BIOQUIMICA-aminoacidos
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Introducción Los aminoácidos son los elementos constituyentes de las proteínas y esta a su vez son las estructuras que componen cualquier tipo de tejido vivo. Cumplen importantes funciones, entre ellas citar su intervención en el metabolismo energético, y su acción anti estrés minimizando los efectos nocivos que provocan ciertas enfermedades. Así el papel que desempeñan las proteínas y constantemente los aminoácidos, en nuestro organismo es clave, de modo que el conocimiento detallado de las funciones y acciones de los aminoácidos permitirá el uso terapéutico de los mismos para favorecer, de una forma natural, un buen estado de salud y de bienestar. Se conocen 20 aminoácidos diferentes y todos ellos son necesarios para conseguir un buen estado de salud. Nuestro organismo posee la capacidad de sintetizar el 80% del total de los aminoácidos, mientras que el 20% restante debemos obtenerlo a través de la dieta, por esta razón los aminoácidos se clasifican en no esenciales y esenciales. Aminoácidos Esenciales: Lisina, leucina, isoleucina, metionina, fenilalanina, treonina, triptófano, valina. La histidina y la taurina son esenciales durante la infancia en el crecimiento y desarrollo Aminoácidos No Esenciales: Alanina, arginina, acido aspártico, acido glutámico, acido gamma amino butírico, glutamina, glicina, cisteína, ornitina y tirosina. Por lo tanto, la principal diferencia entre los 2 grupos es que los aminoácidos esenciales deben ser ingeridos diariamente, mientras que los aminoácidos no esenciales, podemos ingerirlos endógenamente si no son aportados por la dieta en cantidades suficientes. Formula general de un aminoácido es: Aminoácidos no polares GLICINA (Mckee, 2010) La glicina (Gly, G) es uno de los aminoácidos que forman las proteínas de los seres vivos. En el código genético está codificada como GGT, GGC, GGA o GGG. Es el aminoácido más pequeño y el único no quiral de los 20 aminoácidos presentes en la célula. Su fórmula química es NH2CH2COOH y su masa es 75,07. La glicina es un aminoácido no esencial. Otro nombre (antiguo) de la glicina es glicocola. La glicina actúa como neurotransmisor inhibidor en el sistema nervioso central. Fue propuesta como neurotransmisor en 1965. La glicina se utiliza -in vitro- como medio gástrico, en disolución 0,4 M, amortiguada al pH estomacal para determinar bioaccesibilidad de elementos potencialmente tóxicos (metales pesados) como indicador de biodisponibilidad. Uso de la glicina Necesita del sodio y el cloro para su correcta absorción, y de serina para su fabricación. Mantiene un correcto funcionamiento de la cicatrización. Interviene en la producción de colágeno y fosfolípidos. Propicia la producción de la hormona del crecimiento. Ayuda a un correcto funcionamiento cerebral. Previene enfermedades infecciosas. Su déficit puede provocar: Alteraciones del crecimiento. Contracciones musculares bruscas. Movimientos exagerados. Espasticidad. Retraso en la restauración de los tejidos dañados. Debilidad de la próstata. Debilidad del sistema inmunológico. Trastornos de la glucosa. Precauciones y datos a tener en cuenta: No produce efectos colaterales, sin embargo, personas con afecciones hepáticas o renales no deben ingerir grandes cantidades de aminoácidos sin las recomendaciones de un profesional de la medicina. No usar glicina después de haber padecido una apoplejía, excepto bajo el consejo y supervisión de su médico. No consumir glicina si se están tomando medicamentos a base de clozapina antipsicótica. Alimentos ricos en glicina: Origen animal: Carnes porcinas. Embutidos. Carne bovina. Carne de aves. Pescados. Lácteos. Huevos. Origen vegetal: Vegetales. Calabaza. Guisantes. Frijol. Cebada. Zanahoria. Remolacha. Berenjena. Centeno. Boniato. Patata. Frutas en general. Legumbres. Arroz integral. Semillas. Cereales integrales. Frutos secos: Avellanas. Nueces. Castaña. Almendras. Cacahuete. Enfermedades en las cuales su uso puede hacerse aconsejable: Artrosis. Diabetes. Esquizofrenia. Infecciones. Prostatitis. Trastornos en la movilidad. Trastornos de la conducta. Trastornos del crecimiento. Contracciones musculares. Degeneración muscular. Osteoporosis. Prevención de los ataques epilépticos. Reducir la acidez estomacal. Prevenir la esclerosis múltiple. Aumentar el sistema inmunitario. Curación de heridas. Puede ayudar en la memoria y la función mental. Fórmula Química Fórmula Estructural C2H5NO2 VALINA Es necesaria para el metabolismo muscular y la coordinación, es responsable de una enfermedad genética conocida como Anemia Falciforme la que produce una mala codificación de la hemoglobina, sustituyendo por valina el Ácido glutáminico que debe de ir. La valina es un aminoácido ramificado, junto con la leucina y la isoleucina. Los tres se degradan obteniendo sus derivados alfa- vetoàcidos, un complejo multienzimàtico. La enfermedad de la orina de jarabe de arce es un déficit de este complejo, que conduce a la acumulación de derivados cetoàcidos en la orina, suero y líquido cefalorraquídeo. Es una enfermedad autosómica recesiva, con degeneración neurológica progresiva, se caracteriza por retraso mental grave, los niveles muy bajos de estos tres aminoácidos también se relaciona con patología neurológica, como apilepsia y con pérdida de peso producida por la enfermedad de Hungtinton o en caquexia inducida por cáncer. Enzimas involucrados en la biosíntesis: - Ácido acetohidroxi isomeroreductasa Dihidroxi-ácido deshidratasa Valina aminotransferasa Función - Curación de traumatismo y herida Formación de tejido muscular Lesiones hepáticas Lesiones de la vesícula biliar Síntesis de algunos opiáceos endógenos Mantenimiento correcto de la salud mental Balance del nitrógeno Mantiene el equilibrio de los niveles de azúcar en la sangre Previene la atrofia muscular que procede < una inmovilización Promueve el energía mental y las emociones tranquilas Reduce el estrés Favorece el sueño Su déficit provoca - Mala cicatrización de heridas y traumatismos Padece lesiones en el hígado y vesícula biliar Alteración de la conducta Alteración de la glucosa Alteración en la masa muscular Trastornos de la mielina Trastornos del sistema nervioso Fórmula Química C5H11NO2 - Fórmula Estructural ALANINA Es el segundo aminoácido más pequeño y no polar, considerado como glucogénico interviene en el metabolismo de la glucosa y forma un piruvato a partir de su esqueleto carbonado. Existen dos tipos de enantiòmeros: L-alanina y D-alanina, esta se encuentra detrás de las paredes celulares bacterianas y en algunos péptidos antibióticos se encuentra tanto en el interior como exterior de las proteínas globulares. La alanina sintetizada sale del torrente sanguíneo y es captada por el hígado donde se metaboliza mediante un proceso de gluconeogénesis se transforma en glucosa, que será utilizada por el musculo, cerebro, eritrocitos, piel, retina y medula renal. Función - Usado como fuente de energía para musculo, cerebro y sistema nervioso Implicada en el metabolismo del triptófano y de la vitamina B6 Metaboliza el azúcar y los ácidos orgánicos Ayuda a la estimulación de anticuerpos Estabiliza los niveles de azúcar en sangre Ayuda a mantener la próstata en buen estado Elimina sustancia que pueden resultar toxicas en el organismo si se concentran en exceso. Déficit - Problemas prostáticos Alteración de la glucosa Mayor predisposición a las infecciones Debilidad muscular Alteración del sistema nervioso Falta de reflejos y de concentración Fórmula Química C3H7NO2 Fórmula Estructural LEUCINA Es uno de los veinte aminoácidos que utilizan las células para sintetizar proteínas. Está codificada en el ARN mensajero como UUA, UUG, CUU, CUC, CUA o CUG. Su cadena lateral es no polar, un grupo isobutilo (2-metilpropilo). Es uno de los aminoácidos esenciales. Como un suplemento en la dieta, se ha descubierto que la leucina reduce la degradación del tejido muscular incrementando la síntesis de proteínas musculares en ratas viejas. 3 La leucina se usa en el hígado, tejido adiposo, y tejido muscular. En tejido adiposo y muscular, se usa para la formación de esteroles, y solo el uso en estos dos tejidos es cerca de siete veces mayor que el uso en el hígado. Junto con la isoleucina y la valina, la leucina es uno de los aminoácidos esenciales más abundantes de cadena ramificada, los cuales se convierten en los únicos utilizados durante el ejercicio físico por parte de nuestro organismo. USOS DE LA LEUCINA La leucina es un aminoácido ramificado indispensable en el mantenimiento de tejido muscular que puede ayudar a preservar las reservas de glucógeno que se encuentran en este. Creación de proteínas.- La leucina es el cuarto aminoácido más abundante en nuestros músculos, y junto al resto de los aminoácidos que forman parte de él, hacen aproximadamente un tercio de la proteína de éstos. Regulación del azúcar en sangre.- Nuestro cuerpo utiliza glucosa o azúcar para generar la energía que necesita consumir para cualquier tipo de actividad. Creación de músculo.- Se cree que la leucina es también estimulante en la creación de insulina. Usos médicos.- Un estado de estrés hace descender los niveles de aminoácidos en el organismo. La cirugía, traumas, cirrosis, infecciones, fiebre, hambre y desnutrición provocan cierto estrés al cuerpo que desemboca en una descomposición acelerada de las proteínas. Funciones cerebrales.- Los aminoácidos también forman parte de los neuropéptidos y los neurotransmisores, como las endorfinas y encefalinas, las cuales producen efectos calmantes y analgésicos. COMPOSICIÓN QUÍMICA Al igual que otros aminoácidos, la leucina está constituido por un grupo amino básico y un grupo ácido carboxílico. Su fórmula química es descrita como HO2CCH (NH2) CH2CH (CH3) 2, con seis átomos de carbono, 13 átomos de hidrógeno y dos átomos de nitrógeno. En forma se asemeja a L, con una cadena lateral de cuatro átomos de carbono dispuestos en una forma protonada de Y. BENEFICIOS DE LA LEUCINA PARA LA SALUD La leucina es un aminoácido esencial que interactúa con la valina y la isoleucina a la hora de promover la cicatrización de los huesos, músculos y la piel. Además, es un aminoácido aconsejado en la práctica deportiva, ya que ayuda a reparar los músculos, y aporta energía en entrenamientos de alto esfuerzo. Reduce los niveles de azúcar en la sangre, y además ayuda a aumentar la producción de la hormona del crecimiento. ¿DÓNDE ENCONTRAR LEUCINA? Los grupos de alimentos más ricos en leucina son aquellos alimentos ricos en proteínas de origen animal, como el pescado, la carne, la leche y los huevos. Fórmula Química Fórmula Estructural C6H13NO2 CISTEÍNA La cisteína es un aminoácido polar no cargado a pH neutro. El aminoácido Cisteína, C o Cys, es un aminoácido azufrado no esencial pero muy importante para el buen desarrollo y funcionamiento de nuestro organismo. La cisteína es un aminoácido no esencial, es decir el organismo lo obtiene a partir de otro aminoácido, la metionina. Ambos, metionina y cisteína son aminoácidos azufrados, es decir que el azufre forma parte de su composición. La cisteína puede formar enlaces disulfuro en proteínas, generando estabilidad térmica en éstas. La cisteína también forma parte del glutatión. Está clasificada como aminoácido no esencial la cisteína podría ser esencial para bebes, ancianos y personas con ciertas enfermedades metabólicas o que sufren de síndromes de malabsorción. La cisteína normalmente es sintetizada por el cuerpo humano dentro de condiciones fisiológicas normales, siempre que haya metionina suficiente. La cisteína es potencialmente tóxica y es catalizada en el aparato digestivo y en el plasma de la sangre. La cisteína viaja de forma segura a través del aparato digestivo y del plasma y es reducida rápidamente a las dos moléculas de cisteína que entran en la célula. La cisteína se encuentra la mayoría de los alimentos con alto contenido proteico, como son: Recursos animales: cerdo, carne embutida, pollo, pavo, pato, fiambre, huevos, leche, requesón, yogurt. Recursos vegetales: pimientos rojos, ajos, cebollas, el chayote, brócoli, col de Bruselas, germen de trigo Uso aconsejable en Enfermedades En algunas enfermedades el uso de la cisteína puede estar recomendado, estas son algunas de ellas: Aparato Digestivo: Congestión intestinal, Parásitos intestinales, Trastornos de la digestión. Aparato Respiratorio/Neumología: Asma, Bronquitis, Bronquiectasia, Exceso de mucosidad, Neumonía, Resfriados, Tabaquismo. Cardiología: Crisis cardíacas. Hígado: Congestión hepática, Insuficiencia hepática, Trastornos hepáticos. Oftalmología: Cataratas, Desprendimiento de la retina,, Trastornos de la vista. Páncreas: Diabetes. Trastornos del metabolismo: Trastornos del colesterol. Traumatología/Reumatología: Artritis, Espondilo artritis anquilosante, Reuma, Sinovitis tóxica. Fórmula Química HO2CCH(NH2)CH2SH Fórmula Estructural PROLINA La prolina es un aminoácido cíclico no polar. Su símbolo es P en código de una letra y Pro en código de tres letras. En las proteínas, la prolina produce curvaturas e interrumpe estructuras secundarias alfa-hélices y láminas-beta. Puede sufrir hidroxilación, aumentándose su polaridad y la estabilidad de proteínas que contengan hidroxiprolina. Tiene una particularidad de poseer su grupo amino unido al grupo R formando una estructura cíclica, la cual posee una conformación rígida que resta flexibilidad a las estructuras proteicas y dificulta el plegado. La función que desempeña en los organismos: - Es fundamental para el restablecimiento y curación de los tejidos conectivos dañados Integración de ligamentos y tendones. Ayuda al tratamiento de las enfermedades articulares. Mejora la textura de la piel produce el colágeno y lo reduce a través del proceso de envejecimiento. Cicatriza ulceras y quemaduras. Actúa como protector cardiovascular por lo cual inhibe la descomposición del colágeno arterial y evita posibles lesiones. Impide la metástasis cancerosa acompañado de vitamina C y la Lisina. Beneficia en el tratamiento de impotencia y frigidez. Déficit de Prolina: - Mayor predisposición de metástasis en caso de cáncer Retraso de cicatrización de heridas y quemaduras Padecer alteraciones cardiovasculares Debilidad de ligamentos y tendones Retraso en la recuperación de tejidos conectivos dañados. Beneficios de la prolina para la salud Tal como hemos conocido a través del apartado anterior dedicado a las diferentes funciones de la prolina, nos encontramos ante un aminoácido no esencial que comparte las funciones de síntesis de colágeno, ayudando a reducir el riesgo de la pérdida de colágeno y además ayuda en su producción. Es útil en el fortalecimiento de las articulaciones y los tendones. De ahí que este aminoácido no esencial sea utilizado en la prevención de la artritis, al conservar las articulaciones. Alimentos ricos en prolina: - Alimentos de origen animal: carnes. Alimentos de origen vegetal: alimentos ricos en vitamina C como los cítricos y otras frutas. Fórmula Química Fórmula Estructural C5H9NO2 - METIONINA Aminoácido esencial, hidrófobo, no polar. Biosíntesis de la Metionina (Met) La cisteína aporta azufre para la síntesis de metionina y el carbono procede de la homoserina, esta primero reacciona con la succinil-CoA para formar Osuccinilhomoserina, la enzima que cataliza esta reacción se inhibe mediante retroacción por la metionina, la O-succinilhomoserina reacciona con la cisteína para producir Cistationina (compuesto tioéter). Se produce una fragmentación donde el azufre queda unido a la cadena lateral de cuatro carbonos que comenzó como homoserina. La Homocisteína es el sustrato de la metionina sintasa que utiliza la B12 para poder transferir un grupo metilo desde el 5metiltetrahidrofolato, dando lugar la metionina. La ruta catabólica de la metionina es producida a través de la Homocisteína, que se cataboliza por la ruta de la Cistationina produce a-cetobutirato el cual reacciona con la CoA y el ATP para de esta manera producir propionilCoA, que luego se convierte en succinil-CoA. Funciones de la Metionina Ayuda al buen mantenimiento de las uñas, piel y cabello. Desintoxicante de agentes nocivos, como el plomo. Ayuda en la descomposición de las grasas. Reduce el nivel de histamina en el organismo. Disminuye la debilidad muscular. Apoya las funciones del hígado y entrega aportes de azufre al organismo. Tiene un papel importante en la cicatrización. Evita que en el hígado y en las arterias se acumule grasas. Protege contra la radiación. Beneficioso para quienes sufren de osteoporosis, alergias químicas. Se encuentra en: Carne, huevos, semillas, yogurt y ajo Fórmula Química HO2CCH(NH2)CH2CH2SCH3 Fórmula Estructural TRIPTÓFANO (Trp) El triptófano es un aminoácido esencial, es hidrófobo (apolar), forma parte del código genético. El triptófano se transforma de una ruta catabólica que transcurre a través de la quinurenina hasta la glutaril-CoA, y la síntesis de nucleótidos nicotinamida por medio de una ramificación. La primera reacción de la degradación de este aminoácido la cataliza la triptófano oxigenasa, la cual es una proteína con hierro hemo cuya concentración se controla mediante: La inducción por determinadas hormonas La estabilización in vivo por su sustrato, el triptófano El cual aumenta las concentraciones de la enzima al dar protección a la proteína frente a la degradación intracelular. La degradación del triptófano es muy compleja en los animales. La mayor parte se elimina en forma de los derivados del ácido quinurénico o indol. El triptófano puede abrir su anillo bencénico y cerrarlo en otra posición, adoptando de esta manera la estructura del ácido nicotínico o niacina, vitamina del complejo B. (Garza, 2002) Una de las funciones principales del triptófano es ser sustituto de la nicotinamida. Funciones del Triptófano Necesario para la producción de vitamina B3 (niacina). El cerebro necesita de triptófano para producir serotonina, neurotransmisor necesario para transmitir los impulsos nerviosos de una célula a otra sino que también es la responsable del sueño normal. Ayuda a estabilizar el estado de ánimo y combate la depresión y el insomnio. Controla la hiperactividad infantil. Reduce el estrés. Es beneficioso para el corazón. Controla el peso porque reduce el apetito. Útil para la migraña. Reduce algunos efectos de la nicotina. Incrementa la liberación de la hormona del crecimiento. Se lo encuentra en: En el atún, las semillas, el cordero y los huevos. Fórmula Química Fórmula Estructural C11H12N2O2 FENILALANINA (Fen) Aminoácido esencial, precursora de sustancias pigmentadas, muy abundantes en los animales, de color oscuro. Algunas bacterias con mutaciones de un solo gen requieren hasta cinco componentes para crecer entre ellos está la fenilalanina la cual contiene un anillo aromático, pero estos mutantes no pueden crecer sin este componente pero esto se invierte al administrar shikimato (metabolito compuesto intermedio en la biosíntesis de compuestos aromáticos), el corismato es un derivado del shikimato, la ruta de ambos comienza con la condensación de fosfoenolpiruvato y eritrosa 4-fosfato para formar un azúcar con siete carbonos y Pi. Se requieren de tres pasos adicionales, incluyendo la ciclación, para producir shikimato. La ruta de shikimato a corismato consiste en la fosforilación de shikimato, adición de un grupo acetilo del fosfoenolpiruvato y desfosforilación. Las rutas a partir de corismato llevan a fenilalanina. Este aminoácido puede cruzar con facilidad la placenta y puede dañar los órganos fetales, en particular los tejidos neurales y cardíacos. Funciones de la Fenilalanina Saborizante amargo. Es componente de la sábila la cual es beneficiosa para la piel dándole a la sábila el poder desintoxicante. Controla el hambre y los antojos de alimentos. Se la encuentra en: cacahuates, quesos y semillas de sésamo Fórmula Química Fórmula Estructural C9H11NO2 ISOLEUCINA (lle) Aminoácido esencial más común, es apolar. El piruvato es el precursor en la síntesis de la Isoleucina de cadena ramificada, el primer paso en la ruta de la cadena ramificada es la síntesis del acetobutirato a partir de la treonina, el piruvato se combina con él a-cetobutirato en una serie de tres reacciones, que van a formar el compuesto intermedio de cadena ramificada a-ceto-B-metilvalerato el cual se convierte en Isoleucina en una reacción de transminación. Funciones de la Isoleucina Estabiliza y regula los niveles del azúcar sanguíneo y de la energía. Necesaria para la formación de hemoglobina. Ayudan a curar y reparar el tejido muscular. Se encuentra en: Alimentos como los huevos, el pescado, los garbanzos, lentejas y las almendras. Fórmula Química HOCCH(NH)CH(CH)CHCH Fórmula Estructural Aminoácidos Polares TREONINA Es uno de los veinte aminoácidos que componen las proteínas; su cadena lateral es hidrófila. Está codificada en el ARN mensajero como ACU, ACC, ACA o ACG. La L-treonina se obtiene casi preferentemente mediante un proceso de fermentación por parte de los microorganismos, aunque también puede obtenerse por aislamiento a partir de hidrolizados de proteínas para su uso farmacéutico. Funciones Sus concentraciones plasmáticas son particularmente elevadas en los recién nacidos. Aminoácido imprescindible para la correcta función digestiva e intestinal ya que interviene en los procesos de asimilación y absorción de los diferentes nutrientes. Pósee unefecto estimulante sobre el timo, gandula relacionada con el control dela depresión, con el consecuente efecto terapéutico sobre la misma. La deficiencia de L-treonina se manifiesta por alteraciones gástricas e intestnales provocando mal nutrición general. Actúa conjuntamente con la metionina y el ácido aspártico. Metaboliza las grasas que se depositan en determinados órganos. Importante para la formación del esmalte de los dientes, colágeno y elastina. Ayuda a mantener la cantidad adecuada de proteínas en el organismo. Beneficios de la treonina para la salud Como hemos destacado anteriormente a razón de las diferentes funciones que la treonina cumple en el organismo, nos encontramos ante un aminoácido esencial fundamental para la correcta metabolización de las grasas en determinados órganos, especialmente en el hígado, además de prevenir su acumulación (un trastorno que recibe el nombre de hígado graso). Esta función la cumple conjuntamente con otros dos aminoácidos: la metionina y el ácido aspártico. También es fundamental en la formación del esmalte de los dientes, la elastina y el colágeno, y ayuda a mantener la cantidad adecuada de proteínas en el organismo. Alimentos ricos en treonina: Alimentos de origen animal: leche y otros lácteos, huevos, carne y pescado. Alimentos de origen vegetal: cereales, legumbres, verduras y hortalizas, frutas, semillas (destacando las semillas de calabaza, sésamo y girasol) y frutos secos. Fórmula Química C4H9NO3 Fórmula Estructural TIROSINA Se clasifica como un aminoácido no esencial en los mamíferos ya que su síntesis se produce a partir de la hidroxilación de otro aminoácido: la fenilalanina. Esto se considera así siempre y cuando la dieta de los mamíferos contenga un aporte adecuado de fenilalanina. Por tanto el aminoácido fenilalanina sí que es esencial. Propiedades La tirosina es un sólido que forma cristales y que generalmente presenta un color blanquecino, aunque también puede ser incoloro. Se considera un aminoácido polar y protonable. Aunque normalmente se clasifica como aminoácido hidrofóbico a causa de su anillo aromático, hay que tener en cuenta que también contiene un grupo hidroxilo. Normalmente se encuentra sin carga, aunque a pH muy básico presenta carga negativa. Metabolismo En el metabolismo de la tirosina se producen dos moléculas: fumarato y acetoacetato. Tiene las etapas siguientes: 1. Transaminación de la tirosina a p-hidroxifenilpiruvato mediante la acción de una enzima llamada tirosina aminotransferasa. 2. Producción de ácido homogentísico a partir del p-hidroxifenilpiruvato. Este paso tiene lugar a partir de una compleja reacción que incluye una descarboxilación, una oxidación, una migración de la cadena carbonada lateral y una hidroxilación. 3. Escisión del anillo aromático del ácido homogentísico mediante la enzima homogentisato oxidasa para obtener maleilacetoacetato. 4. Isomerización de la forma cis a la forma trans mediante una reacción catalizada por la maleilacetoacetato isomerasa, que da lugar a fumarilacetato . 5. Escisión a fumarato y acetoacetato. El fumarato puede ser utilizado para producir energía en el ciclo de Krebs (o ciclo del ácido tricarboxílico) o bien para la gluconeogénesis. El acetoacetato puede ser utilizado para la síntesis lipídica o para la producción de energía en forma de acetil CoA. Funciones de la tirosina Forma parte del funcionamiento correcto del sistema nervioso central. Interactúa con la adrenalina o la dopamina, regulando el estado de ánimo. También con la norepinefrina y la epinefrina. Fundamental para el metabolismo. Minimiza la absorción y almacenamiento de determinadas grasas. Efecto positivo en la mucosa de la piel y el pelo. Estimula la mielina. Influye en otras hormonas como la tiroides, siendo beneficiosa para personas con trastornos de tiroides. Beneficios de la tirosina para la salud La tirosina es fundamental para nuestro estado de ánimo, ya que interactúa con neurotransmisores como la adrenalina o la dopamina, y con la norepinegrina y la epinefrina. Influye en hormonas como la tiroides, de ahí que de forma conjunta con el yodo, desde un punto de vista médico sea útil en personas con trastornos de tiroides. También es beneficioso para los estrógenos, siendo interesante en caso de menopausia. Alimentos ricos en tirosina: Alimentos de origen animal: carnes, pescados, leche y huevos. Alimentos de origen vegetal: vegetales, legumbres, frutas, cereales integrales, semillas y frutos secos. Fórmula Química C9H11NO3 Fórmula Estructural ASPARAGINA La Asparagina es un aminoácido. Su símbolo en código de una letra es N y en el de tres letras Asn. Es uno de los 22 aminoácidos codificados en el código genético. Es un aminoácido no esencial que interviene en el control metabólico de las funciones celulares en tejidos nerviosos y cerebrales. Es bio sintetizado por la Asparagina sintetasa a partir del ácido aspártico y el amonio. Una reacción entre la asparagina y un azúcar reductor o carbonilo reactivo produce acrilamida (amida acrílica) en los alimentos cuando se calientan a temperatura suficientemente alta. Estos productos están presentes en frituras, como papas al hilo, en hojuelas, y café tostado. El sistema nervioso requiere asparagina. También desempeña un papel importante en la síntesis de amoníaco. Dado que la cadena lateral de asparagina puede formar enlaces de hidrógeno con el esqueleto del péptido, los residuos de asparagina suelen encontrarse al principio y al final de la estructura del hélice alfa, y en vueltas o asas en láminas beta. Se cree que su rol es acaparar las interacciones de enlace de hidrógeno que de otro modo estarían satisfechas por el esqueleto del polipéptido. El precursor de la Asparagina es el oxalacetato, que es un importante metabolito intermediario de varias rutas metabólicas, entre ellas el ciclo de Krebs y la fotosíntesis C-4. Éste se puede sintetizar por dos reacciones anapleróticas, al pasar el piruvato a oxalacetato por carbonización, o de aspartato a oxalacelato por trasnominación. En este caso el oxalacelato se convierte a aspartato gracias a una enzima transaminasa. La enzima trasfiere el grupo amino del glutamato al oxalacetato, produciendo a-cetoglutarato y aspartato. La enzima Asparagina sintasa produce Asparagina, AMP (adenosín monofosfato, un nucleótido que se encuentra en el ARN), glutamato y pirofosfato a partir de aspartato, glutamina y ATP (trifosfato de adenosina, un nucleótido fundamental en la obtención de energía celular). Uso aconsejable en las enfermedades Estas son algunas de las enfermedades donde su uso, puede estar indicado: -Alzheimer. -Trastornos musculares. -Trastornos del sistema nervioso: Ansiedad. Angustia. Depresión. Insomnio. -Trastornos del comportamiento. Trastornos de la personalidad. -Trastornos metabólicos. Fórmula Química Fórmula Estructural C4H8N2O3 SERINA Es no polar pero no se encarga de la neutralización del pH. Forma parte del centro activo de muchas enzimas gracias a su grupo –OH. Es precursor de otros aminoácidos como glicina, cisteína y de esfingolipidos. Sufre fosforilaciòn y O-glicosilaciòn. Se sintetiza a partir de 3-fosfoglicerato en varios pasos, esta síntesis conduce a bajos niveles de serina en plasma y liquido encefalorraquídeo produciendo manifestaciones físicas y neurológicas tales como hipertonía, retraso psicomotor microcefalia o epilepsia. A pesar de su clasificación de nutricional no esencial, indica que l-Serina posee un importante mecanismo para mantener la homeostasis celular en el sistema nervioso central (SNC). La serina es un componente primario de fosfatidilserina (FS), el principal fosfolípido soluble en grasa endógeno en el cerebro que determina la integridad y fluidez de las membranas celulares o el medio ambiente interno de las células, fundamental para la comunicación de célula a célula, la regulación del crecimiento, celular, etc. Se demostró que la fosfatidilserina eleva el humor y mejora la memoria y agudez mental. Como componente de las proteínas, su cadena lateral puede sufrir Oglicosilaciòn, en la que puede haber una relación funcional con la diabetes. La serina puede ser catalizada por: Amonolisis oxidativa: Se lleva a cabo una eliminación del hidroxilo, tautomería de la enamina a imina y su consecuente hidrolisis para dar piruvato. La serina puede ser biosintetizada a partir de varias rutas. A partir del gliceratos: Ya sea a partir del glicerato o del 3-fosfoglicerato la serina puede biosintetizar por dos alternativas una es oxidando el hidroxilo de la posición 2 del fosfoglicerato, para así formar el piruvato 3-fosfato. A partir de la glicina: Se lleva a cabo la fotorrespiracion el cloroplasto absorbe O2 que es catalizado junto con la ribulosa-1, 5-bisfosfato (RuBP) por la enzima rubisco, transformándola así en ácido glicòlico o glicolato. Función - Hidratante de la piel Síntesis de la porfirina Es necesario para el metabolismo de las grasas y ácidos grasos. Forma parte de las vainas de mielina protectora que cubre las fibras nerviosas Importante e el funcionamiento del ARN y ADN la formación de células Producción de inmunoglobulina y anticuerpo Necesario para el crecimiento del musculo Esencial para el mantenimiento de un sistema inmunológico saludable Estimula la síntesis de glucosa en el hígado y evita la hipoglucemia reactiva. Reduce los niveles de cortisol, una hormona catabólica que puede acelerar la destrucción del tejido muscular Déficit - Alteración en la textura de la piel Trastorno del colesterol y los triglicéridos Trastornos en las vainas nerviosas Mayor propensión a padecer infecciones Trastorno en el desarrollo de los músculos Fórmula Química Fórmula estructural C3H7NO3 GLUTAMINA La glutamina cuenta en su composición de dos átomos de nitrógeno de hecho es una de las pocas moléculas de aminoácido que las posee, ya que lo normal es uno sólo el átomo N. Se sabe que su biosíntesis en el organismo, ayuda en gran medida con la tarea de limpieza de amoniaco presente en determinados tejidos, que en determinadas concentraciones resultan tóxicos sobre todo en el cerebro, que hace que se movilice al resto de zonas del cuerpo. La glutamina se encuentra en grandes proporciones en los músculos, además de en la sangre, y su presencia es utilizada para sintetizar las proteínas. Esta última característica lo hace un suplemento culturista, sobre todo por los efectos ergogénicos de reconstrucción de las fibras de los músculos. la glutamina también son como un escudo, que sirve para neutralizar cualquier tipo de excesos de ácidos en los músculos del cuerpo (por ejemplo, el ácido láctico), sobre todo los que se originan o se motivan por el exceso de práctica deportiva anaeróbica. Los ácidos de esta índole, que se acumulan en la musculación de los atletas, son quizá las mayores de las causas de fatiga, denominada también catabólisis muscular. La glutamina tiene gran importancia, sobre todo en el papel que juega en el riñón. Su importancia es concretamente para las células del túbulo renal, porque coadyuvado con la glutaminasa, se puede realizar satisfactoriamente la síntesis del amoniaco o NH3, lo que consiste en un compuesto que se sirve del riñón para conseguir un buffer urinario, lo que también significa estabilidad de pH en la sangre. Uso de la glutamina en las enfermedades La glutamina se utiliza para contrarrestar algunos de los efectos secundarios de los tratamientos médicos. Por ejemplo, se utiliza para los efectos secundarios de la quimioterapia del cáncer, incluyendo la diarrea, el dolor y la inflamación dentro de la boca (mucositis), dolor nervioso (neuropatía), y dolores musculares y articulares causados por el medicamento para el cáncer. La glutamina también se utiliza para proteger el sistema inmunológico y el sistema digestivo en personas que se someten radio quimioterapia para el cáncer de esófago. Además, la glutamina se utiliza para mejorar la recuperación después del trasplante de médula ósea o de la cirugía intestinal, aumentando el bienestar de las personas que han sufrido lesiones traumáticas, y la prevención de infecciones en las personas en estado crítico. Algunas personas usan la glutamina para las condiciones del sistema digestivo, como úlceras de estómago, colitis ulcerosa y enfermedad de Crohn. También se utiliza para la depresión, cambios de humor, irritabilidad, ansiedad, insomnio, y mejorar el rendimiento del ejercicio. Las personas que tienen el VIH (SIDA) a veces usan la glutamina para prevenir la pérdida de peso. La glutamina también se utiliza para el trastorno de déficit de atención e hiperactividad (TDAH), un trastorno urinario llamada cistinuria, anemia de células falciformes, y para el apoyo de abstinencia de alcohol. Fórmula Química C5H10N2O3 Fórmula Estructural Aminoácidos Ácidos ASPARTATO El ácido aspártico o su forma ionizada, el aspartato (símbolos Asp y D) es uno de los veinte aminoácidos con los que las células forman las proteínas. En el ARNse encuentra codificado por los codones GAU o GAC. Presenta un grupo carboxilo(-COOH) en el extremo de la cadena lateral. Su fórmula química es HO2CCH(NH2)CH2CO2H. A pH fisiológico, tiene una carga negativa (es ácido); pertenece al grupo de aminoácidos con cadenas laterales polares cargadas. No es un aminoácido esencial ya que puede ser sintetizado por el organismo humano. Su biosíntesis tiene lugar por transaminación del ácido oxalacético, un metabolito intermediario del ciclo de Krebs. Uso del aspartato Acción desintoxicante del sistema sanguíneo. Favorece la correcta circulación sanguínea. Ayuda en la eliminación de las toxinas, a través del hígado y los riñones. Aumenta la resistencia, ayudando en caso de depresión, cansancio o fatiga crónica. Rejuvenece la actividad celular. Ayuda en la formación de células, y en el funcionamiento del metabolismo. Su déficit puede provocar: Alteraciones del sistema nervioso. Cansancio y fatiga. Alteraciones cardiovasculares. Alteraciones metabólicas. Trastornos hepáticos por intoxicación. Alimentos ricos en ácido aspártico: Origen animal: Carnes. Pollo. Pescados. Huevos. Lácteos. Origen vegetal: Legumbres. Caña de azúcar. Melazas. Enfermedades en las cuales su uso puede hacerse aconsejable: Cansancio. Fatiga crónica. Enfermedades en las que el uso del calcio, magnesio, potasio y zinc, se haga necesario. Hígado: Intoxicación hepática por amoniaco. Congestión hepática. Trastornos del Sistema Nervioso: Depresión. Ansiedad. Angustia. Estrés. Insomnio. Trastornos de la conducta. Trastornos cardiovasculares, tales como la arteriosclerosis o la falta de elasticidad y resistencia en los vasos sanguíneos. De forma indirecta, podría ayudar en la prevención de la osteoporosis. Al aumentar la absorción del potasio, podría ayudar en los problemas de retención de líquido. Al aumentar la absorción del zinc, podría ayudar a la buena salud del pelo y las uñas. Trastornos del crecimiento. Trastornos en las funciones sexuales masculinas. Impotencia. Deportistas que precisen un aumento de la musculatura, la potencia y la energía. Fórmula Química Fórmula Estructural C4H7NO4 Glutamato El glutamato monosódico, también conocido como glutamato de sodio o GMS, es la sal sódica del ácido glutámico, uno de los aminoácidos no esenciales más abundantes en la naturaleza. La Administración de Fármacos y Alimentos (FDA) de Estados Unidos clasificó al GMS como Generalmente Reconocido como Seguro(GRAS, por sus siglas en inglés) y la Unión Europea, como un aditivo alimentario. La industria alimentaria comercializa y usa el GMS como un potenciador del sabor, debido a que equilibra, combina y resalta el carácter de otros sabores. Los nombres comerciales del glutamato monosódico incluyen AJI-NO-MOTO. Uso del GMS como potenciador del sabor El GMS puro por sí solo no tiene un sabor agradable si no se complementa con un sabor apetitoso. Como sabor y en la cantidad correcta, el GMS tiene la capacidad de potenciar otros compuestos de sabor activos, lo que equilibra y armoniza el sabor general de determinados platos. El GMS se combina muy bien con carnes rojas, pescados, carnes blancas, diversas verduras, salsas, sopas y marinados e incrementa la preferencia general por determinados alimentos, como el consomé de res. Sin embargo, al igual que otros sabores básicos, excepto la sacarosa, el GMS contribuye con el sabor agradable sólo cuando es utilizado en la concentración correcta. Un exceso de GMS tendrá el efecto contrario sobre el sabor de un plato. Si bien la cantidad que se utiliza varía según el tipo de comida, en caldos el sabor agradable disminuye rápidamente si se añade más de 1 g de GMS por 100 ml. Además, existe una interacción entre el GMS y la sal (cloruro de sodio) y otras sustancias umami, como los nucleótidos. Debido a estas propiedades, se puede utilizar el GMS para reducir la ingesta de sal (sodio), la cual contribuye a la hipertensión, enfermedades vasculares y accidentes cerebrovasculares. El sabor de alimentos bajos en sal mejora con la adición de GMS, incluso cuando la reducción de sodio es del 30%. Además, el contenido de sodio (en porcentaje de masa) del GMS es aproximadamente 3 veces más bajo (12%) que en el cloruro de sodio (39%). Otras sales de glutamato se han utilizado para mejorar el sabor de sopas bajas en sal, pero el resultado ha sido una menor palatabilidad en comparación con la adición de GMS. Fórmula Química C5H9NO4 Fórmula Estructural Aminoácidos Básicos HISTIDINA La histidina es un aminoácido esencial en animales (no puede ser fabricado por su propio organismo y debe ser ingerido en la dieta), mientras que bacterias, hongos y plantas pueden sintetizarlo internamente Su grupo funcional es un imidazol cargado positivamente. Propiedades químicas La histidina tiene un pKa de 6,5. Esto significa que, pequeñas variaciones del pH fisiológico cambiarán su carga total. Por debajo de un pH de 6, el anillo imidazol está mayoritariamente protonado, con carga positiva. El anillo imidazol es también Hidrocarburo aromático. Durante la catálisis, el nitrógeno básico de la histidina es capaz de captar un protón de la serina, tironina y cisteína, por eso forma parte del centro catalítico de determinados enzimas. Su cadena lateral está cargada positivamente (aminoácido básico) a valores de pH fisiológico. De los veinte alfa-aminoácidos, únicamente la histidina (con un pkH=6) ioniza dentro de la escala de pH fisiológicos. Características Al remover el grupo Ácido carboxílico de la histidina, por la enzima histidina descarboxilasa la convierte a histamina, una importante sustancia fisiológica que se encuentra libremente presente en el intestino y en los gránulos basófilos de las células del Sistema fagocítico mononuclear. La histamina es un poderoso vasodilatador, y está involucrado en reacciones alérgicas, como la urticaria e inflamación. La histamina también estimula la secreción de pepsina y ácido clorhídrico por el estómago. La histidina se encuentra elevada en plasma y cerebro durante deficiencias de proteínas y también en algunas condiciones patológicas, lo que dirige la posibilidad de provocar efectos directos en funciones del sistema nervioso central. Fórmula Química Fórmula Estructural C6H9N3O2 ARGININA La arginina es uno de los aminoácidos codificados por el código genético, siendo así uno de los componentes de las proteínas de los seres vivos. En los mamíferos, la arginina puede o no puede ser considerada como un aminoácido esencial dependiendo de la etapa de desarrollo de la persona o su salud. En las proteínas, la arginina tiene un carácter anfipático, como parte de su cadena lateral es hidrófobo pero termina en un grupo guanidina que tiene una carga positiva en la mayoría de situaciones fisiológicas. Esto es debido al hecho de que este grupo tiene un pKa de 12,48, justo debajo de este valor de pH el grupo guanidina se protona. Esta carga positiva está deslocalizada (no está localizado en cualquier punto específico del grupo guanidina) debido a la presencia de un sistema conjugado de enlaces dobles y los átomos de nitrógeno. Este grupo también puede establecer múltiples enlaces de hidrógeno con moléculas de agua, o efector alostérico o sustrato con cadenas laterales de otros aminoácidos. Por esta razón la arginina se pueden encontrar en lugares de la cadena de polipéptidos de enzimas de importancia para la actividad y / o regulación de la actividad biológica de los mismos. Funciones La arginina está involucrada en la síntesis de creatina, poliaminas y en el ADN. Puede disminuir el colesterol para mejorar la capacidad delaparato circulatorio, así como estimular la liberación de hormona de crecimiento (somatropina),reducir los niveles de grasa corporal y facilitar la recuperación de los deportistas debido a los efectos que tiene de retirar amoníaco (residuo muscular resultante del ejercicio anaeróbico) de los músculos y convertirlo en urea que se excreta por la orina.6 Se emplea en la biosíntesis de la creatina. Se suele encontrar en ciertos productos ergogénicos que contienen Óxido Nítrico (NO) ya que potencia los efectos vasodilatadores.7 La arginina es un aminoácido que se incluye en las dietas equilibradas de los gatos, su ausencia puede provocar serios trastornos relacionados con exceso de amoníaco en sus tejidos.8 En que alimentos se lo puede encontrar La arginina se puede encontrar generalmente en los alimentos ricos en proteínas como carne, pescado y productos lácteos. Algunos alimentos ricos en arginina incluyen chocolate, cacahuetes y nueces. Además de ser parte de la proteína, arginina tienen un papel importante en la división celular, la curación de heridas en el cuerpo de la eliminación de amoníaco, el sistema inmune y la producción de hormonas. Fórmula Química C6H14N4O2 Fórmula Estructural LISINA La ruta principal de degradación de la lisina genera el producto intermedio sacaropina, por la condensación de a-cetoglutarato con lisina. Unas reacciones sucesivas de oxidación producen a-aminoadipato, que pierde su grupo amino por transaminacion con a-cetoglutarato, para transformarse en a-cetoadipato; este se corvierte depues en acetil-CoA por los mismos pasos que tiene la degradación del triptófano. Como la leucina, la lisina es cetogenica. La Lisina es un aminoácido esencial básico que junto con la arginina se encuentra cargado positivamente a pH neutro. Su símbolo es K en código de una letra y Lys en el de tres letras. Es un elemento esencial para la construcción de todas las proteínas en el organismo. Desempeña un papel esencial en la absorción del calcio, en la construcción de las proteínas musculares, en la recuperación de las intervenciones quirúrgicas o de las lesiones deportivas y, en la producción de hormonas, enzimas y anticuerpos. Existen dos rutas para la biosíntesis de este aminoácido: 1.- La primera se lleva a cabo en bacterias y plantas superiores, a través del ácido diaminopimélico. 2.- La segunda en la mayor parte de los hongos superiores, mediante el ácido a-aminoadípico. En las plantas y en los microorganismos, la lisina se sintetiza a partir del ácido aspártico, que se convierte en B-aspartil-semialdehído. Se metaboliza en los mamíferos para dar acetil-CoA, a través de una transaminación inicial con a-cetoglutarato. La degradación bacteriana de la lisina da como resultado cadaverina (una diamina biogénica que se obtiene por la descomposición del aminoácido lisina), a través de un proceso de descarboxilación. La lisina estimula la liberación de la hormona del crecimiento; esto ha hecho que se utilice, sola o combinada con otros aminoácidos, en niños para estimular el crecimiento y en ancianos para retrasar el envejecimiento. Ingerida conjuntamente con L-carnitina, ayuda a que la carnitina disminuya notablemente los niveles de colesterol en sangre. También debe ser tenida en cuenta en los casos de osteoporosis, ya que junto a la vitamina C, ayuda a producir colágeno y con ello a la absorción del calcio. Uso de la lisina Garantiza la absorción adecuada de calcio. Ayuda a mantener equilibro de nitrógeno en adultos. Ayuda a formar colágeno (que forma parte del cartílago y tejido conectivo). Útil en la producción de anticuerpos. Estimula la hormona del crecimiento. Alimentos ricos en lisina: Son muchos los alimentos que lo contienen. Estos son algunos de los más importantes: Origen animal: Carnes rojas. Cerdo. Aves. Pescados (bacalao y sardinas). Queso, en especial el Parmesano. Huevos. Origen vegetal: Alcaravea. Algarroba. Altramuz. Amarato. Arroz integral. Berros. Cereales integrales. Espárragos. Espinaca. Frijol. Kiwicha. Legumbres. Lentejas. Levadura de cerveza. Nuez de la India. Quinoa. Soja. Vegetales. Semillas. Enfermedades en las cuales el uso de lisina puede hacerse aconsejable: Piel/Dermatología: Acné. Dermatitis atópica. Herpes. Heridas. Quemaduras. Trastornos del metabolismo: Excesos en colesterol y/o triglicéridos. Traumatología/Reumatología: Artrosis. Esguinces. Lumbago. Osteoporosis. Oncología Raquitismo. Fórmula Química C6H14N2O2 ósea. Fórmula Estructural BIBLIOGRAFÍA (s.f.). Obtenido de https://www.caixabank.com/deployedfiles/caixabank/Estaticos/PDFs/Aprenda_con_c aixabank/aula801_w.pdf (2002). En V. H. Mathews, Bioquímica (págs. 843, 849, 856, 857, 863, 864, 867). Madrid: Pearson Educacción. (2002). En E. P. Garza, Bioquímica de Laguna (pág. 440). Mexico: El Manual Moderno. Mckee, T. (2010). Las bases moleculares de la vida. En J. R. 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