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MED RESUMOS - Degradação de Proteínas e o Ciclo da Uréia

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Arlindo Ugulino Netto – BIOQUÍMICA II – MEDICINA P2 – 2008.1 
 
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FAMENE 
NETTO, Arlindo Ugulino. 
BIOQUÍMICA 
 
DEGRADAÇÃO DE PROTEÍNAS E O CICLO DA URÉIA 
(Profª. Maria Auxiliadora) 
 
 No organismo, os aminoácidos são 
utilizados para síntese de proteínas, sínteses de 
outros compostos nitrogenados e de estruturas 
celulares. Devido a esta vasta necessidade, seu 
excesso não é armazenado, mas sim, degradado, 
sofrendo transaminação com o α-cetoglutarato, 
formando o glutamato. Este, no fígado, é 
desaminado oxidativamente, liberando NH3 (o 
fígado sintetiza uréia a partir dessa amônia e a 
excreta por meio do ciclo da uréia). 
 A degradação de proteínas leva ao 
subproduto que são os próprios aminoácidos, bem 
como a síntese protéica depende de aminoácidos 
para formar o produto final. As proteínas podem 
ser sintetizadas tanto a partir de proteínas 
ingeridas na dieta como por meio da biossíntese. 
Aproximadamente 75% dos aminoácidos oriundos da quebra de proteínas ingeridas na dieta são utilizados na 
síntese de novas proteínas. O restante é degradado (25%). Quantidades exageradas de proteínas na dieta acarretam 
em um excesso de aminoácidos que não são armazenados, mas sim degradados. 
Como já vimos, os aminoácidos são compostos por um grupo amino e um carboxílico, além de uma cadeia 
carbônica. Quando eles são degradados, as proteínas liebram o seu grupo amino, que formará amônia, substância 
tóxica ao organismo. 
A sua cadeia carbonada vai ser utilizada por várias rotas metabólicas (gliconeogênese, formação de CO2, 
formação de acetil CoA, corpos cetônicos). 
No ciclo da uréia, a amônia vai ser convertida em uréia, nas mitocôndrias dos hepatócitos, que consiste em 
uma substância não-tóxica e excretável (solúvel na água e eliminada pelos rins). Este ciclo foi descoberto em 1932, por 
Hans Krebs. A produção de uréia é o destino de grande parte da amônia que enviada ao fígado e ocorre quase sempre 
nele. 
 
 
CATABOLISMO DOS AMINOÁCIDOS 
Os aminoácidos formados a partir da degradação das proteínas ou provenientes da dieta podem ser utilizados 
para a biossíntese de novas proteínas. Durante o jejum prolongado as proteínas são degradadas em seus aminoácidos 
constituintes para a formação da glicose através da gliconeogênese. A primeira etapa é geralmente a remoção do grupo 
α-amino. Quando esses amino grupos não são reutilizados para a síntese de novos aminoácidos ou proteínas eles são 
convertidos em amônia (NH4
+). 
 
 
EQUILÍBRIO NITROGENADO 
 O equilíbrio nitrogenado garante que, no adulto normal, a ingestão de grupos amino (na forma de proteínas) é 
igual à quantidade que é excretada. Portanto, temos: 
• Balanço de nitrogênio: quando a quantidade diária de nitrogênio ingerido é balanceada pela excretada 
• Balanço positivo de nitrogênio: a incorporação do nitrogênio é maior que a excreta. Ex:crianças na fase de 
crescimento, na gravidez. Os valores da concentração de Uremia é baixo. 
• Balanço negativo de nitrogênio: A degradação protéica é mais intensa do que a incorporação. A excreção de 
nitrogênio é maior do que a ingestão. Ex: jejum, na velhice (diminuição da massa muscular, da estatura), certas 
doenças. Os valores mais elevados de uremia, porém dentro da normalidade. 
 
OBS1: O tecido muscular possui a maior massa protéica do corpo (massa magra) e, consequentemente, é o local onde 
ocorre maior degradação de proteínas. 
OBS²: Uremia significa concentração de uréia no sangue. 
OBS³: Patologias que provocariam um balanço nitrogenado negativo são: doenças crônicas, miodegenerativas, pós-
operatório e queimaduras intensas. 
OBS4: A hipertrofia muscular, como no caso de quem pratica exercícios musculares, promove na fase adulta, um 
balanço nitrogenado positivo. A síntese de proteínas musculares é induzida por uma dieta hiperprotéica adicionada de 
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exercícios estimulantes. O trabalho de hipertrofia leve ou moderada é extremamente benéfico na prevenção do balanço 
nitrogenado negativo na velhice. 
OBS5: A doença de Kwashiorkor corresponde a uma desnutrição protéica intensa 
conhecida como doença do desmame. É uma condição protéica comum na África, em que as 
mães têm muitos filhos em um curto espaço de tempo, desmamando-as muito cedo. Essas 
crianças passam a se alimentar, principalmente, de mingau (à base de água e aveia), 
constituindo uma dieta rica em carboidratos e pobre nos demais nutrientes. Essa desnutrição 
protéica intensa leva a um balanço nitrogenado negativo (o normal para a criança é um 
balanço protéico positivo). Esse balanço negativo causa uma carência de proteínas 
fundamentais ao corpo como a albumina (lavando a uma hipoalbuminemia, o que gera uma 
pressão coloidosmótica diminuída com formação de edema, extravasamento de líquido 
intracelular para o líquido extra celular), retardo mental, hepatomegalia (acúmulo de 
Triglicerídeos), fígado gorduroso. 
OBS6: O marasmo é desenvolvido por uma falta de alimentação. Podem desenvolver retardo mental irreversível. Têm 
balanço nitrogenado negativo pela ausência de proteínas no período de extrema importância para o seu 
desenvolvimento adequado. 
 
 
REAÇÕES DO METABOLISMO DOS AMINOÁCIDOS 
 
TRANSAMINAÇÃO (TRANSAMINASE) 
A transaminação é uma reação caracterizada pela transferência de um grupo amina de um aminoácido para um 
ácido α-cetônico, para formar um novo aminoácido e um novo ácido α-cetônico, efetuado pelas transaminases. 
 
 
OBS7: Atividade da AST e da ALT é muito intensa no fígado e são utilizadas para avaliar a função hepática (marcadores 
hepáticos). Qualquer dano hepático causa uma alteração das taxas dessas enzimas no sangue. A avaliação das 
transaminases requer a abstinência de álcool de 3 – 4 dias, por este ser hepatotóxico. Medicamentos hepatotóxicos 
elevam a concentração das transaminases. Ex: Paracetamol. 
OBS8: Os AA, quando em excesso no organismo, reagem com o α-cetoglutarato formando glutamato. Este é 
transportado pela corrente sanguínea até o fígado, onde sofre desaminação oxidativa, gerando amônia, que é 
transformado em uréia (forma de excreção da amônia). 
 
DESAMINAÇÃO OXIDATIVA (GLUTAMATO DESIDROGENASE) 
É uma reação catalisada por uma enzima mitocondrial e hepática, a glutamato desidrogenase. 
 
 
FORMAÇÃO DA GLUTAMINA (GLUTAMINA SINTETASE) 
A amônia é constantemente produzida nos tecidos e rapidamente removida da circulação pelo fígado, sendo 
convertida a glutamato, passando a glutamina e, finalmente, a uréia. A enzima responsável por esta reação é a 
glutamina sintetase, enzima particularmente ativa no cérebro e no sistema porta (recebe elevada quantidade de amônia 
resultante da putrefação intestinal). 
 
 
GLUTAMINASE 
Essa enzima é ativa no sistema porta e nos túbulos distais do néfron. Dessa forma, além da excreção de 
nitrogênio na forma de uréia, este é também excretado na forma de amônia pela urina. 
 
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OBS9: Na urina, é excretado tanto uréia quanto amônia. 
 
 
METABOLISMO DO ÍON AMÔNIO 
Todos os tecidos produzem amônia que está presente na forma de íon amônio (NH4+). Normalmente a 
concentração da amônia no sangue periférico é muito baixa (25 a 40 µmol/L). Doenças hepáticas graves causam 
aumento da concentração da amônia, a qual é extremamente tóxica para o Sistema Nervoso Central. 
 
DESINTOXICAÇÃO DO CÉREBRO 
A desintoxicação cerebral é feita através da glutamina pela ação da enzima glutamina sintetase: 
Glutamato + ATP + NH4+ →→→→ Glutamina + ADP + Pi 
A hidrólise da glutamina circulante se dá nos seguintes macanismos: 
• Glutaminase renal (glutamato e íons amônio): Importante no equilíbrio ácido básico. 
Glutamina →→→→ glutamato + NH3 
Enzima: Glutaminase 
 
• Glutaminase hepática: A