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Un aminoácido esencial es un aminoácido que debe proceder de la dieta. En cambio, un aminoácido no esencial puede ser producido por las células y no requiere ingerirlo a través de la dieta. Diversos sustratos se someten a una serie de procesos para producir aminoácidos. Hay 11 aminoácidos que pueden sintetizarse completamente; los otros 9, se consideran esenciales y deben incluirse a través de la dieta. Los aminoácidos no esenciales son la alanina, la arginina, la asparagina, el ácido aspártico, la cisteína, el ácido glutámico, la glutamina, la glicina, la prolina, la serina y la tirosina. La deficiencia de las enzimas necesarias para el metabolismo de los aminoácidos da lugar a condiciones graves que suelen presentarse en una etapa temprana de la vida, como la enfermedad de la orina con olor a jarabe de arce y la fenilcetonuria.
Última actualización: Jun 2, 2022
Los aminoácidos son bloques de construcción para las proteínas e intermediarios metabólicos para las reacciones. Los aminoácidos se clasifican como esenciales o no esenciales. Los aminoácidos esenciales deben incorporarse a la dieta porque el cuerpo no puede producirlos en niveles suficientes para satisfacer las demandas fisiológicas; los aminoácidos no esenciales pueden ser producidos por el cuerpo.
| Familia biosintética | Aminoácidos | Producto catabólico |
|---|---|---|
| α-Cetoglutarato | Glutamato | Aminoácido glucogénico |
| Glutamina | Aminoácido glucogénico | |
| Prolina | Aminoácido glucogénico | |
| Arginina | Aminoácido glucogénico | |
| 3-Fosfoglicerato | Serina | Aminoácido glucogénico |
| Glicina | Aminoácido glucogénico | |
| Cisteína | Aminoácido glucogénico | |
| Oxaloacetato | Aspartato | Aminoácido glucogénico |
| Asparagina | Aminoácido glucogénico | |
| Metionina* | Aminoácido glucogénico | |
| Treonina* | Aminoácido cetogénico o glucogénico | |
| Lisina* | Aminoácido cetogénico | |
| Isoleucina* | Aminoácido cetogénico o glucogénico | |
| Piruvato | Alanina | Aminoácido glucogénico |
| Valina* | Aminoácido glucogénico | |
| Leucina* | Aminoácido cetogénico | |
| Fosfoenolpiruvato y eritrosa 4-fosfato | Triptófano* | Aminoácido cetogénico o glucogénico |
| Fenilalanina* | Aminoácido cetogénico o glucogénico | |
| Tirosina | Aminoácido cetogénico o glucogénico |
Resumen de la biosíntesis de aminoácidos
CoA: coenzima A
El glutamato se produce a partir del α-cetoglutarato mediante el proceso de aminación.
El glutamato es el precursor de la glutamina.
La síntesis de glutamina está mediada por la glutamina sintetasa:
Esta reacción requiere adenosín trifosfato.
El glutamato también sirve como precursor de la prolina.
3 pasos para producir prolina a partir de glutamato:
Reacciones de ciclación y reducción que contribuyen a la síntesis de la prolina:
Estos pasos requieren adenosín trifosfato, nicotinamida adenina dinucleótido y un intermediario de ciclación.
La arginina también se deriva del glutamato.
Las 4 vías para producir arginina:
Las 4 formas de producir arginina
ADMA: dimetilarginina asimétrica
NADPH y NADP+: nicotinamida adenina dinucleótido
Pi: fosfato inorgánico
La serina, la glicina y la cisteína son aminoácidos incluidos en la familia biosintética del 3-fosfoglicerato. La serina es el primer aminoácido producido en este grupo, y posteriormente contribuye a la producción de glicina y cisteína.
Producida por una vía de 3 pasos:
La serina se produce a través de 3 reacciones, empezando por el 3-fosfoglicerato y el dinucleótido de nicotinamida y adenina
Imagen por Lecturio. Licencia: CC BY-NC-SA 4.0La glicina se produce a partir de la serina con la eliminación de un grupo hidroximetilo.
La glicina se produce a partir de la serina:
Esta reacción de 1 paso depende de la eliminación de un grupo hidroximetilo.
La cisteína se produce a partir de la serina y la homocisteína a través de una vía de dos pasos:
La formación de cisteína a partir de serina y homocisteína
Imagen: “Cysteine biosynthesis” por David E. Licencia: Dominio PúblicoEl aspartato, la lisina, la treonina, la asparagina, la metionina y la isoleucina son aminoácidos que tienen el oxaloacetato como precursor común.
El aspartato se produce por una reacción de transaminación.
La asparagina también se produce mediante una reacción de transaminación.
La alanina, la valina y la leucina comparten el piruvato como precursor común. La alanina es el único aminoácido de la familia biosintética del piruvato que puede producir el ser humano.
La alanina se produce mediante una reacción de dos pasos.
Los aminoácidos aromáticos fenilalanina, triptófano y tirosina están incluidos en la familia del fosfoenolpiruvato. La fenilalanina y el triptófano son aminoácidos esenciales; la tirosina es un aminoácido no esencial.
La fenilalanina es el precursor de la tirosina
La conversión de L-fenilalanina en L-tirosina es el primer paso y se observa en la parte superior izquierda de la imagen.
La tirosina y la fenilalanina son precursoras de una serie de neurotransmisores y hormonas cruciales.
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