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METABOLISMO DOS AMINOÁCIDOS Pigmentos Biiliares Grupos hemo Bases nitrogenadas Glutationa Formas de excretar o nitrogênio Neurotransmissores Amônia Uréia Ácido úrico Amônia Uréia Ácido úrico Alantoína Aminoácidos Proteínas • Os aminoácidos e pequenos peptídeos são absorvidos pelos enterócitos através de transportadores específicos. • Alguns di ou tripeptídeos são degradados a aminoácidos pelas aminopeptidases intracelulares. • Os aminoácidos são transferidos para corrente sanguínea e transportados para o fígado para a síntese de novas proteínas. Metabolismo de aminoácidos • Transaminação – transferência reversível do grupamento amino de um aminoácido para um cetoácido por ação de transaminases (distribuídas em bactérias, plantas e animais) • Desaminação: retirada do grupamento amino pelas desaminases e produção de amônia • Ciclo da ureia (fígado): conversão da amônia em ureia • Degradados a produtos mais simples • Retirada do nitrogênio • Cadeia carbônica reutilizada para fins energéticos Degradação de aminoácidos Metabolismo de aminoácidos Amino- transferases Transaminação Em vez de transferências de grupos aminos, um aminoácido pode perder diretamente seu grupo amino → desaminação Glutamato desidrogenase Glutamato-transaminase => ácido glutâmico => principal dador de grupos amina, participando em 2 reações importantes que originam: - ácido aspártico (cetoglutárico) - alanina Desaminação Pode ocorrer por um processo geral – desaminação oxidante – ou por processos particulares e específicos de determinados aminoácidos. Serina, treonina e cisteína (desaminadas diretamente) => amoníaco Por desaminação forma-se o ácido pirúvico Outro produto final da desaminação para além do amoníaco é o ácido alfa- Cetobutírico => aminocetona => ácido pirúvico Desaminação oxidante Fenômeno irreversível que decorre em várias etapas: 1º desidrogenação 2º redução FAD a FADH2 3º hidrolização em alfa cetoácido e amoníaco Desaminação direta da serina e cisteína Desaminação reversível do ácido aspártico Processo particular de desaminação, pois ocorre conversão de ácido aspártico em ácido fumárico e permite a fixação de NH3 em um composto orgânico. Ponto de entrada no ciclo de Krebs de metade dos átomos de carbono da tirosina e da fenilalanina Desaminação oxidante do ácido glutâmico e formação de amoníaco O ácido glutâmico é desaminado por uma enzima com NAD ou NADP, conforme os organismos, que cataliza a reação reversível Esta interconversão entre ácido glutâmico e o ácido alfa- cetoglutárico por desaminação oxidante ou por aminação redutora constitui um importante ponto de contato entre metabolismos glucídico e proteico Catabolismo – Destino do grupo amina Os aminoácidos que os organismos não utilizam na biossíntese das proteínas ou de outras biomoléculas => combustível metabólico. Uma grande parte desses grupos amina é convertida, nos vertebrados, em ureia. Em todos os organismos o esqueleto carbonado resultante da desaminação é transformado em acetil-coA, acetoacetil-coA, ácido pirúvico ou em intermediários do Ciclo de Krebs. O amoníaco resultante da degradação dos aminoácidos e que não é utilizado na biossíntese de compostos azotados vai ser excretado na forma de NH4, na forma de ácido úrico e na forma de ureia. Ciclo da Ureia, ureogênese ou ciclo de Krebs-Henseleit A ornitina é o transportador dos átomos de azoto e de carbono no ciclo A arginina é o percursor imediato da ureia, sendo hidrolisada pela arginase Síntese da arginina a partir da ornitina 1ª etapa – formação da citrulina 2ª etapa – Condensação da citrulina com o ácido aspártico 3ª etapa – ácido arginosuccínico cinde-se em arginina e ácido fumárico O ácido oxalacético(oxaloacetato) pode seguir 3 vias: - ser transaminado a ácido aspártico; - ser convertido em glucose pela via da neoglucogênese; - condensar-se com o acetil-coA e formar ácido cítrico. Todas estas reações têm lugar na matriz mitocondrial Metabolismo de aminoácidos Aminoácidos essenciais Histidina Lisina Valina Metionina Leucina Treonina Isoleucina Fenialanina Triptofano Metabolismo de aminoácidos Metabolismo de aminoácidos: ciclo da ureia Ciclo de Krebs OxaloacetatoOxaloacetatoOxaloacetato FumaratoFumaratoFumarato AspartatoAspartatoAspartato CitrulinaCitrulinaCitrulina ArgininaArgininaArginina OrnitinaOrnitinaOrnitina ArgininossuccinatoArgininosuccinato Citrato - Isocitrato -cetoglutarato Succinil-CoA Succinato Glutamato-Cetoglutarato H2O ATP PPi+ AMP H2OUréiaUréiaUréia Carbamil fosfato CarbamilCarbamil fosfatofosfato CO2 + NH4 + Pi + H2O Ornitina transcarbamilase Arginase Arginino- succinato sintase Argininosuccinase P Malato Eliminação pela urina Matriz mitocondrial Citoplasma Carbamilase fosfato sintase 2 ATP 2 ADP + Pi Transaminação Metabolismo de aminoácidos no fígado Aminoácidos Síntese de proteínas hepáticas e plasmáticas Transporte a tecidos periféricos Piruvato Intermediários do ciclo de Krebs Glicose Acetil-CoA Síntese de porfirinas Síntese de ácidos graxos CO2 + O2 Ciclo de Krebs e fosforilação oxidativa ADP ATP LEMBRETE • Aminoácidos em excesso não são armazenados para utilização futura e tampouco excretados. São convertidos em intermediários metabólicos, como piruvato, oxalacetato, acetil- coenzima A(Acetil-CoA) e alfa-cetoglutarato. • Degradação da cadeia carbônica dos aminoácidos - rende 10-15% da energia extraída pelo organismo • Removido o grupo NH 3, resta o esqueleto carbônico do aminoácido na forma de α - cetoácido. • As 20 cadeias carbônicas são oxidadas por vias próprias, porém convergem para 6 componentes do metabolismo: piruvato, acetil CoA, oxaloacetato, fumarato, α - cetoglutarato e succinato (4 últimos são intermediários do ciclo de Krebs). LEMBRETE • A partir desse ponto o metabolismo da cadeia carbônica dos aminoácidos confunde-se com o dos carboidratos ou ácidos graxos. • Um mesmo aminoácido pode contribuir para diferentes componentes do metabolismo. • O destino final do α-cetoácido depende do tecido e do estado fisiológico podendo ser: - Oxidado pelo ciclo de Krebs - Utilizado na Gliconeogênese - Conversão em triacilglicerol Slide 1 Slide 2 Slide 3 Slide 4 Slide 5 Slide 6 Slide 7 Slide 8 Slide 9: Desaminação Slide 10: Desaminação oxidante Slide 11 Slide 12: Desaminação reversível do ácido aspártico Slide 13: Desaminação oxidante do ácido glutâmico e formação de amoníaco Slide 14: Catabolismo – Destino do grupo amina Slide 15 Slide 16: Síntese da arginina a partir da ornitina Slide 17 Slide 18 Slide 19 Slide 20 Slide 21 Slide 22 Slide 23 Slide 24 Slide 25 Slide 26