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de oxidación, el nitrato, para sintetizar biomoléculas nitro-
genadas, que serán la fuente de nitrógeno biológico adecua-
do que necesitan los seres superiores.
El metabolismo nitrogenado incluye proteínas y ami-
noácidos, así como otros muchos compuestos importantes
que se pueden considerar derivados de los aminoácidos:
bases purínicas y pirimidínicas (constituyentes de los nucle-
ótidos, las coenzimas y los ácidos nucleicos), hemo y molé-
culas relacionadas (hemoglobina, citocromos, porfirinas),
poliaminas, creatina, diversos neurotransmisores y hormo-
nas, pigmentos melánicos, entre otros. El esqueleto carbona-
do aminoacídico puede servir de punto de partida, depen-
diendo de las vías particulares de cada caso, en la obtención
de ácidos grasos, grasas y esteroides o como inicio gluconeo-
génico, ayudando, en este supuesto, al aporte necesario de
glucosa al cerebro en condiciones en que las existencias del
hidrato de carbono sean insuficientes. Además de ese papel
precursor que tienen los aminoácidos, su catabolismo oxida-
tivo es esencial para proporcionar la energía que precisa el
organismo en situaciones de necesidad energética como
puede ser el ayuno. 
En la Figura 16-2 se resumen de un modo cuantitativo las
transformaciones más importantes del metabolismo nitroge-
nado en el ser humano. En este capítulo se tratará concreta-
mente el catabolismo proteico intracelular (la digestión
extracelular de las proteínas se incluyó en el Cap. 11), así
como el metabolismo general de los aminoácidos y algunas
moléculas relacionadas, mientras que la biosíntesis proteica
se analizará en el Capítulo 21 y el metabolismo del grupo
hemo se abordará en el Capítulo 30.
16.2 DEGRADACIÓN INTRACELULAR DE 
LAS PROTEÍNAS
Ya en 1960, Schinke concluyó que las proteínas se renuevan
más deprisa de lo que vive la célula. En otras palabras, que
existe una renovación proteica intracelular, estableciéndose
un equilibrio dinámico de biosíntesis/degradación cuantifi-
cable en unos 5 g diarios de proteínas por kg de peso, lo que
supone que unos 3 moles de aminoácidos se incorporan en
forma de proteínas. Desde el punto de vista energético se
necesita la energía de la hidrólisis de unos 18 moles de ATP,
cuya recuperación supondría aproximadamente un 20% de la
energía correspondiente a un metabolismo basal medio nor-
mal (véase el Cap. 11).
El papel fisiológico del catabolismo proteico intracelular
es múltiple: contrarresta la acumulación de proteínas anorma-
les, potencialmente dañinas; lucha contra el envejecimiento
celular; colabora con el aporte energético en situaciones meta-
bólicas especiales (ayuno, situación hipocalórica) e, incluso, la
proteólisis puede constituir un eficaz sistema para controlar 
la cantidad de proteínas relevantes biológicamente, favore-
ciendo la regulación independiente de sus respectivas veloci-
dades de síntesis y degradación. Entre los procesos biológicos
regulados por mecanismos de proteólisis intracelular se
encuentran los siguientes: ciclo celular, metabolismo del
colesterol, organogénesis, procesado de antígenos, respuestas
inflamatorias, ritmos circadianos, supresión tumoral y trans-
cripción genética.
Para catalizar la degradación existen en casi todos los teji-
dos unas proteasas intracelulares, semejantes en su acción a
las digestivas, tratadas en el Capítulo 11, que están asociadas
a diversas estructuras celulares, como la cromatina, los pero-
xisomas, las mitocondrias, el retículo endoplásmico y las
membranas plasmáticas, aunque suelen abundar más en los
orgánulos especializados en la digestión intracelular, los liso-
somas. Éstos son vesículas intracelulares de tamaño variable,
acídicas (pH en torno a 5), dotadas de diferentes clases de
enzimas de degradación específicas para los distintos tipos 
de biomacromoléculas, entre ellas, un amplio abanico de exo-
peptidasas y, sobre todo, de endopeptidasas, y entre éstas, las
catepsinas D, B, L y H, con especificidades características
individuales. Los lisosomas no sólo degradan proteínas o bio-
moléculas intracelulares, sino que, al ser orgánulos en los que
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Figura 16-2. Economía nitrogenada diaria en el ser humano.
Aproximadamente 3 moles diarios de aminoácidos han de con-
vertirse en proteínas para compensar el proceso de proteólisis
intracelular.
Proteínas
de la dieta
Proteínas
tisulares
AMINOÁCIDOS
CORPORALES
ELIMINACIÓN
•Orina (80 g)
•Heces (10 g)
•Descamación (2 g)
CONVERSIONES
METABÓLICAS
•Purinas
•Pirimidinas
•Porfirinas
•Melanina
•Tiroxina, adrenalina
 etcétera
100 g
Construcción
300 g
Destrucción
300 g
92 g 8 g
Proteínas
tisulares
16 Capitulo 16 8/4/05 11:12 Página 276
	BIOQUÍMICA Y BIOLOGÍA MOLECULAR (...)
	CONTENIDO
	PARTE I: ESTRUCTURA Y METABOLISMO
	SECCIÓN III METABOLISMO ENERGÉTICO
	16 METABOLISMO NITROGENADO
	16.2 DEGRADACIÓN INTRACELULAR DE LAS PROTEÍNAS