Metabolismo de aminoácidos

Metabolismo de aminoácidos.
Los aminoácidos introducidos por la dieta (exógenos) se mezclan con aquellos liberados en la degradación de proteínas endógenas y con los que son sintetizados de novo. Estos aminoácidos se encuentran circulando en sangre y distribuidos en todo el organismo sin que exista separación alguna entre aminoácidos de diferente origen.
El destino más importante de losaminoácidos es su incorporación a cadenas polipeptídicas durante la biosíntesis de proteínas específicas del organismo. En segundo lugar, muchos aminoácidos son utilizados para la síntesis de compuestos nitrogenados no proteicos de importancia funcional. Finalmente los aminoácidos en exceso, como no pueden almacenarse, son eliminados por orina o bien se utilizan principalmente con fines energéticos. Enéste caso sufren primero la pérdida de la función amina, lo cual deja libre el esqueleto carbonado. El grupo nitrogenado que se desprende como amoníaco, es eliminado en el ser humano principalmente como urea. Las cadenas carbonadas siguen diferentes rutas, que las llevan a alimentar el ciclo del ácido cítrico o de Krebs para oxidarse completamente en él hasta CO2 y H2O y producir energía.Alternativamente, dichas cadenas pueden ser derivadas a las vías de gluconeogénesis (aminoácidos glucogénicos) o de síntesis de ácidos grasos o cuerpos cetónicos (aminoácidos cetogénicos).
Catabolismo de aminoácidos.
La degradación de aminoácidos si inicia generalmente con la separación de su grupo α-amino (desaminación). Luego el resto nitrogenado seguirá un camino distinto del que tomará la cadenacarbonada. Antes de la degradación los aminoácidos se interconvierten entre ellos, transfiriendo el grupo amino de una esqueleto carbonado a otro (transaminación).

Reacción de Transaminación.
La reacción de transaminación comprende la transferencia de un grupo α-amino de un aminoácido a un α-cetoácido. El aminoácido se convierte en un cetoácido y el cetoácido aceptor del grupo amina, en elaminoácido correspondiente. Esta transferencia es realizada por las enzimas aminotransferasas o también llamadas transaminasas. Mientras que la mayoría de los aminoácidos sufren transaminación, existen algunas excepciones: lisina, treonina, prolina e hidrixiprolina. Puesto que las transaminaciones son libremente reversibles, las transaminasas pueden funcionar tanto en el catabolismo como en labiosíntesis de aminoácidos. Las reacciones que involucran aminoácidos esenciales son mayormente unidireccionales, puesto que el organismo no puede sintetizar el α-cetoácido esencial, pudiendo existir pequeñas cantidades de éstos provenientes de la dieta. A modo de ejemplo puede verse lo que sucede con la valina, la cual al ser metabolizada da α-cetoisovalerato, este a continuación es rápidamente convertidoen succinil-CoA y utilizado como energía en el ciclo de Krebs, sin posibilidad de volver a transaminarse.
Las transaminasas catalizan una reacción bimloécular, donde el par aminoácido/α-cetoácido, formado por el L-glutamato y el α-ceto-glutarato constituyen un “par obligado”.

El piridoxal fosfato se localiza en el sitio activo de todas las transaminasas. Este es una coenzima derivado de lapiridoxamina (vitamina B6), la cual cumple una importante función en el metabolismo de los aminoácidos. En todos los casos, la coenzima forma con el aminoácido un compuesto intermediario, uniéndose a éste por un enlace –CH=N–, denominado Base de Schiff. Intervienen además interacciones iónicas e hidrófobas para estabilizar el complejo. El piridoxal fosfato actúa como aceptor transitorio ytransportador del grupo amina en el proceso de transferencia de la transaminación. Por otro lado, las aminotransferasas tienen la función de “guiar” la reacción en un determinado sentido y asegurar selectivamente la naturaleza del cambio a producir. Así tenemos que la reacción de cada par aminoácido/α-cetoácido es catalizada por una enzima especifica, cuyo nombre deriva de los compuestos participantes...