Metabolismo del nitrógeno

Examen Ordinario

¿Qué es el metabolismo del nitrógeno?

Es el conjunto de procesos mediante los cuales el cuerpo adquiere, utiliza y elimina el nitrógeno, especialmente a partir de aminoácidos.

¿Qué función cumplen las proteínas dietéticas?

Son la principal fuente de aminoácidos para el cuerpo.

¿Dónde comienza la digestión de proteínas?

En el estómago, por acción de la pepsina.

¿Qué enzimas pancreáticas participan en la digestión de proteínas?

Trypsina, quimotripsina, elastasa y carboxipeptidasas.

¿En qué se convierten las proteínas durante la digestión?

En aminoácidos y pequeños péptidos absorbibles.

¿Dónde se absorben los aminoácidos?

En el intestino delgado, principalmente en el yeyuno.

¿Cómo se transportan los aminoácidos al interior de las células?

Mediante transportadores específicos dependientes de sodio o ATP.

¿Qué sucede con los aminoácidos intracelulares?

Son usados para síntesis de proteínas o metabolizados para obtener energía.

¿Qué es la transaminación?

Transferencia del grupo amino de un aminoácido a un cetoácido.

¿Qué enzimas catalizan la transaminación?

Las aminotransferasas o transaminasas.

¿Cuál es el cetoácido más común que acepta grupos amino?

El alfa-cetoglutarato, que se convierte en glutamato.

¿Qué es la desaminación oxidativa?

Es la eliminación directa del grupo amino como amoníaco libre.

¿Qué enzima realiza la desaminación del glutamato?

La glutamato deshidrogenasa.

¿Qué es el ciclo de la urea?

Vía metabólica hepática que convierte el amoníaco en urea para su excreción.

¿Dónde ocurre el ciclo de la urea?

En el hígado, parcialmente en mitocondria y citosol.

¿Qué molécula inicia el ciclo de la urea?

El carbamoil fosfato, sintetizado a partir de amoníaco y CO₂.

¿Qué enzima inicia el ciclo de la urea?

Carbamoil fosfato sintetasa I.

¿Dónde se excreta la urea?

En la orina, a través de los riñones.

¿Qué sucede si falla el ciclo de la urea?

Se acumula amoníaco en sangre, causando hiperamonemia.

¿Qué es la hiperamonemia?

Condición tóxica causada por niveles elevados de amoníaco en sangre.

¿Qué función tiene la glutamina en el metabolismo del nitrógeno?

Transporta nitrógeno desde tejidos al hígado y riñón en forma no tóxica.

¿Qué enzima convierte glutamato en glutamina?

Glutamina sintetasa.

¿Dónde actúa la glutaminasa?

En hígado y riñón, liberando amoníaco desde la glutamina.

¿Qué es el ciclo glucosa-alanina?

Mecanismo en el que el músculo exporta nitrógeno al hígado en forma de alanina.

¿Qué sucede con la alanina en el hígado?

Se convierte en piruvato y amoníaco, este último entra al ciclo de la urea.

¿Cuál es la principal forma de eliminación del nitrógeno en humanos?

La urea.

¿Qué otras formas de excreción nitrogenada existen?

Amoníaco libre, creatinina y ácido úrico.

¿Qué es la ureogénesis?

Producción de urea a partir de nitrógeno libre en el hígado.

¿Cómo se regula la actividad de la carbamoil fosfato sintetasa I?

Por activación alostérica de N-acetilglutamato.

¿Qué compuesto es precursor del aspartato en el ciclo de la urea?

El oxalacetato.

¿Cuáles son los dos átomos de nitrógeno que entran al ciclo de la urea?

El del amoníaco libre y el del aspartato.

¿Qué órgano participa además del hígado en la excreción de nitrógeno?

El riñón.

¿Qué es la ornitina en el ciclo de la urea?

Una molécula que transporta grupos carbamoil y se regenera en el ciclo.

¿Qué compuesto se forma al unir carbamoil fosfato y ornitina?

Citrulina.

¿Qué sucede con la citrulina en el citosol?

Se une a aspartato para formar argininosuccinato.

¿Qué enzima convierte arginina en urea y ornitina?

Arginasa.

¿Por qué el amoníaco es tóxico?

Interfiere con el metabolismo cerebral y produce edema cerebral.

¿Qué caracteriza a los defectos congénitos del ciclo de la urea?

Acumulación de amoníaco en sangre desde etapas tempranas.

¿Qué se usa para diagnosticar trastornos del ciclo de la urea?

Niveles de amoníaco, urea y aminoácidos en sangre y orina.

¿Qué tratamiento se usa en hiperamonemia?

Restricción proteica, quelantes de nitrógeno y, en casos graves, diálisis.

¿Qué ocurre con los aminoácidos cuando no se usan para sintetizar proteínas?

Son degradados para obtener energía o convertir su esqueleto en compuestos metabólicos.

¿Qué son los aminoácidos esenciales?

Son aquellos que el cuerpo no puede sintetizar y deben obtenerse de la dieta.

¿Qué son los aminoácidos no esenciales?

Son los que el cuerpo puede sintetizar a partir de compuestos metabólicos.

¿Dónde comienza la degradación de los aminoácidos?

En el hígado, donde se eliminan sus grupos amino.

¿Qué sucede con el grupo amino durante la degradación de aminoácidos?

Se transfiere a otro compuesto o se elimina como urea o amoníaco.

¿Qué sucede con el esqueleto carbonado de los aminoácidos degradados?

Se convierte en compuestos metabólicos como piruvato, acetil-CoA o intermediarios del ciclo de Krebs.

¿Qué son los aminoácidos glucogénicos?

Aquellos cuyos esqueletos carbonados pueden convertirse en glucosa.

¿Qué rutas utilizan los aminoácidos glucogénicos?

Gluconeogénesis y ciclo de Krebs.

¿Qué son los aminoácidos cetogénicos?

Aquellos que generan acetil-CoA o acetoacetato, precursores de cuerpos cetónicos.

¿Cuáles son los únicos aminoácidos estrictamente cetogénicos?

Leucina y Lisina.

¿Qué son los aminoácidos mixtos?

Aquellos que son tanto glucogénicos como cetogénicos.

Menciona un ejemplo de aminoácido mixto.

Fenilalanina, Isoleucina, Triptófano o Tirosina.

¿En qué condiciones los aminoácidos glucogénicos son especialmente importantes?

En ayuno o diabetes, para mantener la glucosa.

¿Qué tipo de aminoácido se usa para producir cuerpos cetónicos?

Aminoácidos cetogénicos.

¿De qué compuesto puede derivarse el aminoácido alanina?

Del piruvato.

¿De qué compuesto puede derivarse el aminoácido glutamato?

Del α-cetoglutarato.

¿Qué enzimas permiten la síntesis de aminoácidos por transaminación?

Aminotransferasas.

¿Qué requiere la síntesis de un aminoácido no esencial?

Un esqueleto carbonado y un grupo amino.

¿Qué tipo de aminoácido depende de uno esencial para sintetizarse?

Aminoácido semiesencial (como tirosina a partir de fenilalanina).

¿Qué es el grupo hemo?

Una estructura que contiene hierro y forma parte de proteínas como la hemoglobina.

¿Dónde se encuentra el grupo hemo en el cuerpo?

En hemoglobina, mioglobina, citocromos y otras enzimas.

¿Qué enzima inicia la degradación del hemo?

Hemo oxigenasa.

¿Qué producto se forma inicialmente al degradar el hemo?

Biliverdina.

¿En qué se convierte la biliverdina?

En bilirrubina, por acción de la biliverdina reductasa.

¿Cómo se transporta la bilirrubina no conjugada?

Unida a albúmina en la sangre.

¿Qué sucede con la bilirrubina en el hígado?

Se conjuga con ácido glucurónico y se vuelve hidrosoluble.

¿A dónde se excreta la bilirrubina conjugada?

A través de la bilis hacia el intestino.

¿Qué se forma a partir de la bilirrubina en el intestino?

Urobilinógeno.

¿Qué compuestos derivados del urobilinógeno se eliminan?

Urobilina (en orina) y estercobilina (en heces).

¿Qué causa la ictericia?

Acumulación de bilirrubina en sangre.

¿Qué función energética cumplen los aminoácidos cetogénicos?

Son fuente de cuerpos cetónicos en ayuno prolongado.

¿Qué es una transaminación?

Transferencia reversible de un grupo amino entre un aminoácido y un cetoácido.

¿Qué producto genera la transaminación del glutamato?

α-cetoglutarato y un nuevo aminoácido.

¿En qué consiste el ciclo alimentación/ayuno?

Muestra los cambios metabólicos que ocurren entre los estados alimentado y de ayuno para mantener la homeostasis energética.

¿Cuáles son los estados metabólicos del ciclo alimentación/ayuno?

Estado posprandial, estado posabsortivo temprano, ayuno prolongado e inanición.

¿Qué caracteriza al estado posprandial (0–4 h después de comer)?

Alta glucosa, alta insulina, rutas anabólicas activadas.

¿Qué sucede en el estado posabsortivo temprano (4–12 h sin alimento)?

Disminuye la glucosa, disminuye la insulina, aumenta el glucagón, se activan glucogenólisis y lipólisis.

¿Qué ocurre en el ayuno prolongado (>12–48 h)?

Se agota el glucógeno hepático, inicia la gluconeogénesis, aumenta la cetogénesis.

¿Qué pasa durante la inanición (>48–72 h)?

El cerebro usa cuerpos cetónicos, disminuye la proteólisis, se conservan proteínas esenciales.

¿Qué funciones realiza el hígado en estado alimentado?

Glucogénesis, glucólisis y lipogénesis.

¿Qué hace el hígado durante el ayuno?

Glucogenólisis, gluconeogénesis y cetogénesis.

¿Qué ocurre en el tejido adiposo durante el estado alimentado?

Almacena triglicéridos y convierte glucosa en glicerol-3-fosfato.

¿Y en el tejido adiposo durante el ayuno?

Lipólisis: libera ácidos grasos libres y glicerol.

¿Qué sucede en el músculo esquelético alimentado?

Captación de glucosa, síntesis de glucógeno y proteínas.

¿Y en el músculo esquelético en ayuno?

Usa ácidos grasos y cuerpos cetónicos, libera aminoácidos.

¿Qué usa el cerebro como fuente de energía en estado alimentado?

Solo glucosa.

¿Y durante el ayuno prolongado?

Usa cuerpos cetónicos para conservar glucosa.

¿Qué papel tiene el riñón durante el ayuno?

Gluconeogénesis y excreción de urea.

¿Qué hormona se activa por hiperglucemia?

Insulina: estimula el almacenamiento de energía.

¿Qué hormona responde a la hipoglucemia?

Glucagón: moviliza reservas energéticas.

¿Qué hormona se libera en el estrés y ayuno?

Adrenalina: estimula lipólisis y glucogenólisis.

¿Qué hormona actúa en el ayuno prolongado?

Cortisol: estimula gluconeogénesis y proteólisis.

¿Dónde ocurre la glucogénesis y en qué estado?

En hígado y músculo durante el estado alimentado.

¿Dónde ocurre la glucogenólisis y cuándo?

En hígado durante el ayuno.

¿Dónde y cuándo ocurre la gluconeogénesis?

En hígado y riñón durante el ayuno prolongado.

¿Dónde y cuándo ocurre la lipogénesis?

En hígado y tejido adiposo durante el estado alimentado.

¿Dónde y cuándo ocurre la lipólisis?

En tejido adiposo durante el ayuno.

¿Dónde y cuándo ocurre la cetogénesis?

En hígado durante el ayuno prolongado.

¿Cuáles son los sustratos energéticos principales en estado alimentado?

La glucosa.

¿Y durante el ayuno?

Ácidos grasos y cuerpos cetónicos.