Ejercicios Metabolismo de Aminoácidos

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Trabajo
Práctico N°6: 
Metabolismo de 
Aminoácidos
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¿Por qué es necesario eliminar el amoníaco del organismo? 
Describas las diferentes formas de excreción del 
nitrógeno de las diferentes especies animales.
En el catabolismo de productos protéicos, se producen residuos ricos en grupos 
amino que deben ser expulsados al exterior dada su potencialidad tóxica. Estos 
pueden transformarse en amoniaco, que es muy afín por el agua y muy tóxico. 
Para limpiarlo se debe eliminar disuelto en agua; y para ello se transforma en urea, 
de forma que se pueda eliminar sin necesidad de expulsar tanta agua para 
disolverlo. Un animal es amoniotélico cuando elimina sus productos de desecho en 
forma de amoniaco. Pero existen otros productos químicos nitrogenados que 
pueden servir de sistema de excreción. Así, a los que lo eliminan en forma de urea 
se les llama urotélicos. Algunos animales no se pueden permitir perder el agua que 
se requiere para eliminar urea pueden transformarla en ácido úrico que cristaliza. 
Es la excreción uricotélica. La presentan algunos artrópodos, como arácnidos. 
Otros seres vivos, como algunos grupos de arácnidos, pueden eliminar el nitrógeno 
en forma de guanina.
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¿Cuántos moles de ATP se requieren para una ronda del 
ciclo de la urea? ¿Dónde se utilizan estos ATP? Explique 
cómo la célula reduce el costo energético global del ciclo 
de la urea.
Se requieren 3 ATP: 2 ATP para formar el carbamoil-P y un ATP para producir 
argininosuccinato.
La conexión entre el ciclo de la urea y el de los ácidos tricarboxílicos, reduce el 
coste energético de la síntesis de urea. El ciclo de la urea conlleva la conversión 
de oxalacetato en fumarato y la posterior conversión del fumarato hasta 
oxalacetato producirá un NADH, que podrá generar 3 ATP en la respiración 
mitocondrial, lo que reduce el coste de la síntesis de urea.
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Describa la conexión del ciclo de la urea con otros ciclos 
metabólicos. ¿Qué aminoácidos en el ciclo de la urea se 
relacionan con el ciclo de Krebs? Mostrar cómo se 
producen estos enlaces.
Hay una conexión entre los ciclos de la urea y de Krebs. El fumarato producido en la 
reacción de la argininosuccinato liasa, ingresa a la mitocondria, donde es blanco de 
la fumarasa y malato deshidrogenasa para formar oxalacetato. El aspartato que actúa como 
dador de N en el ciclo de la urea se forma a partir del oxalacetato por transaminación desde 
el glutamato. Dado que las reacciones de los dos ciclos están interconectados se les ha 
denominado como doble ciclo de Krebs.
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El gráfico adjunto muestra la concentración de varios aminoácidos 
libres en plantas adaptadas a la luz y adaptadas a la oscuridad.
a) De los aminoácidos mostrados, ¿cuáles son los más afectados por la 
adaptación luz-oscuridad? b) Sugiera una posible explicación 
bioquímica para las diferencias observadas. c) El espárrago blanco, 
considerado una delicia gastronómica, es el resultado de cultivar las 
plantas del espárrago en la oscuridad. ¿Cuál es el compuesto químico 
que, en su opinión, intensifica el sabor del espárrago blanco?
a) Los más afectados son Asn (asparagina) y Gln (glutamina).
b) Los aminoácidos pueden haber sufrido una mutación. O puede haber ocurrido 
que, como la luminosidad es un factor de stress, puede ter alterado alguna ruta 
metabólica o desnaturalizado algún aminoácido.
c) Asparagina, porque es el aminoácido más adaptado a la obscuridad. 
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Indique, para cada una de las afirmaciones siguientes, si es 
verdadera o falsa, y explique brevemente su respuesta. (a) En 
general, la oxidación metabólica de las proteínas en los mamíferos 
es menos eficaz, en cuanto a conservación de energía, que la 
oxidación metabólica de los hidratos de carbono o de las grasas. (b) 
La arginina es un aminoácido no esencial para los mamíferos, debido 
a que las enzimas de la síntesis de arginina son abundantes en el 
hígado. (c) La alanina es un aminoácido esencial puesto que forma 
parte de todas las proteínas
a) Verdadera
b) Falsa - La arginina es un aminoácido condicionalmente esencial, ya que en 
condiciones normales el cuerpo humano es capaz de sintetizarlo en los riñones a 
partir de la citrulina, que proviene del metabolismo de la glutamina en el intestino.
c) Falsa – La alanina es no esencial.
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A los pocos días de haber comenzado el ayuno, la excreción de 
nitrógeno se acelera, alcanzando niveles más altos de lo normal. A 
las pocas semanas, la velocidad de eliminación de nitrógeno 
disminuye hasta niveles más bajos y continúa con esta velocidad 
reducida. Sin embargo, una vez agotadas las reservas de grasa, la 
excreción de nitrógeno alcanza valores elevados. a) ¿Qué sucesos 
desencadenan la intensa excreción de nitrógeno inicial? b) Explique 
el incremento de la excreción de nitrógeno una vez agotadas las 
reservas de grasa.
En ayuno, la degradación proteica es más intensa que su incorporación, y la 
excreción de nitrógeno se eleva. En el caso de ayuno prolongado, se intensificará 
la degradación de las proteínas musculares, ya que las cadenas de carbono de 
estos aminoácidos se utilizarán en la neoglicogénesis; y la eliminación de los 
grupos amino restantes aumentará la excreción de urea.
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Dado el siguiente gráfico en donde el eje x representa el 
número de pasos en la ruta metabólica para la biosíntesis y 
el eje y representa el número de aminoácidos ¿qué puede 
concluir respecto a que los seres humanos puedan 
sintetizar algunos aminoácidos, mientras que otros deban 
ingerirlos en la dieta?
Los aminoácidos esenciales necesitan de más pasos en la ruta 
metabólica para su biosíntesis, luego son largas y 
energéticamente custosas. Es más fácil obtener estos 
aminoácidos esenciales por la dieta.