Metabolismo de los aminoácidos

Definitions & Key takeaways

Amino acid metabolism refers to the biochemical pathways that produce, break down, and use amino acids. The body uses amino acids to make proteins, enzymes, hormones, and other important molecules. Protein synthesis and degradation are both essential for maintaining homeostasis in the body.

Amino acid oxidation is a process that helps the body release energy from protein molecules. This process occurs in the liver and muscles and results in the production of ketone bodies, which can be used by cells to generate energy.

Amino acids can also be used to make glucose, which is an important source of energy for the body. The body can also use amino acids to make lipids (fats) and cholesterol.

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Los aminoácidos son los componentes básicos de las proteínas. Y al igual que se pueden crear muchas palabras con un alfabeto finito, es posible crear muchas proteínas con sólo 20 aminoácidos.
Cada aminoácido tiene un grupo amino que contiene nitrógeno y un ácido carboxílico, de ahí el nombre de aminoácido. Cada aminoácido tiene también una cadena lateral única que es una especie de huella dactilar del aminoácido.
Diez de los 20 aminoácidos son esenciales, lo que significa que se obtienen de fuentes dietéticas ricas en proteínas, como las carnes o el tofu.
Los otros 10 aminoácidos son no esenciales, lo que significa que pueden ser fabricados en nuestro cuerpo, por lo que no es necesario obtenerlos de la dieta.
Digamos que se ha comido un buen tazón de lentejas ricas en proteínas. La proteína se descompondría en aminoácidos, y esos aminoácidos llegarían a varias células para servir como bloques de construcción en la síntesis de proteína Y la célula tiene que intentar utilizar estos aminoácidos, porque el amoníaco, que es el grupo amino que contiene nitrógeno en los aminoácidos, puede ser tóxico para la célula si se libera y empieza a acumularse en la célula.
En última instancia, para deshacerse de él, se debe eliminar primero el amoníaco del aminoácido y luego se envía al hígado, donde puede metabolizarse en una molécula menos tóxica llamada urea Para ello, un grupo de enzimas llamadas transaminasas o aminotransferasas transfieren ese grupo amino que contiene nitrógeno de los aminoácidos a los cetoácidos, como el alfa-cetoglutarato.
Estas reacciones se denominan reacciones de transaminación y son reacciones reversibles, lo que significa que la reacción puede ir en cualquier dirección utilizando la misma enzim En general, las reacciones de transaminación requieren piridoxina, o vitamina B6, como cofactor para ayudar a que las cosas avancen.
Tomemos el ejemplo de una reacción de transaminación con el aminoácido alanina en una célula muscular. En primer lugar, la enzima alanina transaminasa, o ALT, cambia el grupo amino de la alanina por el grupo oxígeno del alfa-cetoglutarato, dando lugar a un cetoácido llamado piruvato, que ahora tiene el grupo oxígeno, y al aminoácido glutamato, que ahora tiene el grupo amin Hay dos opciones para el piruvato.
En primer lugar, puede ser convertido en acetil-CoA por la piruvato deshidrogenasa en la célula muscular, y luego el acetil-CoA puede entrar en el ciclo del ácido cítrico.
En segundo lugar, el piruvato puede convertirse en lactato por la lactato deshidrogenasa, y el lactato viaja al hígado a continuació Dado que se trata de una reacción reversible, el lactato también puede reconvertirse en piruvato en el hígado mediante la lactato deshidrogenasa.
Dentro del hígado, el piruvato entra en la gluconeogénesis y ayuda a formar una nueva molécula de glucosa. La glucosa entra en la circulación y vuelve a la célula muscular, donde se descompone mediante glucólisis para producir ATP y nuestro amigo original, el piruvato.
Este ingenioso ciclo se llama ciclo de Cori. Ahora bien, el glutamato es un aminoácido único, y es el único aminoácido que no tiene que transferir su grupo amino que contiene nitrógeno a otra molécul Esto se debe a que el glutamato sufre una desaminación oxidativa, un proceso que elimina los hidrógenos y un grupo amino.
Específicamente, lo que sucede es que el glutamato viaja a la mitocondria del hígado. Este proceso tiene lugar en las mitocondrias porque el amoníaco libre en el citoplasma puede dañar la célula Así, en el entorno relativamente seguro de las mitocondrias, la enzima glutamato deshidrogenasa elimina el grupo amino del glutamato y añade un grupo de oxígeno del agua, formando el alfa-cetoglutarato.
Al mismo tiempo, los hidrógenos del glutamato se transfieren al dinucleótido de nicotinamida adenina, o NAD+, formando NADH.
El amoníaco libre en las mitocondrias puede convertirse a continuación en la molécula menos tóxica urea en un proceso llamado el ciclo de la urea.
Y recuerde que todas estas reacciones son reversibles. Cuando el cuerpo necesita aminoácidos, estas reacciones pueden ir en sentido inverso utilizando las mismas enzimas para sintetizar nuestro aminoácido original: la alanina Además del grupo amino que contiene nitrógeno, la célula todavía tiene que metabolizar el resto del aminoácido.
Algunos aminoácidos como la alanina y la glicina sirven como sustratos para fabricar nueva glucosa, los llamamos aminoácidos glucogénico Otros aminoácidos, como la leucina y la lisina, forman otros combustibles energéticos llamados cuerpos cetónicos, a los que llamamos cetogénico Y otros aminoácidos, como la valina y el aspartato, alimentan directamente el ciclo del ácido cítrico y conducen a la formación de energía en forma de AT Algunos aminoácidos como la fenilalanina pueden hacerlo todo, son glucogénicos y cetogénicos, y alimentan el ciclo del ácido cítrico.
##Resumen Como breve resumen... Los aminoácidos tienen un grupo amino que contiene nitrógeno y que debe ser metabolizado de forma segura para evitar su toxicid Para ello, las células utilizan reacciones de transaminación con un cetoácido como el alfa-cetoglutarato para generar productos intermedios como el piruvato y el glutamato.
El glutamato puede ser desaminado a continuación, por un mecanismo oxidativo en las mitocondrias del hígado para deshacerse del amoníaco en el ciclo de la urea.