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OBJETIVOS
Después de estudiar este capítulo, el lector debería:
Describir el recambio de proteínas, indicar la tasa media de dicho recambio en individuos sanos y proporcionar ejemplos de proteínas humanas que se degradan a tasas mayores que la tasa media.
Resumir los hechos en el recambio de proteínas por vías dependientes e independientes de trifosfato de adesinona (ATP), e indicar la función que desempeñan el proteasoma, la ubiquitina, los receptores de la superficie celular, las asialoglucoproteínas circulantes y los lisosomas en la degradación de proteínas.
Exponer de qué modo los productos finales del catabolismo del nitrógeno en los mamíferos difieren de los de las aves y los peces.
Ilustrar las funciones centrales de las transaminasas (aminotransferasas), de la deshidrogenasa de glutamato y de la glutaminasa en el metabolismo del nitrógeno humano.
Usar fórmulas estructurales para representar las reacciones que convierten el NH3, CO2 y nitrógeno amídico del aspartato en urea, e identificar las ubicaciones subcelulares de las enzimas que catalizan la biosíntesis de urea.
Expresar las funciones de la regulación alostérica y del acetilglutamato en la regulación de los primeros pasos en la biosíntesis de urea.
Explicar por qué los defectos metabólicos en diferentes enzimas de la biosíntesis de urea, aunque distintos a nivel molecular, presentan signos y síntomas clínicos similares.
Especificar tanto los enfoques clásicos como el papel de la espectrometría de masas en tándem en la detección de enfermedades metabólicas hereditarias en los recién nacidos.
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IMPORTANCIA BIOMÉDICA
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En adultos normales, la ingesta de nitrógeno coincide con el nitrógeno que se excreta. El balance positivo de este elemento —un exceso del que se ingiere sobre el que se excreta— acompaña el crecimiento y el embarazo. El balance de nitrógeno negativo, donde la salida excede al consumo, puede seguir a la cirugía, el cáncer avanzado y a las alteraciones nutricionales como el kwashiorkor y el marasmo. Los trastornos genéticos que son consecuencia de defectos en los genes que codifican la ubiquitina, las ligasas de ubiquitina o las enzimas desubiquitinantes que participan en la degradación de ciertas proteínas incluyen el síndrome de Angelman, la enfermedad de Parkinson juvenil, el síndrome de von Hippel-Lindau y la policitemia congénita. Este capítulo describe de qué manera el nitrógeno de los aminoácidos se convierte en urea y los trastornos metabólicos que acompañan a los defectos en este proceso. El amoniaco, que es de alta toxicidad, surge en los seres humanos, en primer lugar, del nitrógeno amino α de los aminoácidos. Por tanto, los tejidos transmutan el amoniaco en el nitrógeno amida del aminoácido glutamina que no es tóxico. La desaminación posterior de la glutamina en el hígado libera amoniaco, que se transforma con eficiencia en urea, que tampoco es tóxica. Sin embargo, si la función hepática presenta algún compromiso, como en la cirrosis o la hepatitis, los niveles elevados de amoniaco en sangre generan signos y síntomas clínicos. Cada enzima del ciclo de la urea ...