metabolismo de aminoácidos

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METABOLISMO DE 
AMINOÁCIDOS
São constituintes das proteínas
 Os aminoácidos são precursores dos outros compostos
azotados, fornecendo:
Azoto
 carbonos
Pigmentos 
biliares Grupos hemo
Bases nitrogenadas
Glutationa
Neurotrans-missores
Amônia
Uréia 
Ácido úrico 
Alantoína 
Aminoácidos
AminoácidosProteínas
Fontes endógenas 
(cerca de 140 g/dia)
Pool de aminoácidos
Síntese de aminoácidos 
não essenciais
Fontes exógenas
(cerca de 70 g/dia)
Proteínas da dieta
Digestão
e absorção
Excesso de 
aminoácidos
(0,9 a 1,0 g/dia)
Excreção renal
Amônia
Uréia
Transaminação
Desaminação
-cetoácidos
Glicose, 
corpos 
cetônicos
Acetil-CoA, 
ciclo dos ácidos 
Cítricos
CO2 + H2O 
+ ATP
Proteínas teciduais
Síntese e
degradação
Constituintes 
nitrogenados 
não protéicos
purinas, 
pirimidinas, 
colina, creatina, 
porfirinas, 
adrenalina, 
neurotransmisso
res, melanina
Conversão
Metabolismo de aa no período absortivo: síntese de
proteínas e catabolismo do excedente
Metabolismo no jejum prolongado: maior mobilização de 
proteínas teciduais
OXIDAÇÃO DOS AMINOÁCIDOS
O
C NH2H2N
Uréia
COO-
C H
R
+H3N
aminoácidos
CO2
+
H2O
glicose
Corpos 
cetônicos
NH4 
+
amônia
COO-
C
R
O
-cetoácidos
Catabolismo de aminoácidos no fígado
Uréia, amônia
Transaminação
Desaminação oxidativa
TRANSAMINAÇÃO: reação fundamental do metabolismo
dos aminoácidos que consiste na transferência reversível do
grupo amina de um aminoácidos para um alfa cetoácido sem
libertação de NH3
Transaminases ou aminotransferase estão universalmente
distribuídas encontrando-se nas bactérias, plantas e animais
Glutamato-transaminase: ácido glutâmico => principal dador
de grupos amina e participa em 2 reacções importantes que
originam:
- ácido aspártico
- alanina (em junção com ácido pirúvico)
-cetoglutarato + aminoácido1 glutamato + -cetoácido2
-cetoglutarato + aspartato glutamato + oxaloacetato
AST: aspartato aminotransferase
-cetoglutarato + alanina glutamato + piruvato
ALT: alanina aminotransferase
 PLP (FOSFATO PIRIDOXAL): coenzima que participa de
diversas reações envolvendo aminoácidos (transaminação,
descarboxilação e modificação de cadeia lateral)
 Vitamina B6
Aspartato aminotransferase
PLP
Mecanismo de reação
das aminotransferases
 Desaminação: liberação do grupo amina
 Desaminação de serina e cisteína gera amônia e ácido
pirúvico
 Desaminação de treonina gera amônia e ácido alfa-
cetobutírico (convertido em piruvato)
 Desaminação de
serina e cisteína
 Desaminação do ácido aspártico: formação do
intermediário fumarato (Ciclo de Krebs)
Desaminação oxidante
Fenómeno irreversível que decorre em várias etapas:
1º desidrogenação (aminoácido => iminoácido)
2º redução FAD a FADH2
3º hidrolização em alfa cetoácido e amônia
Reação catalisada pela glutamato desidrogenase
Enzima mitocondrial
Libera amônia livre nos tecidos
Amônia é altamente tóxica
e não deve ser liberada na circulação
Desaminação oxidativa
OXIDAÇÃO DOS AMINOÁCIDOS
Ocorre em vários tecidos
Fígado, músculos, rins, cérebro, tecido adiposo,intestino, etc
glicose
Corpos 
cetônicos
COO-
C H
R
+H3N
aminoácidos
COO-
C H
R
O
-cetoácidos
CO2
+
H2O
NH4 
+
amônia
O
C NH2H2N
Uréia
Ocorre exclusivamente no fígado
Alanina e
glutamina
são formas
de 
transporte
de amônia 
dos tecidos
para o 
fígado
URÉIA
Forma de transporte não tóxica de amônia na corrente
sanguínea
1. GLUTAMINA
Síntese de glutamina
em vários tecidos, 
incluindo o cérebro
Glutaminase no fígado e
rins converte
glutamina em 
gutamato + amônia
Forma de transporte não tóxica de amônia na corrente
sanguínea
2. ALANINA
Ciclo glicose-alanina
Na contração muscular vigorosa
é ativada a liberação de piruvato 
e lactato, da glicólise e
amônia dos aminoácidos.
A amônia e o piruvato
formam alanina que no
fígado é reconvertido em
glicose 
-cetoglutarato + alanina 
glutamato + piruvato (ALT)
Doença hepática leva a um comprometimento na degradação de
aminoácidos e na síntese de uréia: a amônia e aminoácidos
aromáticos acumulam nos tecidos e no sangue
A captação
elevada de
aa aromáticos
pelo cérebro
aumenta
a síntese de
neurotrans-
missores
levando a 
alterações
neurológicas
1. Depleção do ATP celular
 NH4
+ ativa a glutamato
desidrogenase
Remoção de 
-cetoglutarato
e NADH compromete
o ciclo dos ácidos
cítricos e a geração
de ATP
 A AMÔNIA É TÓXICA AOS ANIMAIS: Intoxicação severa
leva a encefalopatia hepática (coma)
 Mecanismos:
NH4
+ ativa a 
glutamina
sintetase
Colabora para a
redução no nível
celular
de ATP
2. Interferência na síntese de neurotransmissores
NH4
+ ativa a glutamina sintetase
e inibe a glutaminase
Reduz o nível de glutamato que atua como um potente
neurotransmissor excitatório mediando um grande número de
funções cognitivas. Consequência: letargia e falta de direção
GABA (-aminobutirato), sintetizado a partir de glutamato
um importante neurotransmissor inibitório 
O
C NH2H2N
HCO3
-
CO2
NH4
+Aspartato
SÍNTESE DE UREIA
A AMÔNIA produzida 
é imediatamente usada
junto com o bicarbonato 
(CO2 do ciclo dos ácidos 
cítricos) para formar 
carbamoilfosfato
Carbamoil fosfato sintetase (mit)
Enzima reguladora
LIGAÇÃO ENTRE O CICLO DA URÉIA 
E O CICLO DO ÁCIDO CÍTRICO
O ácido oxalacético(oxaloacetato) pode seguir 3 vias:
- ser transaminado a ácido aspártico;
- ser convertido em glucose pela via da gliconeogênese;
- condensar-se com o acetil-coA e formar ácido cítrico.
Todas estas reacções têm lugar na matriz mitocondrial
Ciclo
de
Krebs
OxaloacetatoOxaloacetatoOxaloacetato
FumaratoFumaratoFumarato
AspartatoAspartatoAspartato
CitrulinaCitrulinaCitrulina
ArgininaArgininaArginina
OrnitinaOrnitinaOrnitina
ArgininossuccinatoArgininosuccinato
Citrato
-
Isocitrato
-cetoglutarato
Succinil-CoA
Succinato
Glutamato-Cetoglutarato
H2O
ATP
PPi + AMP
H2OUréiaUréiaUréia
Carbamil
fosfato
CarbamilCarbamil
fosfatofosfato
CO2 + NH4
+
Pi
+
H2O
Ornitina
transcarbamilase
Arginase
Arginino-
succinato 
sintase
Argininosuccinase
P
Malato
Eliminação pela urina 
Matriz mitocondrial
Citoplasma
Carbamilase 
fosfato sintase
2 ATP
2 ADP
+ Pi
Transaminação 
A ornitina é o transportador dos átomos de azoto e de carbono 
no ciclo
A arginina é o percursor imediato da ureia, sendo hidrolisada 
pela arginase
Síntese da arginina a partir da ornitina
1ª etapa – formação da citrulina
2ª etapa – Condensação da citrulina com o ácido aspártico
3ª etapa – ácido arginosuccínico cinde-se em arginina e ácido 
fumárico
1) Ornitina transcarbamoilase
2) Argininasuccinato sintetase
3) Argininasuccinato liase
4) Arginase
OXIDAÇÃO DOS AMINOÁCIDOS
O
C NH2H2N
Uréia
COO-
C H
R
+H3N
aminoácidos
COO-
C
R
O
-cetoácidos
CO2
+
H2O
glicose
Corpos 
cetônicos
NH4 
+
amônia
DESTINO DOS ESQUELETOS DE CARBONO
Aminoácidos
Síntese de proteínas hepáticas e 
plasmáticas 
Transporte a tecidos periféricos
Piruvato Intermediários do ciclo de 
Krebs
Glicose
Acetil-CoA
Síntese de porfirinas
Síntese de ácidos graxos
CO2 + O2
Ciclo de Krebs e 
fosforilação oxidativa 
ADP
ATP
Desordensgenéticas que afetam o catabolismo de aminoácidos