Neurotransmisores, metabolismo de aminoácidos y ciclos metabólicos: fundamentos bioquímicos

Neurotransmisión: acción y eliminación

Neurotransmisores: el sistema simpático utiliza adrenalina y noradrenalina, mientras que el parasimpático utiliza acetilcolina. Algunos se unen a receptores específicos y actúan abriendo o cerrando canales iónicos de la membrana. Otros, más lentos, actúan a través de sistemas de segundos mensajeros que influyen en las reacciones químicas intracelulares. Como resultado se obtiene la activación o inhibición de neuronas postsinápticas.

Eliminación del neurotransmisor

La eliminación es esencial para que no exista estimulación interminable. Se realiza por tres vías:

• Difusión fuera de la hendidura sináptica, lejos de los receptores, de modo que no se produce señal.
• Degradación enzimática que los inactiva.
• Recaptación celular: por la propia neurona o por la captación por células gliales adyacentes.

Metabolismo energético y de aminoácidos

Ciclo de Cori

El músculo puede convertir lactato en piruvato. Por ello, el lactato viaja al hígado y se transforma en glucosa.

Ciclo glucosa-alanina

La alanina se forma a partir de piruvato en el músculo. Tras su transporte al hígado, la alanina se reconvierte en piruvato por acción de la alanina transaminasa. Finalmente, el piruvato se utiliza en la síntesis de glucosa.

Destino metabólico del glicerol

El glicerol llega al hígado, donde se convierte en glicerol-3-fosfato, que se utiliza para la síntesis de triacilglicéridos, fosfolípidos y glucosa.

Balance nitrogenado

El concepto de balance nitrogenado describe el equilibrio entre la ingestión y la excreción de nitrógeno:

• Equilibrado: ingestión = excreción.
• Positivo (+): ingestión > excreción.
• Negativo (-): ingestión < excreción.

Biosíntesis de aminoácidos

Los sustratos iniciales de los aminoácidos son metabolitos intermedios del ciclo de Krebs, la glucólisis y la vía de las pentosas fosfato. Estas moléculas aportan el esqueleto carbonado e incorporan el nitrógeno orgánico del glutamato o la glutamina. En su mayoría, el grupo amino procede del glutamato mediante una reacción de transaminación.

Reacción de transaminación. Función del piridoxal-fosfato

Consiste en la transferencia de grupos amino desde un aminoácido a un alfa-cetoácido. Son enzimas las que catalizan dicha reacción.

Amoniogénesis renal y su importancia metabólica

En las células tubulares renales, la hidrólisis de la glutamina por la glutaminasa libera amonio, que se elimina por la orina. Este proceso contribuye a la acidificación de la orina y es fundamental en el equilibrio ácido-base.

Ciclo de la urea

Consiste en la transformación del amoniaco (tóxico celular) en urea. La urea es más soluble en agua, menos tóxica y se elimina bien por la orina. Tiene lugar en el hígado y con consumo de energía (ATP).

Biosíntesis y funciones de la hemoglobina

Se origina a partir de un intermediario del ciclo de Krebs y aminoácidos, que forman el grupo hemo, al que se une la proteína globina.

Productos de degradación de la hemoglobina

• Hemo: se degrada en hierro férrico y porfirina. La porfirina se transforma y origina la bilirrubina. El monóxido de carbono (CO) también puede originarse en este proceso.
• Globina: se rompe en aminoácidos.

Metabolismo de las purinas

Fuentes dietéticas de purinas

Alimentos como vísceras, productos de caza (liebre, jabalí), pescados azules, mariscos, carnes y pescados blancos (en cantidad moderada) y algunos vegetales como las legumbres.

Molécula inicial en la síntesis de bases púricas

La ribosa-5-fosfato.

Papel de la glucosa-6-fosfato

Interviene en la síntesis de glucógeno, la liberación de glucosa al torrente sanguíneo, la síntesis de ácidos nucleicos y la glucólisis.

Papel de la acetil-CoA

Se integra en el ciclo de Krebs y en la síntesis de lípidos.