aula metabolismo de aminoácidos

Metabolismo de Aminoácidos
•
Os aminoácidos podem sofrer degradação oxidativa em 3
1.
Durante a renovação das proteínas celulares, alguns
aminoácidos sofrem degradação oxidativa, caso não
sejam necessários para a síntese de novas proteínas;
2.
Aminoácidos ingeridos em excesso, além das
necessidades corporais de biossíntese de proteínas, o
excedente é catabolizado, já que os aminoácidos
livres não podem ser metabolizados;
3.
Durante o jejum severo ou diabetes melito, quando
os carboidratos não são utilizados adequadamente, as
proteínas corporais serão hidrolisadas e seus
aminoácidos empregados como combustível.
circunstâncias metabólicas:
OXIDAÇÃO DOS AMINOÁCIDOS
COO-
amônia
+H
NH4 +
3N
C
H
-cetoácidos
R
aminoácidos
COOO
C
Uréia
H
R
O
H2N
C
CO2
NH2
Corpos
cetônicos
+
H2O
glicose
Aminoácidos:
metabolismo do nitrogênio
Uma parte da amônia livre é excretada na
urina, mas a maior parte é usada na
síntese de uréia. Esta é a principal rota de
eliminação de nitrogênio pelo nosso
organismo. O esqueleto carbonado que
sobra é convertido em intermédiários das
vias de produção de energia e pode ser
metabolizado a CO2 e H2O, glicose, ácidos
graxos, corpos cetônicos.
REMOÇÃO DO GRUPO AMINO
O grupo amino dos aminoácidos é removido pela passagem
deste para o -cetoglutarato, formando glutamato.
Este processo é catalisado por aminotransferases.
O glutamato atua como reservatório temporário de
grupamentos amino, provenientes de diferentes aminoácidos.
AMINOTRANSFERASES (vários tecidos)
Existem inúmeras aminotranferases, específicas para
cada aminoácido.
-cetoácido1 + aminoácido1 aminoácido2 + -cetoácido2
-cetoglutarato + aminoácido1  glutamato + -cetoácido2
Aminotranferases importantes: por serem enzimas intracelulares, a
presença de níveis elevados de aminotranferases no plasma indica lesão
celular (diagnóstico de doenças hepáticas, infarto do miocárdio e distúrbios
musculares)
-cetoglutarato + aspartato  glutamato + oxaloacetato
AST: aspartato aminotransferase
-cetoglutarato + alanina  glutamato + piruvato
ALT: alanina aminotransferase
O glutamato pode ser consumido em duas reações
importantes
1) Conversão do glutamato em aspartato:
glutamato + oxaloacetato  -cetoglutarato + aspartato
AST: aspartato aminotransferase
2) Desaminação oxidativa
Libera
Amônia
(NH4+)
Desaminação oxidativa
Reação catalisada pela glutamato desidrogenase
Enzima mitocondrial
Libera amônia livre no fígado
Amônia é altamente tóxica
e não deve ser liberada na circulação
É convertida em uréia no fígado
OXIDAÇÃO DOS AMINOÁCIDOS
COO+H
amônia
3N
C
H
-cetoácidos
R
aminoácidos
NH4 +
COOO
C
H
ATP
R
CO2
Ocorre em vários tecidos
+
Fígado, músculos, rins, cérebro, tecido adiposo,intestino, etc
H2O
O
H2N
C
NH2
Corpos
cetônicos
Uréia Ocorre exclusivamente no fígado
glicose
FORMAS DE TRANSPORTE NÃO-TÓXICAS DE
AMÔNIA DOS TECIDOS PARA O FÍGADO
Como a amônia é tóxica e sua conversão em uréia ocorre
no fígado, ela deve ser incorporada a compostos nãotóxicos e que atravessam a membrana com facilidade:
Glutamina
Alanina
Na maioria dos
tecidos extrahepáticos
Nos músculos
Alanina e
glutamina
são formas
de
transporte
de amônia
dos tecidos
para o
fígado
URÉIA
Forma de transporte não tóxica de amônia na corrente sanguínea
1. GLUTAMINA
Síntese de glutamina
pela glutamina sintetase
em vários tecidos,
incluindo o cérebro.
Glutaminase no fígado e
rins converte
glutamina em
glutamato + amônia.
Forma de transporte não tóxica de amônia na corrente sanguínea
2. ALANINA
-cetoglutarato + alanina 
glutamato + piruvato (ALT)
Ciclo glicose-alanina
Na contração muscular vigorosa
é ativada a liberação de piruvato
e lactato, da glicólise e
amônia dos aminoácidos.
A amônia e o piruvato
formam alanina que no
fígado é reconvertido em
glicose
A AMÔNIA É TÓXICA AOS ANIMAIS
Intoxicação severa leva a
encefalopatia hepática:
estado comatoso
1. Depleção do
ATP celular
 NH4+ ativa a
glutamato
desidrogenase
Remoção de
-cetoglutarato
e NADH compromete
o ciclo dos ácidos
cítricos e a geração
de ATP
NH4+ ativa a
glutamina
sintetase
Colabora para a
redução no nível
celular
de ATP
A AMÔNIA É TÓXICA AOS ANIMAIS
Intoxicação severa leva a
encefalopatia hepática:
estado comatoso
2. Interferência na síntese de neurotransmissores
NH4+ ativa a glutamina sintetase
e inibe a glutaminase
Reduz o nível de glutamato que atua como um potente
neurotransmissor excitatório mediando um grande número de
funções cognitivas. Consequência: letargia e falta de direção
GABA (-aminobutirato), sintetizado a partir de glutamato
um importante neurotransmissor inibitório
O
Aspartato
H2N
C
NH2
HCO3CO2
No fígado
NH4+
A AMÔNIA produzida
é imediatamente usada
junto com o bicarbonato
(CO2 do ciclo dos ácidos
cítricos) para formar
carbamoilfosfato
Carbamoil fosfato sintetase (mit)
Enzima reguladora
1) Ornitina transcarbamoilase
2) Argininasuccinato sintetase
3) Argininasuccinato liase
4) Arginase
LIGAÇÃO ENTRE O CICLO DA URÉIA
E O CICLO DO ÁCIDO CÍTRICO
DESTINO DOS ESQUELETOS DE CARBONO