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Bioquímica Juliana Almeida – Medicina UNIRIO Metabolismo de Aminoácidos + Ciclo da Ureia • Aminoácidos (aa) – estrutura: • O que difere o aa é justamente o radical. • Essenciais – obtidos pela alimentação. • Não essenciais – sintetizados pelo organismo. • Destinos metabólicos: o aa glicogênicos – podem entrar na via da gliconeogênese. o aa cetogênicos – viram acetil-CoA → e, posteriormente, corpos cetônicos. • Ponto central – os aminoácidos estão interligados aos ciclos de Krebs e da Ureia. • Incorporação de Nitrogênio: feita por microrganismos específicos. o Os mamíferos obtêm aminoácidos pela alimentação e precisam de aa para sintetizar aa. • Diferentes espécies: o Amoniotélicos – excretam amônia (tóxica e solúvel) → peixes ósseos, larvas de anfíbios. o Urotélicos – excretam ureia → vertebrados terrestres e tubarões. o Uricotélicos – excretam ácido úrico → aves, insetos, répteis. Síntese de Aminoácidos Transaminases › Transferem o grupo amina de um aminoácido para um α-cetoácido para formar um novo aminoácido + outro α-cetoácido. › Transaminases na clínica – AST (TGO) e ALT (TGP). Aspartato Aminotransferase (AST) e Alanina Aminotransferase (ALT). aspartato + α-cetoglutarato -----AST-----> oxaloacetato + glutamato alanina + α-cetoglutarato -----ALT-----> piruvato + glutamato >> [AST]: infarto do miocárdio, distrofias musculares, traumas musculares, anemia hemolítica, embolias pulmonares, infecções parasitárias, etc. >> [AST]: gravidez. >> pirodoxina ou PLP: cofator para todas as transaminases – é um carreador de grupos amino! Degradação de Aminoácidos Oxidação dos AA › α-cetoácidos servem de substrato para glicose, corpos cetônicos etc. › A parte nitrogenada do aa precisa ser excretada – vira íon amônio (NH4+) e depois é convertido em ureia. › O nosso organismo não estoca aminoácidos. Aminoácidos na Clínica ✓ Fenilcetonúria – não há a degradação do aminoácido fenilalanina. Há um acúmulo de metabólitos tóxicos – gera diversas consequências, mas a mais acentuada é a deficiência mental. Diagnóstico é feito pelo teste do pézinho. ✓ Melanina – é um produto da degradação da tirosina. Se houver um erro nesse metabolismo, há problemas também. Degradação de Aminoácidos › Gliconeogênese – situação: glicemia glucagon proteólise (degradação de ptns musculares). › O metabolismos de aa só acontece no fígado → o transporte do músculo para o fígado ocorre na forma de glutamina e alanina. Alanina e glutamina são as formas de transporte da amônia dos tecidos para o fígado. › Formação de glutamina: A partir do glutamato. Glutamato é um reservatório temporário de grupamentos amino. › Formação de alanina: glutamato + piruvato ----ALT----> α-cetoglutarato + alanina. Ciclo da Ureia • A alanina e a glutamina sofrem reações para “soltar” a amônia. o Alanina é mais usada no fígado. o Glutamina é mais usada nos rins. • Conversão do íon amônio (NH4+) – na mitocôndria do hepatócito. o Glutaminase (mit) → glutamina em glutamato + NH4+ (vai p/ ureia). o Glutamato desidrogenase → glutamato em α-cetoglutarato. >> cortisol – aumenta os efeitos do glucagon, estimulando a gliconeogênese; o cortisol aparece depois de um longo período de estresse e estimula a proteólise nos músculos >> adrenalina – aparece em momentos de estresse curto, como durante o exercício. Ciclo da Ureia › Acontece no fígado, parte na mitocôndria dos hepatócitos, parte no citosol. › Etapas 1. Carbamoil P Sintetase: forma o carbamoil fosfato → etapa para entrar no ciclo, 2. Ornitina Transcarbamoilase: carbamoil-P + ornitina -------> citrulina (transportada para fora da mit). 3. Arginina Succinato Sintetase (citosol): catalisa a condensação da citrulina e do aspartato, formando a arginino-succinato (gasto de ATP). 4. Arginina-succinato Liase: arginino-succinato --------> fumarato + arginina. 5. Arginase: catalisa a quebra da arginina → formando a ureia e a ornitina (volta para a mitocôndria, perpetuando o ciclo). >> hiperamonemia – leva a uma intoxicação devido a um defeito nas enzimas do ciclo. >> bicicleta de Krebs – o fumarato do ciclo da ureia entra no ciclo de Krebs e o oxaloacetato vai do ciclo de Krebs para o ciclo da ureia. • Outra forma de secretar produtos nitrogenados – pela creatinina (derivada da creatina), só ocorre nos rins. • Taxa de filtração glomerular – através do exame de detecção de ureia e creatinina. Regulação › Principal regulador: carbamoil P sintetase (enzima chave). N-Acetilglutamato – ativador alostérico. Arginina ativa alostericamente a N-Acetilglutamato sintase. [AA] → [ARGININA] → [UREIA] >> a concentração de aminoácido é modulada pela dieta do indivíduo. › fenilalanina -> amônia -> TGP (ou seja, de ALT). › ureia -> TGO (ou seja, de AST) -> creatinina.
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