catabolismo dos aminoácidos

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Catabolismo dos aminoácidos
· Diversos cofatores enzimáticos desempenham papéis importantes no catabolismo dos aminoácidos
Pirodoxal-fosfato: reações de transaminação 
Transferências de grupos de um carbono, as quais, em geral, envolvem um de 3 possíveis cofatores-> biotina, tetra-hidrofolato, S-adenosilmetionina 
· Biotina-> transfere grupos de um carbono em seu estado mais oxidado, CO2
· Tetra-hidrofolato (H4-folato) -> transfere grupos de um carbono em estados intermediários de oxidação e, algumas vezes, como grupos metila 
· S-adenosilmetionina (adoMet)-> transfere grupos metila, o estado mais reduzido do carbono
· Remoção de nitrogênio: 
Estágio 1: transaminação com a-cetogluturato para formar glutamato e um novo a-cetoácido
Estágio 2: glutamato é desaminado através de processo oxidativo envolvendo NAD+ ou NADP+-> catalisada pelo glutamato desidrogenase 
Estágio 3: formação de ureia através do ciclo da ureia 
· Excesso de amônia nos tecidos é adicionada ao glutamato para formar glutamina (forma de transporte não tóxico para a amônia) → glutamina-sintetase
· Na maioria dos animais terrestres, a glutamina que excede as necessidades de biossíntese → transportada pelo sangue para o intestino, o fígado e os rins, para ser processada.
Nesses tecidos, o nitrogênio amídico é liberado como íon amônio na mitocôndria, onde a enzima glutaminase converte glutamina em glutamato e NH4
NH4 + do intestino e dos rins é transportado no sangue para o fígado. No fígado, a amônia de todas essas fontes é utilizada na síntese da ureia.
· Parte do glutamato produzido na reação da glutaminase pode ser adicionalmente processado no fígado pela glutamato-desidrogenase → liberando mais amônia e produzindo esqueletos de carbono para utilização como combustível
CATABOLISMO DE AMINOÁCIDOS
· Produção de ácidos graxos-> triacilglicerol, colesterol e corpos cetônicos 
· Removido o grupo NH3, resta o esqueleto carbônico do aminoácido na forma a-cetoácido
· As 20 cadeias carbônicas são oxidadas por vias próprias, porem convergem para 6 componentes do metabolismo: piruvato, acetil-CoA, oxaloacetato, fumarato, a-cetoglutarato e succinil-CoA 
A partir desse ponto o metabolismo da cadeia carbônica dos aminoácidos confunde-se com o dos carboidratos ou ácidos graxos 
· Um mesmo aminoácido pode contribuir para diferentes componentes do metabolismo 
· O destino final do a-cetoácido depende do tecido e do estado fisiológico, pode ser: oxidado pelo ciclo do ácido cítrico ou usado na gliconeogênese-> glicose 
DEGRADAÇÃO DA CADEIA CARBÔNICA DOS AMINO...
· Podem ocorrer em três circunstâncias: 
· Durante síntese e degradação de proteínas celulares-> alguns aminoácidos liberados podem sofrer oxidação
· Quando em uma dieta rica em proteínas-> aminoácidos excedentes são catabolizados;
· Durante jejum severo e ou diabetes melitos não controlado-: proteínas corporais são hidrolisadas e seus aminoácidos empregado com combustíveis 
· Em todas as condições: aminoácidos perdem seu grupo amino, desaminação, para formar os a-cetoácidos que podem sofrer oxidação até CO2 e H2O 
· Esqueleto de carbono-> fornecem unidades de 3 a 4 átomos de carbono que podem ser convertidas pela gliconeogênese, a glicose-> combustível para o cérebro, para o músculo esquelético e para outros tecidos 
OXIDAÇÃO DOS AMINOÁCIDOS NOS ANIMAIS
· Os aminoácidos podem ser utilizados para síntese de proteínas, se não for utilizado para isso, devem ser degradados 
· Em animais, proteínas e aminoácidos não são armazenados como fonte de energia semelhando ao que ocorre com carboidratos e lipídios 
· Uma parte importante da degradação de aminoácidos ocorre no fígado 
conceituação
· O fenilacetato confere à urina um odor característico → utilizado por profissionais de saúde para detectar PKU em bebês
· O acúmulo de fenilalanina ou de seus metabólitos no início da vida prejudica o desenvolvimento normal do cérebro → causando grave deficiência intelectual
Pode ser causado pelo excesso de fenilalanina, que compete com outros aminoácidos pelo transporte através da barreira hematoencefálica, resultando em déficit de metabólitos necessários
· A fenilcetonúria também pode ser causada por um defeito na enzima que catalisa a regeneração da tetra-hidrobiopterina
O tratamento nesse caso, é mais complexo que a restrição da ingestão de fenilalanina 
· A tetra-hidrobiopterina também é necessária para a formação de L-3,4-di-hidroxifenilalanina (Ldopa), precursor dos neurotransmissores dopamina e noradrenalina, e de 5- hidroxitriptofano, precursor do neurotransmissor serotonina
· Na fenilcetonúria desse tipo, esses precursores devem ser supridos na dieta. A suplementação da dieta com a própria tetra-hidrobiopterina é ineficiente → instável e não cruza a barreira hematoencefálica
· Aminoácidos de cadeia ramificada (BCAA) são degradados apenas em tecidos extra-hepáticos 
Oxidados como combustível principalmente pelos tecidos muscular, adiposo, renal e cerebral-> contêm uma aminotransferase ausente no fígado que produz os a-cetoácidos 
· Doença da urina do xarope de bordo ou Leucinose (doença genética relativamente rara) → devido deficiência no complexo da desidrogenase dos α-cetoácido de cadeia ramificada
✓ Caracterizado pelo acúmulo no sangue dos 3 aminoácidos de cadeia ramificada e seus α-cetoácidos. 
✓ Quando não tratada, a doença resulta em desenvolvimento anormal do cérebro, deficiência intelectual e morte no início da infância. 
✓ Produz um odor urinário característico, que dá nome à doença
· A maior parte do glutamato entra em reações de transaminação necessárias para a biossíntese de aminoácidos e para outros processos
· REMOÇÃO DE NITROGÊNIO (CICLO DA GLICOSE-ALANINA) 
· Alanina transporta amônia e o esqueleto de carbono do piruvato do músculo esquelético até o fígado
· Aminoácidos são degradados no músculo para servir como combustível
· Grupos aminos são coletados por transaminação na forma de glutamato
· Glutamato pode ser transformado em glutamina ou transferir seu grupo amino para o piruvato
· Através ação da alanina aminotransferase produz-se alanina → transportada pelo sangue até o fígado
· No citosol a alanina aminotransferase transfere o grupo amino para o α-cetoglutarato, formando piruvato e glutamato.
· A reação da glutamato desidrogenase libera amônia
· O gasto energético da gliconeogênese é imposto somente ao fígado. O músculo precisa de todo ATP para a contração muscular
· O CATABOLISMO DA FENILALANINA É DEFEITUOSO GENETICAMENTE EM ALGUMAS PESSOAS 
· Muitos aminoácidos são neurotransmissores, ou precursores de neurotransmissores, ou antagonistas deles → defeitos genéticos no metabolismo dos aminoácidos podem causar prejuízo no desenvolvimento neural e deficiência intelectual
· Defeito genético na fenilalanina-hidroxilase é responsável pela fenilcetonúria (PKU, de phenylketonuria) → causa mais comum de níveis elevados de fenilalanina no sangue (hiperfenilalaninemia)
· Em pessoas com PKU, uma rota secundária do metabolismo da fenilalanina passa a desempenhar um papel mais proeminente → a fenilalanina sofre transaminação com o piruvato, produzindo fenilpiruvato.
· A fenilalanina e o fenilpiruvato acumulam-se no sangue e nos tecidos e são excretados na urina – daí o nome “fenilcetonúria”
· Uma quantidade considerável de fenilpiruvato não é excretada como tal, mas sofre descarboxilação a fenilacetato ou redução a fenillactato