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Amanda Arantes Farinelli Metabolismo de Aminoácidos No que consiste o turnover (renovação) de proteínas do organismo e por que ele é importante? O que é a meia vida de uma proteína? No organismo a maior parte das proteínas são constantemente sintetizadas e degradadas, o que faz com que proteínas anormais ou desnecessárias sempre sejam removidas. O turnover, ou renovação das proteínas, é um processo onde, em organismos adultos saudáveis, a quantidade de proteínas permanece constante, pois a taxa de síntese proteica é suficiente apenas para substituir a quantidade de proteínas degradadas. Em geral há a hidrólise e ressíntese de 300 a 400g de proteínas por dia. O conceito de meia vida de proteína leva à compreensão da velocidade do turnover de algumas proteínas, ou seja, a taxa de renovação de cada tipo proteico no organismo, quanto mais rápido uma proteína se renova, menor sua meia vida. Proteínas de curta meia vida, como muitas reguladoras e algumas organizadas de forma errada, chegam a durar apenas minutos, já proteínas com meias vidas longas, como as celulares, podem durar dias, semanas, meses e até anos (como o colágeno por exemplo). O que são os aminoácidos endógenos e quais são seus possíveis destinos no metabolismo celular? Os aminoácidos do organismo podem ser de duas fontes, endógena e exógena. Os aminoácidos exógenos são aqueles obtidos através da dieta, que foram digeridos através das proteínas e transformados em aminoácidos. Depois de digeridos esses aminoácidos exógenos podem se unir no organismo formando novas proteínas, essas são chamadas proteínas endógenas, e podem se hidrolisar, mais uma vez em aminoácidos. PROCESSOS BIOLÓGICOS UAM "1 Qual é o papel das ubiquitinas na degradação das proteínas? + O que são os proteassomos e qual é a sua função na degradação das proteínas? O que ocorre com as ubiquitinas nesse processo? Existem dois sistemas enzimáticos para a degradação das proteínas danificadas ou desnecessárias, um deles é o ubiquitina-proteassomo, que é dependente de energia (ATP) e acontece no citosol. Esse sistema digere principalmente as proteínas endógenas (sintetizadas dentro da própria célula). Aa proteínas que são degradadas através dessa via são ligadas covalentemente à uma ubiquitina (proteína globular não enzimática), e esse processo depende de ATP. Depois de marcada com a ubiquitina as proteínas são reconhecidas por um grande complexo chamado proteassomo (funciona como “lata de lixo”). O proteassomo desenrola, desubiquitina e corta a proteína alvo em fragmentos que serão degradados em aminoácidos, e as ubiquitinas também serão recicladas. Proteassomo = complexo proteolítico macromolecular com formato de barril A degradação dos aminoácidos inicia com a remoção do grupo amina. De que forma ocorre essa remoção? (explicar as principais etapas de remoção, até a produção da amônia). Os aminoácidos possuem o grupo α-amino, esse grupo é o que proteje os aminoácidos da degradação oxidativa, logo para que se possa degradá-los é essencial que haja a remoção desse grupo. Esse processo ocorrem dividido em algumas partes: A)Transaminação: é a primeira parte para o catabolismo dos aminoácidos, onde ocorre a transferência dos grupos α-aminos para o α-cetoglutarato, resultando em dois produtos α-cetoácido (derivado do aminoácido original) e o glutamato. O α-cetoglutarato têm papel central no metabolismo dos aminoácidos, ele aceita os grupos amino da maioria dos aminoácidos e se transforma no glutamato. O glutamato produzido nessa etapa pode ser desanimado oxidativamente, ou como doador de grupo amino na síntese de aminoácidos essenciais. B)Glutamato-desidrogenase: essa reação resulta na liberação do grupo amino como amônia livre. Essas reações ocorrem principalmente no fígado e no rim, fornecendo α- cetoácidos, que podem entrar nas vias centrais do metabolismo energético e a amônia que é fonte de nitrogênio na síntese de uréia. PROCESSOS BIOLÓGICOS UAM "2 C)Transporte de amônia para o fígado: em humanos há dois mecanismos que transportam amônia dos tecidos periféricos para o fígado, onde será convertido em uréia. O primeiro deles é o mais comum, utiliza glutamina-sintetase para combinar amônia com glutamato formando glutamina (forma não tóxica de transporte da amônia), que será transportada no sangue para o fígado onde produzira glutamato a amônia livre. O segundo método é utilizado principalmente pelo músculo, envolve a transaminação do piruvato, para formar alatina, que transportada ao fígado pelo sangue, onde é convertida em piruvato e através da gliconeogênese utiliza o piruvato para sintetizar glicose, indo para o sangue e utilizado pelo músculo. Como se denomina a sequência de reações de conversão da amônia em ureia? Onde elas ocorrem? Indique os principais compostos intermediários no processo. As duas primeiras reações que levam à síntese da ureia ocorrem na mitocôndria , e as demais enzimas do ciclo da ureia estão no citsol. 1) Formação do carbamoil-fosfato: é impulsionada pela clivagem de duas moléculas de ATP, a amônia incorporada no cárbamôil-fosfato é fornecida principalmente pela desaminação oxidativa do glutamato e catalisada pela glutamato- desidrogenase mitocondrial. No final, o átomo de nitrogênio originário dessa amônia torna-se um dos nitrogênio da ureia. 2) Formação de citrulina: Ocorre uma reação em que o produto é a citrulina, que é transportada para o citosol. 3) Destino da Ureia: Depois de sair do fígado por difusão, a ureia é transportada pelo sangue até os rins, onde é filtrada e excretada na urina. Parte da ureia difunde do sangue para o intestino, essa amônia é parcialmente perdida nas fezes e parcialmente reabsorvida para o sangue. PROCESSOS BIOLÓGICOS UAM "3
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