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300 | Metabol ismo energét ico
• Las biomoléculas nitrogenadas incluyen a proteínas, ami-
noácidos, nucleótidos y una gran variedad de compuestos
importantísimos, por lo que el estudio de los aspectos
esenciales de su metabolismo es uno de los principales
objetivos de la Bioquímica.
• Algunos microorganismos, de modo independiente o de
forma simbiótica con las raíces de ciertas plantas, son
capaces de transformar el nitrógeno gaseoso, biológica-
mente inactivo, en las formas activas biológicas de iones
amonio y nitrato, a partir de las cuales se derivarán las
restantes biomoléculas nitrogenadas.
• En la economía nitrogenada diaria de un ser humano,
cabe destacar el importante recambio proteínico exis-
tente, que significa que cerca de 300 g de proteínas
hayan de ser catabolizadas intracelularmente y sustitui-
das por otra cantidad similar nuevamente sintetizadas.
• La proteólisis intracelular juega un importante papel en
procesos biológicos esenciales. Se trata de procesos
complejos y aún no totalmente conocidos, con una
amplia variedad de alternativas y controles reguladores.
Entre ellos, destaca el papel del proteasoma 26S y el del
sistema señalizador de la ubiquitina.
• El amoníaco es un tóxico potente. Para procesar y eli-
minar sin peligro aproximadamente un mol diario de
amoníaco existen diversas posibilidades metabólicas 
de liberación y fijación de los grupos amínicos de los
aminoácidos, garantizando su transporte desde los teji-
dos al hígado, donde se integra en el ciclo de la urea.
• Las enzimas del ciclo de la urea, intramitocondriales y
citoplasmáticas procesan, en cada vuelta del ciclo, la
entrada de dos porciones amínicas y un átomo de car-
bono, dando lugar a la liberación de una molécula de
urea que, vía sanguínea, será eliminada por la excreción
renal de la orina. Las patologías relacionadas con el
ciclo de la urea producen graves hiperamonemias.
• El destino catabólico del esqueleto carbonado de los 20
aminoácidos proteínicos es variado. Dos de ellos, leucina
y lisina, son totalmente cetogénicos. Otros, como fenilala-
nina, tirosina, triptófano, treonina e isoleucina son catabó-
licamente clasificados como mixtos, mientras el resto son
gluconeogénicos, es decir, dan lugar a piruvato o a algún
metabolito relacionado con el ciclo del citrato que, vía
oxalacetato, pueda ser un sustrato gluconeogénico.
• En varias transformaciones relacionadas con el catabo-
lismo carbonado de los aminoácidos se producen trans-
ferencias de fracciones monocarbonadas unidas al ácido
tetrahidrofólico (THF). El sistema THF es usado en
variados e importantes procesos metabólicos para la
entrada y salida de fragmentos monocarbonados.
• Existe un amplio catálogo de anomalías enzimáticas de
causa genética relacionadas con el catabolismo de los
aminoácidos. Son las aminoacidopatías de gravedad y
pronóstico variable, dependiendo de los casos, aunque
en las más frecuentes, si se hace un diagnóstico precoz,
son eficaces los tratamientos dietéticos dirigidos a evitar
el acúmulo del aminoácido no catabolizado correcta-
mente. 
• El hígado es el órgano más importante en el catabolismo
de los aminoácidos, con excepción de los aminoácidos
ramificados que son catabolizados selectivamente en el
músculo esquelético, mientras que el intestino necesita
del aporte de los aminoácidos más nitrogenados. La des-
carboxilación de los aminoácidos es un proceso esencial
en el cerebro para la producción de neurotransmisores y
otras aminas reguladoras.
• La biosíntesis de los aminoácidos se realiza agrupados
en las llamadas familias biosintéticas. Los seres huma-
nos han perdido la capacidad de sintetizar aproximada-
mente la mitad de los 20 aminoácidos proteínicos. Los
aminoácidos esenciales han de ser tomados en la dieta. 
• Entre las sustancias nitrogenadas biológicamente más
importantes se encuentran los nucleótidos purínicos y
pirimidínicos. Hay mecanismos de recuperación o sal-
vamento para obtenerlos a partir de bases preexistentes,
que pueden proceder de la dieta, pero también existen
vías propias diferentes, con finos procesos de regula-
ción y control, para la obtención equilibrada de los
nucleótidos purínicos y pirimidínicos. 
• El catabolismo de los nucleótidos purínicos conduce a
un único producto final, el ácido úrico, eliminado por la
urea. El de los nucleótidos pirimidínicos, según los
casos, conduce a malonilCoA o a succinilCoA. Diversas
patologías están relacionadas con el metabolismo de los
nucleótidos: síndrome de Lesch-Nyhan (biosíntesis de
purínicos), gota y xantinuria (catabolismo purínico) o
aciduria orótica (biosíntesis de pirimidínicos).
• La obtención de los desoxirribonucleótidos, también
es una transformación muy regulada en la que el
NADPH es el reductor final de un proceso que se rea-
liza en los ribonucleósidos difosfato que son converti-
dos en los correspondientes desoxirribonucleósidos
difosfato. 
• Los análogos estructurales de bases, nucleósidos y
nucleótidos y de otras moléculas íntimamente relacio-
nadas con el metabolismo de los nucleótidos son el
punto de partida para el desarrollo de los modernos
agentes quimioterapéuticos antitumorales. 
RESUMEN
16 Capitulo 16 8/4/05 11:13 Página 300
	BIOQUÍMICA Y BIOLOGÍA MOLECULAR (...)
	CONTENIDO
	PARTE I: ESTRUCTURA Y METABOLISMO
	SECCIÓN III METABOLISMO ENERGÉTICO
	16 METABOLISMO NITROGENADO
	RESUMEN