Mapa conceptual y resúmen METABOLISMO DE PROTEÍNAS
Mapa conceptual
El balance nitrogenado regula la síntesis y degradación de proteínas, esencial para la salud. La digestión de proteínas descompone estas en aminoácidos, que luego son usados o degradados en las células, especialmente en el hígado. La oxidación del esqueleto carbonado y la excreción del nitrógeno son procesos vitales para evitar toxicidad y mantener la homeostasis. Alteraciones en el metabolismo proteico pueden tener consecuencias graves para el organismo.
Resumen
Esquema
Importancia del Balance Nitrogenado en el Metabolismo Proteico
El balance nitrogenado es un indicador clave del metabolismo proteico, reflejando la relación entre la ingesta y excreción de nitrógeno en el organismo. Un balance positivo indica una acumulación neta de proteínas, típica en etapas de crecimiento, mientras que un balance negativo sugiere una pérdida de proteínas, común en enfermedades o malnutrición. Para mantener un balance adecuado, es fundamental una dieta equilibrada que aporte proteínas de alta calidad, representando entre el 10-20% del consumo calórico diario. La renovación proteica diaria, que es aproximadamente el 5% en mamíferos, subraya la importancia de un suministro constante de aminoácidos esenciales para la síntesis proteica y la reparación tisular.Digestión y Absorción de Proteínas en el Metabolismo de Aminoácidos
La digestión y absorción de proteínas son procesos críticos en el metabolismo de los aminoácidos, que comienzan en el estómago con la acción del ácido clorhídrico y la enzima pepsina, y continúan en el intestino delgado con la intervención de enzimas pancreáticas como la tripsina y la quimotripsina. Los aminoácidos y pequeños péptidos resultantes son absorbidos por las células del epitelio intestinal y entran al torrente sanguíneo, siendo transportados a los tejidos para su utilización en la síntesis de nuevas proteínas y en la producción de compuestos nitrogenados vitales.Utilización y Degradación de Aminoácidos en las Células
Los aminoácidos son fundamentales para numerosas funciones celulares, incluyendo la síntesis de proteínas y la generación de energía. La desaminación oxidativa es un proceso clave que ocurre principalmente en el hígado, donde se retira el grupo amino de los aminoácidos, convirtiéndolos en amoníaco y un esqueleto carbonado. El amoníaco es tóxico y rápidamente convertido en urea a través del ciclo de la urea, mientras que el esqueleto carbonado puede entrar en rutas metabólicas para la producción de energía o la síntesis de glucosa y cuerpos cetónicos, manteniendo así la homeostasis de los aminoácidos.Oxidación del Esqueleto Carbonado de los Aminoácidos
Tras la desaminación, el esqueleto carbonado de los aminoácidos entra en diversas rutas metabólicas. Los aminoácidos cetogénicos pueden ser convertidos en precursores de cuerpos cetónicos o ácidos grasos, mientras que los glucogénicos pueden ser utilizados para la gluconeogénesis, la síntesis de glucosa a partir de fuentes no-carbohidratadas. Algunos aminoácidos son mixtos, pudiendo dar lugar tanto a productos cetogénicos como glucogénicos. Estos procesos son cruciales para la producción de energía y la regulación de la glucosa sanguínea, y su correcta función es esencial para la salud metabólica.Excreción de Nitrógeno y Prevención de Toxicidad
La excreción de nitrógeno es un mecanismo vital para prevenir la acumulación de amoníaco, un producto de desecho potencialmente tóxico. El amoníaco es capturado por el ácido glutámico, formando glutamina, que es transportada al hígado. Allí, la glutamina libera amoníaco para su conversión en urea mediante el ciclo de la urea. La urea es luego excretada por los riñones en la orina. Este proceso de detoxificación es esencial para la homeostasis del nitrógeno y para evitar la toxicidad que podría resultar de niveles elevados de amoníaco en el cuerpo.Factores que Afectan el Metabolismo Proteico
El metabolismo proteico puede verse influenciado por una variedad de factores, incluyendo la disponibilidad de aminoácidos, el estado hormonal, enfermedades y el balance energético general del cuerpo. Una ingesta insuficiente de aminoácidos, ya sea por una dieta inadecuada o por problemas de absorción, puede comprometer la síntesis proteica. Por otro lado, el catabolismo proteico puede aumentar en respuesta a estrés, infecciones, trauma o enfermedades crónicas como el cáncer. Un equilibrio entre la síntesis y degradación de proteínas es fundamental para la salud y el mantenimiento de la masa muscular y otras funciones corporales.
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1. BALANCE NITROGENADO
EQUILIBRIO ENTRE SÍNTESIS Y DEGRADACIÓN DE PROTEÍNAS
LAS PROTEÍNAS ESTÁN EN CONSTANTE RECAMBIO, CON UN APORTE DIARIO NECESARIO PARA MANTENER EL BALANCE NITROGENADO
PÉRDIDA DIARIA DE PROTEÍNA ENDÓGENA
SE ESTIMA QUE UN MAMÍFERO RECAMBIA ALREDEDOR DEL 5% DE SUS PROTEÍNAS CADA DÍA, CON UNA PÉRDIDA DIARIA DE 30-40 GRAMOS
DIETA BALANCEADA
UNA DIETA BALANCEADA DEBE CONTENER ENTRE 10 A 20% DE ENERGÍA COMO PROTEÍNA DE ALTO VALOR BIOLÓGICO
2. DIGESTIÓN Y ABSORCIÓN DE PROTEÍNAS
ENZIMAS PEPTIDASAS
LAS ENZIMAS PEPTIDASAS SON RESPONSABLES DE LA PROTEÓLISIS DE LOS ENLACES PEPTÍDICOS EN LA DIGESTIÓN DE PROTEÍNAS
ENTRADA EN EL ENTEROCITO
LOS AMINOÁCIDOS Y PÉPTIDOS SON ABSORBIDOS EN EL ENTEROCITO PARA SU POSTERIOR USO EN EL ORGANISMO
PASO A LA CIRCULACIÓN
LOS AMINOÁCIDOS Y PÉPTIDOS SON DISTRIBUIDOS A LOS TEJIDOS A TRAVÉS DE LA CIRCULACIÓN SANGUÍNEA
3. USO Y DEGRADACIÓN DE AMINOÁCIDOS
SÍNTESIS DE MOLÉCULAS PROPIAS
LOS AMINOÁCIDOS SON UTILIZADOS PARA LA SÍNTESIS DE OTRAS MOLÉCULAS COMO BASES NITROGENADAS Y PORFIRINAS
OBTENCIÓN DE ENERGÍA
LOS AMINOÁCIDOS PUEDEN SER UTILIZADOS DIRECTA O INDIRECTAMENTE PARA OBTENER ENERGÍA EN EL ORGANISMO
DEGRADACIÓN EN CÉLULAS HEPÁTICAS
LA DEGRADACIÓN DE AMINOÁCIDOS SE LLEVA A CABO PRINCIPALMENTE EN LAS CÉLULAS HEPÁTICAS, QUE TIENEN LA CAPACIDAD DE REALIZAR EL CICLO COMPLETO DE DEGRADACIÓN SIN PRODUCIR AMONÍACO TÓXICO
4. OXIDACIÓN DEL ESQUELETO CARBONADO
ELIMINACIÓN DEL AMONÍACO
EL AMONÍACO SE ELIMINA DE LOS AMINOÁCIDOS EN PROCESOS DE DESAMINACIÓN
DEGRADACIÓN DEL ESQUELETO CARBONADO
VÍAS DE DEGRADACIÓN DE LOS AMINOÁCIDOS
LOS AMINOÁCIDOS SE DEGRADAN EN DIFERENTES VÍAS SEGÚN SUS CARACTERÍSTICAS
CLASIFICACIÓN DE LOS AMINOÁCIDOS
LOS AMINOÁCIDOS SE CLASIFICAN EN CETOGÉNICOS, GLUCOGÉNICOS Y MIXTOS SEGÚN SUS METABOLITOS INTERMEDIARIOS
5. EXCRECIÓN DEL NITRÓGENO
CICLO DE LA UREA
EL CICLO DE LA UREA ES EL PROCESO POR EL CUAL SE ELIMINA EL AMONÍACO TÓXICO DEL ORGANISMO
FORMACIÓN DE LA UREA
REACCIONES DEL CICLO DE LA UREA
EL AMONÍACO SE UNE CON DIÓXIDO DE CARBONO PARA FORMAR UREA EN EL CICLO DE LA UREA
ELIMINACIÓN DE LA UREA
LA UREA SE ELIMINA A TRAVÉS DE LA ORINA
6. ALTERACIONES EN EL METABOLISMO PROTEICO
SÍNTESIS DE PROTEÍNAS
LAS PROTEÍNAS SE SINTETIZAN EN DIFERENTES LUGARES DEL CUERPO
DISMINUCIÓN DE LA SÍNTESIS DE PROTEÍNAS
LA SÍNTESIS DE PROTEÍNAS PUEDE DISMINUIR POR FALTA DE AMINOÁCIDOS O POR DEFECTOS EN LAS CÉLULAS SINTETIZADORAS
AUMENTO DE LA SÍNTESIS DE PROTEÍNAS
LA SÍNTESIS DE PROTEÍNAS PUEDE AUMENTAR POR CAUSAS FISIOLÓGICAS O PATOLÓGICAS
CATABOLISMO DE PROTEÍNAS
LAS PROTEÍNAS SE ELIMINAN A TRAVÉS DE LA PIEL, INTESTINO Y OTROS ÓRGANOS MEDIANTE EL CATABOLISMO
AUMENTO DEL CATABOLISMO DE PROTEÍNAS
EL CATABOLISMO DE PROTEÍNAS PUEDE AUMENTAR POR PÉRDIDAS EXTERNAS O POR UN AUMENTO EN EL CONSUMO DE PROTEÍNAS CON FUNCIONES BIOLÓGICAS ESPECÍFICAS
METABOLISMO DE PROTEÍNAS
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00
Equilibrio dinámico en metabolismo proteico
Balance entre síntesis y degradación de proteínas para funcionamiento corporal óptimo.
01
Dieta y balance nitrogenado
Ingesta de 10-20% de proteína de alto valor biológico para mantener equilibrio nitrogenado.
02
Recambio proteico en mamíferos
Renovación aproximada del 5% de proteínas diarias, esencial para equilibrio nitrogenado.
