Teorico 15 Oxidacion de aminoacidos y produccion de urea 2) (pdf io)

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Como característica de todos los organismos vivos es el tomar energía del 
ambiente, transformarla y utilizarla y se puede decir que el ATP es el gran 
intermediario.
Algunos organismos pueden utilizar como fuente de E la luz, se los 
denominan fotótrofos y a través de la fotofosforilación obtienen ATP. Otra 
fuente de energía son los compuestos químicos. A estos organismos se los 
denomina quimiotrofos y estos a través de la fosforilación oxidativa 
obtienen ATP. En el caso de los foto o quimio litotrofos el poder reductor 
será aportado por compuestos inorgánicos, pero en el caso de los foto o 
quimio organotrofos el poder reductor proviene de biomoléculas. 
Los seres humanos somos quimio-organotrofos y obtenemos ATP a través 
del metabolismo de carbohidratos, ácidos grasos que pueden transformarse 
en cuerpos cetónicos, pero ahora dirigimos la atención a los aa y como a 
través de su degradación oxidativa pueden contribuir también a la 
generación de energía metabólica. 
La utilización de los Aminoácidos como fuente de energía varía con los 
diferentes organismos. 
•Cerca del 90% de las necesidades energéticas de los carnívoros pueden 
ser satisfechas por los aminoácidos inmediatamente después de una 
comida. Porque si el carnívoro, en su ingesta no están incluidos los Hidratos 
de Carbono o los Ácidos Grasos, significa que todo el poder reductor para 
poder obtener energía va a venir de esas proteínas. Esto no sucede en el 
caso de los herbívoros, donde la mayor cantidad de energía va a venir de la 
digestión en todo caso de Hidratos de Carbono de las plantas, por ejemplo. 
Tampoco va a suceder en el caso de los microorganismos salvo que uno 
esté específicamente en un cultivo alimentando esos microorganismos sólo 
con Aminoácidos. 
•Los microorganismos extraen aminoácidos de su medio ambiente para 
obtener combustible cuando es necesario.
•Sólo una pequeña fracción de las necesidades energéticas de los 
herbívoros se satisfacen con los aminoácidos. 
•Las plantas no usan aminoácidos como fuente de combustible, pero 
pueden degradar los Aminoácidos para formar otros metabolitos. 
Un Carnívoro o un omnívoro como nosotros, tiene exceso de 
nitrógeno que vamos a tener que excretar. 
Vamos a detenernos un poco cuando los humanos consumimos proteínas. 
Un Carnívoro o un omnívoro como nosotros, tiene exceso de nitrógeno que 
vamos a tener que excretar. La figura muestra parte del tracto digestivo 
humano donde se degrada los aa y proteínas ingeridas en la dieta.
Centrada en el estómago estimula la secreción de la hormona gastrina por 
la mucosa gástrica que a su vez estimula la secreción del HCl por las células
parietales de las glándulas gástricas. El jugo gástrico acido de pH entre 1,00
a 2,05 es a la vez un antiséptico que mata la mayor parte de las bacterias y 
células extrañas. También como un agente desnaturalizante despliega las 
proteínas regulares y hace que los enlaces peptídicos internos sean más 
accesibles a las hidrolisis enzimáticas.
El precursor inactivo pepsinógeno se convierte en pepsina activa por una 
ruptura auto catalítica que se produce a bajos pH. La pepsina hidroliza a las
proteínas ingeridas en los enlaces peptídicos que están del lado amino 
terminal de los residuos aromáticos, cortando cadenas polipeptídicas largas 
y generando una mezcla de péptidos más pequeños.
A medida que el contenido acido del estómago pasa al intestino delgado el 
pH bajo desencadena la secreción de la hormona secretina a la sangre la 
cual estimula al páncreas para que secrete bicarbonato hacia el intestino 
delgado y de esa manera se neutraliza el ácido clorhídrico gástrico 
incrementándose el pH en el intestino hasta aproximadamente 7,00. La 
digestión de las proteínas continuara ahora en el intestino delgado. 
La entrada de aa en la parte superior del intestino, en el duodeno, produce 
la liberación a la sangre de la hormona colecistoquinina que estimula la 
secreción de zimógenos como tripsinógeno, quimiotripsinogeno y 
procarboxipeptidasas A y B sintetizadas por las células exocrinas del 
páncreas. El tripsinógeno se convierte en su forma activa a tripsina por una 
enteropeptidasa, enzima proteolítica sintetizada por las células intestinales. 
La tripsina libre entonces va a catalizar la conversión de más tripsinógeno 
en tripsina y además activa al quimiotripsinogeno y a las 
procarboxipeptidasas. Todas las enzimas resultantes poseen actividad 
optima a pH entre 7,00 y 8,00.
La síntesis y excreción de las enzimas en formas de zimógenos o 
precursores inactivos protegen a las células del páncreas del propio ataque 
proteolítico, que sería destructivo para el humano. El páncreas se protege 
además contra la propia auto digestión produciendo un inhibidor especifico, 
una proteína denominada inhibidor pancreático de tripsina que 
previene de manera efectiva la producción prematura de esta enzima 
proteolítica dentro de las células del páncreas. Si se obstruye el conducto 
pancreático, que es la vía normal por la cual las secreciones pancreáticas 
entran en el intestino, las enzimas se podrían activar en el páncreas por 
ende el mismo se auto digiere. Esta enfermedad es conocida como 
pancreatitis aguda, la cual puede resultar muy dolorosa y en algunos casos 
fatal.
La degradación de los péptidos cortos en el intestino delgado se completa 
entonces por otras peptidasas intestinales. En conjunto las enzimas del 
estómago, páncreas y del intestino al tener diferentes especificidades de 
corte aseguran una eficiente degradación de la mayoría de las proteínas. La 
mezcla resultante de aa libres se transporta a las células epiteliales que 
recubren el intestino delgado, a través de las cuales los aa entran en los 
capilares sanguíneos en las vellosidades y se transportan al hígado. 
Algunos aa son esenciales para el humano ósea deben ingerirse con la 
dieta. 
Cuál es el origen de los aa en una dieta se puede citar la dieta o los aa 
que quedan libres del recambio normal de las proteínas. ¿Pero en qué 
condiciones utilizamos a los aa como fuente de energía? En los animales los
aa experimenta degradación oxidativa en 3 situaciones metabólicas 
diferentes:
1- aa ingeridos exceden las necesidades, recordar que los aa no se pueden 
almacenar.
2- Durante la síntesis y degradación normal de las proteínas celulares, se 
liberan aa que no son necesarios para la nueva síntesis de proteínas y 
que pueden ser utilizados para obtener energía metabólica.
3- Durante la inanición o diabetes mellitus no controlada en la que no hay 
glúcidos disponibles o no son utilizados adecuadamente entonces se 
recure a las proteínas celulares como combustible.
Durante el catabolismo de los aa en mamíferos, el grupo amino y el 
esqueleto carbonado siguen rutas separadas pero interconectadas. El 
amonio se puede reutilizar en lo que se llama asimilación secundaria, 
recordar que el N es el cuarto elemento junto con el C,H y O en 
importancia de los organismos vivos y en las plantas por ejemplo es muy 
difícil de adquirir y requiere de mecanismos especializados. En relación a 
las bacterias solo algunas de ellas son diasotropicas es decir que pueden 
utilizar el N gaseoso, pero para todos los organismos el exceso de amonio 
debe ser eliminado porque es TOXICO.
En los organismos existen diferentes formas químicas para su excreción 
dependiendo del ambiente donde cada microorganismo a evolucionado. 
Tenemos organismos que excretan amonio que están relacionados con 
ambientes acuáticos en donde el amonio rápidamente se puede diluir. Hay 
organismos que excretan el nitrógeno en forma de urea que son la mayoría 
de los vertebrados terrestres pero la urea requiere de grandes cantidades 
de agua para su excreción lo cual sería limitante para volar o un limitante 
en ambientes de escasez de agua por eso hay organismos que han 
evolucionado y excretan ácido úrico como los pájaros y los reptiles 
terrestres. 
Observar que los átomos de carbono de la urea y en el ácido úrico están 
muy oxidados. Significa que elorganismo que desecha al carbono trata de 
extraer la mayor parte de su energía de oxidación disponible. Las plantas 
reciclan prácticamente todos los grupos y la excreción del nitrógeno se 
produce sólo en circunstancias muy inusuales
Vamos a detenernos un poco en el camino que recorre el nitrógeno en los 
organismos ureotelicos.
 El primer paso del catabolismo de la mayoría de los L aminoácidos es la 
eliminación del grupo alfa amino. Pero fíjense que no se desaminan 
directamente, sino que el grupo amino
se transfiere en estas reacciones. El grupo alfa amino se transfiere al átomo 
de carbono alfa por ejemplo del alfa cetoglutarato dejando el 
correspondiente alfa cetoácido análogo del aminoácido. Están catalizadas 
por enzimas llamadas aminotransferasa o transaminasas y el efecto de las 
reacciones de transaminación consiste en recoger los grupos aminos de 
muchos aminoácidos diferentes en la forma de glutamato. 
Las células contienen diferentes tipos aminotransferasa. Muchas son 
específicas para el alfa cetoglutarato como aceptor de grupo amino, pero 
difieren en su especificidad para el L aminoácido. Las enzimas se van a 
nombrar en función del donante del grupo amino. Por ejemplo, alanina 
aminotransferasa, aspartato aminotransferasa. Las reacciones catalizadas 
por las aminotransferasas son libremente reversibles. Todas las 
aminotransferasas tienen el mismo grupo prostético: piridoxal fosfato y el 
mismo mecanismo de reacción.
El piridoxal fosfato está generalmente unido de manera covalente al sitio 
activo de la enzima. Experimenta transformaciones reversibles entre su 
forma aldehído de piridoxal fosfato que puede aceptar un grupo amino y su 
forma aminada del piridoxamina fosfato que puede donar un grupo amino a 
un alfa cetoácido. Las aminotrasnferasas son ejemplos clásicos de enzimas 
que catalizan reacciones bimolecular de tipo pinpong en la que el primer 
sustrato reacciona y el producto debe dejar el sitio activo antes que el 
segundo sustrato pueda unirse. Por lo tanto, el
aminoácido entrante se une al sitio activo cede el grupo amino al piridoxano
y sale en su forma de alfa cetoácido. El alfa cetoácido entrante acepta el 
amino de la piridoxamina fosfato
y sale en forma de aminoácido.
El piridoxal fosfato también interviene en otras reacciones que involucran 
aminoácidos como las racemizaciones , interconversiones de L y D aa y las 
descarboxilaciones.
El glutamato es fundamental para el metabolismo intracelular del grupo 
amino, pero es sustituido por la glutamina cuando este grupo amino debe 
ser transportado fuera de la célula. La glutamina es una molécula neutra y 
atraviesa con mayor facilidad las membranas que el glutamato. Por otro 
lado, a igual número de carbonos transporta dos átomos de nitrógeno lo que
hace un mejor transportador del mismo.
En los tejidos el amoniaco libre se combina con el glutamato para producir 
glutamina también por la acción de la glutamino sintetasa. Esta reacción 
requiere atp y se produce en dos pasos. En primer lugar, el glutamato y el 
atp reaccionan para formar adp y un intermediario gamma glutamil fosfato 
que luego reacciona con amoniaco para producir glutamina y fosfato 
inorgánico. La glutamina es como dijimos la forma de transporte no tóxica 
de amoniaco. Normalmente está presente en la sangre en concentraciones 
mucho más altas que otros aminoácidos. También sirve como una fuente de
grupos aminos en una variedad de reacciones sintéticas 
La glutamina sintetasa se encuentra en todos los organismos siempre 
desempeñando un papel metabólico central. En la mayoría de los animales 
terrestres la glutamina en exceso respecto a la requerida para la biosíntesis 
se transporta por sangre al intestino el hígado y a los riñones para su 
tratamiento. En estos tejidos el nitrógeno amidico se va a liberar en forma 
de ion amonio dentro de la mitocondria donde la enzima glutaminasa 
convierte la glutamina en glutamato y amonio. El amonio del intestino y del 
riñón es transportado en la sangre al hígado y en el hígado el amoniaco a 
partir de todas las fuentes como veremos en la parte 3 del teórico se 
dispondrá para la síntesis de urea .
Para terminar esta parte veamos otro tipo de transporte no tóxico de 
amoniaco que se da cuando los músculos esqueléticos son sometidos a 
contracción vigorosa y operan de forma anaeróbica produciendo piruvato y 
lactato a partir de la glucólisis además de amoniaco a partir de la 
degradación de proteínas donde veremos más adelante el piruvato proviene
del catabolismo de aminoácidos ramificados 
El piruvato puede ser convertido a alanina y esta se constituye ahora en el 
transporte de amoniaco de los músculos al hígado en una forma no tóxica. 
En el hígado se realiza una serie de reacciones inversas donde el piruvato 
es reconvertido en glucosa que es devuelta a los músculos y el amoniaco se
convierte en urea para la excreción. La carga energética de la 
gluconeogénesis se impone así al hígado y no al músculo con lo que todo el 
atp disponible en el músculo está dedicado a la contracción muscular.
Ahora toda la carga de amonio llego al hígado veamos en esta parte el 
mecanismo de producción de urea. Ahora estamos el hígado veamos lo que 
pasa dentro de un hepatocito. Analicemos el origen del nitrógeno: de los 
tejidos se transporta glutamina y del músculo alanina que de la vena porta 
llega amonio proveniente del intestino donde se produce también por 
oxidación bacteriana de aminoácidos y dentro del hepatocito nos van a 
interesar las reacciones que ocurren tanto dentro de la mitocondria como en
el citosol.
En el citosol de los hepatocitos la alanina aminotransferasa transfiere el 
grupo amino de la alanina al alfa cetoglutarato formando piruvato y 
glutamato que ingresa a la mitocondria. La glutamina también ingresa a la 
mitocondria del hepatocito donde la glutaminasa actúa generando 
glutamato y amonio. Sobre el glutamato puede actuar también la glutamato
deshidrogenasa que libera amonio veamos un poco esta enzima.
La glutamato deshidrogenasa cataliza la desaminación oxidativa del 
glutamato actuando en una intersección importante entre el metabolismo 
del carbono y del nitrógeno. En los mamíferos esta enzima está presente en 
la matriz mitocondrial y es la única enzima que puede utilizar NAD O NADP 
como aceptar de equivalentes reductores. En las plantas y microorganismos
son generalmente específicas para uno u otro.
Es una enzima alostérica con seis subunidades idénticas y su actividad está 
influida por una complicada serie de moduladores alostéricos. En la enzima 
de mamíferos está regulada alostericamente por adp y gtp. 
El atp es un modulador positivo y el gtp un modulador negativo. Las 
mutaciones que
alteran el sitio de unión alostérico por gtp causan la activación permanente 
de la glutamato deshidrogenasa y conduce en un trastorno genético 
humano llamado síndrome de hiperinsulinismo hiperamonemia que se 
caracteriza por niveles elevados de amoniaco en la sangre acompañado de 
hipoglucemia. El alfa cetoglutarato formado a partir de la desaminación de 
glutamato se puede utilizar en el ciclo del ácido cítrico para la síntesis 
inclusive de glucosa.
Por último, veamos que la acción combinada de una aminotransferasa y la 
glutamato deshidrogenasa se conoce como trans desaminación aunque 
podemos destacar que algunos aminoácidos se saltan la vía de trans 
desaminación y experimentan desaminación oxidativa directa. Ahora sí 
sigamos con el destino del amonio 
La molécula de urea tiene 2 N. Uno de los grupos amino entra al ciclo de la 
urea carbamoil fosfato formado en la matriz mitocondrial. El otro entrará 
como aspartato formado en la matriz por transaminación del oxalacetato a 
glutamato catalizado por la aspartato aminotransferasa pero fíjense que 
este segundo grupo de nitrógeno se incorporará al ciclo en el citoplasma del
hepatocito.
Veamos cómo se forma el grupo carbamil. La enzima que interviene es la 
carbamil fosfato sintetasa 1 como ven está isoforma es mitocondrial,existe 
una isoforma 2 que es citoplasmática, pero participa en la biosíntesis de 
nucleótidos y no tiene nada que ver con el ciclo de la urea. Esta reacción 
parte de bicarbonato y tienen dos pasos de activación donde se van a 
hidrolizar los grupos fosfatos terminales de dos moléculas de atp para 
formar carbamil fosfato que funciona como un dador activado del grupo 
carbamilo que ahora sí entrará en el ciclo de la urea. 
El ciclo de la urea consta de cuatro pasos enzimáticos la reacción que 
describimos de la carbamil fosfato sintasa 1 fíjense que no forma parte del 
ciclo. Este ciclo fue descrito en 1932 antes de describir el ciclo del ácido 
cítrico. La producción de urea tiene lugar casi exclusivamente en el hígado y
representa el destino de la mayor parte del amoniaco allí canalizado. La 
urea pasará al torrente sanguíneo y de allí a los riñones y se excretará en la 
orina. El ciclo de la urea comienza dentro de las mitocondrias del hígado, 
pero tres de los pasos posteriores tienen lugar en el citosol así el ciclo se 
extiende por dos compartimentos celulares: la mitocondria y el citosol.
En primer lugar, el carbamoil fosfato dona su grupo carbamilo a la ornitina 
para formar citrulina y libera fosfato inorgánico. La ornitina juega un papel 
parecido al oxalacetato en el ciclo del ácido cítrico aceptando material en 
cada vuelta del ciclo.La reacción es catalizada por la ornitina 
transcarbamilasa y la citrulina formada pasa desde la matriz mitocondrial al 
citosol.
La membrana interna de la mitocondria contiene un transportador de 
intercambio ortina-citrulina. El segundo grupo amino se introduce ahora a 
partir del aspartato como vimos generado en la mitocondria por 
transaminación y transportado al citosol. Mediante una reacción de 
condensación entre grupo amino del aspartato y el grupo ureido carbonilo 
de la citrulina se forma el arginino succinato. Esta reacción citosólica esta 
catalizada por la arginino succinato sintetasa y requiere atp. Tiene lugar a 
través de un intermediario citrulil amp 
En este caso se hidroliza el segundo enlace del atp liberando difosfato y 
formando citrulil amp. Luego un ingreso del aspartato genera la salida del 
amp y se forma entonces el argininosuccinato. A continuación el 
argininosuccinato se escinde por la argininosuccinasa para formar arginina 
libre y fumarato. Este último es el único paso reversible en el ciclo de la 
urea.
El ciclo de la urea también da lugar a una conversión neta de oxalacetato en
fumarato a través del aspartato y la regeneración del oxalacetato produce 
NADH en la reacción de la malatodeshidrogenasa. Cada molécula de NADH 
puede generar hasta 2.5 atps durante la respiración mitocondrial lo que 
reduce considerablemente el costo energético global de la síntesis de urea. 
Fíjense se gasta atp pero se puede recuperar hasta 2,5 atp. Pero si bien los 
ciclos se interconectan sepan que cada ciclo funciona de forma 
independiente y la comunicación entre ellos depende del transporte de 
intermediarios claves entre la mitocondria y el citosol. Las interconexiones 
entre los ciclos pueden ser aún más elaboradas que lo que sugieren las 
fechas de la figura
En la última reacción del ciclo de la urea la enzima citosólica arginasa corta 
la arginina para producir urea y ornitina. La ornitina es transportada a la 
mitocondria para iniciar otra vuelta del ciclo de la urea. Las enzimas 
citosólicas y las mitocondriales del ciclo de la urea forman complejos multi 
enzimáticos de forma tal que el producto de una reacción pasa 
inmediatamente a ser el sustrato de la reacción siguiente sin difundir lo que 
asegura una gran eficiencia de todo el proceso. Sólo se libera urea a la 
reserva general de metabolitos del citosol y allí pasa a la sangre y es 
secretada por lo mismo.
Si pensamos en el ciclo de la urea de manera global vemos dos ingresos de 
nitrógeno, un carbono y 3 atp de los cuales se utilizan cuatro uniones 
fosfato de alta energía. Esta ecuación también la podemos escribir de la 
siguiente manera: en el ciclo de la urea los intermediarios ornitina, citrulina 
y arginina no sufren ni ganancia ni pérdida neta sin embargo el amoníaco, el
bicarbonato se consumen en la síntesis de urea. Como dijimos también se 
utilizan cuatro uniones fosfatos de alta energía provistas por el atp.
La actividad del ciclo de la urea se regula a dos niveles: a nivel de la síntesis
de las enzimas del ciclo y además hay una regulación alostérica de la 
cabamoil fosfato sintetasa 1. La producción de urea recuerden es alta en 
condiciones en que vimos se usan los aminoácidos como combustibles por 
ejemplo en dietas ricas en proteínas o en ayuno prolongado. Estos cambios 
en la demanda de la actividad del ciclo de la urea se consiguen a largo plazo
mediante la regulación de las velocidades de síntesis de las cuatro enzimas 
involucradas en el ciclo de urea además de la cabamoil fosfato sintetasa 1 
(en el hígado?). 
En una escala del tiempo más corto se produce una regulación alostérica 
positivas de cabamoil fosfato sintetasa 1 por el N- acetilglutamato. Este 
compuesto se sintetiza a partir de acetil coa y glutamato por medio de la N- 
acetilglutamato sintasa. En las plantas y los microorganismos este 
compuesto es intermediario en la síntesis de novo de la arginina a partir del 
glutamato pero en mamíferos es solo un regulador ya que tengan en 
consideración que los mamíferos carecen de las enzimas necesarias para 
convertir el glutamato en arginina.
Para ir terminando esta parte del teórico digamos que los defectos 
genéticos del ciclo de la urea pueden ser potencialmente mortales. Las 
personas con defectos genéticos en cualquier enzima implicada en la 
formación de urea no toleran dietas ricas en proteínas. 
Veamos un punto importante para los análisis clínicos. Cualquier tejido 
dañado libera enzimas a la sangre. Si se detecta un nivel aumentado en 
sangre entonces es un parámetro de daño tisular 
La alanina aminotransferasa y la aspartato aminotransferasa son 
importantes para el diagnóstico de lesiones cardíacas y hepáticas causadas 
por ejemplo por ataques al corazón o por toxicidad de fármacos o 
infecciones hepáticas. Seguro las han visto si se realizaron un hepatograma.
Llegamos a la última parte del teórico y es a partir del catabolismo oxidativo
de este esqueleto carbonado reducido de los aminoácidos que los 
organismos pueden obtener energía. Sin embargo, las rutas del catabolismo
de aminoácidos en su conjunto normalmente representan sólo entre el 10 y 
el 15 por ciento de la producción de energía del cuerpo humano. Estas rutas
no son ni mucho menos tan activas como la oxidación de ácidos grasos y la 
glucólisis. Además, el flujo a través de estas rutas catabólicas varía mucho 
dependiendo del equilibrio entre los requerimientos para los procesos 
biosintéticos y la disponibilidad de un aminoácido determinado
 La degradación entonces de los esqueletos carbonados va a proporcionar 
intermediarios del ciclo del ácido cítrico. 
A modo de repaso recordemos que el carbono del acetil-coa que ingresa al 
ciclo de Krebs se pierde en las dos descarboxilaciones. Por lo tanto, en los 
humanos no se puede sintetizar glucosa a partir de acetato el cual puede 
ser derivado a cuerpos cetónicos en el hígado y de esa forma transportado y
utilizado para obtener energía en los tejidos extra hepáticos. Pero si se 
puede obtener glucosa a partir de otros intermediarios posteriores a las 
descarboxilaciones.
Si se fijan las rutas catabólicas de los 20 aminoácidos convergen para 
formar sólo 6 productos principales que entran todos ellos en el ciclo del 
ácido cítrico. Según este esquema una forma de clasificar a los aminoácidos
es dividirlos en cetogenicos o glucogénicos. 
Cuando el producto del catabolismo es acetoacetilcoa o acetil coa 
nombraremos estos aminoácidos como cetogenicos. Si es algún otro 
intermediario de krebs a esos aminoácidos se lo denomina glucogénicos y si
bien varios aminoácidos generan acetato de los 20 sólo2 (leucina y lisina) 
son exclusivamente cetogenicos.
Si se fijan algunos aminoácidos aparecen más de una vez lo que refleja 
diferentes destinos para diferentes partes de sus esqueletos carbonados.
Varios cofactores participan en enzimas importantes en el catabolismo de 
aminoácidos. Ya vimos el PLP en las reacciones de transaminación, pero hay
varios factores involucrados en la transferencia de un carbono. Entre ellos la
biotina involucrada en reacciones de transferencia de un grupo carboxilo el 
carbono en su estado más oxidado como CO2, la S- adenosilmetionina 
transfiere metilos el estado más reducido del carbono y el tetrahidrofolato 
que puede transferir carbonilos, metilenos y metilos entre otros grupos. 
Fíjense que son grupos de mono carbonos en los estados de oxidación 
intermedios y algunas veces también puedes transferir grupos metilo.
La figura les muestra las conversiones de una unidad de carbono donde 
interviene el tetrahidrofolato
En este caso se grafica la síntesis de metionina y ese S-adenosilmetionina. 
Esta última como dijimos un potente agente metilante en varias reacciones 
biosintéticas 
Fíjense 6 aminoácidos se convierten en su totalidad o en parte a piruvato.
 Veamos rápidamente la alanina da piruvato por transaminación. La cadena 
lateral del triptófano se escinde para producir alanina por lo tanto piruvato. 
La cisteína se convierte en piruvato en dos etapas: 1) eliminar átomo de 
azufre 2)el otro es una transaminación.
La serina se convierte en piruvato por una serina dehidratasa. La glicina se 
degrada a través de tres vías solamente una de las cuales conduce a 
piruvato. Se convierte en serina mediante la adición enzimática de un grupo
hidroximetilo , la glicina también se puede someter escisión oxidativa a 
dióxido y amonio y un grupo metileno. La glicina también se puede convertir
en glioxilato. Este último se oxida a oxalato en una reacción dependiente de
NADH. En los riñones el oxalato puede precipitar como oxalato de calcio 
causando cálculos renales. No es la principal vía de degradación de 
treonina, pero se marca porque puede dar acetil coa.
7 aminoácidos producen acetoacetilcoa y/o acetilcoa.
La transparencia les muestra algunos de los pasos finales en las vías 
degradativas de estos aminoácidos. Los carbonos pintados en rojo de la 
fórmula son donados al acetil coa, los azules a piruvato o a intermediarios 
del ácido cítrico. Para la leucina, lisina y triptófano son semejantes a 
determinados pasos que vieron en la oxidación de ácidos grasos. La 
degradación de triptófano constituye la más compleja de todas las vías del 
catabolismo de aminoácidos en los tejidos animales. La treonina como 
vimos produce acetil coa a través de la ruta minoritaria ilustrada 
anteriormente. Parte del esqueleto de la fenilalanina y la tirosina también 
brinden acetato 
En algunos casos los intermediarios del catabolismo por ejemplo acá se 
grafica el triptófano son precursores para la síntesis de otras biomoléculas 
en este caso encontramos el nicotinato un precursor del NAD y NADP en los 
animales, la serotonina un neurotransmisor en vertebrados o el ácido 
indolacético un factor de crecimiento en las plantas.
Los efectos genéticos de varias de las enzimas involucradas en la 
degradación de aminoácidos causan enfermedades humanas heredables. 
Veamos el caso de la fenilalanina :la fenilalanina se hidroxilo en un primer 
paso para formar tirosina. La tirosina es precursor de otras biomoléculas 
como la dopamina (un neurotransmisor), las hormonas secretadas por la 
médula adrenal (adrenalina y noradrenalina), la melanina (un pigmento 
negro de la piel y del cabello). Fíjense que hay varias enfermedades 
asociadas a defectos de esta vía. Por ejemplo los defectos en la fenilalanina 
hidroxilasa causan que se acumule fenilalanina que genera un retraso 
mental. 
Es por ello que cuando un bebé nace se le hace la pesquisa del neonato y 
entre las patologías se trata de diagnosticar la fenilcetonuria ya que 
modificando la dieta se evita el retraso mental debido a que el edulcorante 
artificial aspartado es un dipéptido de aspartato y el éster metílico de la 
fenilalanina los alimentos endulzados con aspartado llevan una advertencia 
dirigida a las
personas que deben adquirir dietas controladas en fenilalanina. Si se fijan 
algunas tapas de gaseosas o jugos para dietas bajas en calorías indican una 
leyenda fenilcetonurico, fenilalanina.
En los individuos con fenilcetonuria entra en juego una vía secundaria para 
metabolizar la fenilalanina que normalmente se utiliza poco en individuos 
normales. En esta vía la fenilalanina se trans amina con el piruvato dando 
fenilpiruvato. La fenilalanina y el fenilpiruvato se
acumulan en sangre y en los tejidos y secretan en orina. De ahí el nombre 
de la enfermedad fenilcetonuria.
Cinco aminoácidos se convierten en alfa cetoglutamato. La estructura cíclica
de la prolina se
abre por la oxidación del carbono más distante del grupo carboxilo dando 
un semi aldehído lineal: el glutamato gamma semialdehído que vuelve a 
oxidarse en el mismo carbono para producir glutamato. La conversión 
catebolica de aminoácidos como arginina e histidina a glutamato es 
bastante más compleja que la de prolina o glutamina.
4 aminoácidos se convierten en su succinil coa
en este caso en la rara enfermedad genética conocida como acidemia 
metabólica hay una deficiencia en la metil malonil coa mutasa que va a 
llevar a graves consecuencias metabólicas.
Para los interesados los invito a buscar información del caso patricia 
stallings una mamá que fue acusada y encarcelada por envenenar a su hijo 
con líquido refrigerante. Sin embargo, años después y por padecimiento de 
un segundo hijo determinaron que las pericias de cromatografía gaseosa 
estuvieron mal hechas que confundieron picos en los cromatogramas del 
ácido metil malónico con propilenglicol. Ambos niños padecían acidemia 
metilmalonica. Esta patología también puede suceder en casos de déficits 
severos de vitamina b12.
 Veamos ahora el caso particular de los aminoácidos ramificados: valina 
isoleucina y leucina. los aminoácidos ramificados no se degradan en el 
hígado, se oxidan como combustible principalmente en el músculo, en el 
tejido adiposo, riñón o en el tejido cerebral. Los tejidos extrahepáticos 
contienen una aminotransferasa que está ausente en el hígado que actúa
sobre los tres aminoácidos de cadena ramificada para producir el 
correspondiente alfa ceto acido. El complejo alfa cetoácido de cadena 
ramificada deshidrogenasa cataliza a continuación la descarboxilación 
oxidativa de los tres alfa cetoácidos liberando el grupo carboxilo en forma 
de dióxido y produce el derivado acil coa.
Existe una enfermedad genética relativamente rara y en las que estas tres 
alfas cetoacidos ramificados, así como sus aminoácidos precursores 
especialmente la leucina se acumulan en la sangre y se vierten en la orina, 
en esta condición llamada del jarabe de arce la orina tiene un olor 
característico provocado por los alfa cetoácidos 
La asparagina y el aspartato todos se degradan a oxalacetato.
 La enzima asparaginasa cataliza la hidrólisis de la asparagina aspartato que
sufre trans aminación con el alfacetoglutarato producir glutamato y 
oxalacetato.
Como dijimos hay varios trastornos humanos que afectan el catabolismo de 
los aminoácidos.Algunos ya nombramos como ejemplos en la tabla se listan 
algunos otros y con esto damos por terminado la parte