Términos clave

• catabolismo: Metabolismo destructivo, que suele incluir la liberación de energía y la descomposición de materiales.
• Cetoácido: Cualquier ácido carboxílico que también contiene un grupo cetona.
• desaminación: La eliminación de un grupo amino de un compuesto.

Las vías metabólicas deben pensarse como porosas; es decir, las sustancias entran desde otras vías y los intermedios salen hacia otras vías. Estas vías no son sistemas cerrados. Muchos de los sustratos, intermedios y productos de una vía concreta son reactivos de otras vías. Las proteínas son un buen ejemplo de este fenómeno. Pueden descomponerse en sus aminoácidos constituyentes y utilizarse en varios pasos de la vía del catabolismo de la glucosa.

Las proteínas son hidrolizadas por una variedad de enzimas en las células. La mayoría de las veces, los aminoácidos se reciclan en la síntesis de nuevas proteínas o se utilizan como precursores en la síntesis de otras moléculas biológicas importantes, como las hormonas, los nucleótidos o los neurotransmisores. Sin embargo, si hay un exceso de aminoácidos, o si el cuerpo está en un estado de inanición, algunos aminoácidos se desviarán hacia las vías del catabolismo de la glucosa.

Cada aminoácido debe tener su grupo amino eliminado (desaminación) antes de la entrada de la cadena de carbono en estas vías. Cuando se elimina el grupo amino de un aminoácido, éste se convierte en amoníaco a través del ciclo de la urea. Los átomos restantes del aminoácido dan lugar a un cetoácido: una cadena de carbono con un grupo cetónico y otro carboxílico. En los mamíferos, el hígado sintetiza la urea a partir de dos moléculas de amoníaco y una de dióxido de carbono. Así, la urea es el principal producto de desecho en los mamíferos producido a partir del nitrógeno originado en los aminoácidos; sale del cuerpo en la orina. El cetoácido puede entonces entrar en el ciclo del ácido cítrico.

Cuando se desaminan, los aminoácidos pueden entrar en las vías del metabolismo de la glucosa como piruvato, acetil CoA, o varios componentes del ciclo del ácido cítrico. Por ejemplo, la asparagina y el aspartato desaminados se convierten en oxaloacetato y entran en el catabolismo de la glucosa en el ciclo del ácido cítrico. Los aminoácidos desaminados también pueden convertirse en otra molécula intermedia antes de entrar en las vías. Varios aminoácidos pueden entrar en el catabolismo de la glucosa en múltiples lugares.