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Aula 13 - Oxidação dos aminoácidos

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OXIDAÇÃO DOS AMINOÁCIDOS 
E CICLO DA UREIA
Considerações Gerais
Os aminoácidos oriundos das proteínas da
alimentação ou da degradação de proteínas
intracelulares são a última classe de
biomoléculas cuja oxidação faz uma contribuição
significativa para a geração de energia
metabólica.
Considerações Gerais
O valor da fração de energia metabólica
derivada dos aminoácidos varia de acordo com o
organismo e a sua situação metabólica.
Nos animais, em que circunstâncias metabólicas 
os aminoácidos sofrem degradação oxidativa?
• Síntese e degradação normais das proteínas 
celulares;
• Dieta rica em proteínas – excesso de 
aminoácidos;
• Jejum severo ou diabetes melito.
Catabolismo do Grupo Amino
A maior parte dos aminoácidos é
metabolizada no fígado. Parte da amônia
gerada é reciclada e o excesso é excretado em
diferentes formas a depender do organismo.
O excesso de amônia produzido em outros
tecidos é enviado ao fígado para conversão
em sua forma de excreção.
Catabolismo do Grupo Amino
Quatro aminoácidos tem papel
central no metabolismo da
amônia: glutamato, glutamina,
aspartato e alanina.
Aminotransferases ou Transaminases
Catalisam a remoção
do grupo α-amino dos
aminoácidos e sua
transferência para o α-
cetoglutarato.
Aminotransferases ou Transaminases
O objetivo maior das reações
de transaminação é coletar
os grupos amino de muitos
aminoácidos diferentes na
forma de apenas um, L-
glutamato, que será o
doador de grupos amino
para vias biossintéticas ou
para vias de excreção.
O PLP facilita a transferência do grupo amino
O PLP é um aceptor intermediário do grupo
amino.
Ligação do PLP a Aminotransferase
Exemplos de Aminotransferases
A amônia é formada do Glutamato
No fígado, o glutamato é transportado do citosol do
hepatócito para o interior das mitocôndrias, onde sofre
desaminação oxidativa
A amônia é formada do Glutamato
Aminotransferases + L-glutamato desidrogenase
= TRANSDESAMINAÇÃO
A amônia é tóxica para os animais
Eliminação da amônia livre: 1º passo
A amônia é tóxica para os animais
Eliminação da amônia livre: 2º passo
Captação de água
Edema dos neurônios e
coma
Consequências da intoxicação por amônia no cérebro
Depleção de NADH, α-cetoglutarato e ATP;
Depleção do glutamato e do γ-aminobutirato
(GABA);
No geral, depleção de neurotransmissores,
alterações no balanço osmótico e no
metabolismo do ATP.
Transporte de grupo amino de tecidos extra-hepáticos
A GLUTAMINA
transporta grupo
amino (amônia) de
tecidos periféricos
para o fígado
GLUTAMINA
Glutamato
Ureia
A ALANINA
transporta grupo
amino (amônia) do
músculo esquelético
para o fígado
Ciclo da glicose-alanina
Transporte de grupo amino de tecidos extra-hepáticos
Excreção do Grupo Amino
A Excreção do Grupo Amino e o Ciclo da Ureia
O ciclo da ureia ocorre em 5 etapas: 2 etapas ocorrem no interior
das mitocôndrias hepáticas e as demais no citosol.
NH4
+ combina-se com o HCO3
- para formar carbamoil-fosfato. Essa
reação é dependente de ATP e é catalisada pela carbamoil-fosfato
sintetase I.
Etapa 1
A Excreção do Grupo Amino e o Ciclo da Ureia
Carbamoil-fosfato
doa seu grupo
carbamoila para a
ornitina, formando
citrulina (ornitina-
transcarbamoilase).
Etapa 2
A Excreção do Grupo Amino e o Ciclo da Ureia
Aspartato doa seu grupo
amino para a citrulina,
formando arginino-
succinato (arginino-
succinato sintetase).
Etapa 3
Etapa 4
Etapa 5
Clivagem do arginino-
succinato, formando
arginina e fumarato
(arginino-succinato liase).
Clivagem da arginina,
produzindo ureia e ornitina
(arginase).
Ciclo da Ureia e Ciclo de Krebs
Quanto Custa o Ciclo da Ureia? 
2NH4
+ + HCO3
- + 3ATP + H2O UREIA + 2ADP + AMP + 4Pi
• 2 grupos amino
• 1 bicarbonato
• 3 ATP: 2 na síntese do carbamoil fosfato e 1 que é clivado em
AMP e 2 Pi na síntese do arginino-succinato
• Para excreção de N como ureia, os ureotélicos gastam cerca de
15% da energia oriunda da degradação dos aminoácidos.
A atividade do ciclo da ureia é regulada
Dieta rica em 
proteínas
Desnutrição 
severa
As quatro enzimas envolvidas no 
ciclo da ureia e a carbamoil-
fosfato sintetase I – longo prazo
A atividade do ciclo da ureia é regulada
A curto prazo, a carbamoil
fosfato sintetase I é ativada por
N-acetilglutamato, sintetizado
de acetil-CoA e glutamato.
Vias de Degradação dos Aminoácidos
•Existem 20 vias catabólicas diferentes para degradação dos
aminoácidos.
•Essas vias juntas correspondem a apenas 10 a 15% da produção
de energia do corpo, apresentando atividade longe daquela
mostrada pela glicólise e da oxidação dos ácidos graxos.
•As 20 vias catabólicas convergem para formar compostos que
entram no ciclo do ácido cítrico e podem ser conduzidos para a
gliconeogênese ou para cetogênese, ou podem ser
completamente oxidados até CO2 e H2O.

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