Metabolismo de Proteínas
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Metabolismo de Proteínas Digestão de Proteínas e degradação de aminoácidos Digestão e absorção de aminoácidos Digestão e absorção de aminoácidos Digestão e absorção de aminoácidos Absorção de aminoácidos do sangue para as células Degradação de Proteínas celulares Lisossomos participam do processo de autofagia. Existem as catepsinas que são proteases que degradam proteínas até os aminoácidos Ubiquitina são proteínas que desempenha uma função importante na regulação de proteínas. Ela marca proteínas indesejadas (por exemplo proteínas mal-dobradas) para que sejam degradadas por organelas chamadas proteassomas. Proteassomo é uma proteína cilindrica com vários sítios catalíticos. A hidrólise de ATP é usada para empurrar proteínas mal dobradas para dentro do cilindro. Degradação dos Aminoácidos Fluxo do nitrogênio dos aminoácidos para a uréia Alanina Fenilalanina Arginina Glicina Asparagina Glutamina Aspartato Histidina Cisteína Isoleucina Leucina Triptofano Metionina Valina Prolina Serina Tirosina Transaminação Lisina* Prolina GLUTAMATO GDH Transaminação Histidina Glicina Metionina Serina Treonina* NH4+ Aspartato URÉIA * Não transaminam Transaminação e Desaminação Aminoácido Aspartato Alanina Glutamato -cetoácido Oxalacetato Piruvato -cetoglutarato * Lisina e Treonina não transaminam Transaminação -cetoácido aminoácido Aminotransferase /Transaminase Coenzima PP (piridoxal fosfato) aminoácido -cetoácido Transaminases Distribuição tecidual • Enzimas intracelulares •Presentes em vários tecidos • nos níveis séricos indica lesão tecidual - infarto do miocárdio - doenças hepáticas VitaminaPiridoxina-B6 Precursora de PP • Vitamina amplamente distribuída • Fontes: – – – – Trigo, aveia, milho Amendoim, nozes Gema de ovo Carnes em geral • Peixe, galinha, porco, fígado Transaminação • Características: - Reversível - Transferência de grupamento amino de um aminoácido para um -cetoácido -Substratos: aa + -cetoácido -Produtos: aa + -cetoácido - Coenzima: Piridoxal Fosfato - Aceptor de grupo amino é o -cetoglutarato que se converte a GLUTAMATO Papel do glutamato no metabolismo dos aminoácidos -aminoácidos -cetoglutarato Transaminases -cetoácidos NH3 GDH NAD(P)+ glutamato Alguns aminoácidos sofrem desaminação oxidativa direta Transaminação na célula muscular Liberando alanina H Alanina aminotransferase (ALT) ou Transaminase glutâmico pirúvica (TGP)) H Glutamina Glutamina Sintetase • Aminoácido neutro • Não-tóxico • [plasmática] • Principal forma de transporte de amônia(dos tecidos não musculares) para o fígado Principais formas de transporte da amônia dos tecidos para o fígado • Glutamina Do metabolismo tecidual dos aminoácidos para o fígado • Alanina Do metabolismo do músculo em exercício para o fígado COOH H-C- (CH2)2 - C - O NH2 COOH H-C- CH3 NH2 NH2 Transaminação no Hepatócito Voltando a formar glutamato H Alanina aminotransferase (ALT) ou Transaminase glutâmico pirúvica (TGP)) H No Fígado o glutamato transfere o grupo amino novamente -aminoácidos -cetoglutarato Transaminases -cetoácidos NH3 GDH NAD+ glutamato Ação conjunta de transaminase +GDH TRANSDESAMINAÇÃO Fontes de nitrogênio para síntese de uréia Por transaminação com Oxaloacetato formando Aspartato Transaminase Glutâmico-Oxalacético (TGO) ou Aspartato Aminotransferase (AST) O CICLO DA GLICOSE-ALANINA A alanina funciona como um transportador da amônia e do esqueleto carbônico do piruvato desde o músculo até o fígado. A amônia é excretada, e o piruvato é empregado na produção de glicose, a qual pode retornar ao músculo Fontes de nitrogênio para síntese de uréia Por Desaminação na Reação da GDH - Glutamato desidrogenase H NH4+ H NAD+ NADH -cetoglutarato + H2O GDH • • A reação catalisada pela glutamato desidrogenase A glutamato desidrogenase do fígado de mamíferos tem a capacidade incomum de poder empregar tanto o NAD+ como o NADP+ como co-fator. A glutamato desidrogenase dos vegetais e dos microrganismos são, em geral, específicas para um ou para outro. A enzima dos mamíferos é regulada alostericamente por ADP ou GTP. Fontes de nitrogênio para síntese de uréia Desaminação da Glutamina Reação da glutaminase (mitocondrial) NH4+ Uréia AMÔNIA ASPARTATO Proteína Fluxo do nitrogênio dos aminoácidos para a uréia Os grupos amino para a síntese da uréia são coletados na forma de amônia e aspartato Aminoácidos Glutamato GDH NH3 Uréia Aspartato aminotransferase Aspartato Compostos Nitrogenados na Urina Compostos Nitrogenados na Urina Composto Uréia NH4+ Creatinina Ácido Úrico Quantidade excretada (g/dia) 12-40 0,4-1 1-1,8 0,5-1 Understand biochemistry Lehninger Principles of Biochemistry 3th version, 2000 Ciclo da Uréia Ciclo da Uréia “Bicicleta de Krebs” NAD+ NADH Gl 3 ATP Estequiometra do Ciclo da Uréia NH3 + CO2 + 3 ATP + Aspartato Uréia + Fumarato + 2 ADP + 2 Pi+ AMP +PPi + 3H2O Consumo = 4 ligações ricas em energia Deficiência das enzimas do Ciclo da Uréia Metabolismo das cadeias carbônicas dos aminoácidos Degradação dos aminoácidos • Produtos da degradação • Classificação – glicogênicos – Cetogênicos – Glicocetogênicos • Cofatores importantes – – – – – – piridoxal fosfato - vitamina B6 cobalamina - vitamina B12 biotina tetrahidrofolato S-adenosilmetionina tetrahidrobiopterina • Vias individuais de degradação dos aminoácidos Cadeia carbônica Produtos gerados da degradação da cadeia carbônica GLICOSE GLICOSE CORPOS CETÔNICOS CORPOS CETÔNICOS NÃO-ESSENCIAIS Classificação dos aminoácidos Glicogênicos Alanina Asparagina Aspartato Cisteína Glutamato Glutamina Glicina Prolina Serina Arginina Histidina Metionina Valina Glicocetogênicos Tirosina Cetogênicos Isoleucina Fenilalanina Triptofano e Treonina Leucina Lisina Lisina (estudos com animais indicam que é glicocetogênico) Produtos formados da Degradação dos Aminoácidos Degradação da cadeia carbônica dos aminoácidos • Produtos da degradação – Piruvato – Intermediários do Ciclo de Krebs • • • • -cetoglutarato oxalacetato succinil-CoA fumarato – Acetil-CoA Cofatores importantes no metabolismo dos aminoácidos • Piridoxal Fosfato - vit B6 • • • • Biotina Tetrahidrofolato (THF) Cobalamina - vit. B12 S-Adenosilmetionina (SAM) • Tetrahidrobiopterina (BH4) Grupo 1. Aminoácidos que são convertidos a PIRUVATO Ala, Cys, Gly, Ser, Thr, Trp Triptofano (C11) Alanina (C3) Cisteína (C3) Formato 3CO2 Acetoacetil-CoA (C4) SO4-2 Piruvato (C3) Serina (C3) C1 Succinil-CoA (C4) Treonina (C4) C1 Glicina (C2) Acetil-CoA (C2) CO2 C1 Grupo 2. Aminoácidos que são convertidos a OXALACETATO Asp,Asn Asparagina (C4) NH4+ Aspartato (C4) Oxalacetato (C4) Grupo 3. Aminoácidos que são convertidos a FUMARATO Asp, Phe, Tyr Aspartato (C4) Ciclo da uréia Fenilalanina (C9) Tirosina (C9) Fumarato (C4) CO2 Acetoacetato (C4) Grupo 4. Aminoácidos que são convertidos a SUCCINIL-CoA Ile, Val, Met, Thr Metionina (C5) Isoleucina (C6) Valina (C5) C1 2CO2 Treonina (C4) CO2 PROPIONIL-CoA(C3) CO2 CO2 SUCCINIL-CoA (C4) CO2 Acetil-CoA Grupo 5. Aminoácidos que são convertidos a -CETOGLUTARATO Glu, Gln, Pro, Arg, His Glutamina (C5) -cetoglutarato Prolina (C5) Aminoácido -CETOGLUTARATO (C5) Glutamato (C5) Histidina (C6) NH4+ C1 Uréia (C1) Arginina (C6) Grupo 6. Aminoácidos que são convertidos a ACETIL-CoA Phe, Tyr, Trp, Lys, Ile, Thr, Leu Fenilalanina (C9) Tirosina (C9) ACETOACETATO (C4) Fumarato (C4) Formato Alanina (C3) CO2 CO2 Triptofano (C11) ACETOACETIL-CoA (C4) Lisina (C6) 2CO2 CO Isoleucina (C6) Propionil-CoA (C3) 2 ACETIL-CoA (C2) Treonina (C4) Glicina (C2) Leucina (C6) Produtos formados da Degradação dos Aminoácidos Aminoácidos Alanina Cisteína Serina Glicina Treonina Triptofano Produto Piruvato Final Asparagina Aspartato Oxalacetato Aspartato Fenilalanina Tirosina Isoleucina Metionina Treonina Valina Arginina Glutamina Glutamato Histidina Prolina Fenilalanina Isoleucina Leucina Lisina Tirosina Treonina Triptofano Fumarato Succinil-ceto CoA glutarato Acetil-CoA ALGUMAS DOENÇAS GENÉTICAS QUE AFETAM O CATABOLISMO DOS AMINOÁCIDOS
