¿Qué es un aminoácido? Características de este tipo de moléculas

Desde un punto de vista biológico, un aminoácido es una molécula que contiene un grupo amino y un grupo carboxilo en su estructura física. Este compuesto orgánico es la base de las proteínas.

Si observamos el concepto de aminoácido desde un punto de vista meramente fisiológico, este puede dejarnos un poco fríos, pero la cosa se pone interesante cuando conocemos que, por ejemplo, las proteínas son las moléculas más abundantes en todo el cuerpo humano, pues representan el 50 % del peso seco de todos nuestros tejidos.

Estos nutrientes pueden encontrarse en todas las células, por lo que conforman órganos, músculos, tejidos, cabello y piel. Se podría decir que, junto con los ácidos nucleicos (ARN y ADN) las proteínas son la base de la vida de todos los seres vivos.

Así pues, los aminoácidos juegan un papel esencial en el concepto de la “existencia” humana y de todos los organismos tal y cómo la conocemos a día de hoy. Si quieres saber qué es un aminoácido y cuáles son sus tipos, continúa leyendo.

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¿Qué es un aminoácido? Codificando la vida

Ya hemos definido el término desde un punto de vista meramente físico, pero prestando atención a un enfoque más funcional, se podría decir que cada aminoácido es un “ladrillo” más en la construcción de los cimientos de un edificio, en este caso, cada una de las proteínas que posteriormente formarán parte de las células, las cuales conformarán los tejidos que darán lugar al complejísimo cuerpo humano.

Estas estructuras proteicas esenciales para la existencia son cadenas poliméricas conformadas por aminoácidos unidos por enlaces peptídicos, es decir, el grupo amino (-NH2) de uno unido al grupo carboxilo (-COOH) de otro. El enlace resultante de esta unión de ambas moléculas recibe una nomenclatura química CO-NH, y en el proceso se pierde una molécula de agua (H2O). Sin entrar en el complejo mundo de la química orgánica, nos limitaremos a decir que este tipo de enlace presenta características intermedias entre uno doble y sencillo.

Una vez hemos definido de forma exacta cómo se asocian los aminoácidos para dar lugar a las proteínas, es momento de que definamos los tipos de los mismos presentes en la naturaleza.

Tipos de aminoácidos

Se da por hecho que todos los aminoácidos forman parte de proteínas, y por ello la clasificación más sencilla y rápida de ellos es entre “esenciales” y “no esenciales”. Aún así, a muchos lectores les sorprenderá saber que no todos los aminoácidos forman parte de los complejos proteicos por todos asumidos. Estos requieren una mención especial.

1. Aminoácidos no proteicos

Algunos intermediarios metabólicos y neurotransmisores tienen una estructura característica de aminoácido, pero no aparecen asociados a la cadena polimérica que conforma a las proteínas.

Un ejemplo de ello son la Ornitina y la Citrulina, compuestos intermediarios del ciclo de la urea, o la Homocisteína y Homoserina, moléculas esenciales para distintos procesos metabólicos. Otro sustrato precursor que hace falta nombrar es la dihidroxifenilalanina (DOPA), iniciador de las rutas metabólicas que dan lugar a neurotransmisores tan importantes como la dopamina y la adrenalina.

Aunque estos compuestos actúen más “entre bambalinas” en comparación con los directamente asociados a los polímeros de las proteínas, está claro que no podemos imaginar la vida sin una hormona como la adrenalina (y por consiguiente la DOPA), que aumenta la frecuencia cardíaca de los seres vivos y promueve las respuestas de lucha y huída, aumentando así la supervivencia teórica del individuo. Aunque no sean aminoácidos estructurales per-sé, desde luego su función es indispensable.

Una vez discutido este atípico grupo, está claro que el grueso del espacio y la importancia divulgativa se lo llevan los aminoácidos que forman parte de las proteínas. Los mostramos a continuación.

2. Aminoácidos proteicos

A la pregunta de qué es un aminoácido estos son los primeros que saltan a nuestra mente. Los aminoácidos proteicos canónicos o codificables son aquellos que se encuentran codificados en el genoma, es decir, cuyas instrucciones de ensamblaje están almacenadas en el ADN.

Por procesos tales como la transcripción y la traducción (mediadas por los ARNs mensajeros y de transferencia) estas instrucciones de síntesis dan lugar a la proteína deseada, en base a una concatenación de aminoácidos en un orden concreto. Esto es aplicable cuando estamos moviéndonos en terrenos de “código genético estándar”.

Estos aminoácidos comunes para todos los seres vivos son los siguientes: alanina, arginina, asparagina, aspartato, cisteína, fenilalanina, glicina, glutamato, glutamina, histidina, isoleucina, leucina, lisina, metionina, prolina, serina, tirosina, treonina, triptófano y valina, es decir, 20 moléculas orgánicas que suponen uno de los pilares esenciales de la vida.

Como la clasificación de los términos biológicos sigue una nomenclatura claramente antropocéntrica, los seres humanos hemos dividido a estos aminoácidos canónicos en “esenciales” y “no esenciales” según la necesidad de su consumo.

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2.1. Aminoácidos esenciales

Son aquellos que el cuerpo humano no puede producir por sí mismo, y por lo tanto, han de ser consumidos en forma de proteínas con la dieta. Estos son la histidina, isoleucina, leucina, lisina, metionina, fenilalanina, treonina, triptófano y valina, es decir, 9 de los 20 canónicos nombrados con anterioridad.

Tenemos la suerte de que estos aminoácidos se encuentran en el medio que nos rodea. Por ejemplo, la histidina es sintetizada en cantidades abundantes por plantas, hongos y bacterias. Por concatenación de los elementos de la cadena trófica de los ecosistemas, los productos lácteos, la carne de vaca y el pollo contienen histidina. Nosotros la ingerimos y este aminoácido será el precursor de la histamina, compuesto esencial en la mediación de respuestas alérgicas por parte del sistema inmune. De ahí proviene su nombre “esencial”, pues es un ejemplo de que, literalmente, no podríamos vivir sin él.

En general, se asume que las legumbres y los cereales son alimentos ricos en aminoácidos esenciales. Es necesario recalcar que esta “esencialidad” depende de la especie en la que nos fijemos, pues naturalmente no todos los seres vivos siguen las mismas rutas metabólicas.

2.2. Aminoácidos no esenciales

En este caso, los aminoácidos son producidos mediante rutas metabólicas incluidas en la propia fisiología del ser humano. Son los siguientes: alanina, tirosina, aspartato, cisteína, glutamato, glutamina, glicina, prolina, serina, asparagina y arginina, es decir, 11 de los 20 canónicos.

Como hemos mencionado anteriormente, las distintas rutas metabólicas son diferentes incluso dentro de los propios mamíferos. Por ejemplo, a los gatos les hace falta una enzima esencial para sintetizar la taurina, que es un ácido derivado de la cisteína. En este caso, este compuesto pasaría a ser esencial para ellos a pesar de que los humanos podamos sintetizarlo por nosotros mismos.

Aún así, el hecho de que los aminoácidos puedan ser sintetizados por el propio ser humano no significa que no sean ingeridos también con la dieta, pues componen, naturalmente, el tejido de otros muchos mamíferos de los que nos alimentamos. Por ejemplo, la prolina se encuentra en productos tanto animales (carnes, pescados, lácteos y huevos) como alimentos de origen vegetal (legumbres, semillas, cereales integrales y frutas).

2.3. Aminoácidos condicionales

Pero, ¿no terminaba la clasificación con esenciales y no esenciales? A la pregunta de qué es un aminoácido han de seguirle ciertas apreciaciones, y una de ellas es que los aminoácidos condicionales existen.

Estos son aquellos que no son esenciales en un momento de normalidad, pero que sí pueden ser requeridos en enfermedad o condiciones especiales. Sin duda un ejemplo de ello es la arginina (no esencial en momentos normales), pues solo se necesita su ingestión monitorizada en la dieta en presencia de ciertas enfermedades, como por ejemplo, trastornos de obesidad y anemia drepanocítica.

Conclusiones

Como hemos podido observar en estas líneas, el mundo de los aminoácidos es extenso y complejo, pero su clasificación más extendida se ha realizado en base a la necesidad (o no) de la ingesta por parte del ser humano en su dieta.

Aún así, existen otras muchas divisiones basadas, por ejemplo, en las propiedades de su cadena (neutros polares, neutros no polares, con carga negativa o positiva) o según la ubicación del grupo amino (alfa, beta o gamma aminoácidos). De todas formas, estas clasificaciones las dejamos para otra oportunidad, pues se encuentran enfocadas a una visión mucho más bioquímica que funcional.

Así pues, los aminóacidos son moléculas orgánicas que componen al “pilar” más basal del ser humano: las proteínas la célula y los tejidos. Por ello, es esencial conocerlos y saber cuáles han de ser consumidos de forma adecuada en la dieta durante el día a día.

Referencias bibliográficas:

• Qué tipos de aminoácidos existen, aminoacidos.eu. Recogido a 19 de agosto en https://www.aminoacido.eu/aminoacidos/que-tipos-de-aminoacidos-existen.html
• Aminoácidos, Biblioteca Nacional de Medicina de los Estados Unidos. Recogido a 19 de agosto en https://medlineplus.gov/spanish/ency/article/002222.htm#:~:text=Los%20amino%C3%A1cidos%20no%20esenciales%20incluyen,%2C%20prolina%2C%20serina%20y%20tirosina.
• Biomoléculas (aminoácidos), Universidad del País Vasco. Recogido a 19 de agosto en http://www.ehu.eus/biomoleculas/aa/tema8.htm#index