Oxidação de Aminoácidos e Produção da Ureia

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Estrutura dos 
aminoácidos 
 
Ao retirar o grupo amina resta o α cetoácido, no centro 
temos um carbono quiral (4 ligantes diferentes) e tem a 
presença de um radical (muda em cada aminoácido) 
Sofrem degradação oxidativa em 3 condições: 
1. Aminoácidos não necessários para biossíntese 
de novas proteínas 
2. Aminoácidos em grande quantidade, que 
excedem as necessidades 
3. Jejum ou diabetes melito não controlada, quando 
carboidratos estão indisponíveis ou sendo usados 
de forma inadequada (Aminoácidos usados 
como combustível) 
Aminoácidos perdem seu grupo amino, os α-cetoácidos 
são oxidados a CO2 e H2O ou fornecem estruturas de 3 
e 4 carbonos que entram na gliconeogênese 
 
Lembrete: O radical da glicina é um H, assim o Cα tem 
apenas 3 ligantes diferentes 
 
Destinos Metabólicos dos 
Grupos Amino 
Maior parte dos aminoácidos são metabolizados no 
Fígado, o excesso de amônia (tóxica) produzido nos 
tecidos extra-hepáticos é transportado para ele 
Quatro aminoácidos têm papéis centrais no metabolismo 
do nitrogênio: glutamato, glutamina, alanina e aspartato 
Eles são facilmente convertidos em intermediários do 
ciclo de Krebs 
Glutamato e Glutamina -> α-cetoglutarato 
Alanina -> Piruvato 
Aspartato -> Oxaloacetato 
 
No citosol dos hepatócitos, os grupos amino da maior 
parte dos aminoácidos são transferidos (Transaminação) 
para o α-cetoglutarato, formando glutamato, que entra 
na mitocôndria e perde seu grupo amino (Desaminação) 
para formar NH4
+ (Entra no ciclo da Ureia) 
Músculo esquelético: grupos amino que excedem as 
necessidades geralmente são transferidos ao piruvato 
para formar alanina, molécula importante para o 
transporte de grupos amino até o fígado (Ciclo Glicose-
alanina) 
Transaminação – Transferência de um grupo 
amina de um aminoácido para outro através de uma 
molécula (Citosol) 
Remoção do grupo amino é realizado por enzimas 
chamadas AMINOTRANSFERASES (ou transaminases) 
O grupo α-amino é transferido para o α-cetoglutarato, 
liberando o α-cetoácido correspondente 
 
Desaminação – Remoção do grupo amina dos 
aminoácidos com formação de amônio livre (Mitocôndria) 
É catalisada pela L-glutamato-desidrogenase presente na 
matriz mitocondrial 
 
O α-cetoglutarato formado pode ser utilizado no ciclo de 
Krebs e para síntese de glicose 
O amônio é destinado para o ciclo da ureia para ser 
excretado 
Lembrete: poucos 
aminoácidos pulam a 
via de 
transdesaminação e 
sofrem diretamente 
desaminação oxidativa 
 
Transporte de amônia na forma de 
glutamina – excesso de amônia nos tecidos é 
adicionado ao glutamato para formar glutamina 
(glutamina-sintetase), que é transportada no sangue até 
o fígado e o NH4
+ é liberado na mitocôndria pela 
glutaminase 
 
Lembrete: Na acidose metabólica, há um aumento do 
processamento da glutamina pelos rins. Nem todo o 
excesso de NH4
+ assim produzido é liberado para a 
corrente sanguínea ou convertido em ureia; parte é 
excretado diretamente na urina. No rim, o NH4
+ forma 
sais com ácidos metabólicos, facilitando sua remoção na 
urina. O bicarbonato produzido pela descarboxilação do 
a-cetoglutarato no ciclo do ácido cítrico também pode 
funcionar como tampão no plasma sanguíneo. Tomados 
em conjunto, esses efeitos do metabolismo da glutamina 
no rim tendem a contrabalançar a acidose 
Ciclo da Glicose-alanina – alanina transporta 
amônia dos músculos esqueléticos para o fígado 
Grupo α-amino transportado para o piruvato pela alanina-
aminotransferase, formando a alanina que é transportada 
no sangue 
No fígado, são separados por transaminação formando 
glutamato (entra na mitocôndria para desaminação ou 
sofre transaminação com o oxaloacetato para formar 
aspartato) e piruvato 
Semelhante ao Ciclo de Cori (Lactato Glicose) 
 
 
Excreção de Nitrogênio e 
Ciclo da Ureia 
 
Produção da ureia ocorre quase exclusivamente no 
FÍGADO 
Inicia na mitocôndria dos hepatócitos e três de suas 
etapas ocorrem no citosol 
Fígado recebe também pela veia porta a amônia que 
vem do intestino produzido pela oxidação bacteriana de 
aminoácidos 
NH4
+ na mitocôndria logo reage com o CO2 (como 
HCO3
-) produzido pela respiração mitocondrial para 
formar carbamoil-fosfato na matriz (catalisado pela 
carbamoil-fosfato-sintetase I) 
 
Carbamoil-fosfato funciona como um doador de grupos 
carbamoila e entra no ciclo da ureia 
O ciclo tem apenas 4 etapas enzimáticas 
Etapa 1: Carbamoil-fosfato doa seu grupo carbamoila 
para a ornitina formando a citrulina (vai para o citosol) e 
liberando um Pi, reação catalisada pela ornitina-
transcarbamoilase 
 
Etapa 2: ASPARTATO (oxaloacetato sofre 
transaminação com o glutamato na mitocôndria) traz o 
segundo grupo amino, reação de condensação ocorre 
com o grupo ureido (carbonila) da citrulina e forma 
Arginino-succinato, reação catalisada pela arginino-
succinato-sintetase 
 
Etapa 3: Arginino-succinato é clivado pela arginino-
succinase, formando arginina e fumarato (convertido em 
MALATO e entra na mitocôndria para o ciclo de Krebs), 
única reação reversível do ciclo 
 
Etapa 4: Arginase cliva a arginina, produzindo UREIA 
e ornitina (que volta para a mitocôndria) 
 
“Bicicleta de Krebs” – conexão dos dois ciclos 
descobertos por Krebs 
 
Destino da Cadeia 
Carbônica 
As vinte cadeias carbônicas diferentes são oxidadas por 
vias próprias que, todavia, convergem para a produção 
de apenas alguns compostos: Piruvato, Acetil-CoA ou 
intermerdiários do Ciclo de Krebs (oxaloacetato, α-
cetoglutarato, succinil-CoA e fumarato) 
O destino final dos α-cetoácidos que dependerá do 
tecido e do estado fisiológico considerados, poderá ser: 
1. Oxidação pelo Ciclo de Krebs, fornecendo 
energia 
2. Utilização pela gliconeogênese para a produção 
de glicose 
3. Conversão a triacilgliceróis e armazenamento 
Podem ir para a Cetogênese também