En este análisis de las proteínas y de los aminoácidos veremos el metabolismo de la proteína que comemos y las situaciones catabólicas en el cuerpo. Un entendimiento general de la estructura molecular de proteínas y aminoácidos, es necesaria para entender su metabolismo.

Los aminoácidos son "los componentes básicos" de las proteínas. La proteína, proviene de una palabra griega "de principal importancia " . Estas estructuras incluyen hormonas y enzimas musculares. La función primaria de la proteína es el crecimiento y la reparación del tejido del cuerpo. Las proteínas también pueden usarse como energía para reacciones catabólicas (ruptura del tejido), como gluconeogenesis.

Gluconeogenesis:

Es el proceso por el cual se obtiene glucosa de los aminoácidos, de la lactosa, del glicerol, o pyruvate, el cual se da en el hígado o en los riñones.

Este estudio de proteínas y aminoácidos analizara el metabolismo de la proteína que comemos (proteína alimenticia) y las situaciones catabólicas en el cuerpo. Un entendimiento general de la estructura molecular de las proteínas y de los aminoácidos, es necesario para entender su metabolismo.

La Estructura de las Proteínas y de los Aminoácidos.

La Estructura de la Proteína de Aminoácidos y Proteínas consiste de carbón, hidrógeno, oxígeno y, el más importantemente, nitrógeno. La proteína también puede contener azufre, cobalto, hierro, y fósforo. Estos elementos forman "los componentes básicos" de la proteína: los aminoácidos. Una molécula de proteínas esta hecha de una larga cadena de aminoácidos entrelazados unos con otros por huesos, o una conexión de péptidos.

El alimento (proteína) que ingerimos, contiene aminoácidos diferentes según el tipo de proteína. Pueden existir interminables combinaciones de aminoacidos. En la combinación de aminoácidos gobierna las propiedades de la proteína.

Como en la combinación de aminoácidos gobiernan las propiedades de la proteínas específicas, las estructuras de aminoácidos individuales determinan sus funciones en el cuerpo. Un amino ácido esta hecho de un átomo central de carbono, un grupo de amino de carga positiva (NH2) y otro grupo de ácidos carboxílicos de carga negativa (COOH). Otro grupo llamado el grupo R o la cadena de lado, determina la función del aminoácido. La cadena de lado varía entre los diferentes aminoácidos. Nuestros cuerpos requieren 20 aminoácidos diferentes. Estos aminoácidos pueden ser divididos en muchos grupos basados en sus propiedades físicas. Para los objetivos de nuestra discusión hay dos grupos relevantes: aminoácidos esenciales (AAE) y aminoácidos no esenciales (AANE).Los AAE deben ser consumidos a través de una dieta, ya que el cuerpo no puede sintetizar la suficiente cantidad para suplir la demanda de los mismos. Los AANE no son tan esenciales, esto significa que pueden ser sintetizados en el cuerpo a partir de otras proteínas y nutrientes no proteicos, ya que estos no son tan importantes como los AAE.

La comida (proteína) que contiene todos los AAE es llamada proteína completa y la comida que no contiene todos los EAA es llamada incompleta. La combinación de dos o más proteínas incompletas juntas pueden suministrar todos los AAE y de ese modo puede hacer una fuente de proteína completa.

Ingestión y Digestión.

La proteína alimenticia debe ser dividida primero en fragmentos de péptido. Esta avería es llevada a cabo en el estómago, por la pepsina, y en el intestino delgado, por la chymotrypsin y la tyrpsin (enzimas pancreáticas).

Estos fragmentos de péptido ahora deben ser divididos en aminoácidos libres (no unidos a otros aminoácidos). Esta avería es llevada a cabo por la aminopeptidase, localizada en las células epiteliales del intestino delgado, y carboxypeptidase, del páncreas.

Fragmentos àde Péptido de Proteína àAminoácidos Libres

Ahora los aminoácidos libres son llevados en las células epiteliales por el transporte activo secundario conectado con el sodio. Las cadenas cortas de aminoácidos, di-o tri péptidas, pueden ser absorbidas por el transporte activo secundario conectado al ión de hidrógeno (H +).

Hay distintos transportadores para aminoácidos específicos. Una vez en la célula epitelial, estos pequeños péptidos son divididos en aminoácidos. Ambos tipos de absorción requieren ATP. Después los aminoácidos libres entran en la sangre por un portador de difusión que se encuentra en la membrana de la célula.

Estos aminoácidos en la sangre y fluidos extracelulares conforman un grupo grande llamado la pileta de aminoácidos. Esta pileta también contiene aminoácidos que eran catabolizados de otros tejidos y aquellos creados en el hígado. Los aminoácidos entran constantemente y dejan esta pileta cuando las demandas metabólicas lo requieren.

Los aminoácidos absorbidos entran en uno de dos sitios, el hígado u otras células. Aquellos que entran en el hígado son usados para sintetizar proteínas o son convertidos a-ketoacids (intermedios parecidos a un hidrato de carbono) por el proceso de deamination.

Deamination

Ya que el cuerpo no puede obtener la energía utilizable del nitrógeno que se encuentra en los aminoácidos, el nitrógeno debe ser quitado antes de que el esqueleto de carbón a-ketoacids, pueda ser usado.

El Deamination implica quitar el grupo amino de los aminoácidos. El nitrógeno de estos grupos amino es transferido a glutamina, que puede ser liberada entonces como el amoníaco en el glutamate dehydrogenase reacción. Este nitrógeno quitado es usado para formar la urea en el hígado, que es enviado a los riñones para ser expulsado.

Los A-ketoacids restante pueden proporcionar la energía para el hígado siendo catabolizados en el ciclo Krebs, y utilizado para crear glucosa por medio de gluconeogenesis, o usado para la síntesis de grasas proporcionando acetyl-CoA (un sustrato para sintetizar ácidos grasos). Ellos también pueden ser convertidos en un nuevo aminoácido por medio de la transamination.

Transamination.

La Transamination implica transferir un grupo de amino a otro a-ketoacid. La mayoria de las reacciones transaminas involucran transferir un grupo de aminos a un a-ketoglutarate, formando un nuevo grupo de a-ketoacid y glutaminas. Una reacción importante de transaminase involucra a la cadena bifurcada de aminoácidos (BCAA), lo cual ocurre primordialmente en el músculo. En esta reacción, los grupos de aminos BCAA son removidos y transferidos a un a-ketoglutarate, lo que conforma una cadena bifurcada de keto ácidos (BCKAs) y ácidos glutámicos (glutamina).

El grupo de aminoácidos glutámico es transferido entonces a pyruvate, que crea a-ketoglutarate y alanine. La alanine es enviada del músculo al hígado, donde el grupo de aminos es quitado de allí y transferido a oxaloacetate, rehaciendo la a-ketoglutarate y pyruvate. Este pyruvate, que está ahora en el hígado, puede ser usado para hacer la glucosa. Este es llamado el ciclo de glucosa-alanine.

Durante el ejercicio, este proceso es acelerado. Para cubrir la demandas de los mismos durante el ejercicio, la proteína del músculo es dividida para entregar los BCAA necesarios para el ciclo de glucosa-alanice..

Cambios de Proteinas y Balance de Nitrogeno.

Los amino ácidos obtenidos de las células son utilizados para sintetizar proteínas. Todas las células requieren un constante suministro de proteínas ya que se encuentran siempre en un constante flujo de proteínas. Los cambios de proteínas se compone de dos partes: síntesis de proteínas e interrupción de proteínas.

Cambio de proteínas =

Síntesis de proteínas (Anabólico) – Interrupción de Proteínas(Catabólico).

La mayor cantidad de las proteínas en el cuerpo se encuentran en forma de músculos. Cuando las exigencias de aminoácidos no son satifechas, el músculo es dividido en aminoácidos, que son enviados entonces a la reserva de aminoácidos para ser usados en consecuencia. Cuando más proteínas son utilizadas que sintetizadas, uno las pierde. La otra verdad es que cuando uno sintetiza mas proteínas de las que utiliza, las conserva en los músculos. Sin un consumo suficiente de proteínas (desnutrición), uno no podría satisfacer las demandas de utilización de proteínas y moriría finalmente.

A fin de satisfacer las demandas de los tejidos del cuerpo, el mismo necesita nuevos aminoácidos. La proteína alimenticia es nuestra fuente primaria de aminoácidos. Debido a la importancia conocida de: hidratos de carbono, de macro nutrientes, grasa, y proteína, la proteína es la única con un subsidio diario recomendado (RDA). RDA es corriente en adultos sedentarios, se trata de 0.83 gramos de proteínas por kilogramo de peso corporal (0.377 gramos por kg. de peso corporal).

A pesar del debate sobre el RDA y de exactamente cuantas proteínas deberían ser consumidas... debería ser obvio que alguien que se entrena y que aumenta la cantidad de proteínas divididas, necesita más proteínas que personas sedentarias. Recuerde, la utilización de proteínas = síntesis de proteína - falta de proteínas.

Si uno esta buscando ganar músculos, entonces la utilización de proteínas tiene que ser positiva, en un equilibrio de nitrógeno positivo. El termino equilibrio de nitrógeno, es usado como una medida de nitrógeno (proteína), consumo y expulsion. La letra N es usada para simbolizar el nitrógeno.

Equilibrio de Nitrógeno = Nt (consumo total) - Nu (en orina) - Nf (en heces) - Ns (en sudor)

Cuando esta ecuación iguala 0, se dice que uno está en el equilibrio de nitrógeno. Cuando la ecuación es mayor que cero, uno está en el equilibrio de nitrógeno positivo, y la proteína adicional es usada para sintetizar nuevos tejidos. Cuando la ecuación resulta ser menos de 0, uno está en un equilibrio de nitrógeno negativo y la proteína debe ser usada para la energía. Este podría conducir al uso de aminoácidos del músculo esquelético.

El cuerpo no almacena la proteína como lo hace con la grasa (tejido adiposo) o glucosa (glucógeno), que son ambos fácilmente accesibles. Cualquier proteína ingerida, ayuda a la que es necesaria para mantener el volumen de proteínas, que es convertido en glucosa o en ácidos grasos. Por lo tanto, el cuerpo debe romper tejido funcional, músculo esquelético, para encontrar engría cuando el equilibrio del nitrógeno es negativo.

En la mayoría de los casos, esto no plantea una gran amenaza, porque el contenido de proteína de los cuerpos adultos es relativamente constante y uno oxidaría con mayor probabilidad una cantidad igual de aminoácidos como los que son tomados por fuentes alimenticias. El contenido de proteínas de los atletas por otra parte, no es constante, debido a las perdidas de proteínas causadas por sus entrenamientos.

Los atletas, debido a pruebas vigorosas a menudo pasan por esto, muchos doctores y científicos recomiendan un consumo diario de 1.2 a 1.8 gramos (proteínas) por kilogramo del peso corporal. Si su cantidad es adecuada u óptima, está todavía bajo el debate.

El consumo de proteínas de alguien, debería ser después de tomar muchos otros factores en cuenta: el tipo de entrenamiento, incluso la intensidad, duración, y frecuencia, consumo en general calórico, los objetivos planteados, y objetivos de composición corporal.

Conclusión.

Resumen:

Ø Aminoácidos = C + NH2 + COOH + R Grupo.

Ø Digestión: Proteína-> Fragmentos de Péptido-> Aminoácidos Libres

Ø Los aminoácidos pueden ser usados para: síntesis de proteína, producción de energía, gluconeogenesis, transamination, formaciones, o producción de urea.

Ø Cantidad Proteínas = Síntesis de Proteína (Anabólica) - Avería de Proteína (Catabolic)

Ø Equilibrio de Nitrógeno = Nt (Consumo Total) - Nu (En Orina) - Nf (En Heces) - Ns (En Sudor).