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En la glucólisis , las coenzimas participantes son : NAD ⁺ y FAD, aceptan átomos de hidrógeno provenientes de la glucosa y se reducen a NADH y FADH₂, respectivamente. En la etapa final de la respiración, estas coenzimas ceden sus electrones a la cadena respiratoria .

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La glucólisis es un proceso metabólico anaeróbico, lo que significa que no requiere oxígeno para llevarse a cabo. Es la vía inicial de la degradación de la glucosa en la mayoría de los organismos, donde la glucosa se descompone en piruvato, generando ATP y NADH en el proceso.

El ATP (adenosín trifosfato) es la principal fuente de energía utilizada por las células. En la glucólisis, se produce ATP mediante la fosforilación a nivel de sustrato y la fosforilación oxidativa.

El NADH (nicotinamida adenina dinucleótido reducido) es una molécula que actúa como transportadora de electrones en la cadena respiratoria. En la glucólisis, el NADH se produce cuando el NAD+ acepta electrones y protones durante la oxidación de compuestos orgánicos, como la glucosa. Este NADH puede luego entrar en la cadena respiratoria para producir más ATP.

https://www.youtube.com/watch?v=BCFxgMJiY6g

https://exa.unne.edu.ar/biologia/fisiologia.vegetal/Glucolisis.pdf

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Fernandes, Ana (23/06/2022). "Glucólisis: qué es y reacciones" https://www.significados.com/glucolisis/ 

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la glucólisis es una ruta metabólica clave en la cual la glucosa se descompone para producir energía en forma de ATP y otros productos intermedios. En cuanto a la cantidad de reacciones, la glucólisis consta de 10 reacciones químicas en total. Estas reacciones ocurren en el citoplasma de la célula y son el primer paso en la degradación de la glucosa para obtener energía.

las reacciones de la glucólisis son las siguientes:

1. Fase de preparación:

Fosforilación de la glucosa a glucosa-6-fosfato.

Isomerización de la glucosa-6-fosfato a fructosa-6-fosfato.

Fosforilación de la fructosa-6-fosfato a fructosa-1,6-bifosfato.

2. Fase de generación de energía:

Escisión de la fructosa-1,6-bifosfato en dihidroxiacetona fosfato y gliceraldehído-3-fosfato.

Inter conversión del dihidroxiacetona fosfato y el gliceraldehído-3-fosfato.

Oxidación y fosforilación del gliceraldehído-3-fosfato para formar 1,3-bifosfoglicerato.

Transferencia de fosfato del 1,3-bifosfoglicerato al ADP para formar ATP y 3-fosfoglicerato.

Conversión del 3-fosfoglicerato en 2-fosfoglicerato.

Deshidratación del 2-fosfoglicerato para formar fosfoenolpiruvato.

Transferencia de fosfato del fosfoenolpiruvato al ADP para formar ATP y piruvato.

Estas reacciones ocurren en el citoplasma de la célula y son fundamentales para la producción de energía a través de la degradación de la glucosa.

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Enzimas participantes con su clasificación de acuerdo con su función en la glucolisis

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Las enzimas clave dentro de una ruta metabólica suelen ser puntos críticos de regulación. La actividad enzimática puede ser modulada por factores alostéricos, modificaciones covalentes, y cambios en la expresión génica. La regulación alostérica implica la unión de moléculas efectoras a sitios distintos al sitio activo de la enzima, lo que puede activar o inhibir su actividad.

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Puntos de regulación de la glucólisis Alix Anahí Castro Flores Regulación del sustrato La membrana plasmática de las células es impermeable a la glucosa. Para llevarla dentro de ella utiliza transportadores especiales llamados GLUT, de los cuales hay diferentes tipos y algunos

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En la biosíntesis de aminoácidos ramificados, como la leucina, isoleucina y valina, los puntos de regulación clave suelen ser las enzimas limitantes de velocidad en las vías metabólicas involucradas. Estas enzimas suelen ser objeto de regulación alostérica y de modulación por retroalimentación negativa.

Para la leucina, la enzima limitante de velocidad es la acetolactato sintasa, mientras que para la isoleucina y valina es la acetohidroxilácido sintasa. Estas enzimas son reguladas por los niveles de los aminoácidos correspondientes, de modo que cuando hay un exceso de leucina, isoleucina o valina, se inhibe la actividad de estas enzimas para evitar la sobreproducción.

Además, la disponibilidad de precursores y energía también influye en la regulación de la biosíntesis de aminoácidos ramificados.

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Infografía Fases del Proyecto Scrapbook Beige

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La síntesis de colesterol implica varias reacciones, dejare aquí las etapas principales.

1. Inicio del proceso:

- Acetil-CoA se convierte en mevalonato a traves de la accion de la enzima HMG-CoA reductasa.

2 Formacion de isoprenoides:

- Mevalonato se transforma en isopentenil pirofosfato y dimetilalil pirofosfato.

3 Sintesis de esqualeno:

- Los isoprenoides se convinan para formar esqualeno.

4 Formacion de lanosterol:

- Esqualeno se convierte en lanosterol mediante una serie de reacciones.

5 Sintesis de esteroides precursores:

- Lanosterol y otros compuestos se modifican para formar esteroides precursores.

6 Coversion a colesterol:

- Reacciones adicionales transforman los esteroides precursores en colesterol.

ENCIMAZ PARTICIPANTES

La síntesis de colesterol implica una serie de enzimas clave que catalizan diversas etapas del proceso. Algunas de las enzimas más importantes en la síntesis de colesterol son la HMG-CoA reductasa, la cual cataliza la etapa limitante de la velocidad en la ruta biosintética del colesterol, y la sintasa del colesterol (también conocida como sintasa del mevalonato), que desencadena la formación de colesterol a partir del mevalonato. Estas y otras enzimas participan en las complejas vías metabólicas que conducen a la producción de colesterol en el organismo.

COENZIMAS PARTICIPANTES

Algunas de las coenzimas importantes incluyen el NADPH (nicotina-mida adenina dinucleótido fosfato reducido) y el ATP (adenosín trifosfato). El NADPH actúa como donante de electrones en varias reacciones, proporcionando la energía necesaria para las conversiones bioquímicas requeridas en la síntesis de colesterol. Por otro lado, el ATP suministra energía a las reacciones que requieren fosforilación.

el FAD (flavín adenina dinucleótido) y el FMN (mononucleótido de flavina) actúan como cofactores en reacciones de oxidación-reducción, facilitando la transferencia de electrones en las vías metabólicas relacionadas con la síntesis de colesterol. Además, el CoA (coenzima A) es esencial para la transferencia de grupos acetilo, un paso importante en la síntesis de colesterol.

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La ruta de biosíntesis de aminoácidos ramificados, que incluye la síntesis de leucina, isoleucina y valina, implica varias reacciones enzimáticas. En total, estas rutas metabólicas pueden involucrar alrededor de 20 reacciones diferentes para la síntesis completa de los aminoácidos ramificados. Cada reacción está catalizada por enzimas específicas y forma parte de complejas vías metabólicas que garantizan la producción adecuada de estos importantes aminoácidos.

los aminoácidos ramificados valina, leucina e isoleucina son esenciales para la síntesis de proteínas y desempeñan un papel crucial en el metabolismo celular. Las vías metabólicas que conducen a la biosíntesis de estos aminoácidos involucran una serie de reacciones catalizadas por enzimas específicas, las cuales coordinan la producción adecuada de estos compuestos.

SINTESIS DE LEUCINA

En las células, la síntesis de leucina comienza con el ácido alfa-cetoglutarato, un intermediario del ciclo del ácido cítrico, que se convierte en alfa-isocetoácido mediante la acción de la enzima transaminasa. A continuación, el alfa-isocetoácido sufre una serie de reacciones catalizadas por enzimas específicas para formar finalmente el aminoácido leucina.

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La síntesis de colesterol es un proceso metabólico anabólico que ocurre principalmente en el hígado y en menor medida en otros tejidos como el intestino y las glándulas suprarrenales. Este proceso implica la conversión de moléculas simples, como el acetil-CoA, en colesterol, que es una molécula más compleja y esencial para la función celular. La síntesis de colesterol está regulada por una serie de enzimas y factores de transcripción que controlan la expresión génica de los genes involucrados en esta vía metabólica. La síntesis de colesterol es crucial para mantener los niveles adecuados de esta molécula en el organismo, que es necesaria para la formación de membranas celulares, la producción de hormonas esteroides y otras funciones biológicas importantes.

https://www.youtube.com/watch?v=zqc77lmFQZk

file:///C:/Users/USER/Downloads/Dialnet-LipidosColesterolYLipoproteinas-4112097.pdf

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El proceso metabólico de biosíntesis de aminoácidos ramificados, como la leucina, isoleucina y valina, se clasifica como anabólico, ya que implica la construcción de moléculas más grandes a partir de unidades más pequeñas.

Los aminoácidos ramificados se clasifican en tres tipos principales:

1. Leucina: Es un aminoácido esencial que actúa como un importante regulador en la síntesis de proteínas musculares y en la señalización celular. También se utiliza como fuente de energía durante el ejercicio intenso.

2. Isoleucina: Otro aminoácido esencial que participa en la síntesis de proteínas musculares y en la regulación del metabolismo de la glucosa. También juega un papel importante en la producción de energía durante el ejercicio.

3. Valina: Esencial para la síntesis de proteínas y también se utiliza como fuente de energía en el músculo. Participa en la reparación de tejidos y en el mantenimiento del equilibrio de nitrógeno en el cuerpo.

https://www.youtube.com/watch?v=P8TaAUwlvN0

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glucosa en dos moléculas de un compuesto de tres carbonos, el ácido pirúvico.

En la primera parte se necesita energía, que es suministrada por dos moléculas de ATP, que servirán parafosforilar la glucosa y la fructosa. Al final de esta fase se obtienen, en la práctica dos moléculas de PGAL, ya que la molécula de DHAP (dihidroxiacetona-fosfato), se transforma en PGAL.
En la segunda fase, que afecta a las dos moléculas de PGAL, se forman cuatro moléculas de ATP y dos moléculas de NADH. Se produce una ganancia neta de dos moléculas de ATP.

Al final del proceso la molécula de glucosa queda transformada en dos moléculas de ácido pirúvico, es en estas moléculas donde se encuentra en estos momentos la mayor parte de la energía contenida en la glucosa.

La glucolisis se produce en la mayoría de las células vivas, tanto en procariotas como en las eucariotas.

En este gif animado, puedes ver los cambios sufridos por la molécula de glucosa hasta transformarse en dos moléculas de ácido pirúvico.

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glucosa en dos moléculas de un compuesto de tres carbonos, el ácido pirúvico. En la primera parte se necesita energía, que es suministrada por dos moléculas de ATP, que servirán parafosforilar la glucosa y la fructosa .

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La mayor parte del colesterol que tenemos en el cuerpo no procede de la dieta sino de su síntesis endógena. El metabolismo humano, como el de todos los animales sintetiza colesterol. Una persona normal (no obesa ni diabética) sintetiza diariamente entre 9 y 13 mg por kg de masa corporal. Así una persona de 70 kg sintetiza entre 630 y 900 mg de colesterol diariamente. Esta síntesis se hace en varios órganos y tejidos, pero el principal es el hígado que da cuenta del 50-75%% de la producción. Le sigue la corteza adrenal y las glándulas sexuales (10-22%), el intestino (7-18%), las células plasmáticas (5%), y los pulmones (3%); otros órganos y tejidos como la piel, riñones, cerebro, músculo y adiposo, tienen una participación mínima (entre 0,2 y 1%).

La ruta de síntesis de colesterol es una de las más largas y complejas del metabolismo. El proceso, igual en todos los tejidos y en todos los animales, tiene veinte pasos, con la participación de muchas enzimas y proteínas diferentes (figura 6), y multitud de procesos reguladores y transporte de productos por el citoplasma, por las membranas internas de la célula y por los compartimentos intracelulares (retículo endoplásmico y aparto de Golgi).

Figura 5. Parte del mapa metabólico con la ruta de la síntesis de colesterol y otros derivados desde acetil-CoA. El proceso completo tiene más de veinte pasos y está regulado en varios puntos, principalmente en la enzima HMG reductasa (HMGR), la primera de su ruta específica (indicada con una flecha violeta, arriba a la izquierda.

Regulación de la síntesis de colesterol

Este es el punto más importante que debemos considerar aquí, ya que la mayor parte del colesterol que tenemos en el cuerpo-y la causa de su exceso-no procede del colesterol de la dieta sino de su síntesis endógena. Por tanto, la mejor forma de evitar el exceso de colesterol es comprender bien los mecanismos reguladores que operan sobre su síntesis, especialmente en el hígado, para actuar sobre ellos.

Regulación de la actividad de la enzima HMG reductasa

La síntesis metabólica de la mayor parte de los productos se regula mediante un mecanismo cibernético de control negativo o retroalimentación( feed-back), similar al que produce el flotador de un depósito de agua, que al alcanzar un cierto nivel cierra el conducto de alimentación. En muchas rutas metabólicas el producto final inhibe la actividad de la enzima que cataliza el primer paso, como muestra la figura 6.

Este mecanismo general de regulación también funciona, en cierto sentido, en la síntesis de colesterol. Sin embargo, aquí es mucho más complejo, y en parte muy diferente, debido a que la ruta de síntesis de colesterol ocurre en la fracción soluble de la célula, y el colesterol, producto final, es muy insoluble. Estas características complican mucho su regulación y su transporte. El punto principal de regulación es la enzima HMG CoA reductasa (HMGR), primera enzima de la cadena de síntesis. Esta enzima se regula mediante mecanismos que operan sobre su actividad y sobre su cantidad.

Figura 6. Mecanismo de inhibición feed-back (retroalimentación). El producto P que se va a usar para diversas funciones se produce mediante una cadena de reacciones a partir del precursor X a través de una cadena de intermediarios S ₁, S ₂,... Este producto interacciona con la primera enzima de la cadena (o con una de las primeras) inhibiendo su actividad. De esta forma se evita que se produzca P en exceso, y se permite el uso del precursor X para otras funciones. En la síntesis de colesterol este mecanismo también funciona, pero es mucho más complejo, pues en él interviene en mayor medida el colesterol procedente de la dieta.

La enzima HMGR está integrada en la membrana intracelular del retículo endoplásmico, con la parte catalítica en contacto con la fracción citoplásmica soluble, donde ocurre la reacción, y una parte embebida en la membrana, donde interacciona con las proteínas reguladoras y con las lipoproteínas. La mayor parte del colesterol sintetizado es recogido in situ por las lipoproteínas LDL y VLDL, que también se fabrican en el hígado, y el complejo resultante se transporta al interior del retículo endoplásmico, de donde pasa al aparato de Golgi para ser exportado a la sangre. Otra fracción se une a la proteína reguladora intracelular SREBP ( sterol regulatory element-binding protein), y el complejo resultante pasa al interior del retículo donde interacciona con la HMGR inhibiendo su actividad. Además la SREBP también interacciona con el aparato genético regulando la síntesis de la enzima (véase más abajo).

Control de la síntesis por el colesterol de la dieta

Sin embargo, el mecanismo de control negativo endógeno, descrito arriba, para frenar la actividad de la HMGR y en consecuencia, la síntesis de colesterol, basado en la cantidad de colesterol que se ha producido, no es del todo eficaz pues no puede detener por completo el proceso, y necesita un mecanismo adicional. Este segundo mecanismo viene gobernado por el colesterol de la dieta y es mucho más eficaz que el primero, pues él solo llega a controlar el 100% del proceso. En efecto, si se suprime el colesterol de la dieta la síntesis de colesterol continúa descontrolada y se sigue produciendo colesterol hasta niveles altos, mientras que si la dieta tiene suficiente colesterol (0,5% de su composición total) su síntesis de detiene totalmente. Varios experimentos han demostrado que en el hígado de ratas alimentadas durante 8 días con una dieta enteramente carente de colesterol se produjo una síntesis de colesterol mucho más alta que el de las ratas control alimentadas con una dieta baja en colesterol, mientras que con un contenido en la dieta de 0,5% de colesterol durante ocho días, la síntesis se detuvo por completo [1]. Los autores de este trabajo hacen notar que sus resultados refutan el consejo de evitar el colesterol en la dieta (son resultados publicados en 1953, y reiteradamente comprobados con posterioridad). Este mecanismo de control por la dieta obedece a razones obvias de economía, y funciona también en otros procesos, como la síntesis de ácidos grasos, de aminoácidos, y de glucosa.

Los datos obtenidos de primates pueden ser más representativos para aplicarlos a la especie humana. Los experimentos con el "mono ardilla" (Samiri oerstedii) de América central mostraron que un contenido de colesterol en la dieta moderado o relativamente alto (0,5-1%) produjo un descenso de síntesis de colesterol del 78,7%, frente al control con un contenido bajo de colesterol (0,04 mg/g) en la dieta. Esta reducción ocurrió principalmente en la síntesis hepática (96%); en otros tejidos hubo una reducción de 25-30%. Sin embargo, en el ovario, cuya contribución al total es muy pequeña (<2%) subió un 245% (llegando al 2,1% de la producción total). A pesar de que este cambio es poco significativo para la totalidad del colesterol sintetizado, es interesante, pues muestra que el ovario tiene su propio mecanismo regulador, con independencia del total: al disponer de menos colesterol para sintetizar las hormonas sexuales, aumenta su producción propia para atender a su demanda particular [2].

Es importante indicar aquí que los ácidos grasos insaturados y poliinsaturados de la dieta también intervienen en el control de la síntesis de colesterol produciendo un efecto sinérgico con el colesterol de la dieta (véase más abajo).

El mecanismo del papel regulador del colesterol de la dieta se conoce bien: en realidad, el colesterol que interacciona con la HMGR, y la inhibe, no es propiamente el colesterol que se ha sintetizado en esta ruta sino el que está unido a las lipoproteínas o la proteína reguladora SREBP que llegan a interaccionar con ella. Estas lipoproteínas son: las LDL que contienen el colesterol que se ha sintetizado in situ; las HDL que contienen el colesterol procedente de los tejidos, y el que van recogiendo de sus depósitos en las arterias, y los remanentes de quilomicrones ( CMR) que contienen el colesterol de la dieta [3-5]. La diferencia entre ellas es que el hígado absorbe los CMR con mayor preferencia que las HDL y LDL, y también el colesterol que transportan los CMR se disocia mejor que el de las otras partículas para interaccionar con la HMGR e inhibirla [6-9]. Por tanto, el inhibidor más potente de la síntesis de colesterol es el que se transporta por los CMR, todo el cual procede de la dieta [10,11]. La conclusión general de estos mecanismos es que el colesterol de la dieta es el principal regulador de la síntesis endógena de colesterol, y la forma más eficaz (tomado con moderación) de evitar su exceso [10]. Este efecto se ha demostrado directamente en el laboratorio con remanentes de quilomicrones (CMR) preparados al efecto [11].

Control positivo de la síntesis de colesterol y regulación de la síntesis de las enzimas

Como ocurre en muchos otros procesos metabólicos, además del control negativo que frena la síntesis de colesterol inhibiendo la actividad de la HMGR, también hay un control sobre la cantidad de la enzima disponible. Este control puede ser negativo (frenando la síntesis de la enzima) o positivo (activándola).

Hay, al menos, dos tipos de mecanismos que operan en este sentido: cuando los niveles de colesterol son bajos la proteína reguladora SREBP, en lugar de interaccionar con la enzima HMGR para frenar su actividad, migra al núcleo e interacciona con el DNA (o ADN) y estimula la actividad de los genes que codifican las enzimas para la biosíntesis de colesterol, incluida la síntesis de las lipoproteínas que lo van a exportar (LDL y VLDL).

También hay un control positivo regulado por la hipófisis: Las ratas a las que se ha extirpado la hipófisis pierden prácticamente toda la capacidad de sintetizar colesterol [12]. Sin embargo, a pesar de su evidente interés, este mecanismo, descubierto hace casi sesenta años, y mediado, sin duda, por hormonas hipofisarias, apenas se ha estudiado con posterioridad, ni para confirmarlo ni para rebatirlo. La insulina también parece intervenir en esta regulación, pero no se ha aclarado su función en este sentido.

La síntesis de las enzimas responsables de la síntesis de ácidos grasos (lipogénesis) y de la síntesis de colesterol está controlada por las proteínas reguladoras SREBP: La SREBP-1c activa la transcripción de los genes lipogénicos, responsables de las enzimas que sintetizan los ácidos grasos (principalmente en el hígado); la SREBP-2 activa los genes de la síntesis de colesterol; y el factor SREBP-1a activa los dos tipos. Los ácidos grasos poliinsaturados de la dieta (w-3) y (w-6), reducen la SREBP-1c y aceleran la degradación de los mRNA correspondientes (las moléculas que llevan el mensaje genético para la síntesis de las enzimas). Este efecto no lo hacen los ácidos grasos saturados ni los insaturados (w-9). Por otra parte, la insulina y los carbohidratos también activan la actividad de estos genes [13], de manera que una dieta rica en carbohidratos (que activa la secreción de insulina) aumenta la síntesis de colesterol. Veremos más detalles de este efecto más abajo.

Efecto sobre el control de la síntesis de colesterol por los ácidos grasos de la dieta
Los ácidos grasos poliinsaturados reducen la síntesis y la absorción de colesterol
Los ácidos grasos insaturados de la dieta contribuyen eficazmente a reducir la síntesis endógena de colesterol, así como la de ácidos grasos (lipogénesis), la síntesis y secreción de las lipoproteínas LDL y VLDL, y también contribuyen a eliminar el colesterol depositado en las placas ateroscleróticas. El ácido oleico (w-9), abundante en el aceite de oliva, ha demostrado ser un potente inhibidor tanto de la síntesis de colesterol como de la lipogénesis al reducir la actividad de la acetil-CoA carboxilasa (primera enzima de la ruta de síntesis de ácidos grasos) en un 80% [14]. Otros ácidos grasos poliinsaturados también han demostrado ser muy efectivos: linoleico (w-6, w-9) y linolénico (w-3, w-6, w-9). Los aceites vegetales y el pescado azul son fuentes muy ricas de estos ácidos grasos.

El aceite de oliva contiene 75% de ácido oleico y 10% de linoleico; el aceite de maíz tiene 25% de oleico y 58% de linoleico; el pescado azul (que durante mucho tiempo se aconsejó evitarlo) es especialmente rico en linolénico. La incorporación a la dieta de estos productos ha demostrado muy buenos resultados para evitar y combatir el exceso de colesterol y la obesidad en modelos experimentales y en poblaciones humanas [15-19]. Al estudiar este efecto con más detalle, se vio que los remanentes de quilomicrones preparados en el laboratorio con ácidos grasos procedentes de pescado azul disminuyeron en un 50% la expresión del gen responsable de la liberación de colesterol en hepatocitos de rata [20,21].

Además de estos efectos beneficiosos de los ácidos grasos monoinsaturados y poliinsaturados de los aceites vegetales y el pescado azul de la dieta reduciendo la síntesis y la liberación de colesterol en el hígado, experimentos realizados con dos especies de monos con distinta susceptibilidad a la aterosclerosis demostraron en ambas especies la gran eficacia del ácido linoleico para evitar la deposición en las arterias del colesterol transportado en LDL (causa primaria de la aterosclerosis), haciendo, por tanto, 'menos malo' el colesterol-LDL [22].

La causa inmediata de la obesidad y de otras consecuencias del Síndrome metabólico (véase esa sección en este sitio Web) que incluye además diabetes, hipertensión y aterosclerosis, es una elevada síntesis de ácidos grasos saturados, principalmente en el hígado. Los experimentos donde se suministraron remanentes de quilomicrones cargados con ácidos grasos poliinsaturados w-3 a hepatocitos en cultivo suprimieron también la secreción de triglicéridos en VLDL (además de la reducción de la secreción de colesterol [23,24]. Al estudiar con detalle los mecanismos de estos efectos se ha visto que los ácidos grasos poliinsaturados actúan sinérgicamente con el colesterol interfiriendo en la expresión de los genes que codifican las enzimas de la síntesis de colesterol y de ácidos grasos [23,24].

A la vista de todos estos resultados, la dieta más recomendable para evitar y combatir el exceso de colesterol debe contener en general: poca grasa, pero de ella, pocos ácidos grasos saturados, y una alta proporción de ácidos grasos insaturados y poliinsaturados; además una dieta saludable debe tener una cantidad moderada de colesterol [22,25] y pocos hidratos de carbono, como explicamos en el capítulo 6 (Colesterol y dieta). Pueden verse más detalles en la sección Alimentación y dieta en este sitio Web.

4. Cooper, A. D. (1977) The metabolism of chylomicron remnants by isolated perfused rat liver. Biochimica et Biophysica Acta, 488, 464-474.

17. Natali, F., Siculella, L., Salvati, S. & Gnoni, G. V. (2007) Oleic acid is a potent inhibitor of fatty acid and cholesterol synthesis in C6 glioma cells. J. Lipid Res. 48, 1966-1975.

21. Botham, K. M., Zheng, X., Napolitano, M., Avella, M., Cavallari, C., Rivabene, R. & Bravo, E. (2003) The effects of dietary n-3 polyunsaturated fatty acids delivered in chylomicron remnants on the transcription of genes regulating synthesis and secretion of very-low-density lipoprotein by the liver: modulation by cellular oxidative state. Experimental Biology and Medicine, 228, 143-151.

25. Hegsted, D. M., McGandy, R. B., Myers, M. L. & Stare, F. J. (1965) Quantitative effects of dietary fat on serum cholesterol in man. American Journal of Clinical Nutrition, 17, 281-295.

Capítulo anterior: 3 - Transporte de colesterol

Capítulo siguiente: 5 - Fuentes del colesterol endógeno
Enlaces relacionados de esta página Web:
Metabolismo

Hidratos de carbono

Ácidos grasos

Lipogénesis

Síndrome metabólico

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La mayor parte del colesterol que tenemos en el cuerpo no procede de la dieta sino de su síntesis endógena. El metabolismo humano, como el de todos los animales sintetiza colesterol. Una persona normal (no obesa ni diabética) sintetiza diariamente entre 9 y 13 mg por kg de masa corporal.

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A la hora de dividir los nutrientes que aportamos a nuestro organismo, sabemos sobradamente que estos se dividen en hidratos de carbono, grasas y proteínas. Lo que no suele ser tan habitual es el conocimiento de que dentro de estos tres grupos de nutrientes encontramos diferentes tipos y elementos de forma que podemos modificar el efecto que van a tener sobre nuestro organismo, o buscar una acción más específica, dependiendo de la situación o momento en que nos encontremos, o del objetivo perseguido.

Estamos acostumbrados a escuchar que el aporte de proteína resulta esencial para el correcto desarrollo y recuperación de los músculos, especialmente cuando se ha realizado un intenso entrenamiento, y somos conocedores también de la existencia de suplementos deportivos basados en este nutriente.

Ahora bien, además de los habituales batidos de proteínas, existe en el mercado otro tipo de suplemento más específico compuesto por un número determinado de aminoácidos, los cuales se conocen como aminoácidos ramificados o BCAA.

El nivel de exigencia al que sometemos nuestros músculos durante la práctica de ejercicio nos lleva a tener que recompensarlos con un alto contenido de proteínas y aminoácidos. De lo contrario, la regeneración muscular será inviable y nuestros músculos llegarán a un estado indeseado viéndose mermado nuestro rendimiento deportivo.

¿Qué son los aminoácidos ramificados?

Las proteínas se encuentran formadas por largas cadenas de aminoácidos, los cuales se dividen en dos grupos: los esenciales, es decir, aquellos que no podemos producir a partir de otros nutrientes ingeridos y que se componen de 9 aminoácidos distintos; y los no esenciales, que serán aquellos que nuestro organismo podrá formar mediante la combinación de diferentes nutrientes.

Todas las proteínas, cualquiera que sea su origen, suponen una combinación de aminoácidos. Hay centenares de ellos, aunque alrededor de la veintena, teniendo en cuenta tanto a los esenciales como a los no esenciales, son fundamentales para nuestro organismo.

Los aminoácidos ramificados o BCAA (siglas de su nombre inglés Branched-Chain Amino Acids), son un tipo de aminoácidos esenciales que no presentan una estructura de cadena lineal en su formación, como es habitual, sino que, como su propio nombre indica, forman una cadena ramificada.

Estos aminoácidos son tres: La leucina, la isoleucina y la valina; y su presencia en los músculos esqueléticos supone casi un tercio de la cantidad total de aminoácidos. Este es uno de los principales motivos por los cuales adquieren tanta importancia a la hora de crear, mantener y recuperar el músculo.

Los aminoácidos ramificados se pueden obtener bien de cualquier alimento rico en proteína, o bien directamente a través de cualquier suplemento específico compuesto por los mismos. Dentro de los alimentos, cualquiera que sea de origen animal (carne, pescado, leche y huevo) contendrá una cantidad notable de BCAA; en el caso de los alimentos de origen vegetal también encontraremos cantidades importantes de estos aminoácidos con el problema de que, al tratarse de una proteína incompleta, es posible que falte alguno de ellos (o se encuentre en una cantidad tan pequeña que no permita su aprovechamiento), por lo que deberemos buscar la combinación de alimentos que permitan obtener la cantidad adecuada de esos tres elementos.

En general, una persona que realiza una actividad física moderada con cierta asiduidad obtiene la cantidad necesaria de estos tres aminoácidos siguiendo una dieta equilibrada. Pero en determinados casos, como por ejemplo deportistas sometidos a un intenso y continuado desgaste físico puede resultar interesante optar por la suplementación con algún producto compuesto por BCAA para lograr beneficiarse de las propiedades que pueden ofrecernos.

¿Por qué son especiales este tipo de aminoácidos?

La principal diferencia entre los aminoácidos ramificados y el resto de aminoácidos, esenciales o no esenciales, además de su estructura, es la forma en que nuestro organismo procede a su asimilación y tratamiento.

Cuando ingerimos un alimento que contiene proteína, los aminoácidos que la forman son metabolizados y sintetizados en hígado para, posteriormente, ser transportados allá donde sea necesario. Sin embargo, los aminoácidos ramificados no requieren de este proceso por lo que son transportados de forma directa hasta el tejido muscular, de forma que existe una mayor y más rápida disponibilidad de los mismos.

Características de cada aminoácido ramificado

Leucina

La primera característica que presenta este aminoácido, y que va a ser común en los dos restantes que veremos más adelante, es que ayuda a mantener la masa muscular. Su presencia en una cantidad adecuada en el músculo ayuda a evitar la destrucción de fibras y tejidos musculares, no solo durante la práctica deportiva intensa o de resistencia, sino también a nivel general, ya que el proceso de envejecimiento que sufrimos de forma natural e inevitable provoca esta destrucción de tejido. El aporte de este aminoácido va a resultar fundamental para evitar el catabolismo.

Centrándonos en el proceso de creación de tejido muscular tras un entrenamiento, la leucina resulta fundamental para la correcta y adecuada síntesis de proteína, y también ayuda en la recuperación de lesiones musculares como desgarros o microrroturas, acelerando sensiblemente el proceso.

Durante los entrenamientos, especialmente en aquellos de carácter aeróbico, puede ayudar a eliminar grasa almacenada en nuestro cuerpo, especialmente la grasa visceral (aquella situada entre los órganos situados a la altura del abdomen), debido a que permite aumentar la tasa metabólica durante la realización del mismo.

La leucina ayuda al mantenimiento de un nivel adecuado de azúcar en la sangre. Nuestro cuerpo obtiene la energía necesaria para funcionar de la glucosa mediante diferentes procesos, la cual obtenemos de los hidratos de carbono principalmente. Pero, ¿qué ocurre cuando estamos atravesando un período de ayuno prolongado y no existe disponibilidad de glucosa?

Que nuestro organismo ha de fabricarla a partir de otros nutrientes, entre los que se incluyen los aminoácidos, para evitar un descenso peligroso de su nivel en la sangre, algo que puede resultar bastante peligroso.

Un gran número de aminoácidos son válidos para realizar este proceso, pero la leucina es la que mayor predisposición presenta, por lo que su aporte en cantidades adecuadas favorecerá la presencia de glucosa en la sangre durante estos momentos.

A modo de síntesis, este aminoácido constituye la pieza clave en el crecimiento muscular ya que, como hemos visto, se encarga de reducir la degradación del tejido muscular, aunque sin la existencia del resto de aminoácidos resultarían inútiles sus propiedades, ya que lo que realmente provoca el efecto sobre nuestra musculatura es la combinación de todos ellos.

Isoleucina

La composición física de la isoleucina es muy parecida a la de la leucina, de hecho, son prácticamente iguales debido a que la isoleucina es un isómero de la leucina, aunque las pequeñas variaciones existentes le confieren diferentes propiedades.

Una de las particularidades que presenta este aminoácido es que es el precursor del ácido pirúvico y, también, de determinadas enzimas. El ácido pirúvico tiene un papel importante en el metabolismo de nuestro cuerpo ya que es el producto final del proceso de glucólisis en el que la molécula de glucosa se divide en dos moléculas de piruvato para originar energía.

El aminoácido isoleucina ayuda a nuestro organismo en la quema de grasas (algo común en todos los aminoácidos ramificados). De la misma forma que ocurría con la leucina, la cual aumentaba la tasa metabólica, la isoleucina realiza lo propio ayudando a eliminar la grasa almacenada durante la realización de ejercicio ya que promueve su utilización como fuente de energía.

En el plano cardiovascular, la presencia de un nivel adecuado de isoleucina en el organismo puede ayudar a la prevención de diversas enfermedades relacionadas con el sistema cardíaco, el sistema vascular, y también a reducir el riesgo de padecer diabetes tipo II debido a que es capaz de regular el nivel de glucosa en la sangre y, con ello, aumentar los niveles de energía. De hecho, la deficiencia de este aminoácido en el organismo puede favorecer una situación de hipoglucemia en casos de entrenamientos intensos o alimentación deficiente.

Y, además, no solo ayuda a la prevención, sino que diversos estudios han podido comprobar que su aporte durante el tratamiento de las mismas permite obtener unos mejores resultados.

Nuestro organismo requiere de la presencia de isoleucina, y también de hierro, para formar hemoglobina, una proteína presente en los glóbulos rojos de la sangre, que le confiere el característico color rojo, que se encarga de transportar el oxígeno captado en los pulmones hasta los órganos y tejidos musculares, y que desempeña un importante papel en la coagulación de la sangre en casos de hemorragia.

Un nivel bajo de isoleucina podría provocar un deficiente transporte de oxígeno a los tejidos, lo que se traduciría en un pobre rendimiento físico, sensación de debilidad generalizada y frecuentes dolores de cabeza.

A nivel muscular, como no podía ser de otra manera, promueve la síntesis de nuevas fibras musculares y su reconstrucción tras el ejercicio (y ello supone una mejora en los procesos de recuperación tras una lesión muscular), aunque su acción por sí sola no resulta tan elevada como lo es la de la leucina. Junto a otros aminoácidos sirve como precursor de la alanina y de la glutamina, otros dos aminoácidos los cuales son los que se encuentran en mayor cantidad en nuestros músculos.

Valina

El último de los tres aminoácidos ramificados, y no por ello el menos importante. Una de las funciones más importantes que cumple en nuestro organismo es la de permitir el balance positivo de nitrógeno.

¿Y para qué sirve esto? Los hidratos de carbono, grasas y proteínas contienen carbono, oxígeno e hidrógeno, pero únicamente las proteínas contienen nitrógeno. Una parte de este nitrógeno se elimina del organismo, y la otra parte no eliminada es la que queda retenida en la proteína utilizada para crear y reparar los tejidos musculares. Por lo tanto, vemos que existe un balance "nitrógeno excretado/nitrógeno retenido".

Cuando este balance resulta positivo, es decir, se retiene más nitrógeno del que se elimina, quiere decir que los músculos han recuperado la forma adecuada tras un entrenamiento intenso y que nos encontramos en un estado de anabolismo (creación de nueva masa muscular).

En cambio, si este balance resulta negativo nos encontraremos en un estado de catabolismo en el que, además, los músculos no conseguirán una recuperación óptima después de haber sido sometidos a esfuerzos de consideración. En este caso se deberá aportar más cantidad de proteína de calidad (con un contenido adecuado de aminoácidos esenciales) al organismo.

En este sentido, la valina es el aminoácido que contribuye en mayor medida a conseguir este balance positivo y, con ello, una rápida y completa recuperación muscular. También tiene especial importancia a la hora de regenerar el músculo tras cualquier tipo de lesión.

Otra característica que presenta es la de ser un buen relajante del sistema nervioso, de forma que unos niveles adecuados de valina contribuyen a alcanzar un adecuado estado mental libre de nerviosismo, ansiedad o estrés, algo sumamente importante en atletas profesionales que deben competir con regularidad, o en aquellas personas que compaginan deporte a nivel aficionado y vida laboral.

Nuestro hígado y vesícula biliar se va a ver beneficiados de la acción de la valina. Su presencia ayuda a conservar en buen estado estos dos elementos de nuestro organismo previniendo su degradación frente a enfermedades como la insuficiencia hepática, la formación de piedras en la vesícula, la cirrosis o el hígado graso.

De la misma forma que ocurría con la isoleucina, interviene en la regulación de la cantidad de glucosa en la sangre, por lo que la acción de estos aminoácidos resultará especialmente interesante para aquellas personas que padecen diabetes además de, con carácter general, permitir un mejor aprovechamiento de la glucosa disponible.

Como caso particular, un nivel bajo de valina es el responsable de una enfermedad hereditaria llamada anemia de células falciformes, la cual consiste en la sustitución del ácido glutámico, que normalmente forma parte de la hemoglobina, por valina.

Suplementos de BCAA

Los suplementos de aminoácidos ramificados son uno de los productos más utilizados en el ámbito deportivo, especialmente si nos centramos en el fisicoculturismo y sus derivados, aunque son perfectamente válidos para cualquier disciplina deportiva.

Estos suplementos se pueden adquirir, mayoritariamente, en dos tipos de formatos: bien en polvo, de forma que seremos nosotros quienes deberemos calcular las dosis e ingerirlos con agua; o bien en pastillas, las cuales pueden ser masticables o no, de forma que tan solo deberemos ingerir el número de pastillas indicado.

Además de por su formato, los suplementos de BCAA presentan otra característica que los diferencia entre ellos es el ratio o relación existente entre cada uno de los aminoácidos que componen el producto, es decir, la cantidad de leucina, isoleucina y valina que contienen.

El ratio más habitual suele ser el de 2:1:1 (2 partes de leucina : 1 parte de isoleucina : 1 parte de valina), ya que es la distribución más similar a la que se encuentra en cualquier alimento de origen animal con un elevado contenido de proteína.

Las demás distribuciones disponibles van a jugar en favor de la leucina, pudiendo encontrar ratios 4:1:1, 8:1:1, e incluso 12:1:1, de forma que la leucina es el aminoácido principal buscando potenciar sus propiedades anabólicas, recuperadoras y anticatabólicas expuestas anteriormente.

En cualquier caso, una distribución 2:1:1 o 4:1:1 resultarán más que suficientes para cualquier deportista ya que no debemos olvidar que estamos adquiriendo un suplemento alimenticio y que en nuestra dieta diaria debemos buscar realizar la mayor parte de este aporte proteico.

Ningún suplemento debe ser tomado a la ligera y, aunque en el caso de los aminoácidos ramificados no existe ningún riesgo de carácter grave para la salud, siempre es conveniente valorar la opinión de un profesional médico, y de un entrenador personal o profesional del fitness que nos proporcionará las recomendaciones adecuadas al respecto.

Nos resultará de especial utilidad para saber dosificar la cantidad y comenzar por dosis bajas para preparar gradualmente a nuestro organismo y especialmente a nuestros músculos.

Por lo tanto, además de realizar ejercicio a diario, debemos ser conscientes de la alimentación que le debe acompañar para que así podamos conseguir unos mejores resultados y con unos efectos más duraderos.

La ingesta de estos alimentos, junto con el posible acompañamiento de ciertos complementos alimenticios, dotará a nuestro cuerpo de los aminoácidos esenciales necesarios para mejorar la utilización de la energía, y para recuperar nuestro cuerpo de la manera más rápida posible.

¿Qué alimentos son ricos en BCAA?

Los alimentos de origen animal son los que van a encabezar esta lista gracias a que su contenido en aminoácidos ramificados es mucho más equilibrado y completo que el de la mayoría de alimentos de origen vegetal.
Dentro de los alimentos de origen animal, aquellos que nos aportarán mayor cantidad por cada 100 gramos de producto son los siguientes:
Carne de pavo: 4,560 g de los cuales, aproximadamente: 1,950 g de leucina, 1,280 g de isoleucina y 1,300 g de valina.

Atún: 4,100 g de los cuales, aproximadamente: 1,900 g de leucina, 1,070 g de isoleucina y 1,200 g de valina.

Carne de pollo: 4,090 g de los cuales, aproximadamente: 1,700 g de valina, 1,200 g de isoleucina y 1,140 g de valina.

Además de estos alimentos, podemos obtener cantidades notables de BCAA del huevo (2,600 g de BCAA por cada 100 g de alimento), de la carne de ternera (3,500 g de BCAA por cada 100 g de alimento), y del salmón (3,700 g de BCAA por cada 100 g de alimento).
Dentro de los alimentos vegetales destacan:
Soja: 2,070 g de los cuales, aproximadamente: 0,900 g de leucina, 0,570 g de isoleucina y 0,570 g de valina.

Avena: 2,000 gramos de los cuales, aproximadamente: 0,880 g de leucina, 0,485 g de isoleucina y 0,641 g de valina.

Los garbanzos, lentejas y alubias (valores medios): 4,100 g de los cuales, aproximadamente: 1,880 g de leucina, 1,000 g de isoleucina y 1,250 g de valina.

Destacar también, dentro de este grupo, al arroz integral (1,500 g de BCAA por cada 100 g de alimento) y la harina de trigo (1,500 g de BCAA por cada 100 g de alimento).

Será de especial importancia y necesidad el confeccionar una dieta en la que ingiramos la cantidad adecuada de aminoácidos a diario, ya que nos proporcionará los efectos anteriormente comentados. Incluso durante la práctica del ejercicio será recomendable, ya que contribuirá a mejorar nuestro gasto de energía y, con ello, obtener unos resultados más óptimos.

El hecho de utilizar una suplementación basada en este tipo de nutrientes no quiere decir que podamos prescindir de ellos en forma de alimento. Como ya hemos repetido en diversas ocasiones a lo largo de este texto, lo principal siempre será el aporte mediante la dieta, utilizando el suplemento como una ayuda para alcanzar la cantidad diaria requerida de aminoácidos ramificados.

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¿Que son los Aminoácidos Ramificados o BCAA?

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Aprende que son los Aminoácidos Ramificados o BCAA, por que son tan especiales y que alimentos los contienen.

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Participan varias enzimas que desempeñan funciones específicas. Algunas de estas enzimas incluyen la HMG-CoA reductasa, que es una enzima clave en la etapa temprana de la vía de síntesis del colesterol. También están la mevalonato quinasa, la esqualeno sintasa, la lanosterol sintasa, entre otras.

Estas enzimas se clasifican de acuerdo con su función en la síntesis del colesterol, como enzimas reguladoras, enzimas limitantes de velocidad y enzimas catalíticas. Cada una juega un papel crucial en el proceso global de síntesis del colesterol.

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En la biosíntesis de ácidos ramificados, las enzimas desempeñan un papel crucial en la producción de estos ácidos grasos esenciales. Algunas de las enzimas clave en este proceso incluyen la acetolactato sintasa, la dihidroxiácido deshidratasa y la alfa-acetolactato decarboxilasa.

Estas enzimas se clasifican de acuerdo con su función en la biosíntesis de ácidos ramificados, como enzimas catalíticas que participan directamente en las reacciones químicas específicas que conducen a la formación de los ácidos grasos ramificados.