Resumo do catabolismo de aminoácidos

Prévia do material em texto

Catabolism� d� Aminoácid�
➔ Características gerais:
• A degradação oxidativa dos aminoácidos
contribui significativamente para a produção de
energia. Isso acontece porque:
• A grande maioria dos seres vivos, incluindo os
seres humanos, é incapaz de armazenar
aminoácidos ou proteínas;
• A fração de energia derivada de aminoácidos
depende do tipo de organismo e das condições
metabólicas. (Por exemplo: vai depender da
disponibilidade dos nossos estoques dos outros
nutrientes energéticos, como os carboidratos e os
lipídios. Ou também irá depender se estamos em
um jejum severo ou se temos alguma condição
clínica que demanda uma quantidade de energia
que não conseguimos obter exclusivamente por
carboidratos e lipídios.
➔ No nosso corpo, os aminoácidos podem
sofrer degradação em 3 condições:
● RENOVAÇÃO DE PROTEÍNAS:
As proteínas estão em contínuo processo de
renovação. Estima-se que, em um ser humano
adulto com dieta adequada, haja uma renovação
de cerca de 400 g de proteína por dia.
● DIETA RICA EM PROTEÍNAS:
Quando uma dieta é rica em proteínas e os
aminoácidos excedem as necessidades do
organismo para a síntese proteica, o excesso é
catabolizado. Aminoácidos não podem ser
armazenados. (No entanto, se a quantidade de
aminoácidos excede o que precisamos, ele vão ser
oxidado)
● JEJUM SEVERO, DIABETES:
Em situações em que faltam nutrientes e
substratos energéticos, forçando nosso corpo a
utilizar as proteínas para fornecer aminoácidos
que serão oxidados e que também serão usados na
NG. (No jejum severo temos a baixa ingestão
calórica, porque o indivíduo está sem se alimentar,
faltará nutrientes energéticos como carboidratos e
lipídios, nesse caso, então somos “obrigados” a
utilizar as proteínas para liberar aminoácidos, para
que sejam oxidados e assim tenha a produção de
energia) - (Na diabetes, o paciente diabético não
consegue internalizar a glicose, ou seja, a glicose
não consegue entrar na célula. Seja porque ele
produz insulina numa quantidade baixa ou não
produz insulina, que é o caso do diabetes tipo 1,
ou seja porque ele desenvolveu uma resistência à
insulina que é o caso da diabetes tipo 2. Nos dois
casos, a glicose não vai conseguir entrar na célula
e a glicose é a principal molécula de combustível
energético, especialmente para os tecidos, como
para células como as hemácias e as células do
nosso cérebro. Então, nesses casos a glicose não
consegue entrar na célula, também poderá ter a
oxidação dos aminoácidos para a produção de
energia).
➔ Renovação de proteínas:
*Meia-vida de uma proteína é o tempo após o
qual metade das moléculas é degradada. Proteínas
defectivas e enzimas reguladoras têm, em geral,
meia-vida muito curta.
*Portanto, quando essas proteínas já cumpriram o
seu papel, elas serão degradadas para serem
substituídas por novas proteínas. Quando são
degradadas elas liberam os seus aminoácidos
constituintes e daí, as células irão pegar esses
aminoácidos para produzir novas proteínas,
peptídeos ou para produzir qualquer outro
composto que depende de um aminoácido. No
entanto, ainda há aminoácidos que sobram após a
síntese e esses que sobram, por não termos tecidos
de reserva de aminoácidos, então todos eles
precisarão ser degradados nas 3 condições acima.
➔ Como as proteínas são degradadas?
Degradação intracelular de proteínas:
endógenas/intracelulares
• Lisossomos: degradação de proteínas
extracelulares que foram internalizadas por
endocitose.
• Proteossomos: ocorre no citosol e é responsável
pela degradação de proteínas intracelulares.
Depende da marcação com ubiquitina. (principal
forma utilizada) - (é bastante importante para
degradar proteínas defeituosas, então quando as
proteínas estão sendo sintetizadas elas vão passar
pelo processo de enovelamento, adquirindo sua
formação nativa. Essas proteínas pode ser que
ocorra algum tipo de erro no enovelamento, e aí
essas proteínas com a forma incorreta, se elas
forem mantidas nas células, elas poderão
comprometer o ciclo celular, poderão se acumular.
Por exemplo, existem doenças como a doença de
Alzheimer que são provocadas pelo acúmulo de
proteínas incorretamente dobradas dentro das
células. Logo, as proteína que estão defeituosas
precisam ser degradadas (existe na célula outra
proteína chamada de proteína chaperona que
monitora os dobramentos protéicos e também são
capazes de identificar se uma proteína foi dobrada
de maneira incorreta e se caso isso acontecer, ela
será marcada por outra molécula que é chamada
de Ubiquitina. A ubiquitina será um sinal que
indica para o proteossomos que aquela proteína
está com algum erro e precisa ser degradada.
• Degradação das proteínas da dieta:
A degradação das proteínas ingeridas até
seus aminoácidos constituintes ocorre no trato
gastrointestinal.
- A degradação e a digestão proteica envolve
basicamente o estômago e o intestino. Quando o
alimento chega no estômago contendo proteínas,
teremos a secreção de hormônios de uma
molécula sinalizadora chamada de gastrina, a
gastrina é secretada pelas próprias células da
mucosa gástrica. A gastrina terá duas ações, ela
vai atuar sobre as células principais do estômago e
sobre as células parietais. As células principais
vão secretar o pepsinogênio que é a proteína que
vai degradar as proteínas da dieta só que na sua
forma inativa. E as células parietais secretam o
ácido clorídrico (que é o principal causador da
acidez do estômago, causado pelas células
parietais). O pepsinogênio quando em contato
com o suco gástrico que é extremamente ácido, o
pepsinogênio é ativado e se transforma na sua
forma ativa que é a pepsina; a pepsina então irá
começar a degradação das proteínas da dieta.
Então esse Ph baixo do estômago provocado pelo
suco gástrico/pelo HCl, é importante para ativar o
pepsinogênio e fazer com que ele adquira sua
forma ativa, mas também é importante por outros
2 motivos, essa acidez no estômago também tem
uma ação anti-séptica então o alimento que nós
estamos ingerindo está vindo de fora e pode estar
contaminado com bactérias, toxinas de bactérias e
outras substâncias nocivas ao nosso corpo. Então:
- A acidez do suco gástrico é um agente
antisséptico e desnaturante. (pode assim levar
a desnaturação de proteínas tóxicas, por exemplo,
que é produzida por microorganismos ou a morte
de microorganismos nocivos);
- Além disso tem a ação Desnaturante que é
importante para a digestão, ou seja, a pepsina irá
quebrar as ligações peptídicas entre os
aminoácidos por ela ser bastante enoveladas entre
os aminoácidos, para isso é importante que a
proteína esteja com essas ligações peptídicas
expostas, então quando a proteína entra em
contato com a acidez do estômago, ao ser
desnaturada, essa acidez expõe as ligações
peptídicas, facilitando o processo de digestão,
então quanto mais tempo o alimento vai passar no
estômago, melhor vai ser para a digestão porque
teremos uma maior degradação dessas ligações
peptídicas.
- Depois do estômago esse alimento irá para o
intestino, em que no intestino o ph já é em torno
de 7, um pouquinho maior e geralmente ele é
alcalino. No intestino, a chegada do alimento vai
estimular as células do intestino que também tem
ações endócrinas a secretar duas moléculas, que
são a Secretina e a Colecistocinina, ambas terão
ação no pâncreas, a secretina vai estimular o
pâncreas a secretar bicarbonato e isso acontece
com o bicarbonato, porque pelo alimento vim do
estômago ácido o bicarbonato irá fazer o ph
subir/aumentar para que as enzimas possam atuar.
A colecistocinina também vai estimular o pâncrea
a secretar suco pancreático que contém nas
enzimas digestivas, em que terá diferentes
enzimas, incluindo aquelas que irão digerir e
continuar o processo de digestão proteica que foi
iniciado no estômago. A colecistocinina também
atua sobre a vesícula biliar, porque ela também é
liberada em resposta a presença de lipídios no
alimento, então lá na vesícula biliar, a
colecistocinina vai estimular a secreção da bile.
- Então teremos a continuidade da digestão das
proteínas no intestino.
- Tanto o pepsinogênio que atua no estômago,
quandoas enzimas que são secretadas pelo
pâncreas, são enzimas secretadas na sua forma
inativa, ou seja, na forma de zimogênios. Isso é
importante porque para evitar que as enzimas
acabem degradando o próprio órgão onde elas são
produzidas. No estômago isso na verdade isso não
vai acontecer, porque ele tem uma mucosa
gástrica que protege ele tanto da ação do suco
gástrico como da ação enzimática. Já o pâncreas,
as enzimas do pâncreas ficam armazenadas no
pâncreas na sua forma de zimogênio. Mas elas
não vão atuar no pâncreas, as enzimas do pâncreas
vão ser secretadas e irão atuar lá no intestino,
então elas devem ser ativadas apenas no intestino
e não no pâncreas. Quando elas são ativas já no
pâncreas isso poderá trazer sérias complicações,
como: a pancreatite aguda.
★ A pancreatite aguda é uma doença
causada por obstrução da via normal pela
qual as secreções pancreáticas chegam ao
intestino. Os zimogênios das enzimas
proteolíticas são prematuramente
convertidos em suas formas
cataliticamente ativas dentro das células
pancreáticas e atacam o próprio tecido.
Isso causa dores intensas e lesão ao órgão,
o que pode ser fatal.
➔ Absorção dos Aminoácidos:
- Depois que as proteínas são digeridas e
completam a sua digestão. Lá no intestino
podemos ter os aminoácidos livres, 40% dos
produtos formados vão ser de aminoácidos livres,
mas a maioria vai ser de Dipeptídeos e
Tripeptídeos, que são quando temos dois
peptídeos ligados aos tripeptídeos. Aquela
digestão que já liberou aminoácidos totalmente
livres, esses aminoácidos são absorvidos pelas
células intestinais que é o enterócito e da célula
intestinal ele já vai para a corrente sanguínea. No
caso dos Dipeptídeos e dos Tripeptídeos eles são
absolvidos também pelas células intestinais nessa
forma, mas para sair das células intestinais e ir
para o sangue, eles sofrem ação de Dipeptidase e
Tripeptidase que são enzimas intestinais que vão
converter eles em aminoácidos livre e nessa forma
podem ser liberados na corrente sanguínea e
serem distribuídos para os tecidos do corpo. E aí
os tecidos vão pegar esses aminoácidos e vão
utilizar esses aminoácidos para a síntese das suas
próprias proteínas ou de outros compostos. O
excesso desses compostos não poderá ser
armazenado e serão degradados.
➔ Como os aminoácidos serão degradados?
- Todo aminoácido é formado por esse carbono
alfa, que vai estar a um átomo de hidrogênio, um
grupamento amina e o grupamento ácido, o quarto
grupo de ligação do carbono é com o grupo
chamado de cadeia lateral ou radical, que é o que
vai diferenciar um aminoácido do outro. Esses
aminoácidos que estão sendo degradados serão
provenientes das proteínas da nossa dieta ou da
degradação das proteínas endógenas pelos
processos de renovação.
- A degradação dos aminoácidos consiste
basicamente em separar o grupamento amina dos
aminoácidos do restante da cadeia carbônica, esse
restante da cadeia será nomeado de alfa-cetoácido
ou simplesmente esqueleto carbônico. O
alfa-cetoácido na situação do grupamento amina,
terá um destino diferente.
- O grupamento amina vai ser a fonte de
nitrogênio para a síntese dos compostos
nitrogenados do nosso corpo que podem ser
outros aminoácidos ou podem ser outros
compostos que contêm nitrogênio. E se ainda
assim houver sobra desse grupamento, esse
grupamento precisa ser canalizado para uma via
que elimine ele do nosso corpo, porque o
grupamento amina na sua forma livre ele fica na
forma de amônia ou íons amônia e a amônia é
extremamente tóxica. Dessa forma, não iremos
utilizar e será encaminhado para o fígado e o
fígado vai se transformar ele em ureia, através do
ciclo da ureia. Quanto maior for a digestão de
proteínas da dieta maior vai ser a nossa excreção
de ureia, porque consequentemente, estaremos
tendo uma hidratação de aminoácidos maior.
- Já o Alfa-cetoácido vai ter outro destino em que
ele será a parte do aminoácido que estaremos
aproveitando do ponto de vista energético. Para o
ciclo de krebs, em que para alguns aminoácidos
esse esqueleto carbônico vai formar
intermediários do ciclo de krebs. Como também,
teremos outros aminoácidos que esses esqueletos
carbônicos vão ser utilizados pelo fígado ou pelos
rins para a síntese de glicose através da
neoglicogênese.
➔ Etapas da degradação dos aminoácidos:
- Transaminação: Teremos a transferência do
grupamento amina de 1 aminoácido para outro
composto. Na maioria dos aminoácidos, o outro
composto é o alfa-cetoglutarato. Quando ele
recebe o grupamento amina dos outros
aminoácidos ele vai formar o glutamato, o
glutamato funciona como um reservatório
temporário desses grupamentos amina e vai ter o
papel de levar esses grupamentos amina para
síntese da ureia. Essas reações de transaminação
acontecem no citosol e são catalisadas por
enzimas chamadas de aminotransferases ou
transaminases, essas enzimas apresentam como
coenzima o Piridoxal-fosfato, que é uma molécula
produzida a partir da vitamina B6 também
conhecida como piridoxina. Essa transaminação
seria a primeira etapa do processo de produção
dos aminoácidos e ela estará acontecendo em
qualquer tecido do corpo que metabolize
aminoácido. Mas o grupamento amina para ser
transformado em ureia isso só irá acontecer no
fígado. Portanto, naqueles tecidos extra-hepáticos,
ou seja, o tecido que não é fígado mas que está
metabolizando o aminoácido ele vai ter a
ocorrência das reações de transaminação , vai
formar glutamato que vai estar carregando
agrupamento amina. Mas já que o grupamento
amina não vai ser transformado em uréia nesse
tecido, então nesses tecidos teremos uma etapa
extra, em que esse grupamento amina vai ter que
ser transferido do tecido até o fígado para que ele
assim possa ser transformado em uréia e retirado
do corpo.
- A ureia é uma molécula pequena que contém
dois átomos de nitrogênio, um átomo de
nitrogênio vai vir do glutamato. Mas o outro
átomo de nitrogênio vai vir do aspartato, então o
grupamento amina do glutamato + o grupamento
amina do aspartato, serão os precursores da ureia.
- E o processo de formação da ureia, vai estar
acontecendo na mitocôndria e no citosol, então
envolve dois compartimentos celulares.
1. Transaminação:
- A maioria dos aminoácidos, 11 aminoácidos, vão
sofrer ação de aminotransferases específicas, que
vão pegar esses grupamentos amina de cada um
desses aminoácidos e transferir para o
alfa-cetoglutarato, quando recebe o grupamento
amina se transformará em L-glutamato e o papel
desse glutamato vai ser levar esse grupamento
amina para a síntese da ureia. O que vai restar do
aminoácido é o alfa-cetoácido, ou seja, o
esqueleto carbônico, em que ele irá para a
neoglicogênese ou para o ciclo de krebs.
- Essas reações de Transaminação são reações
reversíveis, ou seja, se eu pegar o alfa-cetoácido
mais o grupamento amina que foi liberado no
glutamato, pode formar os aminoácidos
novamente.
➔ Qual o destino do glutamato?
O glutamato é um produto comum às reações de
transaminação e funciona como um reservatório
temporário de grupos amino. Nesse caso, seu
papel é encaminhar esses grupos para a síntese da
ureia. Isso pode ser feito por dois caminhos:
● Desaminação do Glutamato:
- Na desaminação, o glutamato formado nas
reações anteriores vai para a mitocôndria e lá ele
vai sofrer a ação de uma enzima chamada de
Glutamato desidrogenase que irá desidrogenar o
glutamato. Quem irá receber esses hidrogênios é o
NAD ou o NADP, então, essa enzima
especificamente tem essa propriedade de trabalhar
tanto com o NAD quanto com NADP. Além disso,
o glutamato desidrogenase estar removendo
hidrogênios ele também está removendo a
amônio, o grupamento amina e portanto, isso será
uma desaminação, e ele não estará sendo
transmitido para ninguém. E aí o glutamato que
acaba perdendo a amina, volta a ser o
alfa-CETOGLUTARATO. Essa reação é
reversível, ou seja, podemos formar o glutamato
de volta, se reagir o alfa-CETOGLUTARATO
com a amônia.
● Transaminação:
- O outro caminho é a transaminação, que vai
acontecer no citosol. Nessa reação o glutamato vai
ser transaminado com o Oxalacetato, essareação
vai ser catalisada por uma enzima chamada de
Aspartato Aminotransferase (Quem já fez exame
de sangue para avaliar a função hepática, uma das
enzimas que é usada é exatamente a TGO, que é a
Aspartato Aminotransferase e ela é a mais ativa é
aminotransferase mais ativa na maioria dos
tecidos de mamíferos, evidenciando a importância
dessa reação). A TGO vai pegar o grupamento
amina do glutamato vai removê-lo e vai
transferi-lo para o oxalacetato. O glutamato,
quando perde o grupamento amina, volta a ser
Alfa-cetoglutarato, e o oxalacetato que recebeu o
grupamento amina se transforma em um
Aspartato. O aspartato agora é quem está sendo
reservatório do grupamento amina.
- Então o aspartato + o grupamento amina que foi
liberado do glutamato pelas reações de
desaminação, serão os precursores da Ureia.
➔ Resumindo:
- A ação conjunta das transaminases (T) e da
glutamato desidrogenase (GD), permite canalizar
o nitrogênio da maioria dos aminoácidos para
aspartato e NH4+.
- Então o Glutamato formado pode sofrer a ação
do Glutamato desidrogenase numa reação que
acontece na mitocôndria em que ele perde o
grupamento amina, sendo liberado na forma de
amônia. Ou ele pode sofrer também ação de uma
transaminase que é a TGO, que vai transformar o
glutamato em aspartato, vai pegar o grupamento
amina do glutamato e vai transferir para o
oxalacetato e daí o oxalacetato se converte em
aspartato. E o grupamento na forma de
amônia+aspartato serão os precursores da ureia.
(Esse é o caminho que acontece para a maioria
dos aminoácidos, ou seja, para os 11 aminoácidos
que foram mostrados).
➔ Alguns aminoácidos são desaminados
por reações especiais:
• Os grupos aminos de 11 aminoácidos são
coletados, por meio de transaminases (T), com o
glutamato;
• O glutamato sofre ação da glutamato
desidrogenase (GD) ou de T.
• Nove aminoácidos originam glutamato, NH4+ e
aspartato por vías especiais.
- Os demais aminoácidos restantes, vão formar ou
amônia ou Aspartato, mas por outros caminhos
diferentes. Daí a reação vai depender de qual é o
tipo de aminoácido. Logo, independente do tipo
de aminoácido e das reações envolvidas eles
estarão se formando em aspartato ou amônia que
serão os precursores da ureia e serão assim,
excretados para fora do corpo.
2. A síntese da Ureia:
- O ciclo da Ureia só ocorre no fígado.
- A síntese da ureia ocorre somente nos
hepatócitos e envolve dois compartimentos
celulares. A mitocôndria e a maior parte do ciclo
que estará acontecendo no citosol.
- A ureia é uma molécula bem pequena, que é
formada por um átomo de carbono ligado a dois
átomos de nitrogênio e um átomo de oxigênio. Os
nitrogênios presentes vêm de fontes diferentes, o
vermelho vem da amônia que foi liberado do
glutamato através da reação de desaminação e já o
nitrogênio azul é o que se encontra no aspartato
que foi colocado nessa molécula através das
reações de transaminação.
- A primeira reação do ciclo da ureia vai acontecer
na mitocôndria e consiste na condensação da
amônia mais uma molécula de gás carbônico,
formando o composto carbamoil-fosfato, nesta
reação há o consumo de 2 moléculas de ATP.
- Na reação seguinte, o carbamoil-fosfato ele vai
se condensar com o composto ornitina, então a
ornitina está vindo lá do citosol, entra na
mitocôndria e se condensa com o
carbamoil-fosfato e forma a Citrulina. A citrulina
sai da mitocôndria e vai para o citoplasma. No
citoplasma, a Citrulina vai se condensar com o
aspartato, formando esse composto maior
chamado de ArgininoSuccinato e nessa reação
também há o gasto de uma molécula de ATP, que
equivale a duas moléculas de ATP, porque o ATP
forma o AMP, quebrando duas ligações e sendo
equivalente a essas 2 moléculas de ATP. (Até
agora foram gastas 4 moléculas de ATP).]
- No ArgininoSuccinato está o nitrogênio que veio
da amônia e o nitrogênio que veio do aspartato.
Portanto, as reações seguintes serão para tentar
remover esses 2 nitrogênios e mais 1 carbono na
forma de ureia.
- Logo, na próxima reação teremos a quebra do
ArgininoSuccinato, formando a arginina e o
fumarato. O fumarato é o intermediário do ciclo
de krebs (ponto de interseção entre o ciclo de
krebs e o ciclo da ureia). A arginina ela já tem
quase uma molécula de ureia formada, com o
carbono ligado a dois nitrogênios, faltando apenas
o oxigênio. Dessa forma, quem irá fornecer esse
oxigênio para a arginina será a água.
- Na reação seguinte, então, terá uma hidrólise,
adicionando uma molécula de água para quebrar
essa ligação, quando há essa quebra, ocorre então
a LIBERAÇÃO DA UREIA. E a arginina sem o
composto que está destacado com os 2 nitrogênios
voltará a ser Arginina e começará o processo
inteiro novamente, por isso, CICLO DE UREIA.
● Balanço energético do ciclo da Ureia:
A síntese da ureia consome o equivalente a 4
ATPs. Todavia, o fumarato formado na via
converte-se em malato e este em oxalacetato.
Nesse processo é formada uma molécula de
NADH, que produz 3 ATPs na FO. Logo, o gasto
real é de 1 ATP.
- Como o fumarato pode tanto entrar na
mitocôndria, como pode permanecer no citosol e
sofrer as mesmas reações que ele sofre dentro da
mitocôndria. Em que ele vai sofrer uma ação
enzimática que ele é convertido em malato, e
depois o malato é convertido em oxaloacetato. O
oxalacetato forma o NADH, em que o NADH é
transportado para a mitocôndria e vai transferir
elétrons na cadeia respiratória. Assim, 1 molécula
de NADH é = 3 moléculas de ATP, logo, só há o
gasto de 1 molécula de ATP no ciclo da ureia, por
ter sido devolvido 3 graças a formação desse
fumarato, sendo mais energeticamente viável para
a célula.
3. Transporte de Amônia para o fígado:
• Devido a sua toxicidade e por sua conversão em
ureia ocorrer apenas no fígado, o NH 4 + formado
em outros tecidos deve ser incorporado em
compostos não tóxicos e que atravessem
membranas com facilidade. As principais formas
de transporte são a glutamina e a alanina.
• Nos músculos, a principal forma de transporte é
por meio da alanina. (porque isso trás uma
vantagem para o músculo. Lá no músculo, a
amônia que vem dos aminoácidos é utilizada para
a formação do glutamato, que é a reação de
transaminação. Logo, no músculo o glutamato vai
sofrer a ação da enzima alanina-aminotransferase
que vai pegar o grupamento amina que está no
glutamato e vai transferir para o piruvato e assim
teremos uma transaminação com o piruvato. Daí o
glutamato volta a ser alfa-cetoglutarato e vai
poder pegar mais grupamentos aminas e o
piruvato que recebeu o grupamento amina se
transforma em alanina. E aí, a alanina corresponde
a um piruvato+amônia e essa alanina vai para o
sangue e através do sangue chegará no fígado
transportando a amônia, “disfarçadamente”. Então
quando a alanina chega no fígado, a mesma
enzima alanina-aminotransferase só que hepática,
vai fazer a reação inversa, pegando o grupamento
amina da alanina e vai transferir para o
alfa-cetoglutarato, voltando a ser glutamato e
seguindo assim as vias que já foram vistas, indo
para a mitocôndria… E a alanina que perdeu o
grupamento amina, volta a ser piruvato,
resolvendo assim o problema dos músculos).
- Essa via ainda trouxe outras vantagens para o
músculo, porque esse piruvato no fígado ele pode
ser usado para síntese de glicose pela
neoglicogênese, dependendo das nossas
situações/necessidades metabólicas.
- Esse ciclo é nomeado de Ciclo Glicose-alanina,
e é importante por fornecer duas vantagens para
os músculos, que é o livramento da amônia pela
alanina e a segunda é que com esse transporte
forma-se o piruvato no fígado, podendo formar a
glicose que o próprio músculo pode utilizar.
➔ Por que a Amônia é tóxica?
- Primeiramente, o transporte da amônia poderia
acabar interferindo no PH plasmático. E além
disso, não seria viável para nós excretar amônia
na forma de amônia, porque todos os seres vivos
excretam nitrogênio para o meio, mas o modo de
excreção depende do habitat onde eles vivem.
Pois, o tipo de excretas nitrogenado também vai
influenciar na quantidade de água que nós
precisamos para excretar esse composto. Por
exemplo, a amôniaé uma excreção que necessita
de uma grande quantidade de água, logo, não é
viável excretar amônia para animais que vivem
em ambientes terrestres (quem excreta amônia é
os peixes, por ser mais viável para eles). No nosso
caso, a principal forma de excreção de nitrogênio
é na forma de ureia, porque essa é mais viável no
ponto de vista híbrido, e também excretamos
ácido úrico mas em quantidades bem menores.
- Existem algumas teorias que tentam explicar a
toxicidade da amônia, essas teorias se baseiam
exatamente na reação da glutamato desidrogenase.
Em que a glutamato desidrogenase catalisa
exatamente a reação de transformação de
glutamato em alfa-cetoglutarato+amônia, que é
uma reação reversível que dependerá da
concentração. Imaginemos que não secretamos
amônia, então toda vez que o aminoácido está
sendo metabolizado, vamos aumentar a
quantidade de amônia - o aumento da quantidade
de amônia vai favorecer a ocorrência da reação no
sentido inverso, que é a reação da amônia com o
alfa-cetoglutarato formando o glutamato e isso
terá algumas consequências.
★ 1° Consequência: É a interferência no
ciclo de krebs, por que o
alfa-cetoglutarato é um intermediário do
CK, pois se temos muita amônia
precisaremos de muitos alfa-cetoglutarato
para estar reagindo com essas amônias.
Logo, teremos uma redução de
alfa-cetoglutarato porque ele vai estar
sendo desviado para se condensar com
esse excesso de amônia e isso vai
prejudicar o CK, que é a via central do
metabolismo aeróbico.
★ 2° Consequência: O esse de glutamato
pode formar 2 compostos: Em Glutamina,
pela glutamina sintase que é uma célula
muito abundante no cérebro e que com
seu acúmulo pode provocar edemas
cerebrais, porque isso aumenta a
concentração intracelular, aumentando o
potencial osmótico da célula e ela irá
atrair bastante água e irá inchar a célula e
o tecido, consequentemente, vai entrar em
colapso. Além disso, o excesso de
glutamato pode provocar o aumento da
síntese de um neurotransmissor chamado
de GABA que é um depressor do sistema
nervoso central, então se formamos muito
GABA teremos um estímulo depressor
elevado sobre o sistema nervoso central e
isso pode levar ao coma ou pode levar a
morte.
➔ Destino da cadeia carbônica:
- A maioria dos aminoácidos irão formar
intermediários do CK, diretamente ou
indiretamente. Ou seja, o destino do esqueleto
carbônico dos aminoácidos, ou vai ser o ciclo de
krebs e eles podem formar diretamente
intermediários do ciclo ou podem formar
compostos que vão originar intermediários do
ciclo, ou podem formar compostos que vão ser
utilizados para síntese de glicose.
➔ Doenças hereditárias do metabolismo
de aminoácidos:
- É uma doença caracterizada pelo acúmulo do
aminoácido fenilalanina. Esse aminoácido que a
gente não produz, adquirimos ela através da nossa
alimentação. Essa fenilalanina sofre a ação da
enzima fenilalanina hidroxilase, onde ela é
convertida em tirosina e a tirosina é um
aminoácido que a gente produz. Nos pacientes
com fenilcetonúria existe uma deficiência na
enzima fenilalanina hidroxilase, então não
conseguimos ter a degradação da fenilalanina em
tirosina, ocorrendo assim um acúmulo de
fenilalanina e esse acúmulo induz a fenilalanina a
seguir outra via. Uma via que não tem
importância no indivíduo que não é
fenilcetonúrico. Nessa outra via, a fenilalanina em
excesso vai sofrer ação da fenilalanina
transaminase, em que essa enzima transforma a
fenilalanina no fenilpiruvato, que é muito
parecido com o piruvato (como se fosse a porta de
entrada dos carboidratos no ciclo de krebs). A
única diferença será o anel aromático, a molécula
que faz o transporte do piruvato para a
mitocôndria não consegue diferenciar os dois.
Logo o fenilpiruvato vai competir com o piruvato
para entrar na mitocôndria, e quando se tem a sua
concentração ela acaba ganhando do piruvato e
entrando na mitocôndria. Como ele não consegue
se transformar no acetil-coA, irá bloquear a
entrada dos carboidratos no CK e o tecido nervoso
como é extremamente dependente do carboidrato,
da glicose para produção de energia, logo:
Conseqüências da fenilcetonúria:
- Retardo Mental; (terá o comprometimento
do sistema nervoso devido a depleção
energética em virtude do
comprometimento do ciclo de krebs)
- Deficiência da pigmentação da pele e dos
cabelos;
- Teste do pezinho, se for detectado, a
criança terá que ter uma dieta totalmente
diferenciada para evitar o contato com a
fenilalanina e assim evitar o surgimento
das manifestações clínicas.
● Albinismo:
- A tirosina forma a melanina, que é o pigmento
que dá cor à pele, cabeça, olhos… (nos indivíduos
fenilcetonúricos irá ser produzido uma quantidade
de melanina menor, pois se o indivíduo não
consegue obter a tirosina através da fenilalanina
ele poderá adquirir através da dieta e por isso o
fenilcetonúrico não será obrigatoriamente albino).
- No indivíduo albino, temos a incapacidade da
produção de melanina, porque no indivíduo albino
a deficiência está na enzima tirosinase. Em que a
tirosina vai sofrer várias reações enzimáticas até
formar a DOPA, que irá sofrer várias alterações
até formar a melanina. A enzima tirosinase que é
a primeira enzima que vai estar atuando nessa via,
nos indivíduos albinos as vias da tirosinase
estarão deficientes e não conseguem transformar a
tirosina em DOPA, consequentemente,
bloqueando a síntese de melanina - tornando-se
albino.