En que consiste el Metabolismo del Nitrógeno

[pic 1][pic 2][pic 3]

[pic 4][pic 5][pic 6][pic 7][pic 8][pic 9][pic 10][pic 11]

• Excreción de Nitrógeno

Si no es utilizado para la síntesis de nuevos aminoácidos y otros productos nitrogenados, los grupos amino son direccionados a una sola línea excretoria con un producto final. La mayoría de las especies acuáticas son AMONIOTÉLICOS, que quiere decir que excretan el amoniaco como amonio. El amoniaco es el producto final nitrogenado primitivo de los animales.  Dada su toxicidad el amoniaco no puede acumularse en el cuerpo de un animal. Por lo tanto, para que un animal sea amoniotélico debe tener un sistema infalible para eliminar el amoniaco tan rápido como es formado por el catabolismo.  Los animales acuáticos pueden enfrentar este desafío porque donde ellos viven hay agua en abundancia; con frecuencia la mayoría del amoniaco que producen se vacía directamente hacia el agua ambiental a través de sus branquias u otras superficies corporales externas. [1]

Los animales terrestres requieren vías para la excreción de nitrógeno que minimice la toxicidad y la pérdida de agua. La mayoría de estos animales son UREOTÉLICOS excretando al amoniaco en forma de urea. En organismos ureotélico, el amonio es depositado en la mitocondria de los hepatocitos y es convertida en urea en algo que conocemos como ciclo de la urea. La producción de urea ocurre casi exclusivamente en el hígado y es el destino de casi todo el amonio que llega ahí. La urea pasa al flujo sanguíneo llegando así a los riñones donde termina por ser excretada en la orina. [2]

En los seres humanos y otros primates el producto final de la degradación de las purinas es el ácido úrico, que se excreta en la orina. Este tipo se denomina URICOTÉLICOS. Lo mismo vale para las aves, los reptiles terrestres y muchos insectos, pero estos organismos, que no excretan urea, también catabolizan el exceso de nitrógeno proveniente de los aminoácidos a ácido úrico por medio de la biosíntesis de purinas. Este sistema complicado de excreción de nitrógeno tiene una función directa: conservar el agua. [3]

Por otra parte, las plantas reciclan en su totalidad los grupos amino y la excreción de este suele ser en circunstancias muy inusuales.

• Enfermedades relacionadas con el fallo en el ciclo de la urea

Los trastornos del ciclo de la urea son generalmente genéticos, se heredan dos copias de cada gen, una del padre y otra de la madre. Esta herencia es autosómica recesiva cuando las dos copias del gen están dañadas. A las personas con un trastorno en el ciclo de la urea les falta un gen que produce las enzimas necesarias para descomponer el amoníaco en el cuerpo o las concentraciones de las enzimas del ciclo de la urea se alteran por variaciones del consumo de proteínas en el alimento. La deficiencia de una de las enzimas del CU (Ciclo de la Urea) o los trastornos del ciclo de la urea se caracterizan por hiperamonemia (acumulación de amonio en la sangre mayor de 60 μM) encefalopatía (deterioro de la función cerebral producido por la llegada al cerebro de sustancias tóxicas acumuladas en la sangre)  y alcalosis respiratoria ( trastornos del equilibrio ácido-base en que una mayor frecuencia de respiración eleva el pH del plasma sanguíneo).

Las manifestaciones neurológicas Los trastornos de aprendizaje, el trastorno por déficit de atención-hiperactividad y los problemas de comunicación, son los rasgos neurológicos más frecuentes entre los pacientes con defectos del CU. [4] Estas deficiencias suscitan la acumulación de precursores de urea, en especial amoniaco y glutamina. Estos trastornos se presentan en 1 de cada 30,000 recién nacidos. La deficiencia de OTC es el más común de estos trastornos. [5]

• Precursores de los aminoácidos.

La clasificación de los aminoácidos se da en aminoácidos no esenciales que son los que se sintetizan a partir de metabolismos de fácil disponibilidad. Y los aminoácidos que han de proporcionarse en el alimento para garantizar un equilibrio nitrogenado y un crecimiento adecuado se denominan aminoácidos esenciales.

Los aminoácidos esenciales para el ser humano son fenilalanina, leucina, lisina, metionina, isoleucina, treonina, triptófano y valina y los no esenciales para el ser humano son alanina, arginina, asparagina, aspartato, cisteína, glutamato, glutamina, histidina, prolina, serina, tirosina.

Los aminoácidos pueden agruparse en seis familias: glutamato, serina, aspartato, piruvato, aromáticos e histidina. Los aminoácidos de cada familia proceden en última instancia de una molécula precursor.

• Familia del glutamato

Comprende además del glutamato, la glutamina, la prolina y la arginina. El  ἀ-cetoglutarato es el precursor de estos aminoácidos. La conversión de glutamato en glutamina, que cataliza la glutamina sintetasa tiene lugar en los diversos tejidos de los mamíferos. (Hígado, cerebro, riñón, musculo e intestino).

...