lleva a
cabo en el hígado.
Partiendo de un conjunto de
aminoácidos que ha perdido su grupo amino (para producir NH3 que
será neutralizado), sus esqueletos carbonados pueden ser utilizados para:
- Para la síntesis de lípidos.
- Participación en el proceso de cetogénesis (aminoácidos cetogénicos).
- Oxidación.
- Gluconeogénesis (aminoácidos glucogénicos).
En la inanición se activa el
proceso de degradación, se movilizan las proteínas, hay tejidos que las ceden
más fácilmente que otros.
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