Metabolismo de Aminoácidos

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Metabolismo de Proteínas e Aminoácidos
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Metabolismo de Proteínas e Aminoácidos
Os aminoácidos originam-se das proteínas da dieta e das proteínas endógenas.
As proteínas devem ser digeridas para que os aminoácidos possam ser absorvidos.
Proteínas da dieta – ¼ dos aminoácidos; proteínas endógenas – ¾.
Digestão – hidrólise catalisada por enzimas proteolíticas - estômago e intestino delgado.
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Metabolismo de Proteínas e Aminoácidos
Enzimas - Digestão de Proteínas
Pepsina
Tripsina
Quimiotripsina
Elastase
Carboxipeptidases
Enteropeptidase
Aminopeptidases
Dipeptidases
Tripeptidases
Estômago
Intestino Delgado
Pâncreas
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Metabolismo de Proteínas e Aminoácidos
Na célula, os aminoácidos da dieta podem:
Ser utilizados para a síntese de novas proteínas;
Serem degradados para fornecer compostos de mais baixo peso molecular (Catabolismo) e energia.
As células também degradam e sintetizam as próprias proteínas.
As proteínas do organismo apresentam alto “turnover” (taxa de renovação).
Um homem adulto com uma dieta adequada, RENOVA 400 g de proteína por dia.
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Metabolismo de Aminoácidos
Compostos Nitrogenados Não Proteicos
NH3
Uréia
Cadeia Carbônica
Pool Aminoácidos
- A degradação de proteínas endógenas e da dieta originam um pool de aa, precursores das proteínas endógenas e outros compostos nitrogenados. 
 Os aa excedentes são degradados, produzindo amônia e suas cadeias carbônicas. 
 A amônia é convertida em uréia
Bases nitrogenadas (ácidos nucléicos e coenzimas)
Aminas e derivados (epinefrina, histamina)
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Degradação de Aminoácidos
Reações Gerais
A degradação dos aa compreende:
Remoção do grupo AMINO 
Oxidação da CADEIA CARBÔNICA.
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Degradação de Aminoácidos
Reações Gerais
O grupo Amino é convertido em Uréia.
As 20 Cadeias Carbônicas são convertidas a compostos comuns ao metabolismo de carboidratos e lipídios – 
Piruvato
Acetil-CoA
Intermediários do Ciclo de Krebs.
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Degradação de Aminoácidos
Reações Gerais
Remoção do Grupo Amino:
O Grupo Amino da maioria dos aa é transferido para o α-Cetoglutarato, formando Glutamato.
A cadeia carbônica do aa é convertida ao α-Cetoácido correspondente.
Reação catalisada por Transaminases ou Aminotransferases, enzimas muito ativas no Fígado (citossol e mitocôndria)
A medida dos níveis de transaminases no sangue é utilizada no diagnóstico da hepatite ou de outras disfunções hepáticas (ALT e AST).
Glutamato – reservatório temporário de grupos amino, de diferentes aa. 
Reação Geral:
Aminoácido + α-Cetoglutarato α-Cetoácido + Glutamato
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Degradação de Aminoácidos
Reações Gerais
Reações catalisadas pelas transferases - Reversíveis.
Desaminação de aa depende da remoção
dos produtos formados: Glutamato e α-Cetoácido.
Remoção do Glutamato:
- Transaminação com Oxalacetato Aspartato 
 ( aspartato transaminase)
- Desaminação Oxidativa Amônia 
(glutamato desidrogenase + NAD+)
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Degradação de Aminoácidos
Reações Gerais
Ação das transaminases + glutamato desidrogenase – convergência do grupo amino para Aspartato e NH4+ e liberação da cadeia carbônica como α-Cetoácido.
O Grupo Amino do Glutamato origina:
Aspartato e NH4+ 
Glutamato + Oxalacetato α-Cetoglutarato + Aspartato
Glutamato + NAD+ + H2O α-Cetoglutarato + NADH + NH4+ + H+
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Degradação de Aminoácidos
Vias Especiais
Existem 7 aa que não participam das reações de transaminação.
glicina, histidina, lisina, metionina, prolina, serina e treonina.
Remoção grupo amino – vias particulares no lugar da transaminação direta.
Contudo, ao longo das vias de degradação, o grupo amino é liberado como NH4+ ou como Glutamato.
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Degradação de Aminoácidos
Vias Especiais
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Ciclo da Uréia
A síntese da uréia é feita no fígado, a partir de NH4+, aspartato e HCO3-.
Uréia – principal produto de excreção do metabolismo nitrogenado (90%).
Demais produtos de excreção: NH4+, creatinina e ác. Úrico. 
A quantidade de uréia eliminada na urina é proporcional à quantidade de proteína ingerida.
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Ciclo da Uréia
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NH4+ é Tóxico para o Cérebro
Formação da uréia é importante para redução das concentrações de NH4+ nos tecidos.
O aumento de NH4+ afeta principalmente cérebro – coma.
↑ NH4+ - ↑ consumo de α-Cetoglutarato para síntese de glutamato (GD).
 Redução atividade Ciclo de Krebs – prejuízo na oxidação da glicose – principal fonte de energia para o cérebro.
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Degradação da Cadeia Carbônica
Após remoção do grupo amino dos aa resta sua cadeia carbônica - α-Cetoácido.
As 20 cadeias carbônicas não apresentam uma via comum de degradação, como os carboidratos e os ác. Graxos.
Contudo, as diferentes vias de degradação convergem para a produção dos seguintes compostos:
Piruvato
Intermediários do Ciclo de Krebs: 
Oxalacetato - α-Cetoglutarato – Succinil-CoA - Fumarato
Acetil-CoA
A partir deste ponto, o metabolismo dos aa confunde-se com o metabolismo dos carboidratos e dos ác. Graxos.
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Degradação da Cadeia Carbônica
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Degradação da Cadeia Carbônica
O destino final dos α-Cetoácidos dependerá do tecido e do estado fisiológico do organismo:
Oxidação pelo Ciclo de Krebs
Utilização pela gliconeogênese, para produção de glicose
Conversão a triacilglicerol e armazenamento
Portanto, um excesso de ingestão de proteína pode induzir a síntese de triacilgliceróis.
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BIOSSÍNTESE DE AMINOÁCIDOS
	O Homem só sintetiza 11 dos 20 aminoácidos de suas proteínas (aa essenciais – histidina, isoleucina, leucina, lisina, metionina, fenilalanina, treonina, triptofano e valina)
Nota: Cisteína e Tirosina são sintetizados exclusivamente a partir dos aminoácidos essenciais - Metionina e Fenilalanina