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Faculdade Estácio de Sá Curso: Farmácia - Enfermagem Disciplina:Bioquímica Profa. Dra. Sônia Aparecida Viana Câmara AMINOÁCIDOS: METABOLISMO DO NITROGÊNIO Proteínas são formadas por aminoácidos. Abreviaturas dos AA Aminoácido Abreviatura Alanina Ala Arginina Arg Asparagina Asn Cisteína Cys Glicina Gly Glutamina Gln Histidina His Leucina Leu Isoleucina Ile Aminoácido Abreviatura Lisina Lys Metionina Met Fenilalanina Phe Prolina Pro Serina Ser Treonina Thr Triptofano Trp Tirosina Tyr Valina Val PROTEÍNAS AMINOÁCIDOS 75% DE NOVAS PROTEÍNAS TECIDUAIS 25% SÍNTESE DE: NEUROTRANSMISSORES CREATININA PURINAS Função dos Aminoácidos Balanço Nitrogenado Nitrogênio Consumido = Nitrogênio Excretado Os aminoácidos não são armazenados pelo corpo, Em excesso são rapidamente degradados. Aminoácidos - AA OBTENÇÃO 1- Dieta 2-Sintetizados de novo 3- Produzidos pela degradação proteica normal A primeira fase do catabolismo dos AA envolve: 1- a remoção dos grupos α-amino, (NH2) formando amônia (NH3) 2- remoção do α-cetoácido correspondente. – esqueletos carbonados Aminoácidos - AA Amônia (NH3) Excretada na urina Síntese da uréia catabolismo dos aminoácidos = metabolismo do nitrogênio amônia libera forma Conjunto de aminoácidos Fontes: 1.AA derivados de proteínas da dieta 2. AA liberados pela hidrólise das proteínas teciduais 3.AA não-essenciais sintetizados a partir de intermediários do metabolismo Como são consumidos Síntese de proteína Síntese de moléculas nitrogenadas essenciais Conversão dos AA em glicose, glicogênio, ácidos graxos, corpos cetônicos ou CO2 Renovação das proteínas É a hidrólise e a ressíntese de 300 a 400 g de proteína corporal por dia. Taxa de renovação varia de acordo com o tipo de proteína: Curta duração – tem meia vida de minutos ou horas Longa duração - meia vida de dias a semanas – é a maioria das proteínas celulares Proteína estrutural: Colágeno – meia vida de meses a anos. Degradação das proteínas As enzimas proteolíticas são produzidas em 3 órgãos : intestino delgado, estômago, e pâncreas. É feita por Dois sistemas enzimáticos: Mecanismo ubuquitina-proteassomo – dependente de energia (ATP). No citoplasma. Proteínas endógenas Enzimas degradativas dos lisossomos – não dependente de energia – Proteínas plasmáticas por endocitose. Via proteolítica ubiquitina-proteassomo Gasto de ATP SINAIS QUÍMICOS PARA DEGRADAÇAO DA PROTEINAS As proteínas apresentam meia vidas distintas e são marcadas por Sinais químicos como: Proteínas marcadas pela ubiquitina Natureza do resíduo N-terminal - ex: serina como aminoácido N-terminal tem meia vida de 20 hs Aspartato como aminoácido N-terminal tem meia vida de 3 minutos. Digestão das Proteínas Através de enzimas proteolíticas produzidas no: estômago, pâncreas e intestino delgado. É realizada pela : Digestão pela secreção gástrica : HCl e pepsina Digestão por enzimas pancreáticas: tripsina Especificidade: ex: A tripsina cliva apenas quando o grupo carbonila da ligação peptídica é fornecido pela arginina ou lisina Digestão por enzimas do intestino delgado Absorção de aminoácidos e dipeptídeo Digestão de Proteínas Livres Clivagem das proteínas da dieta pelas proteases do pâncreas Transporte de AA para o interior da célula A concentração de AA livres nos fluidos extracelulares é significativamente mais baixa que dentro da célula. Transporte Ativo com gasto de ATP Fluido extracelular intracelular Cistinúria O intestino delgado e túbulos renais apresentam sistema de transporte em comum. Um defeito em qualquer um destes sistemas resulta na incapacidade de absorver determinados AA. Doença hereditária causada por um defeito no sistema de transporte dos AA : cistina, ornitina, arginina e lisina. São liberados na urina. Ocorre precipitação de cistina, formando cálculos renais. Frequência: 1 em 7.000 indivíduos É o erro genético mais comum no transporte de aminoácidos Esqueletos carbonados Remoção do Nitrogênio dos AA Objetivo: essencial para produção de energia È uma etapa obrigatória no catabolismo de todos os AA Através de 2 Vias: Transaminação Glutamato desidrogenase Transaminação Definição: É a transferência do grupo amino de um esqueleto carbonado para outro, catalisada por família de enzimas chamadas aminotransferases. Exceção: lisina e treonina Apresentam especificidade para um ou poucos doadores de grupo amino. Aceptor do grupo amino é o α-cetoglutarato Transaminação: reações + importante Alanina-aminotransferase (ALT) = GPT( glutamato piruvato transferase) Aspartato aminotransferase (AST) =glutamato oxalacetato transaminase ( GOT) Mecanismo de ação das aminotransferase Valor diagnóstico das aminotransferases Doença Hepática - apresenta níveis plasmáticos elevados de AST e ALT Doença não hepática - AST e ALT elevadas em infarto do miocárdio e doenças musculares Remoção do Nitrogênio dos AA 2ª Via: Glutamato desidrogenase Objetivo : Desaminação oxidativa dos aminoácidos, ocorrendo a liberação do grupo amino como amônia livre. Principalmente no fígado e rim. Coenzimas: NAD+ e NADP+ Reguladores GTP inibe ADP ativa Glutamato desidrogenase Transporte de amônia para fígado e conversão final em uréia É feito através de dois mecanismos: 1- Glutamina-sintetase ADP + pi glutamina-sintetase ADP + Pi glutaminase .2.ciclo glicose alanina Forma não tóxica de transporte NH3 Eliminação dos grupos aminos Amônia Uréia - Principal forma de eliminação dos grupos aminos dos aminoácidos. 90% na urina Produzida no fígado Eliminada na forma de uréia. Fontes de Amônia Aminoácidos – são desaminados produzindo amônia Glutamina - os rins produzem amônia a partir da glutamina, pela ação das enzimas: glutaminase renal e da glutamato desidrogenase. Intestino - a amônia é formada a partir da hidrólise da glutamina pela ação da enzima glutaminase intestinal, produzindo citrulina. Ação de bactérias no intestino - uréia sob ação da urease bacteriana forma amônia , que é absorvida pelo intestino atinge veia porta, e no fígado é removida na forma de uréia. Aminas – sob ação da aminoxidase formam amônia Transporte de Amônia na circulação Na forma de Uréia no fígado Glutamina - formada a partir de glutamato e amônia sob ação da enzima glutamina sintetase com gasto de ATP. Ocorre no músculo, fígado e sistema nervoso central. Patologia:Hiperamonemia - É a elevação dos níveis de amônia no sangue, devido função hepática comprometida. É uma emergência médica, efeitos neurotóxicos direto no SNC(tremores, sonolência, vômito, edema cerebral, visão borrada) – quando > 1.000 µmoI/L NÍveis normais de amônia = 5 a 50µmoI/L. Dois tipos: 1- Hiperamonemia Adquirida - a partir de doenças hepáticas: hepatites, cirrose hepática. Hiperamonemia -tipos 2- Hiperamonemia Hereditária – causada pela deficiência genética das enzimas do ciclo da uréia. Prevalência de 1 para cada 25.000 nascidos vivos. A deficiência da ornitina-transcarbamoilase é a mais comum, ligada ao cromossomo X. Resulta em retardo mental. Tratamento: dieta pobre em proteínas Compostos que se ligam aos aminoácidos, formando moléculas com nitrogênio excretadas na urina. Ex: fenilbutirato que se converte fenilacetato + glutamina = fenilacetilglutamina (excretada na urina). 1ª REAÇÃO Ciclo da Uréia - Ciclo da Ornitina Interface do ciclo da Uréia com o Ciclo de Krebs Regulação do ciclo da uréia O N- acetil-glutamato é ativador essencial da carbomoil-fosfato-sintetase 1. A velocidade da reação aumenta após ingestão de uma refeição rica em proteínas, pois, fornece o substrato glumato e o regulador da síntese N-acetil-glutamato. REFERÊNCIAS Pamela C. Champe, Richard A. Harvey, Denise R. Ferrier. Bioquimica Ilustrada. 4ª ed.Editora Artmed, 2009.Anita Marzzoco, Bayardo Baptista Torres. Bioquímica Básica. 2a. Edição,. Editora Guanabara Koogan, 1999. Thomas M. Devlin. Manual de Bioquímica com Correlações Clínicas. 4a. Edição, Editora Edgar Blucher Ltda, 2000.
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