2.4. Catabolismo de proteínas

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En animales superiores, los aminoácidos son moléculas sillares, que sirven para construir proteínas y otras moléculas como hormonas y algunas vitaminas. En condiciones excepcionales pueden usarse como combustibles; en este caso las células catabolizan proteínas.

Las proteínas se sintetizan a partir de aminoácidos, que pueden proceder:

  • De la digestión de las proteínas que tomamos en la dieta.
  • Se pueden sintetizar en las células, a partir de otros compuestos orgánicos.
  • Se pueden obtener de la degradación de proteínas corporales. 

¿Recuerdas la estructura de un aminoácido?

Imagen 14. Autor: YassineMrabet. Dominio público
 
Como bien recuerdas estaba formado por un grupo amino y por un grupo carboxilo. Para oxidarlos, hay que degradar estas dos partes, por tanto se hará una eliminación del grupo amino y, por otro lado, la oxidación del esqueleto carbonado.

 

a) Eliminación del grupo amino

Se diferencian dos etapas: transaminación y desaminación oxidativa.

  • Transaminación: consiste en transferir el grupo amino desde un aminoácido a un cetoácido, en la mayor parte de los casos el -cetoglutárico que se transforma en áciedo glutámico. Esta reacción esta catalizada por las transaminasas. De esta manera, se recogen los grupos aminos de distintos aminoácidos en un sólo aminoácido, el ácido glutámico.
  • Desaminación oxidativa: a continuación, el ácido glutámico, por acción de la glutamato deshidrogenasa, sufre una oxidación; los hidrógenos son recogidos por el NAD+ o NADP+, que se reducen, y se libera el grupo amino en forma de amoniaco, regenerándose al -cetoglutárico que podrá ser utilizado en nuevas transaminaciones.

b) Oxidación del esqueleto carbonado

Los esqueletos carbonados de los 20 aminoácidos, que quedan como resto cuando se elimina el grupo amino, se degradan siguiendo rutas específicas. Mediante estas rutas catabólicas diferentes se obtienen: pirúvico, acetil-CoA u otros intermediarios del ciclo de Krebs. Estos compuestos pueden oxidarse completamente dando CO2 y H2O, o utilizarse para la síntesis de glucosa y ácidos grasos que posteriormente serán utilizados como combustibles.

En este vídeo tienes todo el proceso, no hace falta que  te lo aprendas, fíjate como, tras los dos procesos nombrados, se continúa el proceso en el ciclo de Krebs que ya conoces. 


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El amoniaco obtenido de la degradación de los aminoácidos es tóxico y los animales lo excretan de diferentes formas. Según como lo eliminen, los animales se dividen en tres grupos:
Imagen 15. Autor: EugeneZelenko. Dominio público
Imagen 16. Autor: Fir0002. Licencia Creative Commons
Imagen 17. Autor: Leptictidium. Licencia Creative Commons

a) Amoniotélicos

Lo eliminan directamente, ya que disponen de agua suficiente para diluirlo y rebajar su toxicidad.

A este grupo pertenecen la mayor parte de los animales de agua dulce: peces de agua dulce, invertebrados acuáticos, etcétera.

b) Uricotélicos

Transforman el amoniaco en ácido úrico, que es poco tóxico.

Al ser poco tóxico, lo pueden acumular durante largos períodos, y debido a que es casi insoluble lo pueden eliminar en forma semisólida, lo que les permite ahorrar agua.

Se da en aves, reptiles terrestres e insectos. 

c) Ureotélicos

Transforman el amoniaco en urea, que es menos tóxica y lo eliminan con una pequeña cantidad de agua.

Se da en mamíferos, peces de agua salada, anfibios adultos.

La urea se forma a partir del amoniaco en los hepatocitos del hígado. Se forma mediante una serie de reacciones cíclicas que constituyen el llamado ciclo de la urea; en este ciclo se consume energía.




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