aula 9 Metabolismo de aminoacidos 1 2016

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Metabolismo de Aminoácidos
Os aminoácidos podem sofrer degradação oxidativa em 3 circunstâncias metabólicas:
Durante a renovação das proteínas celulares, alguns aminoácidos sofrem degradação oxidativa, caso não sejam necessários para a síntese de novas proteínas;
Aminoácidos ingeridos em excesso, além das necessidades corporais de biossíntese de proteínas, o excedente é catabolizado, já que os aminoácidos livres não podem ser metabolizados;
3. Durante o jejum severo ou diabetes melito, quando os carboidratos não são utilizados adequadamente, as proteínas corporais serão hidrolisadas e seus aminoácidos empregados como combustível.
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OXIDAÇÃO DOS AMINOÁCIDOS
COO-
C
H
R
+H3N
aminoácidos
NH4 +
amônia
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Uma parte da amônia livre é excretada na urina, mas a maior parte é usada na síntese de uréia. Esta é a principal rota de eliminação de nitrogênio pelo nosso organismo. O esqueleto carbonado que sobra é convertido em intermédiários das vias de produção de energia e pode ser metabolizado a CO2 e H2O, glicose, ácidos graxos, corpos cetônicos.
Aminoácidos: 
metabolismo do nitrogênio
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REMOÇÃO DO GRUPO AMINO
O grupo amino dos aminoácidos é removido pela passagem deste para o -cetoglutarato, formando glutamato.
Este processo é catalisado por aminotransferases.
O glutamato atua como reservatório temporário de grupamentos amino, provenientes de diferentes aminoácidos.
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-cetoácido1 + aminoácido1 aminoácido2 + -cetoácido2 
-cetoglutarato + aminoácido1  glutamato + -cetoácido2 
AMINOTRANSFERASES (vários tecidos)
Existem inúmeras aminotranferases, específicas para cada aminoácido.
Aminotranferases importantes: por serem enzimas intracelulares, a presença de níveis elevados de aminotranferases no plasma indica lesão celular (diagnóstico de doenças hepáticas, infarto do miocárdio e distúrbios musculares)
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O glutamato pode ser consumido em duas reações importantes
1) Conversão do glutamato em aspartato:
glutamato + oxaloacetato  -cetoglutarato + aspartato
AST: aspartato aminotransferase
2) Desaminação oxidativa
Libera Amônia (NH4+)
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Reação catalisada pela glutamato desidrogenase
Enzima mitocondrial
Libera amônia livre no fígado
Amônia é altamente tóxica 
e não deve ser liberada na circulação
É convertida em uréia no fígado
Desaminação oxidativa
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OXIDAÇÃO DOS AMINOÁCIDOS
Ocorre em vários tecidos
Fígado, músculos, rins, cérebro, tecido adiposo,intestino, etc
Ocorre exclusivamente no fígado
ATP
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FORMAS DE TRANSPORTE NÃO-TÓXICAS DE AMÔNIA DOS TECIDOS PARA O FÍGADO
Como a amônia é tóxica e sua conversão em uréia ocorre no fígado, ela deve ser incorporada a compostos não-tóxicos e que atravessam a membrana com facilidade:
Glutamina
Alanina
Na maioria dos tecidos extra-hepáticos
Nos músculos
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Alanina e
glutamina
são formas
de 
transporte
de amônia 
dos tecidos
para o 
fígado
URÉIA
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Forma de transporte não tóxica de amônia na corrente sanguínea
1. GLUTAMINA
Síntese de glutamina 
pela glutamina sintetase
em vários tecidos, 
incluindo o cérebro.
Glutaminase no fígado e
rins converte
glutamina em 
glutamato + amônia.
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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)
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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: 
estado comatoso
NH4+ ativa a 
glutamina 
sintetase
Colabora para a
redução no nível
celular 
de ATP
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A AMÔNIA É TÓXICA AOS ANIMAIS
Intoxicação severa leva a 
encefalopatia hepática: 
estado comatoso
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 
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HCO3-
CO2
NH4+
Aspartato
No fígado
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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 
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LIGAÇÃO ENTRE O CICLO DA URÉIA 
E O CICLO DO ÁCIDO CÍTRICO
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DESTINO DOS ESQUELETOS DE CARBONO
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RESUMINDO...
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