Propiedades de los Aminoácidos y Rutas Metabólicas del Piruvato

Propiedades y Clasificación de los Aminoácidos

• Aminoácidos apolares (porción transmembrana): Gly, Ala, Val, Leu, Ile, Phe, Trp, Met, Cys, Pro.
• Aminoácidos polares neutros (porción extracelular): Tyr, Ser, Thr, Asn, Gln.
• Aminoácidos polares con carga (porción intracelular): Asp (-), Glu (-), Lys (+), Arg (+), His (+).

Propiedades Fisicoquímicas

• Constantes de disociación: pKa NH = 10; pKa COOH = 2.
• Punto Isoeléctrico (pI): Se calcula como pI = (pKa1 + pKa2) / 2. El pI representa el pH donde la molécula es un Zwitterion. Los aminoácidos ácidos presentan un pI bajo, mientras que los básicos tienen un pI alto.
• Puentes disulfuro: Formados por grupos SH a pH > 7 (oxidación). Pueden ser intra o intercatenarios.
• Propiedades ópticas: Los aminoácidos aromáticos (Phe, Tyr, Trp) absorben luz UV.
• Histidina: Es el único aminoácido con pKa ≈ 6, actuando como tampón biológico.

Modificaciones y Funciones

• O-glucosilación: Ocurre en Thr y Ser.
• Fosforilación: Ocurre en Thr, Ser y Tyr.
• N-glucosilación: Ocurre en grupos amido (Asn, Gln) y amino lateral (Lys, Arg, Trp, His).
• Proteínas de fijación de calcio: Requieren carboxilación (añadir COO-) y fosforilación para generar atracción electrostática.
• Colágeno: Proteína del tejido conjuntivo formada por Gly e hidroxilación de Pro (hidroxiprolina) y Lys (hidroxilisina).

Metabolismo: Destinos del Piruvato

Ciclo de Cori y Ácido Láctico

En células sin mitocondrias o con baja disponibilidad de O₂, el piruvato se convierte en ácido láctico. Este se transporta al hígado para reconvertirse en piruvato (Ciclo de Cori).

• Músculo: Glucosa → Piruvato + NADH → Lactato.
• Hígado: Lactato + NAD+ → Piruvato → Glucosa.

Ciclo Glucosa-Alanina

Permite el transporte seguro de nitrógeno desde los tejidos hacia el hígado para su conversión en urea. El músculo transforma aminoácidos en alanina, la cual viaja al hígado para convertirse nuevamente en piruvato y, posteriormente, en glucosa.

Regulación Enzimática

Regulación de la Glucólisis

• Hexoquinasa: Inhibida por Glu-6P.
• Glucoquinasa (hígado): Alta especificidad, baja afinidad, estimulada por insulina.
• Fosfofructoquinasa I: Activada por fructosa-1,6-bisP y AMP; inhibida por citrato, ATP y H+.
• Piruvato quinasa: Regulada por modificación covalente (fosforilación por glucagón) y alostéricamente. Presenta isoformas (L, M, A) con distintas sensibilidades.

Regulación de la Gluconeogénesis

• Piruvato carboxilasa: Activada por Acetil-CoA, inhibida por ADP.
• Fructosa-1,6-bis fosfatasa: Activada por citrato, inhibida por fructosa-1,6-bisP y AMP.
• Glucosa-6-fosfatasa: Activada por Glu-6P.