Metabolismo de aminoácidos

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Metabolismo de Aminoácidos 
INTRODUÇÃO 
Os aminoácidos são base estrutural para 
a construção de uma das moléculas mais 
importantes, as proteínas; 
As proteínas são estruturas complexas 
formadas por cadeias de aminoácidos. 
Elas estarão envolvidas em diversas 
situações celulares, como atividade 
enzimática e formas estruturais; 
Algumas proteínas estarão envolvidas 
em processos específicos e outras, gerais; 
>50 aminoácidos: proteína complexa 
<50 aminoácidos: peptídeos 
Os aminoácidos se ligam por ligações 
peptídicas; 
 
Na maioria das vezes, o carbono central é 
quiral; 
A variação se dá no radical, visto que a 
estrutura é fixa; 
O grupamento carboxila e o radical 
formam o corpo carbônico do 
aminoácido; 
A diversidade de proteínas se dá pela 
diferença nos arranjos dos aminoácidos 
(a combinação faz a diversidade). A 
célula, então, produz proteínas com 
 
propriedades diferentes e atividades 
complementares ligando os mesmos 20 
aminoácidos em combinações e 
sequências diferentes; 
Sendo assim, a proteína varia de 
acordo com o arranjo e o aminoácido 
varia de acordo com o radical (apolar 
alifático, aromático, polar não 
carregado, polar carregado 
negativamente ou positivamente); 
Metabolismo é o conjunto de reações 
químicas de anabolismo e catabolismo; 
Muitas vezes, essas etapas de síntese e 
degradação são dependentes entre si: 
posso precisar degradar um aminoácido 
para ocorrer a síntese; 
Isso porque os indivíduos não são seres 
fixadores de nitrogênio, então o 
nitrogênio vem de fontes alimentares (há 
a síntese de poucos aminoácidos, os não 
essenciais); 
Os aminoácidos podem vir de proteínas 
da dieta e de proteínas endógenas; 
 
Na degradação do aminoácido, de forma 
geral, tem-se a liberação do grupamento 
amino e do corpo carbônico (esse, de 
forma geral, é chamado alfa-cetoácido); 
O grupamento amino entra na via de 
excreção, porque a amônia é tóxica ao 
organismo; 
O corpo carbônico entra em vias 
bioenergéticas (ciclo de Krebs – fonte 
energética para o corpo em estresse 
metabólico; por isso, pode-se dizer que a 
degradação de aminoácido é uma via 
alternativa de fonte de energia); 
Os alfa-cetoácidos se tornam 
intermediários do ciclo; 
As proteínas endógenas são formadas a 
partir do código genético – traz 
informações de bases nitrogenadas que 
induz a uma sequência de aminoácidos: 
As proteínas da dieta são 
enzimaticamente degradadas até 
aminoácidos; 
A quebra enzimática das proteínas é feita 
por HCl, Pepsina, Tripsina, 
Quimiotripsina e Carboxipeptidase A e B; 
Indivíduo humano não tem a capacidade 
de estocar proteína; 
Os aminoácidos sofrem degradação 
oxidativa em três circunstâncias 
metabólicas diferentes: 
- Durante a síntese e degradação de 
proteínas celulares alguns aminoácidos 
liberados pela hidrólise de proteínas não 
são necessários para a biossíntese de 
novas proteínas, sofrendo degradação 
oxidativa; 
- Quando uma dieta é rica em proteína e 
os aminoácidos ingeridos excedem as 
necessidades do organismo, o excesso é 
catabolizado. Aminoácidos não podem 
ser armazenados; 
- Durante o jejum ou no diabetes mellitus 
não controlado, quando os carboidratos 
estão indisponíveis, as proteínas 
celulares são usadas como combustível; 
 
A ligação de ubiquitina a proteínas 
sinaliza a degradação; 
Existem basicamente aminoácidos que 
são centrais na via metabólica: 
glutamato, glutamina (estruturalmente 
muito parecidos), alanina e aspartato. 
Todos eles são facilmente convertidos 
em intermediários do ciclo do ácido 
cítrico. 
Quando se tem uma desaminação 
(hidrólise) da alanina, forma-se o 
piruvato (que é intermediário de vias 
bioenergéticas); 
Da mesma forma, a desaminação do 
aspartato gera oxaloacetato; 
A hidrólise (separação de corpo 
carbônico e grupamento amino) do 
glutamato e da glutamina geram alfa-
cetoglutarato; 
Sendo assim, o glutamato, quando 
degradado, gera o grupamento amino e 
alfa-ceto glutarato. Esse alfa-
cetoglutarato será excelente receptor de 
outros grupamentos aminos de outros 
aminoácidos que precisam ser 
degradados; 
Isso porque a amônia não pode ficar solta 
no corpo quando esses aminoácidos são 
degradados, pois é tóxica. Então, o alfa-
cetoglutarato irá aceptá-la; 
 
A reação de transaminação é a 
interconversão de aminoácidos; 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
O corpo carbônico dos aminoácidos 
tende a entrar em vias energéticas e o 
grupamento amino, em vias de excreção; 
O tecido muscular não é reserva de 
proteína, mas possui uma estrutura que 
depende de uma composição densa 
proteica. Por isso, quando o corpo entra 
em via de degradação de aminoácido, 
busca-se no local onde tem mais; 
No músculo esquelético, os grupos 
aminos que excedem as necessidades 
geralmente são transferidos ao piruvato 
para transformar alanina, outra molécula 
importante para transportar grupos 
aminos até o fígado. 
A degradação oxidativa contribui 
significativamente para a produção de 
energia metabólica. 
 
 
 
Ciclo da ureia: via de eliminação 
O ser humano é ureotélico e excreta o 
nitrogênio na forma de ureia; A amônia 
depositada na mitocôndria dos 
hepatócitos é convertida em ureia no 
ciclo da ureia. A produção desta ureia 
ocorre no fígado, sendo o destino da 
maior parte da amônia canalizada para 
esse órgão. A ureia passa para a 
O glutamato então funciona como 
doador de grupos aminos para vias 
biossintéticas ou para via de 
excreção, que levam à excreção de 
produtos nitrogenados 
As Transaminases utilizam Piridoxina (B6) 
como coenzima 
As Aminotransferases agem transferindo o 
grupamento amino de um aminoácido à 
parte proximal da coenzima, gerando 
piridoxamina fosfato. 
A piridoxamina fosfato reage com o α – 
cetoácido devolvendo a forma aldeídica da 
coenzima 
circulação sanguínea e chega aos rins, 
sendo excretada pela urina; 
 
Grupamento amino de aminoácidos que 
estão sendo degradados são aceptados 
pelo alfa-cetoglutarato do glutamato e 
formam o glutamato. Este entra na 
mitocôndria e libera o grupamento 
amino, que formará carbamoil fosfato 
pela reação catalisada pela carbamoil 
fosfato sintetase. O carbamoil fosfato se 
liga à ornitina e forma citrulina, pela 
ornitina transcarbamilase. Já no ciclo, a 
citrulina (que sai da mitocôndria), com 
dependência do gasto de 1 ATP, se 
associa ao aspartato e vira o 
arginosuccinato (pela argino succinato 
sintetase). 
O arginosuccinato vai sofrer ação da 
arginosuccinato liase. Vai ser liberado o 
fumarato e a arginina. O fumarato deixa o 
ciclo. 
Há a entrada de água na reação e 
arginina forma ureia (que será 
excretada). Terá, também, a restauração 
da ornitina; 
 
Quem faz a interconexão é o 
arginosuccinato; 
RESUMO 
Os aminoácidos provêm da degradação 
de proteínas celulares e da dieta 
São utilizados como combustível durante 
jejum prolongado ou DM 
A primeira etapa no catabolismo é a 
separação dos grupos aminos do 
esqueleto de carbono 
Na maior parte o grupo amino é 
transferido ao a-acetoglutarato formando 
glutamato (central no metabolismo) 
O glutamato é transportado à 
mitocôndria hepática, onde a glutamato 
desidrogenase libera o grupo amino em 
forma de íon amônio 
A amónia é altamente tóxica nos tecidos. 
No ciclo da ureia a ornitina combina-se 
com a amônia, na forma de carbomoil-
fosfato, para formar citrulina 
O ciclo da ureia resulta na conversão 
líquida de oxaloacetato em fumarato, 
ambos intermediários do ciclo do ácido 
cítrico. Deste modo os dois ciclos estão 
conectados. 
Os esqueletos de carbono dos 
aminoácidos, entram no ciclo do ácido 
cítrico por meio de 5 intermediários: 
acetil CoA, α-cetoglutarato, succinil-CoA, 
fumarato e oxaloacetato. 
SESSÃO CLÍNICA 
Análises de certas atividades enzimáticas 
no soro fornecem informações valiosas 
para o diagnóstico de diversascondições 
patológicas. 
Alanina – aminotransferase (ALT) ou 
transaminase glutâmico-pirúvica (TGP) 
Aspartato – aminotransferase (AST) ou 
transaminase glutâmico oxoloacética 
(TGO) 
São importantes para o diagnóstico de 
lesões teciduais: hepático e cardíacos. 
TGO e TGP não são exames de rastreio, 
uma vez que são enzimas que estão 
dentro dos hepatócitos ou dos miócitos, 
e, por isso, só solicita em paciente com 
queixa de lesão hepática, por exemplo; 
Somente serão encontradas na circulação 
quando há lesão cardíaca (infarto...) ou 
hepática; 
* Se a pessoa faz esforço (academia) e 
logo após faz exame de sangue para 
avaliar essas enzimas, o resultado dará 
alto, porque em atividade o músculo 
lesiona e as transaminases irão ser mais 
expressas na circulação; 
Qualquer alteração metabólica no ciclo 
da ureia que esteja relacionado à 
atividade enzimática deficiente 
consequentemente irá levar à quebra do 
ciclo – interrompe o processo. Com isso, 
a amônia irá concentrar no organismo; 
Defeitos genéticos em qualquer enzima 
envolvida na formação da ureia não 
toleram dietas ricas em proteínas 
A ausência de enzima no ciclo da ureia 
provoca hiperamonemia ou no aumento 
de um ou mais intermediários no ciclo da 
ureia. 
Os estágios da intoxicação por amônia 
em humanos são caracterizados por 
indução de um estado de coma, 
acompanhado por edema cerebral, 
aumento de pressão intracraniana. 
A amônia cruza a barreira 
hematoencefálica (fala sem contexto, 
confusão mental, disfunção neural...) 
Os danos causados pela toxicidade do 
amônio incluem perda de neurônios, 
alteração na formação de sinapse e 
deficiência geral no metabolismo 
energético celular. 
FENILCETONÚRIA 
Deficiência na conversão de fenilalanina 
em tirosina – que seria feita pela enzima 
fenilalanina-hidroxilase; 
Vômitos no período neonatal e 
deficiência intelectual. Pode ter déficit 
cognitivo irreversível; 
Com essa doença, acumula-se 
fenilalanina e há uma deficiência de 
tirosina; 
A fenilalanina é tóxica (neurotóxica); 
O teste de GUTHRIE ou teste do Pezinho, 
deve ser realizado com triagem neonatal 
em todos os recém – natos após 48 horas 
de vida, não devendo passar de 3 
semanas. 
ALBINISMO 
Deficiência genética que pode alterar 
metabolismo de aminoácidos – ausência 
de melanina (pigmentação da pele); 
Defeito na síntese de melanina a partir de 
tirosina – tirosina-3-monoxigenase 
(tirosinase) defeituosa; 
Falta de pigmentação, cabelo branco, 
pele rosada; 
ANEMIA PERNICIOSA MEGALOBLÁST 
A deficiência de vit. B12 pode ser 
causada por raras doenças genéticas que 
levam à níveis diminuídos de vit. B12, 
apesar de dieta normal incluir carnes e 
laticínios ricos em B12. 
Assim como dietas restritivas podem ser 
a causa de deficiência de vit. B12 no 
organismo 
- Produção reduzida de eritrócitos 
- Nível reduzido de hemoglobina 
- Danos severos no SNC. 
Deficiência de vit. B12 irá acarretar 
grandes falhas no metabolismo de 
aminoácidos; 
ACIDEMIA ARGINOSSUCCÍNICA 
Defeito na síntese de ureia – argino-
succinase defeituosa; 
Vômitos e convulsões; 
ACIDEMIA METILMALÔNICA 
Defeito na conversão de propionil-CoA 
em succinil-CoA - metilmalonil-CoA 
mutase defeituosa; 
Vômitos, convulsões, deficiência 
intelectual e morte prematura; 
ALCAPTONÚRIA 
Defeito na degradação da tirosina – 
homogentisato-1,2-dioxigenase 
defeituosa; 
Pigmento escuro na urina, artrite se 
desenvolve posteriormente; 
* Colágeno oral não traz benefícios – não 
é absorvido, porque a proteína é digerida 
e serão absorvidos os aminoácidos, não 
direcionados especificamente para a 
pele; 
ARGININEMIA 
Defeito na síntese de ureia – arginase 
defeituosa; 
Deficiência intelectual; 
CARBAMOIL-FOSFATO SINTETASE I – 
Defeito na síntese de ureia – enzima 
defeituosa; 
Letargia, convulsões, morte prematura; 
DOENÇA DO XAROPE DE BORDO 
Cetoacidúria de cadeia ramificada; 
Defeito na degradação de isoleucina, 
leucina e valina – complexo da 
desidrogenase dos alfa-cetoácidos de 
cadeia ramificada defeituoso; 
Vômitos, convulsões, retardo mental, 
morte prematura; 
HOMOCISTINÚRIA 
Defeito na degradação da metionina -
cistationina beta sintetase defeituosa; 
Desenvolvimento inadequado dos ossos, 
deficiência intelectual; 
CASO CLÍNICO 
Pode-se pensar em algo crônico (histórias prévias 
de transtorno). Primeira coisa a se investigar: 
anemia perniciosa (hemograma), deficiência de 
B12. Se a paciente fosse diabética crônica, 
poderíamos pensar que a metformina estaria 
dificultando a absorção; 
 
Fenilcetonúria – criança de 2 anos sem nenhum 
rastreio, zero acompanhamento; Dosagem de 
fenilalanina sanguínea (porque já tem dois anos, 
não se faz teste do pezinho) 
 
Deficiência de B12 – indicar suplementação e 
exames periódicos;