Metabolismo de aminoácidos y proteínas

El metabolismo de aminoácidos y proteínas abarca cómo se renuevan las proteínas dietéticas y corporales, cómo se sintetizan y degradan los veinte aminoácidos, y cómo se manejan su nitrógeno y carbono. Dado que los aminoácidos transportan nitrógeno que el cuerpo no puede almacenar como tal, su metabolismo está estrechamente ligado a la eliminación del nitrógeno a través del ciclo de la urea y al uso de los esqueletos de carbono para la energía o la biosíntesis.

Definition

El metabolismo de aminoácidos y proteínas es el conjunto integrado de vías que rigen la síntesis y degradación de proteínas y aminoácidos, incluyendo la transferencia y eliminación del nitrógeno amínico y el uso de los esqueletos de carbono de los aminoácidos para la energía o la biosíntesis.

Scope

Esta entrada abarca la renovación de proteínas y el balance de nitrógeno, el catabolismo de aminoácidos con transaminación y desaminación, el ciclo de la urea, la síntesis de aminoácidos no esenciales, y la distinción entre aminoácidos esenciales y no esenciales. Es un tema de referencia dentro de la bioquímica nutricional, no una guía clínica o dietética.

Key concepts

• Renovación de proteínas y balance de nitrógeno
• Aminoácidos esenciales y no esenciales
• Transaminación y desaminación
• Ciclo de la urea y eliminación de amoníaco
• Aminoácidos glucogénicos y cetogénicos
• Biosíntesis de aminoácidos
• Flujo de un carbono y nitrógeno

Mechanisms

Las proteínas corporales se sintetizan y degradan continuamente, y los aminoácidos libres resultantes se unen a los de la dieta en un pool común. Cuando los aminoácidos se catabolizan, su grupo amino se elimina mediante transaminación y desaminación oxidativa, liberando amoníaco que se desintoxica en el hígado a través del ciclo de la urea y se excreta como urea. Los esqueletos de carbono restantes se clasifican como glucogénicos, cetogénicos o ambos, entrando en la gluconeogénesis o el ciclo del ácido cítrico según corresponda. Los aminoácidos no esenciales pueden sintetizarse a partir de intermediarios comunes, mientras que los aminoácidos esenciales deben ser suministrados por la dieta. El flujo general a través de estas vías está regido por el balance de nitrógeno y por el estado hormonal y nutricional, siendo el hígado el sitio principal que integra la eliminación de aminoácidos con el resto del metabolismo de los combustibles.

Clinical relevance

El metabolismo de aminoácidos y proteínas sustenta conceptos como los requerimientos de proteínas, el balance de nitrógeno y las consecuencias de una eliminación deficiente de amoníaco. La entrada presenta estos mecanismos como conocimiento de base y no ofrece objetivos dietéticos individualizados ni consejos de tratamiento.

History

Hans Krebs y Kurt Henseleit describieron el ciclo de la urea en 1932, proporcionando el primer ciclo metabólico y explicando cómo el cuerpo elimina el nitrógeno de desecho. Los estudios de isótopos de Rudolf Schoenheimer en la década de 1930 revelaron la renovación dinámica y continua de las proteínas corporales, derribando la visión de que las proteínas tisulares eran estáticas.

Key figures

• Hans Krebs
• Kurt Henseleit
• Rudolf Schoenheimer
• Guoyao Wu

Seminal works

• wu-2009

Frequently asked questions

¿Por qué algunos aminoácidos deben provenir de la dieta?

Los aminoácidos esenciales no pueden ser sintetizados por el cuerpo humano, o no en cantidades suficientes, por lo que deben obtenerse de las proteínas de la dieta; los aminoácidos no esenciales pueden producirse a partir de intermediarios metabólicos comunes.

¿Cómo elimina el cuerpo el nitrógeno de los aminoácidos?

Los grupos amino eliminados durante la degradación de los aminoácidos forman amoníaco, que el hígado convierte en urea a través del ciclo de la urea para su excreción, ya que el nitrógeno no puede almacenarse como los carbohidratos o las grasas.