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Sntesis de los aminocidos

Los aminocidos se diferencian de otras clases de biomolculas en que cada miembro de esta clase se sintetiza mediante una ruta nica. A pesar de la tremenda diversidad de rutas de sntesis de aminocidos, todas tienen una caracterstica comn. El esqueleto carbonado de cada aminocido procede de intermediarios metablicos de fcil disposicin. As, en los allmales todas las molculas de los ANE proceden de glicerato-3-fosfato, el piruvato, el a-cetoglutarato o el oxalacetato. La tirosina, que sesintetiza a partir del aminocido esencial fenilalanina, es una excepcin a esta regla.De acuerdo con las semejanzas de sus rutas de sntesis, los aminocidos pueden agruparse en seis familias: glutamato, serina, aspartato, piruvato, aromticos e histidina.Los aminocidos de cada familia proceden en ltima instancia de una molcula precursora. En la siguiente exposicin de la sntesis de aminocidos queda clara la ntima relacin entre el metabolismo de los aminocidos y otras rutas metablicas.

FAMILIA DEL GLUTAMATO

La familia del glutamato comprende, adems del glutamato, la glutamina, la prolina y la argillna. Como se ha descrito, el a-cetoglutarato puede convertirse en glutamato mediante reacciones de aminacin reductora y de transaminacin con participacin de varios aminocidos. Aunque la contribucin relativa de estas reacciones a la sntesis de glutamato vara con el tipo celular y las circunstancias metablicas, en las clulas eucariotas la transaminacin parece desempear una funcin esencial en la sntesis de la mayora de las molculas de glutamato.Adems de ser un componente de las protenas y precursor de otros aminocidos, el glutamato se utiliza tambin en el sistema nervioso central como neurotransmisor excitador. La conversin del glutamato en glutamina, que cataliza la glutamina sintasa, tiene lugar en diversos tejidos de los mamferos (hgado, cerebro, rin, msculo e intestino). Los aminocidos ramificados (AR) son una fuente importante de grupos amino en la sntesis de glutamina. Los grupos amino de los AR pueden utilizarse en primer lugar para la sntesis de los aminocidos no esenciales. , la glutamina es el donador del grupo amino en numerosas reacciones de biosntesis (p. ej., sntesis de purinas. pirimidinas y aminoazcares) ,Por lo tanto, la glutamina es un metabolito importante en los seres vivos.La prolina es un derivado cclico del glutamato. Como se muestra en la siguiente figura un intermediario y-glutamil fosfato se reduce a glutamato y-semialdehdo. La enzimaque cata liza la fosforilacin del glutamato (y-glutamil quinasa) se regula mediante retroinhibicin por la prolina. El glutamato y-semjaldehdo se cicla espontneamente para formar 6 1-pirrolina-5-carboxilato. La 6 1-pirrolina-5-carboxilaro reductasa cataliza la reduccin de la 6 1-pirrolina-5-carboxjlato para formar prolina. La intercorrversin de la6 1-pirrolina-5-carboxilato y la prolina puede actuar como un mecanismo de lanzadera para transferir equivalentes reductores procedentes de la ruta de las pentosas fosfato al interior de las mitocondrias

Biosntesis de prolina y arginina a partir del glutamato

FAMILIA DEL ASPARTATO

El aspartato, el primer miembro de la familia de aminocidos del aspartato, se forma a partir del oxalacetato en una reaccin de transaminacin:

EL aspartato transaminasa (AST) (conocida tambin como glutmico oxaJactico transaminasa, o GOT), la transaminasa ms activa, se encuentra en la mayora de las clulas. Debido a que existen isoenzimas de AST en las mitocondrias y el citoplasma y la reaccin que catalizan es reversible, esta actividad enzimtica influye significativamente sobre el flujo de carbono y nitrgeno dentro de la clula. Por ejemplo, el exceso de glutamato lo con vierte la AST en aspartato. ste se utiliza posteriormente como fuente de nitrgeno (para la formacin de urea) y el intermediario del ciclo del cido ctrico fumarato. El aspartato tambin es UD precursor importante de la sntesis de nucletidos. La familia del aspartato tambin contiene asparagina, lisina, metionina y treonina. Esta ltima contribuye a la ruta de reaccin en la que se sintetiza la isoleucina. La sntesis de isoleucina, que suele considerarse un miembro de la familia del piruvato,La asparagina, la amida del aspartato, nO se forma directamente a partir del aspartato y el NH2, sino que el grupo amida de la glutamina se transfiere mediante transferencia del grupo amida durante una reaccin que requiere A TP, catalizada por la asparagina sintasa:

El aspartato- f3-semialdehdo, producido por la reduccin dependiente del NADPH del f3-aspartilfosfato,representa un punto de ramificacin importante en la sntesis de aminocidos en los vegetales y las bacterias. El semialdehdo puede reaccionar con el piruvato para formar cido dihidropicolnico (un precursor de la lisina) o reducirse aHomoserina. La lisina se sintetiza a partir del cido dihidropicolnico en un conjunto de reacciones que an no estn bien caracterizadas. La homoserina tambin se encuentra en un punto de ramificacin. Es el precursor de la sntesis de metionina y treonina.