Metabolismo de Proteinas

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Profa. Edilamar Menezes Oliveira 
Bioquímica da Atividade Motora 
EEFE-USP 
Metabolismo 
de 
Proteínas 
METABOLISMO DE AA 
POOL DE AA 
 CIRCULANTES 
PROTEÍNAS DA DIETA 
PROTEÍNAS 
ENDÓGENAS 
TECIDUAIS 
NH4
+ 
-CETOÁCIDOS 
URÉIA 
ÁC.ÚRICO 
PURINAS, CREATININA, 
PIRIMIDINAS, AMINAS 
PIRUVATO 
-CETOGLUTARATO 
SUCCINIL-COA 
FUMARATO 
OXALOACETATO 
LIPÍDIOS CK GLICÍDIOS 
DESAMINAÇÃO 
TRANSAMINAÇÃO 
GLUTAMINA 
IMPORTÂNCIA DOS AA 
1. Formar proteínas ( + importante) 
 
2. Formar hormônios (Tirosina: adrenalina, morfina) 
 
3. Formar antibióticos (Valina: penicilina) 
 
4. Aminas Biogênicas (Histidina: histamina) 
 
5. Formar Pigmentos (Glicina: melanina) 
R - C - C 
O 
 OH 
CARBOXILA RADICAL 
N 
H H 
FÓRMULA ESTRUTURAL 
GERAL DO AA 
AA essenciais AA não essenciais 
Leucina 
Isoleucina 
Valina 
Lisina 
Metionina 
Triptofano 
Fenilalanina 
Treonina 
Histidina 
Glicina 
Alanina 
Cisteína (Cistina) 
Tirosina 
Prolina 
Glutamato 
Arginina 
Serina 
Asparagina 
Glutamina 
Aspartato 
ALAMET GLY PRO
Estrutura
primária
Estrutura
secundária
Estrutura
terciária
Estrutura
quartenária
DINÂMICA DO “POOL” DE AA CIRCULANTES 
AA AA PROTEÍNA 
BALANÇO NITROGENADO: INGESTA = EXCREÇÃO 
BN + : INGESTA > EXCREÇÃO 
 
 
 
 
BN - : INGESTA < EXCREÇÃO 
- Fase de crescimento 
- Fase de recuperação de doenças 
 debilitante 
- Senelidade (3a idade) 
- Enfermidades debilitantes 
Ingesta = 1g/Kg de peso corporal dia 
As conc de aa no plasma varia entre 4-8 mg % 
EQUILÍBRIO DINÂMICO DAS PROTEÍNAS 
- DESNATURAÇÃO : perda de forma e função 
 
- MEIA VIDA: Hb = 2 meses 
 Eritrócitos = 120 dias 
 
Colágeno, Neurônios, Tendões (não ocorre equilíbrio dinâmico 
das proteínas no SNC) 
Remoção do nitrogênio dos AA 
Antes dos AA serem utilizados como fonte energética, 
o N do grupo amino deve ser removido 
 
2 mecanismos: - desaminação oxidativa 
 - transaminação 
AA GLUTAMATO NH4
+ 
N 
transaminases 
N 
glutamato 
desidrogenase 
NAD 
NADH 
GLUTAMATO + NAD+ + H2O -CETOGLUTARATO + NH4
+ + NADH 
glutamato desidrogenase 
Desaminação ocorre na matriz mitocondrial e é 
responsável pela liberação da maior parte da AMÔNIA 
formada no tecido animal 
DESAMINAÇÃO: 
 
A glutamato desidrogenase libera os grupos -amino 
transferidos pelas transaminases. 
 
As reações de transaminação recolhem os grupos -amino 
dos diferentes AA na forma de apenas um deles o 
GLUTAMATO 
TRANSAMINAÇÃO: 
 
É um processo pelo qual praticamente todos os AA transferem seu 
grupo amino para o -cetoglutarato que passa a glutamato 
 
 
Transaminases mais estudadas: 
 
-TGO: transaminase glutâmico-oxalacética ou 
- ALT: alanina-aminotransferase 
 
-TGP: transaminase glutâmico-pirúvica ou 
- AST: aspartato-aminotransferase 
 
São encontradas em altas concentrações no Fígado e Coração 
 
 
Catalizam as seguintes reações : 
 
1. ALANINA + -cetoglutarato <TGP> Piruvato + GLUTAMATO 
 N ALT N 
 
2. ASPARTATO + -cetoglutarato <TGO > AOA + GLUTAMATO 
 N AST N 
Não são substratos para Transaminação: 
- Lisina 
- Treonina 
- Prolina 
- OH-prolina 
REGULAÇÃO DA GLUTAMATO DESIDROGENASE 
Piruvato 
mit 
Pir AcetilCoA 
AOA Citrato 
-cetoglutarato 
succinilCoA 
Succinato 
GLUTAMATO 
AA AA AA 
GDP 
GTP 
GDH 
inibe 
GDH: 
+ ADP 
- GTP e NADH 
transaminação 
NH4
+ 
H20 
CK 
GDH: glutamato desidrogenase 
DESTINOS DA CADEIA CARBONADA DOS AA 
10 AA são degradados liberando ACETILCOA 
 5 AA são convertidos em -CETOGLUTARATO 
 3 AA são convertidos SUCCINILCOA 
 2 AA são convertidos em OXALACETATO 
 2 AA são convertidos em FUMARATO 
As cadeias carbonadas podem também originar: 
- GLICOSE: AA glicogenéticos ou glicogênicos 
- CORPOS CETÔNICOS: AA cetogenéticos ou cetogênicos 
AA 
AGL: lipogênese 
 
CK: oxidação 
 
GLICOSE: neoglicogênese 
DESTINOS DA CADEIA CARBONADA DOS AA 
Isoleucina 
Leucina 
Tirosina,lisina, 
fenilalanina 
e triptofano 
ACETILCOA ACETILCOA Asp 
MALATO 
FUMARATO 
-CETOGL 
SUCCINIL-COA 
CK 
-CETOGL 
GLUTAMATO 
TRANSAMINAÇÃO 
Prolina, Arginina 
Glutamina e Histidina 
SUCCINIL-COA 
Treonina, Valina 
Isoleucina e Metionina 
PIRUVATO 
Asp 
OXALOACETATOp 
MALATO 
TRANSAMINAÇÃO 
Carboidratos 
PEP 
GLICÓLISE Alanina 
Treonina 
Serina, Cisteína 
e Glicina 
TRANS 
M 
Asparagina 
FUMATATO 
Tirosina e 
Fenilalanina 
AA 
Cetogenéticos 
AA 
Glicogenéticos 
GLICO E CETO 
Tirosina e Fenilalanina 
DESTINOS DA CADEIA CARBONADA DOS AA 
Glicogênicos 
Cetogênicos 
BCAA 
(AA de Cadeia Ramificada) 
Corpos Cetônicos Glicose 
BCAAT: branched chain aa aminotransferase 
BCKAD: branched chain ketoacid dehydrogenase 
ACDH: acyl CoA dehydrogenase 
DESTINOS DA AMÔNIA 
FORMAS DE TRANSPORTE DA AMÔNIA PARA O 
FÍGADO: 
 - Forma de GLUTAMINA 
 -Através do CICLO GLICOSE - ALANINA 
Síntese da GLUTAMINA: 
 É a mais importante forma de transportar e 
armazenar AMÔNIA dos tecidos periféricos para o 
fígado 
 É uma composto neutro, não tóxico e que atravessa 
as membranas celulares 
- Síntese da GLUTAMINA: 
GLUTAMATO + NH4
+ 
 C 
O 
 NH2 
(CH2) 
CH - NH3
+ 
COO- 
ATP 
ADP + Pi 
Mg+ 
GLUTAMINA 
Pode produzir: 
 
TRIPTOFANO 
HISTIDINA 
HEXOSAMINAS 
PURINAS 
CARBAMILFOSFATO 
- CICLO GLICOSE - ALANINA 
MÚSCULO SANGUE FÍGADO 
Proteína 
Aas 
NH3
+ 
Glutamato 
-cetoglutarato ALANINA 
Piruvato 
GLICOSE 
ALANINA ALANINA 
GLICOSE GLICOSE 
-cetoglutarato 
Piruvato Glutamato 
-cetoglu 
tarato 
NH3
+ 
URÉIA 
 Ciclo da 
Uréia 
Glicólise Gliconeo 
gênese 
1 Alanina transaminase 
1 1 
CICLO GLICOSE - ALANINA 
CICLO DA URÉIA 
EXCREÇÃO DO NITROGÊNIO EM EXCESSO 
 
 O principal caminho de excreção do nitrogênio, em 
mamíferos é na forma de URÉIA. Sintetizada no fígado, 
liberada no sangue e eliminada pelo rim 
Equação global: 
2 NH4
+ + CO2 + 3ATP + 2 H20 URÉIA + 2ADP + AMP + Pi 
O 
 || 
C 
NH3 NH3 
CICLO DA URÉIA 
CICLO DA URÉIA 
0
50
100
150
200
250
300
Rep Ex Rep Ex Rep Ex Rep Ex
(u
m
ol
.m
in
-1
)
Piruvato Lactato Glicerol Alanina
Precursores Gliconeogênicos no Exercício
Adaptado de Hargreaves, 1995F3.6
Regulção da SÍNTESE e DEGRADAÇÃO de proteínas durante o exercício 
Tem sido mostrado que a SÍNTESE protéica está: 
 
aumentada: 
- em resposta a insulina 
- hormônio do crescimento (GH) 
- leucina e outros aa. 
 
 
 
Por outro lado, a DEGRADAÇÃO de proteínas está: 
 
aumentada: 
- em resposta a fadiga 
- exercício 
- glicocorticóides 
 
 
diminuída: 
 - pelo exercício 
 - ingesta reduzida de proteínas na dieta 
 - por decréscimo no estado energético da célula 
diminuída: 
 - por infusão de leucina 
 - diminuição de proteínas da dieta 
EXERCÍCIO FÍSICO PROLONGADO 
GLUCAGON 
GLICOCORTICÓIDES 
PROMOVEM: 
 
- DECRÉSCIMO NA SÍNTESE 
- AUMENTO NA DEGRADAÇÃO 
PROTEICA 
O sinal endócrino é considerado o mais potente regulador da degradação de proteínas 
Sistemas de Obtenção de energia durante o exercício físico 
GLICÓLISE ANAERÓBIA 
SISTEMAS AERÓBIOS 
 glicose e ácidos graxos 
Sistema ATP-CP 
imediato 
100% 
10 
seg 
30 
seg 
2 
min 
5 
min