Oxidação de Aminoácidos e produção de ureia

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28/05/2017
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FTC – JEQUIÉ 
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Revisando...
- O que são aminoácidos?
Moléculas com grupamento amina, grupamento carboxila 
e cadeia lateral.
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Revisando...
- O que diferencia um aminoácido do outro?
Cadeias laterais
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Revisando...
- Cadeia lateral dos aminoácidos determina a estrutura 
dos mesmos e das proteínas formadas.
Revisando...
- Para que servem aminoácidos?
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Funções
1. Síntese protéica! 
Funções
- Todos os aminoácidos vão para a síntese protéica?
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2. Funções específicas
- Alguns aminoácidos possuem funções importantes além 
da síntese protéica.
2. Funções específicas
- Alguns aminoácidos não são incorporados em proteínas, 
mas cumprem funções específicas. 
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Funções
3. Metabolização
- Aminoácidos podem ser usados para fazer outras coisas.
Metabolização
- O que podemos fazer com aminoácidos?
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Metabolização
- O que podemos fazer com aminoácidos?
Glicose
Metabolização
- O que podemos fazer com aminoácidos?
Lipídeos
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Metabolização
- O que podemos fazer com aminoácidos?
Outros
Os aminoácidos sofrem degradação oxidativa em três
circunstâncias metabólicas diferentes:
1. Durante a síntese e a degradação normais de proteínas
celulares ;
2. Quando uma dieta é rica em proteínas e os aminoácidos
ingeridos excedem as necessidades do organismo para a
síntese proteica, o excesso é catabolizado;
3. Durante o jejum ou no diabetes melito não controlado,
quando os carboidratos estão indisponíveis
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Aminoácidos na dieta
- Absorvidos pelo intestino como aminoácidos e 
secretados na corrente sanguínea.
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Destino dos aminoácidos
- Para onde vão os aminoácidos?
Tecidos em geral
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OXIDAÇÃO DOS AMINOÁCIDOS
O
C NH2H2N
Uréia
COO-
C H
R
+H3N
aminoácidos
CO2
+
H2O
glicose
Corpos 
cetônicos
NH4 
+
amônia
COO-
C H
R
O
-cetoácidos
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α-amino e transferido
para o carbono a do
α-cetoglutarato, liberando
o correspondente
α-cetoácido, análogo do
aminoácido.
Citosol
piridoxal-fosfato
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Na mitocôndria
sofre desaminação
oxidativa, catalisada
pela L-glutamato-
desidrogenase
Eliminação da
amônia que é
bastante tóxica para
os tecidos animais.
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Metabolismo da amônia
- Amônia (NH3) ou sua forma ionizada, o amônio (NH4
+) são 
tóxicos para o organismo e precisam ser transformados em 
uma forma não-tóxica.
Metabolismo da amônia
- Em que podemos converter a amônia?
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Metabolismo da amônia
- A uréia é uma maneira não tóxica de carregar o nitrogênio 
para excreção nos rins.
Uréia
Mas...
- Converter amônia em uréia não é tão simples!
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Ciclo da uréia
Ciclo da uréia
1. Início: NH4
+ e HCO3
-
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Ciclo da uréia
1. NH4
+ é conjugado ao 
HCO3
-, consumindo ATP 
e formando carbamoil-
fosfato.
Ciclo da uréia
2. Carbamoil-fosfato se 
liga à ornitina formando 
citrulina.
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Ciclo da uréia
3. Citrulina se liga ao 
aspartato (um 
aminoácido), formando 
argininosuccinato.
Ciclo da uréia
- Aspartato é um 
aminoácido formado a 
partir da transaminação 
do oxaloacetato.
- Traz o segundo NH3 da 
molécula de uréia.
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Ciclo da uréia
4. Argininosuccinato é 
clivado em fumarato e 
arginina.
Ciclo da uréia
5. Arginina forma uréia e 
ornitina, reiniciando o 
ciclo.
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Ciclo da uréia
- Em resumo, a partir de amônia, HCO3 e aspartato, vamos 
formar fumarato e uréia, com a ornitina funcionando como 
um intermediário.
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Regulação do ciclo
- Como é regulado o ciclo da uréia?
OK, mas e agora...
- O que acontece com a uréia?
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Excreção do nitrogênio
- Uréia é excretada na urina, carregando o nitrogênio para 
fora do corpo?
Excreção do nitrogênio
- Esta é a única maneira de excretar o nitrogênio?
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Excreção do nitrogênio
- Creatinina é produzida a partir do metabolismo da 
creatina-fosfato no músculo e também carrega nitrogênio 
para excreção.
Excreção do nitrogênio
- Amônia produzida localmente no rim pode ser excretada 
como diretamente como maneira de excretar prótons.
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Com isso...
- Níveis sanguíneos de uréia e creatinina podem ser usados 
como indicadores de função renal!
Mas...
- Onde isso tudo está acontecendo?
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Mas...
- Onde isso tudo está acontecendo?
Fígado
Rim
Mas...
- Ciclo da uréia ocorre no fígado, mas catabolismo de 
proteínas ocorre em diversos tecidos
NH3
NH3
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Logo...
- NH3 tem de ser transportado para o fígado para se 
transformar em uréia e ser eliminado!
NH3
NH3
Mas...
- NH3 é tóxico!
NH3
NH3
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Mas...
- Como resolver esse problema?
NH3
NH3
Transporte de nitrogênio
- Colocando o NH3 em um aminoácido! 
NH3
NH3
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Transporte de nitrogênio
- Alguns aminoácidos são responsáveis por trazer o 
nitrogênio dos tecidos para o fígado. 
NH3
NH3
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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Transporte de nitrogênio
- Glutamina leva o nitrogênio até o fígado, rim e intestino, 
gerando NH3 que será convertido em uréia (no fígado) ou 
excretado diretamente (no rim).
Transporte de nitrogênio
- O músculo forma
alanina a partir de
piruvato como forma de
levar NH3 ao fígado.
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Alanina e
glutamina
são formas
de 
transporte
de amônia 
dos tecidos
para o 
fígado
URÉIA
Em resumo...
Fígado capta NH3...
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Em resumo...
Fígado capta NH3...
... do excesso de 
proteínas da dieta.
Em resumo...
Fígado capta NH3...
... do excesso de 
proteínas da dieta.
... da glutamina que vem 
dos tecidos.
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Em resumo...
Fígado capta NH3...
... do excesso de 
proteínas da dieta.
... da glutamina que vem 
dos tecidos.
... da alanina que vem do 
músculo.
Em resumo...
Fígado capta NH3...
... do excesso de 
proteínas da dieta.
... da glutamina que vem 
dos tecidos.
... da alanina que vem do 
músculo.
E excreta o nitrogênio em 
forma de uréia!
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OK, mas...
- Como vamos usar a cadeia carbonada dos aminoácidos 
(-cetoácidos) para fazer outros compostos?
Glicose
Lipídeos
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 Nelson, David L.; COX, Michael M. Princípios de bioquímica
de Lehninger. 6. ed. Porto Alegre: Artmed, 2014.