Aminoacidos e ciclo da ureia em mamíferos

Prévia do material em texto

1
Catabolismo de Aminoácidos em Mamíferos
O grupo amino e o esqueleto de 
carbono seguem vias separadas.
A amônia é tóxica para os animais
• As bases moleculares não são totalmente 
esclarecidas
• Em humanos, estágios finais de 
intoxicação-leva ao coma.
2
A maioria dos aminoácidos é 
metabolizada no fígado...
Formas de 
excreção para o 
nitrogênio
3
Etapas para Eliminção de Amônia
• 1. Remoção do grupo amino (Transaminação)
• 2. Transporte de NH4
+ para o fígado (Alanina e 
Glutamina)
• 3. Eliminação de NH4
+ no fígado (Ciclo da Uréia)
1. Remoção do grupo amino
TRANSAMINAÇÃO
4
Aminotransferase ou Transaminase
A piridoxal fosfato (derivado da Vit. B6) 
funciona como carreador intermediário dos 
grupos amino.
As células têm várias aminotransferases
Diagnóstico de 
lesões hepáticas
Diagnóstico de lesões 
cardíacas
Ex:
As aminotransferases diferem quanto a especificidade por seus substratos (aminoácidos).
Alanina aminotransferase (ALT ou TGP)
Aspartato aminotransferase (AST ou TGO)
A maior parte aceita alfa-cetoglutarato (ou em menor grau oxaloacetato) como alfa-
cetoácido, produzindo glutamato (ou aspartato no caso do oxaloacetato). 
EXCEÇÃO: aminotransferases do músculo que aceitam piruvato produzindo alanina.
5
2. Transporte de NH4
+ para o fígado
Devido a sua toxicidade, a NH4
+ produzida em tecidos extra-
hepáticos é incorporado em compostos não tóxicos que 
atravessam membranas com facilidade:
Glutamina na maioria dos tecidos extra-hepáticos
Alanina no músculo
(I) Transporte de NH4
+ sob a forma de GLUTAMINA
•Glutamina sintetase catalisa a 
incorporação de NH4
+ em glutamina
(tecidos extra-hepáticos)
•Glutamina libera NH4
+ no 
fígado e no rim pela ação
da glutaminase
Glutamine 
synthetase
Glutamine 
synthetase
6
– Alanina transporta 
NH4
+ do músculo 
esquelético até o fígado
– Piruvato é convertido 
em glicose no fígado e 
este retorna ao músculo 
(II) Transporte de NH4
+ sob 
a forma de ALANINA
Ciclo Alanina-Glicose
3. Eliminação de NH4
+ no fígado
• O excesso de amônia é excretado como 
URÉIA
• A produção de uréia ocorre no FÍGADO
(Ciclo da Uréia).
• A uréia produzida passa para a corrente 
sanguínea e vai para o rim onde é excretada 
na urina.
7
Metabolismo dos aminoácidos no fígado
1. O grupo amino da maioria dos aminoácidos é coletado inicialmente como Glutamato, 
através de uma reação catalisada por aminotransferases.
Aminotransferases
2. A desaminação (Glutamato Desidrogenase) do glutamato libera seu grupo amino como 
NH3 (amônia), que se converte em NH4
+ (íon amônio) no pH fisiológico
8
3. Os íons amônio (NH4
+) são convertidos em URÉIA pelo Ciclo da Uréia.
Regulação do ciclo da uréia
• O fluxo de nitrogênio varia com a dieta.
• Todas as enzimas do ciclo da uréia e a 
carbomoilfosfato sintase são sintetizadas 
em velocidade maior em animais com dietas 
ricas em proteínas e no jejum.
9
Pessoas com defeitos genéticos em qualquer uma das enzimas do 
ciclo da uréia não toleram dietas ricas em proteínas.
Não é possível eliminar as proteínas da dieta pois somos incapazes 
de sintetizar os 20 aminoácidos, e os aminoácidos essenciais têm 
que ser adquiridos pela dieta.
Defeitos Genéticos no Ciclo da Uréia pode 
causar sérios danos à saúde.
Destino do Esqueleto de Carbonos...
10
• Piruvato
• Acetil-CoA
• Intermediários do ciclo de Krebs
O esqueleto de carbonos pode ser convertido em:
Cetogênicos
Glicogênicos
Glicose
Corpos cetônicos
11
Defeitos genéticos que afetam o catabolismo 
de aminoácidos
Consequência: - Acúmulo de um metabólito e excreção
Diagnóstico: 
- Dosagem do metabólito acumulado (sangue ou urina)
- Dosagem da enzima alterada 
Efeitos:
-Varia conforme a enzima defeituosa podendo ser grave e 
inviabilizar o desenvolvimento do feto ou provocar lesões graves 
(retardamento mental e físico, redução na expectativa de vida)
Diagnóstico precoce é fundamental (Pré-Natal)
Defeitos genéticos que afetam o catabolismo 
de aminoácidos
12
Fenilcetonúria
Incidência: 1 para cada 12000 nascimentos (ou 8 a cada 100.000) 
Causa: Ausência de fenilalanina hidroxilase (acúmulo de fenilalanina)
Diagnóstico: “Teste do Pezinho”
- Determinação da concentração de fenilalanina no sangue
Tratamento: 
- Administrar precocemente uma dieta contendo um mínimo de 
fenilalanina
Acúmulo de fenilalanina causa retardamento mental na 
infância !!
Fenilcetonúria
13
Fenilalanina em excesso é convertida a fenilpiruvato e fenilacetato através de uma 
via metabólica secundária
Excretados na Urina
(FENILCETONÚRIA)
Fenilcetonúria
Aspartame
CONTEM FENILALANINA
14
Síntese de Aminoácidos
-O organismo humano só sintetiza 11 dos 20 aa
-O processo de síntese proteica requer a presença dos 20 aa
-9 aa essenciais
Fenilalanina, Histidina, Isoleucina, Leucina, Lisina, 
Metionina, Treonina, Triptofano, Valina
-11 aa não essenciais (sintetizados no organismo)
O grupo amino é derivado de glutamato e glutamina
O esqueleto de carbonos é derivado de intermediários da 
glicólise, ciclo de Krebs e via das Pentoses