Metabolismo dos aminoácidos

Prévia do material em texto

Metabolismo dos aminoácidos
funções dos aminoácidos:
-blocos estruturais de peptídeos e proteínas (principal)
- Alguns são neurotransmissores e outros são
precursores deles.
- síntese de diversas moléculas nitrogenadas
como o organismo adquiere aminoácidos:
-síntese e degradação normais de proteínas (protein
turnover)
- dieta rica em proteínas - aminoácidos
- jejum ou diabetes não controlada (utilização de
aminoácidos em momentos de necessidade de muita
energia)
metabolismo dos aminoácidos: no fígado
como começa a metabolizar aminoácidos:
1) remoção do grupo amino, sobrando cadeia
carbônica, por duas formas:
-transaminação
-desaminação oxidativa
produto final -> uréia
2)esqueletos carbonados- a cadeia carbônica que sobra
pode seguir vários caminhos como:
-glicose
-ácidos graxos
-oxidação de atp
-caminhos que os aminoácidos podem seguir.
destino dos aminoácidos:
1)unidades monoméricas para a biossíntese de proteínas
2)metabolismo energético -> a oxidação de aminoácidos
equivale entre 10 a 15% das necessidades energéticas
3)precursores de compostos nitrogenados:heme, aminas
biologicamente ativas , nucleotídeo (monômeros dos
ácidos nucléicos) e coenzimas (nadh).
classificação dos aminoácidos:
-glicogênicos: que formam glicose
ex:alanina, glutamina, cisteína (não essenciais)
valina, metionina e treonina (essenciais)
-glico e cetogênicos: formam glicose e corpos cetônicos
ex: tirosina (não essencial), triptofano, fenilalanina,
isoleucina (essenciais)
-cetogênicos:formam corpos cetônicos
ex: leucina e lisina (essenciais)
obs: não essenciais são os que a gente produz e os
essenciais são os que são ingeridos pela dieta.
obs: glicogênicos -> vão para a gliconeogênese formar
glicose
cetogênicos -> formam acetil-coa e acetoacetato
transaminação:
-transferência de grupo amino para outro composto (para
alfa-cetoácido)
o que precisa para ter a transaminação:
-aminoácido
- alfa-cetoglutarato (intermediário do ciclo de krebs)
-aminotransferases (ou transaminases - enzimas para
catalisar as transaminações)
explicação: o aminoácido vai transferir o seu grupamento
amina para o alfa-cetoglutarato a partir da ação de enzimas
(aminotransferases) que vão necessitar de uma
coenzima/cofator derivado da vitamina b6.
-coenzima: piridoxal fosfato (plp)
obs: as aminotransferases catalisam reações que são
reversíveis.
- aminoácido vai transferir o grupo amino (nh3) pro
alfa-cetoácido (segundo carbono tem uma cetona). há uma
troca entre o grupamento amino e o grupamento cetona.
desse modo:
o aminoácido vai se tornar um alfa-cetoácido e o
alfa-cetoácido vai se tornar o aminoácido (um se converte
na estrutura do outro).
síntese do glutamato
transferência do alfa-amino para o alfa-cetoglutarato
obs: quando o alfa-cetoglutarato receber o grupamento
amino do aminoćido ele vai formar o glutamato.
explicando: a alanina quando transamina vai formar o
piruvato e o alfa-cetoglutarato vai formar o glutamato.
enzima: alanina transaminase (alt)
coenzima: piridoxal fosfato - plp (sempre)
obs: alfa-cetoglutarato tem papel central no metabolismo
dos aminoácidos pois ele é receptor dos grupos aminos.
segundo exemplo mais comum: (alanina e aspartato)
-aspartato forma oxaloacetato
-aspartato transaminase (ast)
-coenzima (plp - piridoxal fosfato)
o aumento das enzimas transaminases pode
acontecer devido à:
- lesões musculares
-doenças hepatobiliares
-infarto agudo no miocárdio
obs: as transaminases estão distribuídas nos
compartimentos intracelulares.
-citosol (alt)
-mitocôndrias (ast)
a importância diagnóstica da determinação das enzimas no
plasma:
1)alanina aminotransferase (alt):
- doenças hepáticas (bem específica para o fígado)
- também chamada de tgp de transaminase glutâmico
pirúvica, que está relacionada aos produtos dessa
transaminação (glutamato e piruvato).
2)aspartato aminotransferase (ast):
-ou tgo -> transaminase glutâmico oxalacético (produto é
glutamato e oxalacetato).
-infarto do miocárdio
-doenças musculares
-doenças hepáticas
desaminação: vai retirar o grupo amino do esqueleto
carbônico sem transferência.
nos hepatócitos o glutamato:
1)transaminação- aspartato
2)desaminação oxidativa - libera amônia, espécie
extremamente tóxica que deve ser convertida em uréia para
ser eliminada (para onde vai o grupo amino)
enzima: glutamato desidrogenase vai catalisar a saída do
grupo amino em forma de amônio, separando o esqueleto
carbônico.
amônia
-A amônia está presente no sangue (pois o tempo
todo estamos metabolizando compostos
nitrogenados) em baixas concentrações.
-concentrações plasmáticas elevadas podem causar
neurotoxicidade.
-a amônia plasmática é convertida em uréia no
fígado -forma atóxica de eliminação.
-A amônia livre é tóxica e seu transporte no sangue
acontece por meio de grupos amino ou amida.
- A glutamina é um importante transportador de
amônia no sangue (carga líquida zero) para o fígado.
glutamato + amônia = glutamina
(glutamato e amônia são os substratos para a síntese
de glutamina, eles vão reagir devido a enzima
glutamina sintetase)
---> a glutamina vai chegar ao
fígado e lá, sobre a ação da
enzima glutaminase ela vai se
separar novamente em
glutamato e amônia
---> enzimas presentes no
fígado: glutamina sintetase e
glutaminase.
quais são os transportadores de amônia do sangue
para o fígado? glutamina e alanina
-transportadores do grupo amino entre tecidos e
fígado - evita acúmulo de amônia no sangue)
-estão em grande quantidade no sangue para fazer esse
transporte da amônia e evitar sua circulação livre.
alanina
-principalmente pelo músculo
-A transaminação do piruvato forma alanina; a alanina
do fígado é convertida em piruvato por transaminação
(inverso da reação).
-o piruvato no fígado vai pra gliconeogênese que forma
glicose que vai para os músculos
-o glutamato vai desaminar, liberar amônia que vai entrar
no ciclo da uréia.
determinação de amônia:
pode ser utilizada na avaliação de funções hepáticas e renais
-Excesso de amônia e excesso de aminoácidos metabolizados
podem acometer essas funções, sendo as renais relacionadas
a eliminação da ureia.
toxicidade da amônia:
-não é bem definida
-funções hepáticas comprometidas -> acima de 1000 umol/l
hiperamonemia elevada (excesso de amônia na corrente
sanguínea).
hiperamonemia
-A hiperamonemia é um forte indicador de distúrbios da
homeostase do nitrogênio.
-principais causas: podem ser causas genéticas como em
enzimas do ciclo da uréia ou podem ser adquiridas tipo
1)insuficiência renal
2)infecções urinárias
3)hiperalimentação proteica
4)enfermidade hepática severa (como uma cirrose)
-a função hepática está comprometida e pode
representar defeitos genéticos no ciclo da uréia ou
doenças hepáticas
-> é uma emergência médica
-> a amônia tem efeito neurotóxico que afeta o snc
-> intoxicação por amônia pode causar: tremores,
discurso inarticulado, sonolência, vômito, edema
cerebral e visão borrada.
-> altas concentrações podem levar a coma e a morte
uréia
-a excreção final da amônia é feita sob a forma de
uréia, sendo específica do fígado com enzimas dele.
-na produção de uréia no ciclo:
1) as duas primeiras reações acontecem nas
mitocôndrias
2) as outras reações acontecem no citosol até
formar a uréia
ciclo da uréia
nos mamíferos, o ciclo da uréia é a forma de escolha
para a secreção de nitrogênio. as principais fontes de
nitrogênio para o ciclo da uréia:
-amônia (por desaminação)
-aspartato (por via direta)
1)formação de carbamoil fosfato:
-a amônia é condensada ao bicarbonato para ser
condensada no ciclo -> carbamoil fosfato
Esse passo depende de: atp e da enzima carbamoil
sintetase.
obs: acontece nas mitocôndrias
2)formação da citrulina:
O carbamoil fosfato vai reagir com a ornitina a partir da
enzima ornitina carbamoilase e originar a citrulina.
obs: também está acontecendo nas mitocôndrias mas após a
formação de citrulina ela vai para o citosol.
obs: ciclo da ornitina= ciclo da uréia
3)síntese de argininosuccinato:
a citrulina vai se condensar ao aspartato e dar origem ao
argininosuccinato (enzima: argininosuccinatosintetase)
obs: a uréia tem 2 nitrogênios, sendo um da amônia e um
do aspartato.
4)clivagem do argininosuccinato:
o argininosuccinato vai se clivar e formar arginina e
fumarato que é componente do ciclo de krebs.
(enzima: argininosuccinase)
arginina: é degradada e dá origem a uréia e a ornitina
(enzima: arginase)
-ureia vai pelo sangue até os rins e é eliminada na urina
-a ornitina é reciclada e recomeça o ciclo da uŕeia
destino da uréia:
saída do fígado -> difusão -> transportada no sangue até os
rins -> excretada na urina
-parte da ureia difunde do sangue para o intestino e lá a
enzima urease bacteriana vai quebrar ela em co2 e nh4
(amônia em pequenas quantidades). parcialmente é perdida
nas fezes e reabsorvida no sangue.
obs: insuficiência renal
-Níveis plasmáticos de uréia aumentam (pois tem
dificuldade de serem eliminados pelos rins).
-maior transferência de uréia do sangue para o
intestino pois como os rins não conseguem eliminar
eles vão para o intestino para uma parte ser
eliminada.
-excesso de amônia no intestino pois os rins não
conseguem processar -> hiperamonemia
obs: a determinação da uréia plasmática pode ser
utilizada na avaliação de funções hepáticas e renais
bicicleta de krebs
A bicicleta de Krebs, em fisiologia, é uma interação
entre o ciclo de Krebs e o ciclo da ureia. O ciclo da
ureia produz, em uma das suas reações intermediárias,
o fumarato, que será liberado no citosol da célula, e
poderá assim ser utilizado no ciclo de Krebs.