Aula Metabolismo de Proteínas

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25/08/2013
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Metabolismo de 
Proteínas
Prof.Dr. André S. Costa
BASES DE BIOFÍSICA E BIOQUÍMICA 
APLICADAS À EDUCAÇÃO FÍSICA
PROTEÍNAS
(do grego, proteios, “primário”, “de suma 
importância”)
Macromoléculas que contêm os elementos CARBONO (C), 
HIDROGÊNIO (H), OXIGÊNIO (O) e NITROGÊNIO (N), além da maioria 
conter ENXOFRE, algumas conter FÓSFORO e muito poucas conter 
outros elementos.
POLÍMEROS FORMADOS POR MOLÉCULAS MENORES 
(AMINOÁCIDOS).
METABOLISMO DE PROTEÍNAS
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PROTEÍNAS
POLÍMEROS FORMADOS
POR MOLÉCULAS MENORES
(AMINOÁCIDOS)
METABOLISMO DE PROTEÍNAS
FUNÇÕES
Construção de novas células, manutenção das 
existentes e substituição das antigas
Fonte de energia
(1g de proteína produz 4 Kcal)
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CLASSIFICAÇÃO SEGUNDO A FUNÇÃO BIOLÓGICA:
Estrutural Colágeno (tec. conjuntivos)/Queratina (cabelos, 
unhas)
Contrátil Actina/Miosina (contração muscular)
Armazenamento Ferritina (armazenar ferro para hemoglobina)
Transporte Hemoglobina (oxigênio)
Hormônios Insulina (metabolismo CHO)
Enzimas Pepsina (digestão de proteínas)
Protetora Gamaglobulina (anticorpos)/Fibrinogênio 
(coagulação)
METABOLISMO DE PROTEÍNAS
FUNÇÕES DE ALGUNS AMINOÁCIDOS:
GLICINA
GLUTAMINA Neurotransmissores
GABA (ácido γ-aminobutírico)
DOPAMINA
HISTIDINA (Histamina) mediador reações alérgicas
TIROSINA (Tiroxina) hormônio tireóide
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PROTEÍNAS
POLÍMEROS FORMADOS POR MOLÉCULAS MENORES (AMINOÁCIDOS)
HHHH
RRRR CCCC CCCC
OHOHOHOH
OOOO
NNNN
HHHH HHHH
AMINA
(básico)
CARBOXILACARBOXILACARBOXILACARBOXILA
(ácido)(ácido)(ácido)(ácido)
CADEIACADEIACADEIACADEIA
LATERALLATERALLATERALLATERAL
ESTRUTURA DE AMINOÁCIDOS
(α)
AMINOÁCIDOS (AA)
Ácido orgânico que tem no 
carbono (C) da posição α
ligado um grupo amina ( -NH2) 
e uma cadeia contendo o 
grupo ácido (-COOH).
METABOLISMO DE PROTEÍNAS
PROTEÍNAS
POLÍMEROS FORMADOS POR MOLÉCULAS MENORES (AMINOÁCIDOS)
HHHHHHHH
HHHH
HHHH CCCC CCCC CCCC
OHOHOHOH
OOOO
N
H H
AMINA
CARBOXILACARBOXILACARBOXILACARBOXILA
CADEIACADEIACADEIACADEIA
LATERALLATERALLATERALLATERAL
ALANINA
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Hidrólise de Proteínas
produz AMINOÁCIDOS (AA)
300 AA descritos;
20 AA proteínas mamíferos;
AA ESSENCIAIS: NÃO são 
sintetizados pelo organismo.
(Isoleucina, Leucina, Valina, 
Lisina, Metionina, Treonina, 
Triptofano e Fenilalanina)
AA NÃO ESSENCIAIS: SÃO 
sintetizados pelo organismo.
(Aspartato, Asparagina, 
Glutamato, Glutamina, 
Arginina, Alanina, Glicina, 
Prolina, Tirosina, Serina, 
Histidina e Cisteína)
RENOVAÇÃO DE PROTEÍNAS E CATABOLISMO DOS 
AMINOÁCIDOS
O corpo NÃO pode armazenar proteínas e aminoácidos
(Proteínas/Aminoácidos contêm NITROGÊNIO)
� PARA REPOSIÇÃO DOS TECIDOS A QUANTIDADE DE 
NITROGÊNIO INGERIDA A CADA REFEIÇÃO DEVE SER IGUAL A 
EXCRETADA POR DIA (NITROGÊNIO BALANCEADO)
� CRIANÇAS APRESENTAM BALANÇO DE NITROGÊNIO POSITIVO
� PESSOAS EM RECUPERAÇÃO DE DOENÇAS
BALANÇO DE NITROGÊNIO NEGATIVO 
(INANIÇÃO, DESNUTRIÇÃO, FEBRE PROLONGADA, VÁRIAS DOENÇAS)
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RENOVAÇÃO DE PROTEÍNAS E CATABOLISMO DOS 
AMINOÁCIDOS
CONDIÇÕES MEDIDA DE N SIGNIFICADO
Positivo Ingerido > Excretado Crescimento/Anabolismo
Equilíbrio Ingerido = Excretado Manutenção/Reparo 
tecidual
Negativo Ingerido < Excretado Perda de 
Peso/Catabolismo
(KRAUSE & MAHAN, 1991)(KRAUSE & MAHAN, 1991)(KRAUSE & MAHAN, 1991)(KRAUSE & MAHAN, 1991)
METABOLISMO DE PROTEÍNAS
RENOVAÇÃO DE PROTEÍNAS E CATABOLISMO DOS 
AMINOÁCIDOS
Para formação de novas proteínas o organismo utiliza de 
aminoácidos da digestão das proteínas dos alimentos e/ou 
originados pela degradação de proteínas dentro das células.
TURNOVER PROTÉICO/RENOVAÇÃO DE PROTEÍNAS
(1) Armazenar nutrientes na forma de proteínas para posterior 
degradação, necessidade metabólica (tecido muscular);
(2) Eliminar proteínas anormais;
(3) Permitir regulação do metabolismo celular (eliminação de 
enzimas e proteínas regulatórias supérfluas).
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RENOVAÇÃO DE PROTEÍNAS E CATABOLISMO DOS 
AMINOÁCIDOS
TURNOVER PROTÉICO
Equilíbrio entre AA livres e Proteínas celulares
POOL INTRACELULAR
PROTEÍNA TECIDUAL
DEGRADAÇÃO E RESSÍNTESE DE PROTEÍNAS NAS CÉLULAS
METABOLISMO DE PROTEÍNAS
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RENOVAÇÃO DE PROTEÍNAS E CATABOLISMO DOS 
AMINOÁCIDOS
� Os aminoácidos que não necessitamos para a construção dos 
tecidos ou não são do tipo correto para esse objetivo são 
degradados em amônia (NH3), dióxido de carbono (CO2) e água (H2O), 
produzindo ao mesmo tempo calor e energia. 
AMINOÁCIDOSAMINOÁCIDOSAMINOÁCIDOSAMINOÁCIDOS
NHNHNHNH3 3 3 3 (Amônia) (Amônia) (Amônia) (Amônia) Cadeia CarbonadaCadeia CarbonadaCadeia CarbonadaCadeia Carbonada
METABOLISMO DE PROTEÍNAS
RENOVAÇÃO DE PROTEÍNAS E CATABOLISMO DOS 
AMINOÁCIDOS
Remoção do Nitrogênio dos aminoácidos
1o. Passo: transferência do grupo alfa-amino
TRANSAMINAÇÃO: transferência do grupo alfa-amino ao 
alfa-cetoglutarato (aceptor) formando Glutamato e alfa-
cetoácido.
� O alfa-cetoglutarato é uma substância que exerce papel 
fundamental no catabolismo dos aminoácidos por aceitar 
os grupos amino de outros aminoácidos.
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RENOVAÇÃO DE PROTEÍNAS E CATABOLISMO DOS 
AMINOÁCIDOS
TRANSAMINAÇÃO: transferência do grupo alfa-amino ao 
alfa-cetoglutarato formando Glutamato e alfa-cetoácido
(derivado do aa original).
AMINOÁCIDO
Alfa-Cetoglutarato GLUTAMATO
Alfa-Cetoácido
METABOLISMO DE PROTEÍNAS
TRANSAMINAÇÃO:
Músculo, Fígado e Rins;
Glutamato/Glutamina
Alanina
Alfa-cetoácido (derivado 
do aa original).
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PROTEÍNAS
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RENOVAÇÃO DE PROTEÍNAS E CATABOLISMO DOS 
AMINOÁCIDOS
Remoção do Nitrogênio dos aminoácidos
2o. Passo: remoção do grupo alfa-amino
DESAMINAÇÃO OXIDATIVA: liberação grupo alfa-amino
como amônia livre juntamente com a formação de alfa-
cetoácido.
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RENOVAÇÃO DE PROTEÍNAS E CATABOLISMO DOS 
AMINOÁCIDOS
HHHHHHHH
HHHH
HHHH CCCC CCCC CCCC
OHOHOHOH
OOOO
NNNN
HHHH HHHH
AMINAAMINAAMINAAMINA
CARBOXILACARBOXILACARBOXILACARBOXILA
CADEIACADEIACADEIACADEIA
LATERALLATERALLATERALLATERAL
ALANINA
DESAMINAÇÃO OXIDATIVA
Fígado e Rins;
METABOLISMO DE PROTEÍNAS
RENOVAÇÃO DE PROTEÍNAS E CATABOLISMO DOS 
AMINOÁCIDOS
DESAMINAÇÃO OXIDATIVA
HHHHHHHH
HHHH
HHHH CCCC CCCC CCCC
OHOHOHOH
OOOO
CARBOXILA
CADEIA
LATERAL
ALFA-CETOÁCIDO
HHHH
ALFA CETOÁCIDO
AMINOÁCIDO
NH2
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CICLO DA URÉIA
MITOCÔNDRIA
CITOSSOL
METABOLISMO DE PROTEÍNAS
CITRULINA
ORNITINA
NH3
+
CO2
CICLO DA URÉIA
METABOLISMO DE PROTEÍNAS
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CITRULINA
ORNITINA
NH3
+
CO2
CICLO DA URÉIA
ASPARTATO
ARGININO-SUCCCINATO
METABOLISMO DE PROTEÍNAS
CITRULINA
ORNITINA
ARGININA
URÉIA
NH3
+
CO2
ASPARTATO
CICLO DA URÉIA
ARGININO-SUCCCINATO
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CICLO DA URÉIA
Fígado
Produto final, 
uréia, eliminado 
pelos rins na urina.
RENOVAÇÃO DE 
PROTEÍNAS E 
CATABOLISMO 
DOS AMINOÁCIDOS
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RENOVAÇÃO DE PROTEÍNAS E CATABOLISMO 
DOS AMINOÁCIDOS
AMINOÁCIDOS GLICOGÊNICOS - Quando degradados 
formam piruvato, αααα-cetoglutarato, succinil-CoA, fumarato
ou oxaloacetato (precursores de glicose).
AMINOÁCIDOS CETOGÊNICOS - Quando degradados 
formam acetil-CoA ou acetoacetato (precursores de 
ácidos graxos ou corpos cetônicos).
METABOLISMO DE PROTEÍNAS
RENOVAÇÃO DE 
PROTEÍNAS E 
CATABOLISMO 
DOS AMINOÁCIDOS
ALANINA
CISTEÍNA
GLICINA
SERINA
TREONINA
ASPARTATO
ASPARAGINA
ARGININA
GLUTAMINA
HISTIDINA
PROLINA
ISOLEUCINA
METIONINA
VALINA