Degradacin de ProtenasLa llegada de las protenas al Estomago es la seal para la secrecin de gastrina, esta hormona, a su vez, estimula la secrecin de cido Clorhdrico (HCl). La disminucin del pH (1 1,5) ayuda a desplegar las protenas para facilitar su hidrolisis y, ayuda en la activacin de la hormona pepsina, encargada de cortar pptidos. El pepsingeno (Precursor inactivo de la pepsina) es capaz de auto-activarse cortndose los primeros 40 residuos aminoacidicos. La entrada del quilo (que viene del estomago con pH cido) al intestino (pH Neutro) produce la secrecin de secretina y colecistoquinina que viajan al pncreas. La primera estimula la secrecin de bicarbonato, lo que tampona el pH cido, mientras que la colecistokinina estimula la secrecin de enzimas con actividad proteasa como tripsina, quimiotripsina y caboxipeptidasa. Estas enzimas secretadas como zimgenos (inactivas), los cuales son cortados por proteasas especificas para dar lugar a una proteasa activa. Las proteasas activas son especficas en secuencia, es decir, cortan las cadenas proteicas en determinados aminocidos. Debido al corte masivo de aminocidos, el resultado de la degradacin intestinal sern pequeos pptidos y aminocidos, que sern absorbidos en la vellosidad intestinal.

Degradacin de AminocidosLpidos y Carbohidratos no presentan en su estructura el nitrgeno, elemento que encontramos en los aminocidos. El esqueleto carbonado del aminocido podra ser degradado como los otros compuestos orgnicos, sin embargo, para la porcin nitrogenada del aminocido debe existir una va degradativa diferente. La Ruta catablica de los aminocidos se divide en 2 etapas, la degradacin de esqueletos carbonados y la degradacin y excrecin del grupo amino. El Amonio (Nitrgeno) se excreta de distintas formas. Animales Acuticos lo excretan como Amoniaco Animales Terrestres lo excretan como Urea Animales Uricotlicos (Aves y Reptiles) eliminan el amonio como cido rico En el caso de los Humanos y Mamferos la produccin de urea sucede en el hgado. 1 Ignacio Marchant Bouffanais Resumen: Degradacin de Aminocidos

El Amonio es altamente txico, por lo que es necesario hacer un gran gasto energtico para eliminar el nitrgeno a travs de la Urea.

Eliminacin del Amonio: Formacin de L-GlutamatoLa mayora de las reacciones de degradacin, involucradas en las vas metablicas, tienden a converger en un punto final. En el caso de los aminocidos, las vas convergen en la formacin de L-Glutamato. La primera etapa degradativa va a involucrar la entrega del grupo amino al -cetoglutarato el cual se transformara, posteriormente, en L-Glutamato, dejando una molcula de -cetocido (sin grupo amino). Esta reaccin es catalizada por transaminasas o aminotransferasas, la cual recibe su nombre dependiendo del dador del grupo amino, es decir, si el dador es lisina, la enzima recibe el nombre lisina-aminotransferasa. Esta primera reaccin degradativa ocurre en el Citosol (principalmente en los hepatocitos), luego, el L-Glutamato ser enviado a otras vas metablicas, dependiendo de los requerimientos celulares.

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Eliminacin del Amonio: Formacin del Carbamoil-FosfatoLa eliminacin del grupo Amino del L-Glutamato consta de varios pasos secuenciales. - El L-Glutamato se transportar a la Matriz Mitocondrial - Una vez dentro de la matriz mitocondrial, el L-glutamato sufre una reaccin de transdesaminacin mediada por la enzima glutamato deshidrogenasa. - La reaccin de transdesaminacin convierte el L-Glutamato en cetoglutarato nuevamente, dejando libre el grupo amino en la matriz (el grupo amino tiene carga, por lo que no puede atravesar la membrana mitocondrial). - El grupo amino es destinado a formar una molcula llamada carbamoilfosfato, gracias a la accin de la enzima carbamoil-fosfato sintetasa I. Esta enzima, gracias a la presencia de ATP, es capaz de transformar una molcula de bicarbonato en un anhdrido de un cido carbnico fosfrico. Como el Carbono quedo activado gracias a la unin de un fosfato, se puede transferir un grupo amino a esa misma posicin, generando la molcula conocida como Carbamato. - Luego, se activa el carbono por el lado contrario (donde se encuentra el OH), gracias a la accin de la misma enzima. As se forma finalmente el Carbamoil-Fosfato. - El Carbamoil-Fosfato ingresa al Ciclo de la Urea (Ciclo de Krebs II), cuyas reacciones ocurren tanto dentro de la mitocondria como en el citosol.

Eliminacin del Amonio: Ciclo de la UreaEste ciclo es casi exclusivo de los hepatocitos. - El Carbamoil-Fosfato se unir a una molcula de Ornitina, formando as la Citrulina, gracias a la accin de la enzima Ornitina Transcarbamoilasa. - La Citrulina va a salir al Citosol para ser transformada en Argino-Succinato por la Enzima Argino-Succinato Sintetasa. - El Argino-Succinato se convertir en Arginina, liberando una molcula de Fumarato. Esta reaccin es catalizada por la enzima Argino-Succinato Liasa. 3 Ignacio Marchant Bouffanais Resumen: Degradacin de Aminocidos

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Finalmente, la Arginina es transformada en Ornitina nuevamente. En esta reaccin, mediada por la enzima Arginasa, se produce la liberacin de la Urea (Citosol). El segundo grupo Amino presente en la Urea es obtenido gracias a las transaminasas, que remueven este del aspartato, para donarlo al Argino-Succinato y formar Arginina.

El costo energtico de la eliminacin del Nitrgeno es muy elevado, ya que, utilizamos 3 molculas de ATP, reduciendo 2 a ADP y 1 a AMP. Es decir, molecularmente, utilizamos 3 ATP, sin embargo, energticamente, ocupamos 4. En Resumen, El gasto energtico para la formacin de Urea es de 4 ATP (energticamente) y 3 ATP (Molecularmente).

Degradacin del Esqueleto CarbonadoLa degradacin del esqueleto carbonado produce energa, sin embargo, de la poca energa que produce, un 15% se utiliza para la excrecin del grupo amino. El ciclo del Acido Ctrico y el Ciclo de la Urea estn interconectados debido a dos intermediaros: Aspartato y Fumarato. Es por ello que se habla que el punto de unin de ambos ciclos es el Argino-Succinato. Recordar que para que exista Argino-Succinato es necesaria la presencia de Aspartato el cual se origina a partir de la amidacin de Oxalacetato. Este Oxalacetato proviene del ciclo de Krebs, o bien, del Fumarato. A esto se le denomina Doble Ciclo de Krebs.

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Regulacin del Ciclo de la UreaLa regulacin esta dada principalmente por la molcula N-Acetilglutamato, esta molcula regula la actividad de la carbamoil-fosfato sintetasa I. Cuando se condensa Acetli-Coa con Glutamato se genera N-Acetilglutamato, esto significa que la regulacin del ciclo de Krebs esta directamente relacionada con la regulacin del ciclo de la urea. Si tenemos una alta cantidad de sustrato para el ciclo de Krebs, tendremos una alta cantidad de Acetil-CoA, y por ende, tendremos una gran cantidad de N-Acetilglutamato. Si tengo gran cantidad de aminocidos, es necesario que el ciclo de la urea funcione a su mayor capacidad, adems es necesario que el ciclo de Krebs funcione a una alta velocidad para degradar los esqueletos carbonados. El NAcetilglutamato es un buen indicador de la cantidad de Nitrgeno a excretar. La formacin de N-Acetilglutamato tambin es activada por Arginina.

Degradacin de Aminocidos (Fuera del Hgado)El resto de los tejidos (excepto el muscular) tienen gran cantidad de -cetoglutarato, por lo que pasan el grupo amino, desde el aminocido al -cetoglutarato, obteniendo como resultado cetocido y glutamato. Esta reaccin es mediada por la glutamato transaminasa. En estos tejidos, el glutamato no entra a la mitocondria para el ciclo de la urea, sino que, vuelve a reaccionar con otro aminocido (gracias a la enzima Glutamina Sintetasa), formando Glutamina y dejando libre otro -cetocido. Esta Glutamina, que es un aminocido neutro (no txico), es capaz de viajar por el torrente sanguneo hasta el hgado, donde es degradada a glutamato. Esta ltima molcula es ingresada al ciclo de la Urea.

Degradacin de Aminocidos (Tejido Muscular)El metabolismo muscular es mucho mas simplificado. El musculo siempre presenta grandes cantidades de piruvato (por la gliclisis). En la clula muscular el grupo amino pasa del aminocido a un piruvato por accin de la alanina aminotransferasa. De esta reaccin se obtiene como resultado un -cetocido y una alanina, esta ltima viaja por el torrente sanguneo hasta el hgado, donde ser aprovechada incluso para hacer gluconeognesis. De esta forma, el hgado sintetiza glucosa, la cual es enviada a la sangre para 5 Ignacio Marchant Bouffanais Resumen: Degradacin de Aminocidos

cumplir con los requerimientos del resto de los tejidos, principalmente del msculo, esto se conoce como el ciclo Glucosa-Alanina.

Entradas al Ciclo de KrebsSi bien todos los esqueletos carbonados de los aminocidos son degradados en el ciclo de Krebs, existen distintas puertas de entrada, en relacin a 5 intermediarios. Ademas, existe una diferenciacin entre los aminocidos gluconeognicos (destinados a la formacin de glucosa) y los cetognicos (Solo pueden ser transformados en cuerpos cetnicos)

Celeste: Cetognicos Rosado: Gluconeognicos Los aminocidos ramificados no pueden ser degradados en el Hgado. Ala, Cys, Gly, Ser, Trp y Thp se degradan a Piruvato.

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