¿Cómo se distribuyen los aminoácidos en el organismo?
La distribución de aminoácidos es compleja. Los diferentes aminoácidos no sólo son incorporados en una variedad de diversas proteínas en muchos órganos diferentes en el cuerpo, sino que también son consumidos en la dieta de numerosas fuentes de proteínas.
Aminoácidos
Los aminoácidos son compuestos orgánicos esenciales para la vida y forman la base de las proteínas. Son moléculas compuestas por carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno, y en algunos casos, también contienen azufre. Los aminoácidos son los bloques de construcción fundamentales de las proteínas, que son macromoléculas esenciales para la estructura y función de las células.
Existen 20 aminoácidos que son comúnmente encontrados en las proteínas del cuerpo humano. Estos aminoácidos se clasifican en dos categorías principales:
- Aminoácidos Esenciales: El cuerpo no puede sintetizar estos aminoácidos por sí mismo, por lo que deben obtenerse a través de la dieta. Incluyen histidina, isoleucina, leucina, lisina, metionina, fenilalanina, treonina, triptófano y valina.
- Aminoácidos No Esenciales: El cuerpo puede sintetizar estos aminoácidos a partir de otras fuentes y no es necesario obtenerlos directamente de la dieta. Incluyen alanina, arginina, asparagina, ácido aspártico, cisteína, glutamina, ácido glutámico, glicina, prolina, serina y tirosina.
La estructura básica de un aminoácido consta de un grupo amino (-NH2), un grupo carboxilo (-COOH), un átomo de hidrógeno y una cadena lateral que varía entre los diferentes tipos de aminoácidos. La cadena lateral, también llamada “grupo R”, es única para cada aminoácido y le confiere propiedades químicas específicas.
La unión de aminoácidos mediante enlaces peptídicos da lugar a la formación de cadenas lineales llamadas polipéptidos, que, cuando se pliegan en una estructura tridimensional específica, constituyen proteínas. Las proteínas son cruciales para una variedad de funciones biológicas, incluyendo el soporte estructural, el transporte de sustancias, la función enzimática, la regulación del sistema inmunológico y muchas más.
Distribución de los aminoácidos en el organismo
Cada aminoácido se mantiene en parte como aminoácido libre en solución sanguínea y dentro de las células. Sobre todo, se encuentra un amplio rango de concentraciones entre los aminoácidos a través de las varias proteínas y reservas libres existentes.
Consumimos proteínas en alimentos que se hidrolizan enzimáticamente en el tubo digestivo, liberando así aminoácidos individuales libres que luego son absorbidos por la luz intestinal y transportados al portal sanguíneo. Los aminoácidos pasan entonces a la circulación sistémica y son extraídos por diferentes tejidos. Aunque las concentraciones de aminoácidos individuales varían a través de diferentes reservas libres como el plasma y músculos intracelulares, la abundancia de aminoácidos individuales es relativamente constante en una variedad de proteínas en todo el cuerpo y en la naturaleza.
El triptófano es el aminoácido menos común en muchas proteínas. Considerando el efecto del gran tamaño del triptófano en la conformación de proteínas, no es de sorprender encontrarlo en menor cantidad en las proteínas.
Distribución de los aminoácidos en el organismo
Aminoácidos de tamaño modesto y polaridad limitada, como la alanina, leucina, serina, y valina, son relativamente abundantes en proteínas (8 % a 10 % por aminoácido).
En el cuerpo, ciertas proteínas son particularmente ricas en aminoácidos específicos para producir funciones específicas en la proteína. Por ejemplo, el colágeno es una proteína fibrosa abundante en el tejido conjuntivo en los tendones, huesos, y músculos. Las fibrillas de colágeno se organizan de diferentes maneras, dependiendo del tipo funcional de colágeno, y hay considerable prolina e hidroxiprolina. Los residuos de glicina y prolina permiten a la cadena proteica de colágeno girar fuertemente y entrelazarse, y los residuos de hidroxiprolina proveen reticulación a la unión de hidrógeno.
La abundancia de aminoácidos varía entre los mismos en un rango mucho más amplio en las reservas libres de compartimentos extra e intracelulares. Las concentraciones de aminoácidos varía ampliamente entre aminoácidos. Los aminoácidos libres están concentrados, generalmente, dentro de las células.
La concentración de aminoácidos plasmáticos van desde un mínimo de aproximadamente 20 μm para el ácido aspártico y metionina a un máximo de aproximadamente 500 μm para la glutamina. El nivel medio de los aminoácidos plasmáticos es de 100 μm.
Las concentraciones de aminoácidos acídicos, aspartato y glutamato son muy bajas fuera de las células en el plasma. En contraste, la concentración de glutamato está entre las más altas dentro de las células, tales como el músculo.
Es importante tener en cuenta las diferencias en las cantidades relativas de nitrógeno (N) contenido en las reservas de aminoácidos extra e intracelular y en la proteína misma. Una persona fisiológicamente normal tiene aproximadamente 55 mg de aminoácidos N/l fuera de las células en el espacio extracelular y aproximadamente 800 mg de aminoácidos N/l dentro de las células; esto significa que los aminoácidos libres son aproximadamente 15 veces más abundantes dentro que fuera de las células.
La reserva total de aminoácidos N es pequeño comparado con los aminoácidos unidos a proteínas. La multiplicación de las reservas libres por estimados de agua extra e intracelular (0,4 l/kg) provee una medida de la cantidad total de N presente en aminoácidos libres: 0,33 g N/kg del peso corporal. Los estudios de composición corporal han demostrado que el contenido de N en el cuerpo es 24 g N/kg del peso corporal. Entonces, los aminoácidos libres forman aproximadamente el 1 % del total de la reserva de amino N frente a más del 99 % de los aminoácidos que residen en proteínas.
Anatomía del hígado
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