METABOLISMO PROTEÍNAS

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Metabolismo Proteico
Diferente do que ocorre com carboidrato e lipídios, os aminoácidos não estão armazenados na forma de proteínas no nosso corpo não existem proteínas cujas funções sejam manter o suplemento de aminoácidos para utilização posterior por isso eles devem ser metabolizados e o nitrogênio é excretado do nosso organismo, quando não utilizados para a síntese de moléculas
Nesse processo metabólico ocorre a remoção do grupo Amino, pois a amônia é tóxica para o nosso corpo. Enquanto os esqueletos carbônicos dos aminoácidos irão originar glicose através da gliconeogênese ou corpos cetônicos.
Os Processos de transferência e remoção dos grupos aminos são chamados de transaminação e desaminação
Oxidação de aminoácidos e ciclo da ureia 
Uma característica importante que diferencia a degradação dos aminoácidos de outros processos catabólicos é que todos os aminoácidos contém um grupo Amino. E as vias para degradação dos aminoácidos incluem etapa fundamental na qual o grupo Amina é separado do esqueleto de carbono e encaminhada para as vias do metabolismo do grupo Amino e excreção do nitrogênio.
As rotas de eliminação do nitrogênio que são provenientes do metabolismo de aminoácidos, variam entre as espécies. os animais aquáticos libera nitrogênio sob a forma de amônia os pássaros e répteis eliminam na forma de ácido úrico, e os vertebrados terrestres na forma de ureia
 nos animais os aminoácidos sofrem degradação oxidativa em três circunstâncias metabólicas diferentes:
1. Durante a síntese e a degradação normais de proteínas celulares (no processo normal de renovação celular)
2. Quando a dieta é rica em proteínas. aminoácidos ingeridos excedem as necessidades do organismo para a síntese proteica. e como os carbonos não podem ser armazenados serão oxidados
3. Durante o jejum ou no diabetes melito não controlado, quando os carboidratos não estão disponíveis, ou são usadas de forma inadequada, as as proteínas celulares serão utilizadas como combustível;
Estrutura dos aminoácidos 
O grupamento R diferencia os aminoácidos e a grupos determinados conjuntos.
Para formação das proteínas (e peptídeos), os aminoácidos se ligam através das ligações peptídica (ligação covalente estava inscrição estabelecidas mediante a reação entre o grupo carboxila de um aminoácido com o radical aminado de outro aminoácido, mediante a saída de uma molécula de água gerando assim os peptídeos e as proteínas).
Na estrutura da cadeia polipeptídica encontram-se aminoácidos Unidos por ligações peptídicas, uma extremidade Amino terminal e (radical aminado) e na outra extremidade a carboxiterminal.
Catabolismo dos aminoácidos 
Feijão proteínas da dieta ou intracelulares, quando degradadas no nosso organismo, geram aminoácidos.
 cetogênico são os aminoácidos cujos grupos/esqueletos carbônicos podem gerar corpos cetogenicos.
 glicogênico são aqueles cujos esqueletos carbônicos vão gerar intermediários do ciclo de Krebs e poderão gerar glicose através da gliconeogênese .
os esqueletos carbônicos dos aminoácidos cetogenicos (e leucina, lisina fenilalanina, tirosina triptofano, isoleucina) podem ser inteiro ou parcialmente degradados em acetil coenzima a ou acetoacetil-coenzima-a, podendo, assim produzir os corpos cetônicos no fígado, onde o acetoacetil coenzima-a é convertido em acetoacetato.
o acetoacetato É convertido então em acetona e beta-hidroxibutirato.
 na diabetes mellitus não controlado, o fígado produz grande quantidade de Corpos cetónicos a partir dos aminoácidos, já que ele não tem suprimento adequado de glicose nas células.
Por outro lado, os aminoácidos que são degradados em piruvato ou em alpha-acetoglutarato, succinil-Coa, fumarato, e/ou oxaloacetato (todo s intermediários do ciclo de krebs) podem ser convertidos em glicose, assim, são chamados de glicogenicos.
Aminoácidos cetogênicos e glicogênicos, são excludentes entre si.
 O triptofano, fenilalanina , tirosina, trionina e isoleucina (5) são cetogenicos e glicogênicos.
Apenas lisina e leucina são exclusivamente cetogenicos.
Digestão das proteínas 
A degradação das proteínas, Que são geridas até seus aminoácidos constituintes, é um processo que acontece no trato gastrintestinal.
 a entrada de proteína da dieta no estômago estimula a mucosa gástrica a secretar o hormônio gastrina. que, por sua vez, vai estimular a secreção do ácido clorídrico (hcl) pelas células parietais. e secreção do pepsinogênio pelas células principais das glândulas gástricas.
 acidez do suco gástrico varia de 1,5 a 2,5 ela permite que o suco gástrico funciona como agente antimicrobiano e como agente desnaturante, que é responsável por desvelar as proteínas globulares que vieram da dieta.
 tornando suas ligações peptídicas internas mais suscetíveis a Hidrólise enzimática.
 o pepsinogênio, é ou precursor inativo (ou sinogenio) da pepsina que é uma protease e é convertido em piscina ativa pela clivagem alto catalisada.
 ou seja, uma quebra na sua estrutura (a retirada de um trecho polipeptídeo) que ocorre por estimulação desse pH baixo, ativando a ação da pepsina que passa a quebrar as ligações peptídicas.
 A pepsina então hidrolisa, no estômago, as proteínas. hidrolisando as ligações peptídicas em que o resíduo de aminoácidos localizado na posição aminoterminal da cadeia polipeptídica, sendo originado nos aminoácidos aromáticos fenilalanina, triptofano ou tirosina. levando assim cadeias polipeptidicas longas, em uma estrutura de peptídeos menores, o que facilita a ação das enzimas pancreáticas.
 a medida que o conteúdo ácido do estômago passa para o intestino delgado, o pH baixo do estômago desencadeia a secreção de hormônios secretina na corrente sanguínea.
 a secretina estimula o pâncreas a liberar bicarbonato no intestino delgado, com a finalidade de neutralizar o hcl que veio do estômago e elevar o PH (que fica próximo de 7) para que as enzimas pancreáticas possam atuar sobre o que veio desses peptídeos da digestão gástrica.
 todas as secreções pancreáticas chegam ao intestino delgado através do ducto. pancreático
 a digestão das proteínas prossegue pelo intestino Delgado. a chegada aminoácido no duodeno (parte superior do intestino delgado) provoca a liberação, para o sangue, do hormônio colecistocinina, que vai estimular a secreção de enzimas pancreáticas com atividade ótima entre o PH 7 e 8, que foram liberadas pelo pâncreas exócrino, em que essas enzimas já estão sintetizadas em forma de nativas dentro das células do pâncreas como grânulos de zimogênio.
Importância clínica 
São sintetizadas pela ação das células exócrinas do pâncreas em sua forma inativa.
Os zimogenios: quimotripsinogênio, procarboxipeptidas, pro colipase e profosfolipase. que serão ativadas pela ação da tripsina em: quimotripsina, procarboxipeptidase , colipase e fosfolipase.
 o tripsinogenio é uma enzima numa forma não ativa secretada pelo pâncreas. que vai entrar em atividade (se tornar tripsina) pela ação de interopeptidase (que são enzimas proteolíticas secretados pelas células intestinais).
 quando ocorre a ativação, a tripsina leva a ativação/conversão dos zimogenios em suas formas ativas
Ativação de zimogenio por clivagem proteolítica 
Tripsinogenio (inativa) se transforma em tripsina (ativo). essa ativação se dá pela ação da enteropeptidase que remove um trecho (repetida ou de 6 resíduos de aminoácidos). encurtado em 6 aminoácidos, o tripsinogenio se torna a tripsina.
Digestão das proteínas 
As enzimas para digestão proteica são divididas em dois grandes grupos endopeptidase e exopeptidase.
 as endopeptidases digerem as ligações peptídicas internas, hidrolisado cadeia peptídica Longa em segmentos menores.
 essas proteases, são secretados na forma de zimogênio, pelas células do estômago intestino e pâncreas. Sendo ativadas quando alcançam o Lumen do trato intestinal.
 exemplo de endopeptidase: pepsina (estômago) e tripsina (pâncreas).
 Esopo exopeptidase as peptídica terminais, liberando aminoácido.
 liberam também peptídeos pequenos, ambos, pela Hidrólise das extremidades liberandoum aminoácido por vez.
 as exopeptidases, podem ser classificadas em aminopeptidase (quando eu faço a Hidrólise a partir da extremidade aminoterminal) ou carboxipeptidases (Hidrólise a partir da extremidade carboxi terminal). liberando aminoácidos ou peptídeos curtos.
Absorção dos aminoácidos e peptídeos 
Absorção das proteínas do nosso organismo, ocorre principalmente sob a forma de aminoácidos livres. Mas alguns dipeptídeos e tripeptídeos podem ser absorvidos, especialmente por um processo chamado transcitose.
 existem cotransportadores dos dipeptídeo e tripeptídeos que faz com que as moléculas entrem nas células das 3 mucosas intestinal, depois de uma mistura de aminoácidos livres e pequenos peptídeos, transportados para dentro das células e depois entram em capilares sanguíneos, sendo encaminhados para o fígado.
 catabolismo dos grupos amino 
Ao chegar no fígado ocorrer a oxidação dos aminoácidos;
Catabolismo do nitrogênio 
1. Etapa 1:
Transaminação do aminoácido com Alfa acetoacido para formar glutamato e um novo Alfa a cetoacido.
2. Etapa 2:
 desaminação do glutamato através do processo oxidativo envolvendo NAD;
3. etapa 3:
 formação de ureia através do ciclo da ureia.
Fluxo global de nitrogênio no catabolismo dos aminoácidos 
Na primeira etapa, o importante é separar o grupo Amino do esqueleto carbônico.
O grupo Amina é transferido do aminoácido para o alfa-acetoglutarato, gerando glutamato que é transportado para mitocôndria hepática, onde sofre desaminação oxidativa. O radical me nada liberado do glutamato e encaminhados sobre a forma de amônia, para após o ciclo da ureia ser eliminado na urina.
Catabolismo dos grupos Amino no fígado 
Maior parte da metabolização dos aminoácidos ocorre no fígado. ao chegar no fígado vindos 
da dieta ou do processo da Renovação ser.
 4 aminoácidos desempenham um papel Central no metabolismo do nitrogênio: glutamato, Glutamina, alanina e aspartato.
 eles são mais facilmente convertidos em intermediários do ciclo de Krebs gerando energia.
Glutamato-------->alfa-cetoglutamato
Glutamina-------->alfa-cetoglutarato
Alanina------------>piruvato
Aspartato---------->>oxaloacetato
No fígado, a primeira etapa do catabolismo dos aminoácidos é a a remoção dos grupos Amino, que é realizada pela aminotransferase (transferase). nessa reação de transaminação, o radical aminado é transferido do aminoácido para o alfa cetoglutarato. gerando alfa-cetoácido e formando glutamato.
 essa reação coleta o radical do grupo Amino em forma de glutamato, que funciona como doador de grupos Amino para vias biossintéticas ou de excreção que leva a liberação de hidrogênio sob a forma de ureia.
 o cofator da aminotransferase é o PLP. que funciona como carregador dos grupos Amino (intermediário).
 piridoxal fosfato (PLP) é o grupo prostético das aminotransferases.
 o PLP durante as reações sofre transformações reversíveis. entre sua forma aldeídico e Amy nada. aldeídico recebe grupamento Amina nada do agrupamento Amino.
 o PLP se encontra no sítio ativo da enzima aminotransferase, ligação que ocorre através do resíduo de lisina, através de uma ligação ao de mina (base de shiff).
As aminotransferases são exemplos de enzimas que catalisam reações bimoleculares. reações nas quais o primeiro substrato reage e o produto vai deixar o sítio ativo da enzima antes que o substrato possa se ligar.
 as aminotransferases são exemplos de enzimas que catalisam reações bimoleculares. reações em que o primeiro substrato reage e o produto deixa o sítio ativo da enzima antes que o substrato possa se ligar .
Assim, o aminoácido liga-se ao sítio ativo da enzima, do seu grupo Amino ao PLP, que passa para a forma de piridoxamina fosfato e deixa o sítio ativo da enzima na forma de Alfa acetoacido.
 o outro Alfa acetoácido que funciona como substrato aceptor do grupo Amina, se liga ao sítio ativo e aceita grupamento Amina, que veio da piridoxal-fosfato (PLP) e deixa o sítio ativo em forma de aminoácido.
 as aminotransferases catalisam a transferência do grupo Amino do aminoácido para o alfa cetoglutarato, produzindo glutamato.
 as aminotransferases tem papel no diagnóstico celular tecidual. Pois as enzimas estão compartimentalizadas atuando em determinado tecidos, compartimentalizada nas células.
 alanina aminotransferase e glutamato-piruvato- transferase ( ALT e GPT) são muito ativas no fígado e no coração. sua dosagem no sangue pode ser utilizada para detectar lesões cardíacas e hepáticas.
 o glutamato, nos hepatócitos, é transportados do citoplasma para a mitocôndria, onde vai sofrer a desaminação oxidativa catalisado pela enzima l-glutamato desidrogenase. essa enzima está na matriz mitocondrial e a única enzima que utiliza tanto NAD quanto na NADP como seu cofator.
Desaminação 
A reação realizada pelo glutamato desidrogenase abre parêntese desaminação) em uma reação reversível. funciona na desaminação para a retirada do radical aminado do glutamato, e para ligações do radical aminado com o alfa cetoglutamato (biossíntese)
Alfa cetoglutarato, formado a partir da desaminação do glutamato, pode ser utilizado no ciclo de Krebs ou para síntese de glicose.
 a reação está na ativa quando a célula precisa de energia.
 a atividade da glutamato desidrogenase é alostericamente inibida pelas concentrações de ATP, gtp de concentração elevada de NADP ou NADH.
É ativada pela concentração elevada de ADP no meio. sinalizando baixa energia.
Toxicidade da amônia 
 Por que a amônia precisa ser eliminada do corpo ?
Normalmente, existem apenas traços de amônia no sangue. o processo da remoção da Amônia é essencial, pois ela é tóxica para o sistema nervoso central.
 se o sangue deixa de passar pelo fígado, por exemplo, os níveis de amônia podem ser tóxicos.
 isso é observado em graves comprometimentos hepáticos. a intoxicação por amônia consiste em: tremor, fala arrastada, visão embaraçada, coma e morte.
 nível elevado de amônia é tóxico para o cérebro devido a sua reação com o alfa cetoglutarato formando glutamato.
 a diminuição dos níveis de Alfa cetoglutarato compromete a função do ciclo de Krebs nos neurônios.
 consequentemente compromete a produção de ATP, a energia para aquela célula.
 os altos níveis de NH+ (iam amonico (radical)) levam a um aumento dos níveis de Glutamina, que atua como soluto osmoticamente ativo Nos astrócitos do cérebro, que são células do sistema nervoso em forma de estrela, que fornecem nutrientes, suporte e isolamento elétrico para os neurônios.
 isso desencadeia um aumento na captação de água, que entra nos astrócitos para manter o equilíbrio osmótico, levando ao edema das células e do cérebro e ao coma.
 alanina e Glutamina são os principais transportadores de nitrogênio no sangue.
 por causa da toxicidade da amônia para os tecidos, os seus níveis no sangue são extremamente regulado.
nos animais, maior parte da amônia livre é convertida em um composto não tóxico antes de ser exportada aos tecidos extra hepáticos para o sangue, e daí ser transportado até fígado e rins.
 a alanina transportar amônia dos músculos esqueléticos para o fígado. desempenha papel essencial no transporte de uma forma não tóxica. por meio dê uma via: ciclo glicose alanina.
 no músculo e outros tecidos, os grupos aminos são coletados na forma de glutamato pela reação de transaminação. o glutamato, então pode transferir o grupo Amina para o piruvato (produto da glicólise muscular, altamente disponível nesse tecido) pela ação da enzima alanina transferase. ah ah menina passa pelo sangue e segue para o fígado.
 no citoplasma dos hepatócitos a alanina aminotransferase, transferir o grupamento da alanina para o alfa cetoglutarato, formando piruvato e glutamato na célula hepática.
 o glutamato entra na mitocôndria onde ocorre a reação do glutamato desidrogenase, liberando Radical aminado para síntese da ureia.
 O que sobra da alanina é o piruvato, que vai para a gliconeogênese, gerando glicose, que vai ser transportada para o tecido muscular, lá gera energia através da via glicolítica que vira de novo piruvato,voltando ao ciclo.
Transporte da amônia na forma de glutamina 
A Glutamina é uma forma de transporte não tóxica para a amônia.
 normalmente a Glutamina está presente no sangue em concentrações muito maiores que os demais aminoácidos. pois o excesso de amônia nos tecidos é adicionado ao glutamato para formar a glutaminasintetase.
 essa reação requer ATP e ocorre em duas etapas dois pontos inicialmente o glutamato e o ATP reagem para formar a DP e o intermediário y-glutamil-fosfato Que reage com amônia formando Glutamina e fosfato inorgânico.
 a Glutamina é transportada pela corrente sanguínea e chega ao fígado onde o radical é minado é liberado pela mitocôndria, pelo enzima glutaminase e vai ser excretado no ciclo da ureia.
Ciclo da ureia 
É iniciado dentro da mitocôndria hepática, mas três de suas etapas seguintes, ocorrem no citoplasma. ocorre em dois componentes celulares.
Síntese da ureia 
A formação da ureia depende da presença de dois radicais aminados, sendo gerado a partir dos transportadores, e outro a partir do aspartato.
 precisa, também de um carbono ligado ao oxigênio, que pode vir do dióxido de carbono ou bicarbonato.
Qualquer que seja a fonte, radical aminado presente na mitocôndria hepática é usado imediatamente, junto com o dióxido de carbono (de carbonato) produzido pela respiração mitocondrial para formar carbonoil-fosfato na matriz mitocondrial.
Essa reação é dependente de ATP e é catalisada pela enzima carbonoil-fosfato-sintetase-1 ( enzima regulatória dessa via)
O carbonoil-fosfato (doador dos grupos carbonoil) entra no ciclo da ureia.
ela quer que todo mundo da Júlia.
 tem enzimáticas:
1. Primeiro o carbonoil-fosfato doa seu grupo carbonoil Para a ornitina, formando aciltrolina , formando então a ligação de fosfato inorgânico.
 a reação é catalisada pela ornitina-trans-carbonoil-lase. a ornitina não é aminoácido padrão, é derivado, intermediário chave no metabolismo do hidrogênio. a citrulina passa da mitocôndria para o citoplasma.
2. os próximos dois passos do ciclo da ureia, atrás o 2º grupamento que irá compor a estrutura da ureia. A fonte é aspartato, produzido na mitocôndria por transaminação, e depois transportado para o citoplasma.
 a reação de condensação, entre o grupamento Amino do aspartato e a citrolina, Forma o aginino-succinato. Essa reação citosólica, catalisada pela aginino-succinato-sintetase requer App e ocorre via ação de um intermediário citolil-AMP .
o aginino-succinatoarquivado pela ação da enzima agininosuccinase, Formando arginina e fumarato, que é convertido em malato e em seguida entra na mitocôndria para se juntar aos demais intermediários do ciclo de Krebs. essa é a última reação reversível do ciclo da ureia.
3. na última etapa do ciclo a enzima arginase presente no citoplasma, a arginina produzindo ureia e ornitina.
 a ornitina é transportada para mitocôndria para iniciar outra volta no ciclo da ureia.
 o ciclo da ureia está interconectado com com o ciclo de Krebs, por meio do fumarato. em um processo chamado de bicicleta de Krebs. Mas cada ciclo opera independente, e a interação depende do transporte de intermediários chave entre a mitocôndria e o citoplasma.
Regulação do ciclo da ureia 
A regulação do fluxo de nitrogênio no ciclo da ureia varia com a dieta.
Quando a digestão de eclética é basicamente proteica, os esqueletos de carbono dos aminoácidos são utilizados como combustível produzindo muita ureia a partir dos grupos Amino excedentes.
 durante o jejum prolongado a produção da ureia aumenta.
 a regulação se da vírgula disponibilidade do substrato ou produção doN-acetil-glutamato, que utiliza a primeira enzima do ciclo da ureia .