7.16: Conexiones de las vías metabólicas de carbohidratos, proteínas y lípidos - Conexión de las proteínas con el metabolismo de la glucosa

El exceso de aminoácidos se convierte en moléculas que pueden entrar en las vías del catabolismo de la glucosa.

Objetivos de aprendizaje

• Describir el papel que desempeñan las proteínas en el metabolismo de la glucosa

Puntos Clave

• Los aminoácidos deben ser desaminados antes de entrar en cualquiera de las vías del catabolismo de la glucosa: el grupo amino se convierte en amoníaco, que es utilizado por el hígado en la síntesis de urea.
• Los aminoácidos desaminados se pueden convertir en piruvato, acetil CoA o algunos componentes del ciclo del ácido cítrico para ingresar a las vías del catabolismo de la glucosa.
• Varios aminoácidos pueden ingresar a las vías del catabolismo de la glucosa en múltiples ubicaciones.

Términos Clave

• catabolismo: Metabolismo destructivo, generalmente incluyendo la liberación de energía y la descomposición de materiales.
• cetoácido: Cualquier ácido carboxílico que también contenga un grupo cetona.
• desaminación: La eliminación de un grupo amino de un compuesto.

Las vías metabólicas deben considerarse porosas; es decir, las sustancias entran por otras vías y los intermedios salen hacia otras vías. Estas vías no son sistemas cerrados. Muchos de los sustratos, intermedios y productos en una ruta particular son reactivos en otras vías. Las proteínas son un buen ejemplo de este fenómeno. Se pueden descomponer en sus aminoácidos constituyentes y utilizarse en diversas etapas de la vía del catabolismo de la glucosa.

Las proteínas son hidrolizadas por una variedad de enzimas en las células. La mayoría de las veces, los aminoácidos se reciclan en la síntesis de nuevas proteínas o se utilizan como precursores en la síntesis de otras moléculas biológicas importantes, como hormonas, nucleótidos o neurotransmisores. Sin embargo, si hay exceso de aminoácidos, o si el cuerpo está en un estado de inanición, algunos aminoácidos se derivarán hacia las vías del catabolismo de la glucosa.

Figura\(\PageIndex{1}\): Conexión de los Aminoácidos con las Vías del Metabolismo de la Glucosa: Los esqueletos de carbono de ciertos aminoácidos (indicados en cajas) se derivan de proteínas y pueden alimentar al piruvato, acetil CoA y al ciclo del ácido cítrico.

Cada aminoácido debe tener su grupo amino eliminado (desaminación) antes de la entrada de la cadena de carbono en estas vías. Cuando el grupo amino se elimina de un aminoácido, se convierte en amoníaco a través del ciclo de la urea. Los átomos restantes del aminoácido dan como resultado un cetoácido: una cadena carbonada con una cetona y un grupo ácido carboxílico. En mamíferos, el hígado sintetiza urea a partir de dos moléculas de amoníaco y una molécula de dióxido de carbono. Por lo tanto, la urea es el principal producto de desecho en los mamíferos producido a partir del nitrógeno que se origina en los aminoácidos; deja el cuerpo en la orina. El cetoácido puede entonces entrar en el ciclo del ácido cítrico.

Cuando se desaminan, los aminoácidos pueden ingresar a las vías del metabolismo de la glucosa como piruvato, acetil CoA o varios componentes del ciclo del ácido cítrico. Por ejemplo, la asparagina desaminada y el aspartato se convierten en oxaloacetato y entran en el catabolismo de la glucosa en el ciclo del ácido cítrico. Los aminoácidos desaminados también se pueden convertir en otra molécula intermedia antes de entrar en las vías. Varios aminoácidos pueden ingresar al catabolismo de glucosa en múltiples ubicaciones.