Módulo 5.1. Naturaleza, tipos y propiedades nutricionales de las proteínas.

8.6. Catabolismo de los aminoácidos

La utilización de los aminoácidos no es completa, de los 260 g que se metabolizan diariamente, entre 40 y 50 g no se reciclan teniendo que ser degradados y eliminados. Como es lógico, la cantidad degradada y eliminada aumenta paralelamente al consumo de proteínas una vez rebasadas las necesidades reales del organismo, de modo que el balance entre las entradas y las salidas de N queda siempre nivelado. La degradación de los aminoácidos (producida mayoritariamente en el hígado) requiere un complejo sistema de reacciones catabólicas que suponen un gasto neto de energía en forma de ATP.

Como ya se ha descrito en el apartado 3.1, todos los aminoácidos constan de dos partes fundamentales: por un lado, de un esqueleto carbonado, cetoácido formado por un grupo carboxílico (-COOH) y por un radical R unidos a un carbono asimétrico, y por otro lado, de un grupo amino (-NH2). La degradación del grupo amino da lugar a amoniaco (NH3), que debe ser rápidamente transformado en urea dada su alta toxicidad. Por su parte, la degradación del cetoácido sigue rutas metabólicas complejas y  diferentes según el tipo de aminoácido. En el caso de los glucogénicos, su transformación da lugar a compuestos intermediarios del ciclo de Krebs que resultan potenciales precursores de la glucosa mediante la vía oxalacetato-fosfoenolpiruvato. Por su parte, los aminoácidos cetogénicos presentan esqueletos carbonados que pueden ser degradados hasta compuestos aptos para su oxidación en el ciclo de Krebs y para la síntesis de lípidos y de cuerpos cetónicos (acetil-CoA y ácido acetoacético). Por último, los aminoácidos mixtos originan intermediarios tanto glucogénicos como cetogénicos. (Véase la figura 5.25).

  • Algo a tener en cuenta acerca de la degradación de la hemoglobina:

El catabolismo de la hemoglobina (una hemoproteína) produce, además de aminoácidos,  derivados porfirínicos del grupo hemo.  En su degradación tales compuestos liberan hierro reutilizable y porfirina. Ésta última se transforma en pigmentos como la bilirrubina, que se incorporan a la bilis para ser eliminados paulatinamente.

El proceso de degradación de la mayoría de los aminoácidos puede resumirse de la siguiente manera. En el citoplasma celular los aminoácidos entran en contacto con un compuesto intermediario procedente del ciclo de Krebs (el alfacetoglutarato) al cual transfieren su grupo amino (reacción de transaminación). Esta reacción da lugar a un cetoácido (que se degrada por las vías antes mencionadas) y a glutamato (aminoácido no esencial resultante de la unión del grupo amino y el alfacetoglutarato). El glutamato es capaz de penetrar en las mitocondrias donde se desprende del grupo amino mediante una reacción de oxidación (catalizada por la enzima glutamato deshidrogenasa) lo que produce nuevamente alfacetoglutarato y amoniaco (NH3). Éste es eliminado tras su conversión en urea y, en menor medida, al condensarse con el glutamato dando lugar al aminoácido glutamina que viaja al riñón donde es nuevamente hidrolizado produciendo, por un lado, amoniaco, que pasa a la orina, y, por otro lado,  glutamato, que retorna al hígado. (Véase la figura 5.23).

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