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04/02/2014 1 Universidade Federal de Pelotas Disciplina de Bioquímica Aula 15 A oxidação dos aminoácidos e a produção de uréia Prof. Roselia Spanevello São as macromoléculas mais abundantes nas células vivas. Elas ocorrem em todas as células e em todas as partes da estrutura celular. Possuem uma grande diversidade de tamanhos e exibem uma variedade de funções biológicas. 1. Proteínas: Funções das Proteínas Enzimática Sistemas contráteis Imunidade Ex: lipases Ex: anticorpos Ex: actina e miosina 4 Funções das Proteínas Estrutural Transporte Hormonal Ex: insulina Ex: hemoglobina Ex: cabelos e unhas “Polímeros formados por unidades mais simples denominada de aminoácidos” Existem somente 20 tipos de aminoácidos na natureza: Proteínas com uma grande diversidade de propriedades e funções biológicas 5 Existem 20 tipos de aminoácidos encontradas na natureza: Asparagina Cisteína Glicina Glutamina Prolina Tiroxina Ácido aspártico Ácido glutâmico Alanina Histidina 1.1 Estrutura dos Aminoácidos 6 Arginina Fenilalanina Isoleucina Leucina Lisina Metionina Serina Treonina Triptofano Valina Aminoácidos não essenciais (Organismo produz) Aminoácidos essenciais (Organismo não produz) 04/02/2014 2 Todos os aminoácidos possuem um átomo de carbono ligado a quatro grupos diferentes: grupo amino, um grupo carboxila, um hidrogênio e um grupo R. 8 Aminoácidos são biomoléculas que também fazem uma contribuição significativa para a liberação de energia metabólica. O valor dessa energia varia com o organismo e a situação metabólica considerada. 2. Oxidação de aminoácidos Durante a síntese e a degradação de proteínas normais. Nos animais os aminoácidos podem sofrer degradação oxidativa em três situações metabólicas: Proteína Meia vida (dias) Hemoglobina falciforme 12 minutos Ornitina descarboxilase 12 minutos HMG-CoA redutase 3 horas Acetil CoA carboxilase 2 dias Lactato desidrogenase 6 dias Citocromo C 6,3 dias Hemoglobina 120 dias Após uma dieta rica em proteínas. Durante o diabetes mellitus ou o jejum severo. 04/02/2014 3 Esquema geral da oxidação de aminoácidos: 2.1 Destino dos grupos amino Os aminoácidos derivados das proteínas dos alimentos são a fonte da maioria dos grupos amino Aminoácidos Remoção do grupo amino enzimas denominadas aminotransferases ou transaminases 2.1.2 Reações de transaminação: Nessas reações o grupo amino é transferido para o alfa cetoglutarato para formar o glutamato O glutamato conduz os grupos amino para serem utilizados em vias biossintéticas ou para serem excretados. 04/02/2014 4 O glutamato libera o grupo amino na forma de amônia para o fígado. Nos hepatócitos o glutamato entra na mitocôndria onde sofre desaminação oxidativa. 2.1.3 Desaminação oxidativa: Fontes de amônia Degradação dos aminoácidos (muitos tecidos – fígado) Ação bacteriana 2.2 Excreção do Nitrogênio e o ciclo da uréia Quando os grupos amino não são usados na biossíntese de novos aminoácidos ou de outros compostos nitrogenados eles são excretados na forma de amônia, uréia ou ácido úrico Animais amoniotélicos: excretam o nitrogênio do grupo amino na forma de amônia. Ex. Espécies aquáticas - Peixes Animais uricotélicos: excretam o nitrogênio do grupo amino na forma de ácido úrico. Ex. Pássaros e répteis Animais ureotélicos: excretam o nitrogênio do grupo amino na forma de uréia. Ex. 04/02/2014 5 2.2.1Ciclo da uréia A amônia é convertida em uréia nas mitocôndrias dos hepatócitos pelo ciclo da uréia. Dos hepatócitos a uréia passa para o sangue e é transportada aos rins onde é excretada na urina. o A síntese da uréia ocorre através de 5 reações (2 na mitocôndria e 3 no citosol): 1 - Formação de carbamil fosfato 2 - Formação de citrulina 3 - Síntese de argininosuccinato 4 - Clivagem do argininosuccinato 5 - Clivagem da arginina 1) Ornitina transcarbamilase 2) Argininasuccinato sintetase 3) Argininasuccinato liase 4) Arginase Depois de sair do fígado a uréia e transportada até os rins e excretada na urina. Uréia Urease bacteriana Uréia CO2 e amônia 04/02/2014 6 2.2 Destino dos esqueletos carbônicos dos aminoácidos Esquema geral da oxidação de aminoácidos:
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