Biosintesis De Aminoácidos

La biosíntesis de aminoácidos consiste en crear nuevos aminoácidos a partir de otros intermediarios metabólicos. Todos los aminoácidos pueden ser sintetizados, como en el caso de plantas leguminosas y la bacteria E. coli, pero la mayoría de los organismos no pueden sintetizar todos los aminoácidos, tal es el caso de los humanos que junto con la rata albina sólo son capaces de sintetizar 10 de los 20 aminoácidos, estos que no puede sintetizar el propio organismo se les llama esenciales, cumplen importantes funciones en el cuerpo y deben ser consumidos en la dieta. Las vías de síntesis están sujetas ainhibición alostérica de sus enzimas. La síntesis de aminoácidos ocurre en caso de que el organismo no tenga suficiente ingesta de proteínas para degradar en aminoácidos durante un periodo extendido de tiempo. Esta vía es el último recurso ya que hay un gran costo energético y no es conveniente a menos que el organismo se encuentre bajo situaciones de ayuno extremo.

La clasificación de los aminoácidos se divide en esenciales y no esenciales. Los precursores metabólicos de los aminoácidos también son intermediarios metabólicos de otros procesos importantes del metabolismo. Así mismo dos intermediarios del ciclo de Krebs, el α-cetoglutarato y el oxalacetato, son también los dos más importantes precursores metabólicos de los aminoácidos.

De los cuatro aminoácidos provenientes del α–cetoglutarato sólo se tratará de la biosíntesis de los aminoácidos en los humanos, es decir, de los aminoácidos no esenciales. Los aminoácidos derivados del α-cetoglutarato son el glutamato y éste a su vez de la glutamina, prolina y arginina. Sin embargo por el momento sólo se considerará al glutamato, glutamina y prolina, por ser los que el ser humano puede sintetizar. Como primer paso para la síntesis de los aminoácidos derivados del α-cetoglutarato, se necesita sintetizar glutamato como se muestra en la siguiente reacción, catalizada por la glutamato-deshidrogenasa:

NH3 + α-cetoglutarato + NAD(P)H + H+ --> L-glutamato+NAD(P)++ H2O

La glutamina se forma a partir del glutamato por medio de dos reacciones catalizadas por la glutamina sintetasa, como se describe en seguida:

ATP + Ácido glutámico <--> ADP + γ-glutamil-fosfato γ-glutamil-fosfato + NH3 <--> Glutamina + Pi

La glutamina también se forma a partir del glutamato por medio de una serie de 5 reacciones descritas en la figura 1.

Imagen Tomada de Lehninger: Principios de Bioquímica

La prolina es otro aminoácido no esencial que puede ser sintetizado a partir de α-cetoglutarato, por medio de las reacciones que aparecen en la figura 2.

Imagen Tomada de Lehninger: Principios de Bioquímica

Aminoácidos derivados del oxalacetato

La primera reacción necesaria para la síntesis de asparagina, metionina, lisina y treonina, es la síntesis de aspartato. Para este

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