Aula 10 - Metabolismo dos aminoácidos I

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Metabolismo de Aminoácidos
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Universidade Federal de Mato Grosso
Departamento de Química
Curso de Bacharelado em Medicina Veterinária
Bioquímica II
Degradação de aminoácidos
 Durante a síntese e degradação (turnover) normais de
proteínas celulares (aminoácidos que foram liberados e
não são necessários)
 Dieta rica em proteínas (excesso de aminoácidos é
catabolizado, não pode ser armazenado)
 Jejum ou diabetes mellitus não controlado
(indisponibilidade de carboidratos ou utilização
inadequada) as proteínas celulares servem como
combustível
 Grupos amino liberados são cuidadosamente
gerenciados
 Maior parte dos aminoácidos é metabolizada no fígado
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Digestão e absorção
Considerando a fonte das
enzimas digestivas: digestão
gástrica, pancreática e
intestinal
Aminopeptidases, 
dipeptidases e tripeptidases 
são produzidas pelas células 
da mucosa do intestino
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Enzimas 
pancreáticas 
no intestino
Ativação da enzimas digestivas
Enteropeptidase (enteroquinase): secretada pelas células da mucosa intestinal.
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Veia porta
Cavidade 
intestinal
Microvilosidade 
intestinal
Bomba sódio-
potássio
Transporte 
facilitado
Os aminoácidos entram na
corrente sanguínea e são
transportados através das
membranas da células de vários
tecidos, principalmente por
transportadores dependentes do
co-transporte de Na e, em menor
extensão, por transporte facilitado.
Transporte dos aminoácidos para o interior das 
células ou sangue
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Dipeptídeos e tripeptídeos: 
captados por transporte ligado a H+
Referência: Bioquímica Médica Básica de Marks
ALIMENTADO
Metabolismo dos aminoácidos –
estado alimentado
Nitrogênio é excretado via ciclo da uréia – uréia - urina
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Principal fonte de nitrogênio
excretado: turnover normal de
proteínas e excesso de aminoácidos
de proteínas da dieta.
JEJUM
Metabolismo dos aminoácidos no período de 
jejum
Aminoácidos não são armazenados (apenas nas proteínas)
Principal fonte de
nitrogênio excretado:
turnover de proteínas
do músculo
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Degradação de aminoácidos
• A remoção do grupo amino é feita por transaminases sendo que
o glutamato é um coletor de grupos amina
• A cadeia carbônica dos aa pode ser glicogênica e/ou
cetogênica
• O grupo amino do catabolismo dos aminoácidos é transportado
dos tecidos extra-hepáticos para o fígado como glutamina e
alanina (principalmente do músculo)
Visão geral do catabolismo de aminoácidos em mamíferos
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AMINOÁCIDOS
Essenciais em humanos
Leucina, Isoleucina e Valina
são metabolizados princi-
palmente por tecidos extra-
hepáticos
10Essenciais
AMINOÁCIDOS
Reações de transaminação (REVERSÍVEIS)
A degradação de aas se inicia
com a sua transaminação e a
formação de glutamato.
Aceptor de grupo amino mais
comum: α-cetoglutarato.
Lisina e treonina não sofrem
transaminação
Fígado principal sítio de 
atividade de aminotransferase
Vitamina B6
Distribuição tecidual de algumas
aminotransferases: diagnóstico
AST (TGO)
ALT (TGP)
Sinal de lesão em células ricas
nessas enzimas (fígado, coração,
músculo). 11
Do glutamato para a uréia
Transporte para o fígado
Como a amônia é tóxica, ela é
transportada pela corrente
sanguínea na forma de glutamina ou
alanina (vinda principalmente do
músculo.
Fígado e rins (alguns outros 
tecidos) tem uma isoenzima 
glutaminase
Glutamina: pode ser usada nos
rins (glutaminase) para liberação de
amônia, secreção de íon amônio na
urina (equilíbrio ácido-base pH)
Ciclo glicose-alanina
Maior parte das proteínas do corpo 
está no músculo
Liberação de grupo amino por 
transaminação com piruvato
ALT (TGP)
A maioria da alanina secretada pelo 
músculo é utilizada no fígado.
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Músculo em contração intensa
Do glutamato para a uréia
Formação de amônia no fígado
Na matriz mitocondrial, a glutamato desidrogenase
desamina o glutamato e forma amônia e α-cetoglutarato
A enzima de mamíferos usa
NAD+ ou NADP+
Regulada alostericamente
por GTP e ADP
Alto conteúdo energético
favorece síntese de glutamato
Reação reversível
Do glutamato para a uréia
Conversão de amônio para carbamil fosfato
A carbamoil-fosfato sintetase I (CPSI) condensa grupo
amino e HCO3
- para formar carbamoil fosfato
1- enzima carbamoil fosfato sintetase I
Carbamoil fosfato sintetase I -
regulada alostericamente por 
N-acetilglutamato
arginase
O ciclo da uréia 
(FÍGADO)
2 - Ornitina transcarbamoilase
3 - Arginino-succinato sintase
4 - Arginino-succinato liase
5 - Arginase
Uréia liberada é transportada
(via sangue) até os rins onde é
excretada
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Arginase apenas no fígado
Aspartato produzido na 
mitocôndria
(transaminação do glutamato 
com oxaloacetato)
citosol
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O ciclo da uréia 
(FÍGADO)
Amônia pode ser liberada da 
glutamina pela enzima glutaminase
Relação Ciclo da uréia – Ciclo de Krebs
Aumento no funcionamento do ciclo da uréia:
Alta ingestão de proteína na dieta
Jejum
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O ciclo da uréia: regulação
N-acetilglutamato
glutamato
acetil CoA
N-acetilglutamato
sintase
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Bibliografia recomendada para o estudo desta aula:
Introdução à bioquímica clínica veterinária. GONZÁLEZ,
F.H.D., SILVA, S.C. Porto Alegre: Editora da UFRGS, 2006.
Bioquímica ilustrada. PAMELA C. CHAMPE, RICHARD A.
HARVEY, DENISE R. FERRIER. 4ª edição. ArtMed, Porto
Alegre, 2009.
Lehninger Princípios de Bioquímica. ALBERT
LEHNINGER, DAVID L. NELSON, MICHAEL M. COX. 5a
edição. Editora Sarvier, 2010.
Degradação dos esqueletos carbônicos dos aminoácidos
Produção dos compostos: piruvato, acetil-CoA ou
intermediários do ciclo de Krebs (oxaloacetato, α-
cetoglutarato, succinil-CoA e fumarato)
O destino final do esqueleto carbônico do aminoácido
vai depender do tecido e do estado fisiológico:
- Oxidação pelo ciclo de Krebs
- Gliconeogênese
- Conversão a triacilgliceróis
-Produção de corpos cetônicos
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Relação Ciclo da uréia – Ciclo de Krebs
Destinos dos esqueletos carbônicos dos aminoácidos
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Threonine
Síntese dos esqueletos 
carbônicos dos 
aminoácidos
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Bibliografia recomendada para o estudo desta aula:
Introdução à bioquímica clínica veterinária. GONZÁLEZ,
F.H.D., SILVA, S.C. Porto Alegre: Editora da UFRGS, 2006.
Bioquímica ilustrada. PAMELA C. CHAMPE, RICHARD A.
HARVEY, DENISE R. FERRIER. 4ª edição. ArtMed, Porto
Alegre, 2009.
Lehninger Princípios de Bioquímica. ALBERT
LEHNINGER, DAVID L. NELSON, MICHAEL M. COX. 5a
edição. Editora Sarvier, 2010.
Síntese e degradação do grupo 
heme
Profa. Dra. Ludier Kesser Santos Silva
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Universidade Federal de Mato Grosso
Departamento de Química
Curso de Bacharelado em Medicina Veterinária
Bioquímica II
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HEMOGLOBINA
2013/1
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Grupo heme
Mioglobina
Hemoglobina
Citocromos
Citocromo oxidase (complexo IV Cte-) 
Outras proteínas
Anel tetrapirrólico (anel
porfirínico) com núcleo contendo
ferro
Anel tetrapirrólico:
Com substituições (metil, etil,
vinil, propionil, acetil) = porfirinas
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Succinil-CoA
Glicina
ferroquelataseForma que 
pode ligar o 
oxigênio
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Síntese do 
grupo heme
Intensa síntese nas 
células eritróides e fígado
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(2)
(1) (4)
(1)
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Visão geral da 
degradação dogrupo heme a 
bilirrubina
Ponte clivada
Bilirrubina IXα
Convertido a Fe3+
verde
Vermelho-alaranjado
Transportada no
sangue ligada a
albumina
Entra no hepatócito por
difusão facilitada
Aves = 30 dias
Bovinos = 160 dias
Cães, gatos, porco coelho = 
60-80 dias 
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Hemoglobina
S
R
E
F
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g
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d
o
Sangue
UDP-glicuronato
Amino-
ácidos
Globina
Bilirrubina-albumina
Bactérias
Diglicuronídeo de bilirrubina
Urobilinogênio
Estercobilina
Fezes
Urina
Visão geral da 
degradação do 
grupo heme
Bilirrubina – lipossolúvel (ligeiramente 
solúvel no plasma)
(2)
(urobilina)
Icterícia = aumento de bilirrubina não 
conjugada no sangue
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Bibliografia recomendada para o estudo desta aula:
Introdução à bioquímica clínica veterinária. GONZÁLEZ,
F.H.D., SILVA, S.C. Porto Alegre: Editora da UFRGS, 2006.
Bioquímica ilustrada. PAMELA C. CHAMPE, RICHARD A.
HARVEY, DENISE R. FERRIER. 4ª edição. ArtMed, Porto
Alegre, 2009.
Lehninger Princípios de Bioquímica. ALBERT
LEHNINGER, DAVID L. NELSON, MICHAEL M. COX. 5a
edição. Editora Sarvier, 2010.