Metabolismo dos Aminoácidos
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METABOLISMO DOS AMINOÁCIDOS Aminoácidos Proteínas Aminoácidos Amônia Uréia Bases nitrogenadas Ácido úrico Glutationa Pigmentos Biiliares Alantoína Grupos hemo Neurotransmissores Amônia Uréia Formas de excretar o nitrogênio Ácido úrico Metabolismo dos Aminoácidos Além de serem constituintes das proteínas os aminoácidos são precursores de outros compostos. TRANSAMINAÇÃO => reação fundamental do metabolismo dos aminoácidos que consiste na transferência reversível do grupo amina de um aminoácidos para um alfa cetoácido sem liberação de NH3 Transaminases estão distribuídas em bactérias, plantas e animais. Glutamato-transaminase => ácido glutâmico => principal dador de grupos amina, participndo em 2 reações importantes que originam: - ácido aspártico (cetoglutárico) - alanina Transaminação Aminotransferases Glutamato desidrogenase Em vez de transferências de grupos aminos, um aminoácido pode perder diretamente seu grupo amino desaminação Desaminação Pode ocorrer por um processo geral – desaminação oxidante – ou por processos particulares e específicos de determinados aminoácidos. Serina, treonina e cisteína (desaminadas diretamente) => amoníaco Por desaminação forma-se o ácido pirúvico Outro produto final da desaminação para além do amoníaco é o ácido alfaCetobutírico => aminocatenona => ácido pirúvico Desaminação direta da serina e cisteína Desaminação reversível do ácido aspártico Processo particular de desaminação, pois ocorre conversão de ácido aspártico em ácido fumárico e permite a fixação de NH3 em um composto orgânico. Ponto de entrada no ciclo de Krebs de metade dos átomos de carbono da tirosina e da fenilalanina Desaminação oxidante do ácido glutâmico e formação de amoníaco O ácido glutâmico é desaminado por uma enzima com NAD ou NADP, conforme os organismos, que cataliza a reação reversível Esta interconversão entre ácido glutâmico e o ácido alfa-cetoglutárico por desaminação oxidante ou por aminação redutora constitui um importante ponto de contato entre metabolismos glucídico e proteico Catabolismo – Destino do grupo amina Os aminoácidos que os organismos não utilizam na biossíntese das proteínas ou de outras biomoléculas => combustível metabólico. Uma grande parte desses grupos amina é convertida, nos vertebrados, em ureia. Em todos os organismos o esqueleto carbonado resultante da desaminação é transformado em acetil-coA, acetoacetil-coA, ácido pirúvico ou em intermediários do Ciclo de Krebs. O amoníaco resultante da degradação dos aminoácidos e que não é utilizado na biossíntese de compostos azotados vai ser excretado na forma de NH4 (em muitos animais aquáticos), na forma de ácido úrico (aves e répteis terrestres) e na forma de ureia (maior parte dos mamíferos terrestres). Ciclo da Ureia, ureogênese ou ciclo de Krebs-Henseleit Transaminação a-Cetoglutarato Glutamato Citrato - Oxaloacetato Oxaloacetato Aspartato Aspartato Malato PPi + AMP ATP Pi + H 2O H2O Argininosuccinato sintase Ciclo de Krebs Isocitrato a -cetoglutarato Fumarato Fumarato Argininosuccinato Argininossuccinato Succinato Succinil-CoA Citrulina Citrulina Argininosuccinase Ornitina transcarbamilase P Arginina Arginina Ornitina Ornitina Arginase Citoplasma Carbamil Carbamil fosfato fosfato Uréia Uréia 2 ADP + Pi Matriz mitocondrial Carbamilase fosfato sintase 2 ATP CO2 + NH4+ H 2O Eliminação pela urina A ornitina é o transportador dos átomos de azoto e de carbono no ciclo A arginina é o percursor imediato da ureia, sendo hidrolisada pela arginase Desaminação oxidante Fenômeno irreversível que decorre em várias etapas: 1º desidrogenação (aminoácido => iminoácido) 2º redução FAD a FADH2 3º hidrolização em alfa cetoácido e amoníaco Síntese da arginina a partir da ornitina 1ª etapa – formação da citrulina 2ª etapa – Condensação da citrulina com o ácido aspártico 3ª etapa – ácido arginosuccínico cinde-se em arginina e ácido fumárico O ácido oxalacético(oxaloacetato) pode seguir 3 vias: - ser transaminado a ácido aspártico; - ser convertido em glucose pela via da neoglucogênese; - condensar-se com o acetil-coA e formar ácido cítrico. Todas estas reações têm lugar na matriz mitocondrial Descarboxilação A mesma coenzima - fosfato de piridoxal (PLP) participa em diversas reações importantes dos aminoácidos => Transaminação; Descarboxilação e modificação da cadeia lateral Não sendo sintetizado nos organismos vegetais=> Vit B6 Catalisada por descarboxilases presentes nos microrganismos e nos tecidos animais (plantas não precisam por serem capazes de sintetisar todos os seus aminoácidos) => forma-se um composto intermédio (base de Schiff) entre a coenzima e o substrato aminoácido Aminoácidos essenciais Histidina Valina Leucina Isoleucina Lisina Metionina Treonina Fenialanina Triptofano Aminoácidos Síntese de proteínas hepáticas e plasmáticas Transporte a tecidos periféricos Piruvato Intermediários do ciclo de Krebs Síntese de porfirinas Glicose Acetil-CoA Ciclo de Krebs e fosforilação oxidativa Síntese de ácidos graxos ADP ATP CO2 + O2 Concentração de combustíveis em sangue (mM) Aminoác. Glicose Ác.graxos Aceto- -Hidroxi livres acetato butirato Normal 4,50 0,5 0,01 0,01 4,5 Jejum (7 d) 4,50 1,5 1,0 4,0 4,5 Jejum (14 d) 4,49 2,0 1,1 6,7 3,1 Quantidades relativas de O2 consumidos pelos principais órgãos no ser humano Repouso Músculos Órgãos abd. Coração Rins Cérebro Pele Outros Total 0,30 0,25 0,11 0,07 0,20 0,02 0,05 1,00 Trabalho leve 2,05 0,24 0,23 0,06 0,20 0,06 0,06 2,90 Trabalho intenso 6,95 0,24 0,40 0,07 0,20 0,08 0,06 8,00
