Metabolismo dos Aminoácidos

Prévia do material em texto

*
Profa. Lidiane Albuquerque
*
*
METABOLISMO DOS AMINOÁCIDOS
Nos animais, os aminoácidos podem sofrer degradação em três circunstâncias metabólicas diferentes:
1- Durante a renovação das proteínas teciduais, aminoácidos liberados pela quebra de proteínas e que não sejam necessários para a síntese de novas proteínas são degradados por oxidação.
2- Quando a dieta é rica em proteínas (a quantidade de aminoácidos ingeridos é maior que a necessidade corporal de biossíntese), o excedente de aminoácidos é catabolizado.
3- Durante o jejum prolongado ou diabetes mellitus (quando os carboidratos não estão acessíveis), as proteínas corporais são hidrolisadas e seus aminoácidos empregados como combustível.
*
DIGESTÃO E ABSORÇÃO DAS PROTEÍNAS
*
*
METABOLISMO DOS AMINOÁCIDOS
Oxidação até CO2 e H2O
*
Os aminoácidos perdem seus grupos amino, originando α-cetoácidos.
Os α-cetoácidos são ditos “esqueletos carbônicos dos aminoácidos” 
METABOLISMO DOS AMINOÁCIDOS
*
*
Suprir necessidades energéticas;
Síntese de ácidos nucléicos, neurotransmissores, etc.
Excretar nitrogênio em excesso
FINALIDADE DA DEGRADAÇÃO DOS AMINOÁCIDOS
*
CATABOLISMO DOS AMINOÁCIDOS
*
DESTINOS DOS GRUPOS AMINO
*
*
METABOLISMO DO GRUPO AMINO
Passos envolvidos na excreção do grupo amino:
1. Remoção do grupamento amino;
2. Transporte do grupo amino dos tecidos extra-hepáticos para o fígado;
3. Entrada na mitocôndria;
4. Preparação do grupo amino para entrar no ciclo da uréia;
5. Ciclo da uréia.
*
1. REMOÇÃO DO GRUPO AMINO
A remoção dos grupos amino é o primeiro passo no catabolismo da maioria dos aminoácidos que chegam ao fígado e é promovida por enzimas citosólicas chamadas aminotransferases ou transaminases.
Esquema de uma reação de transaminação:
*
TRANSAMINAÇÕES
Remover os grupos amino de muitos aminoácidos diferentes na forma de apenas um, o L-glutamato.
O glutamato funciona como doador de grupos amino para as vias biossintéticas ou para as vias de excreção.
As células contêm muitas aminotransferases que diferem entre si na especificidade para o aminoácido doador do grupo amino.
Exemplos:
TGO/AST: transaminase glutâmico-oxalacética ou aspartato aminotransferase
TGP/ALT: transaminase glutâmico-pirúvica ou alanina aminotransferase
*
TRANSAMINAÇÕES
*
DISFUNÇÕES
Aumentos patológicos das transaminases:
Hepatites aguda e crônica
Hepatites tóxicas (hepatite alcoólica aguda).
3) Cirrose hepática
4) Metástases hepáticas
5) Infarto do miocárdio
6) Embolias ou tromboses
7) Doenças musculares: traumatismos musculares extensos
*
DESAMINAÇÃO DO GLUTAMATO
O glutamato libera seu grupo amino como amônia no fígado através da reação catalisada pela glutamato desidrogenase.
Essa desaminação oxidativa ocorre na mitocôndria dos hepatócitos, sendo a glutamato desidrogenase uma enzima da matriz.
A combinação da ação das aminotransferases e da glutamato desidrogenase é referida como transdesaminação.
*
2. TRANSPORTE DO GRUPO AMINO DOS TECIDOS EXTRA-HEPÁTICOS AO FÍGADO
 Em muitos tecidos, incluindo o cérebro, alguns processos como a degradação de nucleotídeos geram amônia livre. 
 Na maioria dos animais, a maior parte dessa amônia livre é convertida em um composto não-tóxico (glutamina) antes de ser exportada na corrente sangüínea. 
 A glutamina também serve como fonte de grupos amino para diversos processos biossintéticos.
 A glutamina gerada no cérebro, rins e intestino é transportada pelo sangue até o figado, que descarta a amônia de todas as origens.
*
*
Ciclo da glicose-alanina
2. TRANSPORTE DO GRUPO AMINO DOS MÚSCULOS AO FÍGADO
*
*
3. ENTRADA NA MITOCÔNDRIA
*
*
4. PREPARAÇÃO DO NITROGÊNIO PARA ENTRAR NO CICLO DA URÉIA
*
5. CICLO DA URÉIA
 Quando não são empregados para a síntese de novos aminoácidos ou outros compostos nitrogenados, os grupos amino são canalizados para a formação de um único produto final, a uréia.
 Nos organismos ureotélicos, a amônia é convertida em uréia nos hepatócitos, através do ciclo da uréia.
 O ciclo da uréia abrange dois compartimentos celulares: começa no interior da mitocôndria do hepatócito, mas três dos passos subsequentes ocorrem no citosol.
*
1: ornitina transcarbamoilase
2: argininosuccinato sintetase
3: argininosuccinase
4: arginase
Apenas a uréia é liberada no conjunto geral de metabólitos citosólicos.
*
A BICICLETA DE KREBS
*
REGULAÇÃO DO CICLO DA URÉIA
- A longo prazo, a velocidade de síntese das quatro enzimas do ciclo da uréia e da carbamoil fosfato sintetase I no fígado é regulada em face da demanda de atividade do ciclo da uréia.
 Todas essas enzimas são sintetizadas em velocidade maior em animais submetidos à desnutrição ou animais submetidos a dietas com elevado conteúdo protéico.
 Animais submetidos a dietas destituídas de proteínas produzem níveis muito baixos das enzimas do ciclo da uréia.
*
*
Por que excretar amônia?
Excesso de amônia na corrente sanguínea pode alterar o equilíbrio de processos no sistema nervoso:
Atrapalha o fluxo de sangue para o cérebro;
Atrapalha o metabolismo de alguns neurotransmissores;
Causa modificações morfológicas em neurônios e astrócitos;
Atrapalha o mecanismo de condução elétrica dos nervos.
 O efeito deletério da amônia pode causar convulsões, coma e
 eventualmente, morte.
 
*
DEGRADAÇÃO DOS ESQUELETOS CARBÔNICOS DOS AMINOÁCIDOS
*
BIOSSÍNTESE DOS AMINOÁCIDOS
Visão geral da síntese dos aminoácidos
Os seres humanos podem sintetizar 12 dos 20 aminoácidos a partir de intermediários anfibólicos. Dentre estes 12, dois (cisteína e tirosina) são formados a partir de aminoácidos nutricionalmente essenciais.
*
BIOSSÍNTESE DOS AMINOÁCIDOS
O α-cetoglutarato origina o glutamato a partir de uma reação de aminação redutora calalisada pela glutamato desidrogenase.
*
*
BIOSSÍNTESE DOS AMINOÁCIDOS
*
*
BIOSSÍNTESE DOS AMINOÁCIDOS
A glutamina sintetase catalisa a aminação do glutamato em glutamina.
*
BIOSSÍNTESE DOS AMINOÁCIDOS
A prolina é um derivado cíclico do glutamato.
*
BIOSSÍNTESE DOS AMINOÁCIDOS
Serina, glicina e cisteína são derivados do 3-fosfoglicerato
*
BIOSSÍNTESE DOS AMINOÁCIDOS
Alanina e aspartato são sintetizados a partir de piruvato e oxaloacetato, respectivamente, por transaminação com o glutamato.
Asparagina é sintetizada por amidação do aspartato, com a glutamina doando o grupo amino.
*
*
BIOSSÍNTESE DOS AMINOÁCIDOS
*
BIOSSÍNTESE DOS AMINOÁCIDOS
Em animais:
*
SÍNTESE DE NEUTRANSMISSORES DERIVADOS DE AMINOÁCIDOS
*
SÍNTESE DE ÓXIDO NÍTRICO A PARTIR DA ARGININA
Co-fatores: FMN, FAD, heme contendo Fe3+.
*
SÍNTESE DAS PURINAS A PARTIR DOS AMINOÁCIDOS
*
SÍNTESE DE CREATINA E FOSFOCREATINA A PARTIR DE AMINOÁCIDOS
*
SÍNTESE DA GLUTATIONA A PARTIR DE AMINOÁCIDOS
*
Transaminases presentes em maiores concentrações no figado, menores nos rins, coração e musculo esqueletico.
*
Os niveis das 4 enzimas e da carbamoil fosfato sint I aumentam qd há aumento da concentr de aminoácidos no figado c o consequente aumento de grupos amino
*
Corpos cetônicos: fornecem energia pro cérebro, coração, rins...
*
Histamina: vasodilatador em tecidos animais envolvido nas respostas imunologicas. Tbm atua como neurotransmissor
*
NO: nos humanos, tá envolvido em vários processos biológicos: controle da pressão sanguínea, envolvido na neurotransmissão
*
Fosfocreatina: presente no músculo esquelético, responsável por armazenar energia (pois é fosforilada) que será utilizada, através da degradação, na contração muscular.
*
Glutationa: antioxidante, desativando os radicais livres que são prejudiciais à saúde (câncer e doenças neurodegenerativas). 
*