AA y Proteínas

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AA y Proteínas 
★ AMINOÁCIDOS 
★ Estructura básica 
Los aminoácidos a son biomoléculas pequeñas que contienen por lo menos un                       
grupo amino (-NH2) y un grupo carboxilo (-COOH) enlazados al carbono a .                         
Difieren entre sí por la composición química de sus grupos R. 
★ Metabolismo 
Cerca de la mitad de los 20 aminoácidos que requiere el humano no se pueden                             
sintetizar a una tasa suficientemente rápida para mantener el desarrollo. Estos                     
nueve aminoácidos esenciales desde el punto de vista nutricional deben ser                     
aportados en la dieta en la forma de proteínas. 
El grupo de aminoácidos se utiliza sobre todo para la síntesis de proteínas                         
corporales, como proteínas plasmáticas, intracelulares y estructurales. Los               
aminoácidos se emplean también para la síntesis de compuestos no proteínicos                     
que contienen nitrógeno, como purinas, pirimidinas, porfirinas, creatina,               
histamina, tiroxina, adrenalina y la coenzima NAD. El grupo amino se elimina de                         
los aminoácidos por desaminación o transaminación. El cetoácido resultante                 
puede entrar en una vía metabólica común con carbohidratos y grasas. Los                       
aminoácidos que generan precursores de la glucosa, por ejemplo, piruvato o un                       
intermediario del ciclo del ácido nítrico, se conocen como glucogénicos. El ion                       
amonio que se produce durante la desaminación de los aminoácidos se convierte                       
en urea en el ciclo de la urea en el hígado. 
★ Aminoacidopatías 
Las aminoacidopatías son trastornos hereditarios raros del metabolismo de los                   
aminoácidos. 
★ Fenilcetonuria 
La fenilcetonuria (PKU) es heredada como un rasgo recesivo autosómico.                     
El efecto autosómico en la forma clásica de PKU es una ausencia casi                         
total de actividad de la enzima hidroxilasa de fenilalanina que cataliza                     
la conversión de fenilalanina a tirosina. Los límites normales para                   
concentraciones séricas de fenilalanina para recién nacidos de término                 
varían de 1.2 a 3.4 mg/dl (70 a 200 qmol/L) 
 
★ Alcaptonuria 
El defecto bioquímico en la alcaptonuria es una falta de oxidasa de                         
homgentisato en la trayectoria catabólica de la tirosina. Una                 
manifestación clínica predominante de la alcaptonuria es el               
oscurecimiento de la orina al exponerla a la atmósfera. Este fenómeno                     
se debe a la acumulación de AHG en la orina, que se oxida 
 para producir un polímero oscuro. 
★ Enfermedad de la orina con olor a jarabe de arce 
La enfer-medad de la orina con olor a ja ra b e de arce (EOOJA) resulta                                 
de actividad nula, o reducida en gran medida ( < 2%), de la enzima                           
descarboxilasa de cetoácido a de cadena ramificada, que bloquea el                   
metabolismo normal de los aminoácidos leucina, isoleucina y valina. El                   
resultado de este defecto enzimático es una acumulación de los                   
 
 
aminoácidos de cadena ramificada y sus cetoácidos correspondientes en                 
la sangre, orina y líquido cefalorraquídeo (LCR). 
★ Acidemia isovalérica 
La acidemia isovalérica resulta de una deficiencia de la enzima                     
deshidrogenasa isovaleril-CoA en la vía degradativa de la leucina. La                   
elevación resultante del conjugado de glicina del ácido isovalérico,                 
isovalerilglicina, produce un olor característico a “pies sudorosos”. Las                 
concentraciones anormales de ácidos orgánicos se pueden identificar               
mediante cromatografía o MS/MS. 
★ Homocistinuria 
La homocisteína es un aminoácido intermediario en la síntesis de cisteína                       
a partir de metionina. El caso usual de la enfermedad hereditaria,                     
homocistinuria, es una actividad reducida de la enzima sintasa |3 de                     
cistationina, que produce concentraciones elevadas en plasma y orina de                   
los precursores homocisteína y metionina. Los recién nacidos no                 
muestran anormalidades, pero los defectos físicos se desarrollan poco a                   
poco con la edad. Los hallazgos clínicos relacionados en la infancia                     
tardía incluyen trombosis que resulta de la toxicidad de la homocisteína                     
para el endotelio vascular; osteoporosis; lentes dislocados en el ojo que                     
resultan de la falta de síntesis de cisteína esencial para la formación de                         
colágeno; y, con frecuencia, retraso mental. 
★ Aciduria argininosuccínica y citrulinemia 
La aciduria arginosuccínica resulta de una deficiencia de liasa de ácido                     
arginosuccínico (AAS), y una disminución en la actividad de la sintetasa                     
de AAS causa citrulinemia. 
La citrulina es el marcador de diagnóstico para citrulinemia y aciduria                     
arginosuccínica. En la citrulinemia el aumento de la concentración de                   
citrulina es bastante alto; en la aciduria argininosuccínica, el incremento                   
de citrulina es más leve, y en infantes de mayor edad se observan                         
incrementos de ornitina y arginina. 
★ Cistinuria 
Esta aminoacidopatía hereditaria se debe a un defecto en el sistema de                       
transporte de aminoácidos y no a una deficiencia enzimática metabólica.                   
Normalmente, los aminoácidos se filtran sin dificultad por el glomérulo y                     
luego son reabsorbidos de forma activa en los túbulos renales                   
proximales. En la cistinuria, la excreción urinaria de cisteína aumenta 
20 a 30 veces como resultado de un defecto genético en el mecanismo                         
resortivo renal. El mecanismo de transporte no es específico para la                     
cistina. La excreción de los otros aminoácidos, lisina, arginina y ornitina,                     
se eleva de modo significativo también como resultado de resorción                   
deficiente. De los cuatro, la cistina es el aminoácido que causa                     
complicaciones de la enfermedad. Debido a que la cistina es                   
relativamente insoluble, cuando alcanza estas concentraciones altas en la                 
orina, tiende a precipitar en los túbulos de los riñones y forma cálculos                         
urinarios. 
★ PROTEÍNAS 
★ Características generales 
○ Tamaño molecular:  
 
 
Las proteínas biológicamente activas son macromoléculas que varían en peso                   
molecular de casi 6 000 para insulina a varios millones para algunas                       
proteínas estructurales. 
★ Estructura 
Las proteínas comprenden los polímeros de aminoácidos con enlace covalente.                   
Los aminoácidos están enlazados de un modo cabeza a cola; en otras palabras,                         
el grupo carboxilo de un aminoácido se combina con el grupo amino 
★ de otro aminoácido. Durante esta reacción, se elimina una molécula de agua y                         
el enlace que se crea se llama enlace peptídico. El aminoácido que tiene el                           
grupo amino libre es el extremo terminal N, y el aminoácido que tiene el                           
grupo carboxilo libre es el extremo terminal C. Cuando se unen dos                       
aminoácidos, la molécula se llama dipéptido; tres aminoácidos se llaman                   
tripéptido, y cuatro juntos es un tetrapéptido. Cuando aumenta más la                     
cadena, se llama polipéptido. 
★ Contenidode nitrógeno 
Las proteínas comprenden los elementos carbono, oxígeno, hidrógeno,               
nitrógeno y azufre. El contenido de nitrógeno es el que separa a las proteínas                           
de los carbohidratos y lípidos puros, que no contienen átomos de nitrógeno.                       
Varía un poco el contenido de nitrógeno de proteínas séricas; el promedio es                         
de alrededor de 16%. Esta característica se usó en un método de medición de                           
proteína total. 
★ Carga y punto isoeléctrico 
Debido a su composición de aminoácidos, las proteínas pueden llevar cargas                     
positivas o negativas (es decir, son anfotéricas). Los grupos reactivos ácidos o                       
básicos que no intervienen en el enlace peptídico pueden existir en diferentes 
formas cargadas, lo cual depende del pH del medio circundante. El ácido                       
aspártico y la lisina son ejemplos de aminoácidos que tienen grupos carboxilo o                         
amino libres, respectivamente. 
★ Solubilidad 
Las proteínas en disolución acuosa se hinchan y encierran agua. Las                     
disoluciones de proteína son emulsiones coloidales o micelas porque están                   
cargadas o porque cada molécula de proteína tiene una envolvente de agua                       
alrededor. La solubilidad de las proteínas es promovida por un carácter                     
dieléctrico alto del disolvente y alta concentración del agua libre. 
★ Inmunogenicidad 
Debido a su masa molecular, contenido de tirosina y especificidad por                     
especies, las proteínas pueden ser antígenos eficaces. 
★ Síntesis 
La mayor parte de las proteínas plasmáticas se sintetizan en el hígado y son                           
secretadas por el hepatocito hacia la circulación. Las inmunoglobulinas son                   
excepciones que son sintetizadas en células plasmáticas. El DNA de doble                     
hebra se desdobla en el núcleo, y una hebra se usa como plantilla para la                             
formación de una hebra complementaria de RNA mensajero (mRNA). El                   
mRNA, que ahora lleva el código genético del DNA, se mueve al citoplasma,                         
donde se une a los ribosomas. Una secuencia de tres bases (codón) en el                           
mRNA se requiere para especificar el aminoácido que se transcribirá. El                     
código en el mRNA también contiene codones de inicio y terminación para la 
cadena peptídica.