Bioquímica - Metabolismo de Aminoácidos (aula USP)

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Metabolismo de Aminoácidos
Degradação de Proteínas e Aminoácidos
- Degradação de aminoácidos em excesso na alimentação
- Absorção pelo fígado, retirada grupo aminoç p g g p
- Degradação espontânea de proteínas (meia vida)
- “Reciclagem” de aminoácidos transaminaçãoReciclagem de aminoácidos, transaminação
- “Sobras” são deaminadas
N li ê t í l é d d d- Neoglicogênese - proteína muscular é degradada
- transporte para fígado, retirada amino
- cadeia carbônica glicogênica ou cetogênica
- Síntese de aminoácidos, bases nitrogenadas, hormônios
Degradação de Proteínas a Aminoácidos
- glicemia = de glucagon e TNF
ti ã d d d ã li ê i- ativação da degradação glicogênio
- ativação da lipase, corpos cetônicosç p p
- ativação da gliconeogênese
- ligação de ubiquitina a proteínas
- proteasomo
t óli- proteólise
- Transporte para o fígado na forma de: alanina (1 N) 
glutamina (2 N)
Formação de glutamina muscular Formação de glutamina muscular
Formação de Alanina Muscular
COO- COO
-
C=O
HC-NH3+
(CH2)2
COO-
(CH2)2
COO-Glutamato-piruvato transaminaseCOO
Glutamato
+
 Cetoglutarato
+
p
Alanina aminotransferase
(Piridoxal fosfato)
COO-
C=O
COO-
HC-NH3+
(Piridoxal fosfato)
Piridoxina, B6
CH3
Piruvato
CH3
Alanina
Lesão Tecidual
- A lesão de tecidos promove a liberação de suas enzimas 
- Alanina aminotransferase (ALT) - citosólica
ou glutamato-piruvato transaminase (GPT)g p ( )
- Aspartato aminotransferase (AST) - mitocondrial
ou glutamato-oxaloacetato transaminase (GOT)ou glutamato-oxaloacetato transaminase (GOT)
- Liberados pelo fígado, músculo, coração
- Lesão cardíaca específica: creatina quinase
Formação de Alanina Muscular
-Cetoglutarato + Aminoácido
transaminase
Glutamato + -Cetoácido
piruvatopiruvato
t l t t
Alanina
-cetoglutarato
Degradação de Aminoácidos (Fígado)
F ã d NH +Formação de NH4+
Degradação de Aminoácidos (Fígado)
F ã d A t tFormação de Aspartato
UréiaUréia
?
l i glutamato
oxaloacetato
+
glutamato
aspartato
+
-KG
alanina 
+
-KG
glutamato
+
piruvato
glutamato  KG
Carbamoil P sintetase
ornitina 
transcabamoilase
argininosuccinato
sintetasearginase sintetase
argininosuccinato
g
g
liase
Saldo de ATPs?
Deficiências enzimáticas do ciclo da uréia
Deficiência de ornitina transcarbamoilase
- 1:80000
A t ã NH +- Aumento excreção NH4+
- Tratamento: - dieta hipoproteica, benzoato de sódio
- transplante hepático
Deficiência de argininosuccinato sintase
- 1:2000001:200000
- Excreção de citrulina, depleção de arginina
- Tratamento: - dieta hipoproteica
suplementar arginina- suplementar arginina
Carbamoil P sintetase
ornitina 
transcabamoilase
argininosuccinato
sintetasearginase sintetase
argininosuccinato
g
g
liase
Degradação de Aminoácidos - Regulação
Regulação alostérica: 
- N-acetil glutamato ativa 
carbamoil fosfato sintetase
- Arginina ativa N-acetil 
glutamato sintaseglutamato sintase
Degradação de Aminoácidos - Regulação
Efeito da dieta: 
Di t i t í ( 100 /di )  d d ã t i- Dieta rica em proteína (> 100 g/dia) -  degradação proteica
-  arginina
-  ciclo uréia
-  piruvato quinase ( alanina)
- Dieta pobre em proteína (< 100 g/dia) -  argininaDieta pobre em proteína (< 100 g/dia)  arginina
-  excreção uréia
Degradação de Aminoácidos
- Maior parte do N ingerido em excesso é eliminado como uréia
- Pequena fração: NH4+, formada pela glutaminase renal
P i t id di i i [HCO ]- Pacientes com acidose: - diminui [HCO3-] 
- inibição da carbamoil-P sintetase
- diminui [uréia][ ]
- aumenta a atividade da glutaminase
renal - excreção de NH4+
Doenças do Metabolismo de aa - Albinismo
- Causa mais comum: def. tirosinase, 1:17000
Tirosina DOPA quinona melanina
tirosinase
- descoloração de pele, pelos, olhos, fotosensibilidade
- oftalmopatia - congênita: falta de desenvolvimentooftalmopatia congênita: falta de desenvolvimento
- adquirida: luz UV
Doenças do Metabolismo de aa - Fenilcetonúria
- Deficiência de fenilalanina hidroxilase, 1:15000
f- Fenilpiruvato na urina, fenilalanina sérica
- Retardo mental grave (mecanismo?)g ( )
- Descoloração de pele e cabelos
- Tratamento: - restrição de fenilalanina
- monitorar [fenilalanina]
- Prognóstico não tratado: retardo mental
tratado: QI normal
Síntese de Aminoácidos
- N2 atmosférico é a fonte de N para grupo amino
- Fixação de N2 (NH3) - microorganismos, plantas, raios
- ~ 95% do N humano é incorporado como grupamentos amino
- ~ 5% do N humano é incorporado a partir de NH3 intestinal 5% do N humano é incorporado a partir de NH3 intestinal
Transaminases
COO-
HC-NH3+
COO-
(CH )
C=O
HC NH3
(CH2)2
COO-
(CH2)2
COO-
CetoglutaratoGlutamato
+
-Cetoglutarato
+
(Aspartato aminotransferase)
COO-
C=O
COO-
HC-NH3+
(Aspartato aminotransferase)
C O
CH2
COO-
CH2
COO-
Oxaloacetato Aspartato
Transaminases
COO-
COO-
C=O
HC-NH3+
(CH2)2
COO-
(CH2)2
COO-
COO
Glutamato  Cetoglutarato
++
COO- COO-
HC NH +
(Alanina aminotransferase)
C=O
CH3
HC-NH3+
CH3
Al iPiruvato Alanina
Aminoácidos - Nutrição
- Degradação 400 g/d proteína, 300-350 g “reciclados”
- Ingestão 100 g/dia - 370 g carne bovina, 450 g frango / peixe
- 770 g ovo, 3 L leite, 400 g queijo
1 5 Kg feijão / soja 5 Kg arroz- 1,5 Kg feijão / soja, 5 Kg arroz
- Aminoácidos essenciais - Fenilalanina, histidina, isoleucina,
leucina, lisina, metionina, treonina,
triptofano, valina, (cisteína, tirosina)
- Digestibilidade proteica
Balanço de Nitrogênio
- Nitrogênio ingerido - excretado = Balanço de nitrogênio
B l iti i t t l t t- Balanço positivo - crianças, gestantes, lactentes
- convalescência, desv. muscular, neoplasias
- Equilíbrio nitrogenado - indivíduos saudáveis, dieta normal
- dieta hiperproteica
-Balanço negativo - jejum, diabetes, neoplasias 
- dieta hipoproteicadieta hipoproteica
Desnutrição Proteica
- Falta de proteína em quantidade ou qualidade adequada
- Crianças, grávidas, convalescentes, vegetarianos restritos,
dieta hipocalórica
- Kwashiorkor - falta de proteína, calorias adequadas
- edema, cabelos secos, quebradiços, claros
- diarréia, dermatite, infecções
- retardo mental e de crescimento
- Marasmo - falta de calorias e proteínas
- retardo de crescimento, mental, infecções
Excesso de Ingestão Proteica
- Adultos consomem em média 200-250 g/diaAdultos consomem em média 200 250 g/dia
- Balanço nitrogenado se mantem: excreção de uréia
- Sobrecarga renal
E tí l à í t d á id b id d- Estímulo à síntese de ácidos graxos - obesidade
Excesso de Ingestão Proteica
- Adultos consomem em média 200-250 g/diaAdultos consomem em média 200 250 g/dia
- Balanço nitrogenado se mantem: excreção de uréia
- Sobrecarga renal
E tí l à í t d á id b id d- Estímulo à síntese de ácidos graxos - obesidade