Bioqumica metablica
Leccin 15 Digestin de las protenas de la dietaGeneralidadesUna
dieta balanceada debe incluir unos 0,8 g de protenas por Kg. de
peso y da. Deben representar el 15-20% del contenido en caloras de
una comida. Las protenas son necesarias en la dieta debido a que
todos los das eliminamos nitrgeno y por tanto debemos reponerlo, el
balance de nitrgeno debe ser igual a 0 en estado estacionario. Debe
ser positivo en nios y negativo en un envejecimiento prolongado.
Aproximadamente la mitad de los 20 aminocidos importantes no pueden
ser sintetizados endgenamente, es decir, debemos ingerirlos en la
dieta. Estos son aquellos que tienen estructura ms compleja
Ramificados. Valina, Leucina, Isoleucina Aromticos. Triptfano,
Fenilalanina Bsicos. Lisina, Histidina (en nios), Arginina (es
sintetizable, pero no en la cantidad necesaria) Otros. Treonina,
Metionina. Hay dos aminocidos que se sintetizan a partir de uno
esencial, y se denominan semiesenciales: Cisteina. Metionina A
partir de Tirosina. A Fenilalanina. partir de
Atendiendo pues a estos criterios, necesitamos las protenas, las
cuales sern mejores o peores dependiendo de: 1. Tengan todos los
aminocidos (o al menos todos los esenciales). Las protenas de
origen animal contienen todos los aminocidos esenciales, y por
tanto son superiores a las de origen vegetal. 2. Permitan una mejor
asimilacin del nitrgeno. Las de origen animal permiten la mejor
asimilacin del nitrgeno.
Alberto Gmez Esteban
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DigestinLas protenas las tenemos que digerir ya que nicamente
podemos absorber aminocidos. La digestin de las protenas la
producen enzimas que se conocen en general como proteasas o
peptidasas. Las peptidasas rompen enlaces de dos tipos:
Endopeptidasas. Rompen enlaces internos. Endopeptidasa C. Rompe
degradando el enlace peptdico por el carboxilo. Endopeptidasa N.
Rompe degradando el enlace peptdico por el amino Exopeptidasas.
Rompen enlaces de los extremos de la protena. La digestin comienza
en el estmago. En cuanto una protena entra en el estmago, promueve
la secrecin por parte del estmago de una hormona, la gastrina. Esta
hormona promueve la secrecin gstrica tanto de HCl como de enzimas
gstricas. Entre las enzimas encontramos: Pepsina. Es una enzima
inactiva en forma de pepsingeno que es activada por el pH cido del
estmago en pepsina. La pepsina es una endopeptidasa que rompe los
enlaces peptdicos de aminocidos aromticos y leucina. Los pptidos
resultantes llegan al intestino promoviendo la secrecin de dos
hormonas: secretina y colecistoquinina. Estas hormonas no
permanecen en el intestino sino que salen y promueven la secrecin
pancretica. La secrecin pancretica contiene bicarbonato y en cuanto
a enzimas contiene zimgenos inactivos: Tripsina. Segregada en forma
de tripsingeno. Se trata de una endopeptidasa C que reconoce
especficamente aminocidos bsicos (Arg y Lys). Quimiotripsina.
Segregada en forma de quimiotripsingeno. Se trata de una
endopeptidasa C que reconoce especficamente aminocidos aromticos o
con cadenas R ramificadas (Trp, Tyr, Phe, Met) Carboxipeptidasas.
Segregadas en forma de procarboxipeptidasas. Se tratan de
exopeptidasas las cuales actan degradando por los extremos CT de
las protenas. Elastasas. En forma de proelastasas.
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Bioqumica metablica Estas enzimas son secretadas inactivas, pero
el intestino segrega a su vez una enzima llamada enteroquinasa o
enteropeptidasa que se encarga de activar la transformacin del
tripsingeno inactivo en tripsina. La tripsina a su vez se encarga
de catalizar las siguientes reacciones: Quimiotripsingeno
Quimiotripsina Procarboxipeptidasas Carboxipeptidasas Proelastasas
Elastasas Todas estas enzimas consiguen transformar las protenas en
aminocidos y algunos dipeptidos y tripptidos. En el yeyuno el
intestino comienza a producir otras enzimas (aminopeptidasas) las
cuales se encargan de romper desde el NT los dipptidos y
tripptidos, con lo que todas las protenas de la dieta terminan
convertidas en aminocidos.
Las peptidasas si se activan en el pncreas destruyen toda la
estructura pancretica. Si se activa la tripsina se produce la
activacin rpida en cadena de todas las dems, debido a que son
zimgenos por lo que es de vital importancia mantener la tripsina
inactiva. Para mantener inactivas estas enzimas requerimos de
serpinas (inhibidores de serin-proteasas).
Una vez disponemos de aminocidos debemos absorberlos para que
pasen a plasma. En nios se pueden absorber tambin algunos
dipeptidos y tripeptidos, pero en adultos se absorben nicamente
aminocidos. Para absorber aminocidos necesitamos transportadores de
membrana que actan por transporte activo. El transporte activo es
similar al que existe con los transportadores SLG en el caso de la
glucosa. El nivel de sodio es inferior en el enterocito que en el
lumen intestinal, por lo que entra a favor de gradiente para que
este transporte pasivo impulse el transporte en contra de gradiente
de aminocidos. Estos transportadores no son totalmente especficos
para cada aminocido pero si hay transportadores para: Aminocidos
neutros pequeos. (Alanina, Glicocola, Serina) Aminocidos neutros
grandes Aminocidos bsicos. (Arginina, Lisina, Histidina) Aminocidos
cidos. (Aspartato, Glutamato) Iminocidos
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Bioqumica metablica Una vez disponemos de los aminocidos en el
enterocito, ste utiliza algunos para su propio metabolismo y el
resto pasarn a sangre por transporte pasivo con transportadores
similares? de forma que el aminocido pasa por transporte pasivo y
llega al hgado. El hgado metaboliza la mayor parte de los
aminocidos y los redistribuye, a excepcin de los aminocidos
ramificados que son enviados por el hgado al msculo, el cual los
metaboliza. El enterocito? metaboliza algunos aminocidos como
glutmico, glicina, asprtico que son neurotransmisores.
Hay una patologa conocida como Sndrome del restaurante chino que
consiste en excesiva sensibilidad a glutamato que tiene como
sntomas presin en el pecho y excesiva sudoracin, lo que se puede
confundir con un infarto. La patologa es causada por un exceso de
glutamato en la dieta. El glutamato es un neurotransmisor, que si
se encuentra en gran concentracin en sangre causa estos
sntomas.
Estos transportadores tambin existen en las clulas ya que estas
deben captar aminocidos en contra de gradiente, pero aparte de
estos transportadores activos, hay un transportador general que
introduce aminocidos en contra de gradiente a la vez que sirve como
ruta de sntesis de glutatin: El glutatin (-Glu-Cys-Gly) se debe
sintetizar para proporcionar poder reductor a todas las clulas. Se
sintetiza en la ruta conocida como Ciclo del Glutamilo. El ciclo
del -Glutamilo comienza con una molcula de glutatin intracelular y
del aminocido que se debe captar fuera de la clula. En la propia
membrana de la clula tenemos una enzima que por una parte hidroliza
el glutatin uniendo el glutamato del glutatin al aminocido y por
otra parte libera el resto de los componentes:
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Bioqumica metablica Esta enzima de vital importancia sobre todo
en el hgado es la -glutamiltransferasa (GGT). Cuando las clulas
hepticas se daan se libera a plasma lo que funciona como indicador
de dao heptico. Otra enzima, la -glutamil-ciclotransferasa libera
el aminocido y el glutmico ciclado en una estructura que se conoce
como oxoprolina. Esto consigue introducir el aminocido dentro de la
clula. La oxoprolina se rompe introduciendo una molcula de agua
para disponer de nuevo de glutmico. Esta reaccin requiere energia
en forma de ATP y una enzima: la oxoprolinasa. El glutmico
incorpora una cistena y con ms energa en forma de ATP se forma
-glutamil-cisteina. La enzima encargada es la -Glu-Cys-sintetasa.
Se incorpora una glicina con requisito de ms energa en forma de ATP
se forma el glutatin gracias a la glutatin-sintetasa. La Gly y la
Cys se incorporan gracias a una dipeptidasa que degrada el dipptido
resultante de la degradacin del glutatin en el primer paso del
ciclo.
PatologasLas protenas son imprescindibles en la dieta, de lo que
se derivan varios problemas: Kwashiovkor. Se trata de deficiencia o
carencia de proteinas en la dieta. Se caracteriza por falta de
crecimiento, sin fuerza ni defensas inmunes, de forma que mueren
por cualquier tipo de infeccin. Estos individuos tienen falso
aspecto de buena nutricin debido a un edema generalizado en el
abdomen por falta de albmina. Estos individuos normalmente tienen
generalizadas lo que se denomina marasmo. carencias
alimentarias
Exceso de protenas en la dieta. Se traduce en un exceso de
lpidos e hidratos de carbono lo que origina obesidad Las protenas
en su degradacin directa dan amoniaco lo que origina exceso de
amoniaco txico. A partir de protenas se forman nucletidos, los
cuales al degradarse forman urato que causa gota.
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