Metabolismo proteico - Schemi riassuntivi di Biochimica

Metabolismo proteico – degradazione e sintesi

Le proteine della dieta sono degradate ad amminoacidi liberi. Gli amminoacidi introdotti con la dieta che sono in eccesso non possono essere immagazzinati, ma devono essere mobilizzati o convertiti. Il contenuto di amminoacidi liberi in circolo è insignificante. Il primo obiettivo fisiologico è quello di servire per la biosintesi di nuove proteine. Se l’apporto di CHO è insufficiente o se i CHO non sono utilizzati efficientemente, ad esempio nel caso di pazienti affetti da diabete mellito, le proteine divengono un importante carburante.

Catabolismo degli amminoacidi

Gli amminoacidi derivano in gran parte dalle proteine della dieta. La quantità di energia ricavata dall’ossidazione degli amminoacidi varia in funzione del tipo di organismo e della situazione metabolica.

Degradazione ossidativa

Negli animali, gli amminoacidi possono subire una degradazione in tre diverse situazioni metaboliche:

• Durante la sintesi e degradazione delle proteine cellulari.
• In conseguenza ad una dieta ricca di proteine, se in eccesso rispetto alla richiesta da parte della sintesi proteica (NON si possono formare riserve di amminoacidi) vengono convertiti in intermedi comuni ad altre vie metaboliche (α-chetoacidi o acetil-CoA).
• Durante il digiuno o in presenza di diabete (non disponibilità di CHO).

La caratteristica che distingue la degradazione degli amminoacidi dagli altri processi catabolici è la presenza di un gruppo –NH₂. La via di degradazione degli amminoacidi passa attraverso una tappa fondamentale in cui il gruppo –NH₂ viene separato dallo scheletro carbonioso e inviato in vie specializzate per il suo metabolismo.

Fasi della degradazione degli amminoacidi

La degradazione degli amminoacidi passa attraverso tre tappe comuni a tutte le vie cataboliche:

1. (Trans)deaminazione: una serie di reazioni concertate convertono l’azoto amminico degli amminoacidi in ammoniaca, oppure nel gruppo amminico dell’aspartato o del glutammato.
2. Ciclo dell’urea: due gruppi amminici vengono incorporati nell’urea.
3. Conversione dello scheletro carbonioso a intermedi comuni: la deaminazione di un amminoacido porta alla formazione di un α-chetoacido, che viene poi riconvertito in un metabolita comune ad altre vie metaboliche.

Destino metabolico dei gruppi amminici

La transdeaminazione degli amminoacidi che non vengono utilizzati nella sintesi proteica è un processo volto a smaltire l’azoto α-amminico in eccesso. Questo processo viene svolto attraverso due reazioni:

• Transaminazione: catalizzata dalla transaminasi, comporta lo scambio di gruppi amminici tra un amminoacido e un α-chetoacido (CITOPLASMA).
• Deaminazione ossidativa: catalizzata dalla glutammato deidrogenasi e comporta l’ossidazione del glutammato ad α-chetoglutarato e produzione di ammoniaca che viene incorporata nell’urea tramite il ciclo dell’urea (MITOCONDRIO).

Una parte di NH₄⁺ viene riciclata e usata in una serie di vie biosintetiche. L’eccesso di NH deve essere eliminato perché è tossico per il cervello.