Metabolismo de aminoácidos y ciclo de la urea: clasificación, absorción y regulación
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Resumen
El texto explica la clasificación de los aminoácidos en glucogénicos y cetogénicos según el destino de su esqueleto carbonado. Describe la absorción intestinal de aminoácidos, dipéptidos y tripéptidos, y el destino de los aminoácidos de la dieta. Además, detalla la localización, los pasos enzimáticos y la regulación del ciclo de la urea en el hígado.
Puntos clave
- Los aminoácidos glucogénicos originan piruvato o intermediarios del Ciclo de Krebs, pudiendo formar glucosa.
- Los aminoácidos cetogénicos originan Acetil-CoA o Acetoacetil-CoA, pudiendo formar cuerpos cetónicos.
- La absorción de aminoácidos se realiza principalmente por cotransporte, sobre todo en yeyuno e íleon.
- El ciclo de la urea ocurre en el hígado, comenzando en la matriz mitocondrial y continuando en el citosol.
- La urea se produce en cinco pasos enzimáticos; el paso limitante es el catalizado por la carbamoil fosfato sintetasa I.
- La carbamoil fosfato sintetasa I es activada alostéricamente por N-acetilglutamato y por arginina.
Clasificación Metabólica de los Aminoácidos
En condiciones de necesidad metabólica, el esqueleto carbonado de los aminoácidos puede ser utilizado para obtener algún precursor gluconeogénico o cetogénico.
Aminoácidos Glucogénicos
Son aquellos que, al degradarse, pueden originar piruvato o algún intermediario del Ciclo de Krebs y, por tanto, pueden ser derivados a la formación de glucosa.
Aminoácidos Cetogénicos
Son aquellos que, al degradarse, pueden originar Acetoacetil-CoA o Acetil-CoA y, por lo tanto, pueden formar cuerpos cetónicos.
Absorción y Destino de los Aminoácidos
Absorción Intestinal de Aminoácidos, Dipéptidos y Tripéptidos
La absorción se realiza principalmente por mecanismos de cotransporte.
Los productos de la digestión de las proteínas son absorbidos en el yeyuno y, sobre todo, en el íleon. Sin embargo, la histidina se absorbe adecuadamente en el estómago debido a la presencia de histidina descarboxilasa a ese nivel.
Es importante destacar que los aminoácidos procedentes de las proteínas de la dieta no salen en su totalidad del enterocito a la sangre portal, ya que una parte se utiliza para sintetizar proteínas o metabolizarse a ATP.
Nota: La nutrición parenteral prolongada puede causar atrofia del epitelio intestinal.
Destino de los Aminoácidos de las Proteínas de la Dieta
La mayor parte de los aminoácidos absorbidos pasan a la sangre portal para ser conducidos al hígado, donde son procesados y distribuidos al resto del organismo.
Cuando se consume una dieta rica en proteínas, los aminoácidos se destinan principalmente al recambio de las proteínas celulares. Además, los aminoácidos pueden ser metabolizados para generar intermediarios gluconeogénicos y/o cetogénicos.
En condiciones de inanición o enfermedades metabólicas como la Diabetes Mellitus (no tratada), los aminoácidos son movilizados por acción hormonal desde las proteínas musculares para el aporte energético.
Ciclo de la Urea
La síntesis de urea ocurre en el hígado y, desde este órgano, la urea alcanza el riñón, donde se elimina por la orina. Cualquier situación que impida la eliminación renal de urea puede ser fatal.
Los valores normales de uremia en adultos oscilan entre 4 y 8,5 mg/dl (dependiendo del método de laboratorio).
Localización del Ciclo de la Urea
- Ocurre en el hígado.
- Comienza en la matriz mitocondrial.
- Se continúa en el citosol.
Pasos Enzimáticos del Ciclo de la Urea
La urea se produce en cinco pasos enzimáticos:
- Carbamoil fosfato sintetasa I (paso limitante)
- Ornitina transcarbamilasa
- Argininosuccinato sintetasa
- Argininosuccinato liasa (o argininosuccinasa)
- Arginasa
Regulación del Ciclo de la Urea
La enzima carbamoil fosfato sintetasa I es activada alostéricamente por el N-acetilglutamato, que se sintetiza a partir de acetil-CoA y glutamato.
Esta enzima, a su vez, es activada por la arginina, un aminoácido que se acumula cuando la producción de urea es lenta.
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¿Qué son los aminoácidos glucogénicos?
Son aquellos que, al degradarse, pueden originar piruvato o algún intermediario del Ciclo de Krebs, por lo que pueden derivar en la formación de glucosa.
¿Dónde ocurre el ciclo de la urea?
Ocurre en el hígado: comienza en la matriz mitocondrial y se continúa en el citosol. Desde el hígado, la urea llega al riñón para eliminarse por la orina.
¿Cuál es el paso limitante del ciclo de la urea?
El paso limitante es el catalizado por la carbamoil fosfato sintetasa I.
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