Metabolismo dos aminoácidos 2

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Metabolismo de Aminoácidos II
Kamila Genuino Soares
1) Sobre a etapa de desaminação do glutamato, informe o nome da enzima, local
onde ocorre e quais os produtos finais
Enzima L-glutamato desidrogenase, ocorre na mitocôndria dos hepatócitos. Tem como
produtos finais o α-cetoglutarato e a amônia.
2) Qual a importância da enzima carbamoil-fosfato sintetase I, presente na
mitocôndria, no catabolismo dos aminoácidos?
Metabolizar a amônia por causa da sua toxicidade. Essa enzima utiliza o íon
bicarbonato como doador de carbono e o ATP é investido como doador de energia e
fosfato para a síntese de carbamoil fosfato.
3) Explicar o ciclo da ureia
a) Em que compartimento(s) celular(es) ocorre?
Na mitocôndria principalmente dos hepatócitos e citosol.
b) Descreva em linhas gerais as quatro etapas.
O gás carbônico combina-se com a amônia na matriz mitocondrial para produzir
carbamoil-fosfato. A primeira etapa é a entrada do carbamoil-fosfato no ciclo da ureia,
acontece a doação do grupo carbamoil para a ornitina, formando a citrulina e
liberando Pi (enzima ornitina transcarbamilase). Na segunda etapa a citrulina passa da
mitocôndria para o citosol, o aspartato que foi produzido por transaminação da
mitocôndria para o citosol se condensa com a citrulina a partir do grupo amino do
aspartato e o grupo carbonil da citrulina, forma-se arginino-succinato (enzima
arginino-succinato sintetase). Na terceira etapa o arginino-succinato é clivado pela
arginina succinase, ocorre produção de arginina livre e fumarato, o fumarato entra na
mitocôndria e une-se aos intermediários do ciclo de Krebs. Na quarta etapa a arginina
é clivada pela enzima citosólica arginase e produz ureia e ornitina. A ornitina é então
transportada para a mitocôndria e dá início a outro ciclo.
c) Através de que compostos são inseridos no ciclo os dois grupos amino que
serão excretados na molécula de ureia?
Carbamoil-fosfato e Aspartato.
4) Explicar o rendimento energético do ciclo da ureia.
O rendimento energético é de 2 ADPS e 1 AMP. Isso ocorre porque para a amônia se
transformar em carbamoil fosfato há o consumo de 2 ATPS para tornar essa síntese
possível, depois 1 ATP será transformado para AMP na hidrólise do pirofosfato e
condensação da citrulina com aspartato.
5) De que forma o ciclo de Krebs e o ciclo da ureia estão interconectados?
Na terceira etapa, o fumarato produzido também é um intermediário do ciclo do ácido
cítrico. Porém cada ciclo funciona de maneira independente dependendo do
transporte de intermediários entre a mitocôndria e o citosol para estabelecer
comunicação.
6) Explicar a regulação o ciclo da ureia.
Na quarta etapa, a produção de ornitina regula o ciclo porque quando ela é regenerada
ela volta para mitocôndria para reiniciar o ciclo, pois o carbamoil fosfato se junta à
ornitina para transformar-se em citrulina. Essa produção ocorre quando a arginina é
clivada e produz ureia e ornitina, enzima citosólica arginase.
7) Explicar o ciclo glicose-alanina.
A degradação dos aminoácidos nos músculos inicia-se com a remoção do nitrogênio
dos aminoácidos, como o músculo não possui enzimas do ciclo da ureia, ele terá que
ser transportado para o fígado. O glutamato é transformado por transaminação, mas
logo em sequência o nitrogênio gerado é transportado para o piruvato, formando a
alanina. A alanina é transportada do sangue para o fígado, onde será convertida de
volta a piruvato por transaminação. Esse piruvato pode ser utilizado na
gliconeogênese.
8) Como a amônia gerada em outros tecidos é transportada na corrente sanguínea
até o fígado?
A amônia tem que ser transformada numa forma de transporte não tóxica para fazer o
seu trajeto na corrente sanguínea até o fígado. Para isso, a amônia produzida nos
tecidos combina-se com o glutamato e produz glutamina, enzima glutamina-sintetase.
Quando em excesso no fígado, intestino ou rins, sofre ação da glutaminase que origina
glutamato e amônia. Também pode ser transportada quando se transforma em alanina
como visto anteriormente, a partir da transferência do nitrogênio do glutamato para o
piruvato formando a alanina para o ciclo da glicose-alanina.
9) Entender os destinos dos esqueletos de carbonos oriundos da degradação dos
aminoácidos.
Eles podem ser oxidados pelo ciclo do ácido cítrico, utilizados na gliconeogênese ou
convertidos em triacilglicerol.
10) Descrever a biossíntese dos aminoácidos. O organismo humano é capaz de
sintetizar 12 dos 20 aminoácidos necessários para a síntese das proteínas. A
partir de que vias são obtidos os precursores para a síntese desses
aminoácidos?
A biossíntese ocorre com 12 dos 20 aminoácidos a partir de intermediários anfibólicos,
dentre esses dois (tirosina e cisteína) são formados a partir de aminoácidos
nutricionalmente essenciais. Os precursores são obtidos dos intermediários da
glicólise, ciclo do ácido cítrico, ou via das pentoses-fosfato.
11) Descrever as doenças relacionadas a defeitos do metabolismo dos aminoácidos
(explicar a fenilcetonúria e o albinismo)
A fenilcetonúria resulta da deficiência da enzima fenilalanina hidroxilase, que catalisa a
conversão da fenilalanina em tirosina. O que acontece é que a fenilalanina é capaz de
saturar as proteínas de membrana, que garantem a permeabilidade da barreira
hematoencefálica, dificultando ainda mais a entrada de outros aminoácidos no
cérebro, por isso a condição de fenilcetonúria é tão grave. A fenilcetonúria tem
sintomas de apatia, convulsões, espasmo, etc. Pode causar retardo mental ou a morte.
Para prevenir e iniciar-se um tratamento o quanto antes é feito o “teste do pezinho” ou
exame de triagem neonatal. Recomenda-se a retirada da fenilalanina da dieta quando
acometidos por essa doença.
O albinismo está relacionado à ausência da enzima tirosinase, envolvida na produção
de melanina, portanto, causa a ausência de pigmentação. Essa condição faz com que a
pessoa seja desprovida de proteção a raios ultravioletas já que não contém melanina,
afetando e causando doenças principalmente nos olhos/visão e na pele.
12) Entender os aminoácidos como precursores de biomoléculas.
Eles são considerados os “blocos de construção básicos do corpo” pois são precursores
de várias biomoléculas, sejam proteínas, neurotransmissores, hormônios, anticorpos,
ou até enzimas.