Degradación De Compuestos Nitrogenados

FUNCIÓN COMO FUENTE DE NITRÓGENO PARA LA SÍNTESIS DE COMPUESTOS NITROGENADOS

Los aminoácidos, provenientes en su mayoría de las proteínas de la dieta o de la degradación de proteínas intracelulares, constituyen la clase de biomoléculas cuya oxidación contribuye a la generación de energía metabólica. La mayoría de microorganismos pueden nutrirse de aminoácidos del entorno en caso de que esténdisponibles en el mismo; si las condiciones metabólicas lo requieren pueden utilizarlos como combustible oxidándolos, por otro lado en los animales, los aminoácidos se pueden degradar oxidativamente en tres situaciones metabólicas diferentes. La primera es que durante la síntesis y degradación normal de proteínas celulares algunos de los aminoácidos liberados durante la degradación de las proteínasse degradan oxidativamente si no se necesitan para la síntesis de nuevas proteínas, la segunda (cuando una dieta es rica en proteínas ingiriéndose aminoácidos no se pueden almacenar, por ultimo (durante la inanición o en la diabetes mellitus, en las que no hay glúcidos o éstos no son utilizables adecuadamente se recurre a las proteínas corporales como combustible. En estas circunstanciasdiferentes los aminoácidos pierden sus grupos amino y los α-cetoácidos así formados pueden oxidarse a CO2 y H2O. Además los esqueletos carbonados de los aminoácidos proporcionan las unidades de tres y cuatro carbonos que se pueden convertir en glucosa la cual, a su vez, puede proporcionar la energía para el funcionamiento del cerebro, músculo y otros tejidos.
Las rutas degradativas de los aminoácidosson muy semejantes en la mayoría de los microorganismos, un factor importante que distingue la degradación de los aminoácidos es que estos contienen un grupo amino, por lo tanto todas las rutas degradativas pasan a través de una etapa en la que se separa el grupo α-amino del esqueleto carbonado desviándolo hacia rutas especializadas para el metabolismo del grupo amino tal y como se muestra en lafigura (1).



















El nitrógeno atmosférico N2 es abundante pero demasiado inerte para su utilización en la mayoría de procesos bioquímicos, debido a que sólo unos pocos microorganismos pueden convertir N2 en formas biológicamente útiles como NH3 en la figura 2 se presenta una visión general del catabolismo del amoníaco y de los grupos amino en vertebrados. Losaminoácidos presentes en las proteínas de la dieta son la fuente de la mayor parte de grupos amino. La mayoría de aminoácidos se metabolizan en el hígado y parte del amoníaco generado se recicla y utiliza en diversos procesos biosínteticos; el exceso se excreta directamente o se convierte en ácido úrico o urea para su excreción, el exceso de amoníaco generado en otros tejidos (extrahepáticos) setransporta al hígado en forma de grupos amino, cabe mencionar que en estás reacciones encontramos el coenzima piridoxal fosfato coenzima principal en el metabolismo de nitrógeno.



















Los aminoácidos glutamato y glutamina juegan papeles críticos en las rutas presentadas en la figura (2). Los grupos amino de los aminoácidos generalmente se transfieren alα-cetoglutarato del citosol de las células hepáticas (hepatocitos) formando glutamato. A continuación se transporta el glutamato a la mitocondria; solo allí se elimina el grupo amino para formar NH4. El exceso de amoníaco generado en la mayor parte de tejidos se convierte en el nitrógeno amídico de la glutamina, transportándose seguidamente a la mitocondria. En el músculo los grupos amino en exceso setransfieren generalmente al piruvato formando alanina. La alanina es otra molécula importante en el transporte de grupos amino llevándolos desde el músculo hasta el hígado.
TRANSAMINACIÓN

Los grupos α-amino de los 20 L-aminoácidos que se encuentran normalmente en las proteínas se eliminan durante la degradación oxidativa de los aminoácidos. Si no se utilizan para la síntesis de nuevos aminoácidos u...