MET. DAS PROTEÍNAS ODONTO

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METABOLISMO DAS PROTEÍNAS Os aminoácidos contém nitrogênio, carbono, hidrogênio e oxigênio. O nitrogênio não pode ser armazenado, e os aminoácidos em excesso além das necessidades biossintéticas do organismo são degradados. 
1 .-METABOLISMO GERAL DO NITROGÊNIO 
O nitrogênio está presente em uma série de compostos da dieta, sendo que as proteínas são o alimento preferencial. O nitrogênio deixa o corpo em forma de uréia, amônia e outros produtos derivados do metabolismo os aminoácidos. 
2.- DIGESTÃO DAS PROTEÍNA DA DIETA: 
 As proteínas devem ser hidrolisadas para originar seus aminoácidos constituintes, a fim de que possam ser absorvidos. As enzimas proteolíticas são produzidas no estômago, no pâncreas e no intestino delgado. O estômago secreta o suco gástrico contendo ácido clorídrico e a proenzima pepsinogênio. 
 O ácido do estômago funciona para eliminar algumas bactérias e desnaturar proteínas, tornando-as mais acessíveis às enzimas proteolíticas; O HCl também ativa a proenzima pepsinogênio em pepsina que libera peptídeos e alguns aminoácidos livres. 
 Ao entrar no intestino delgado, os polipeptídeos são clivados a oligopeptideos e a.a. livres por enzimas proteases pancreáticas (tripsina , quimotripsina, carboxipeptidases A e B e elastase). 
Nos indivíduos com deficiência na secreção pancreática (como na pancreatite crônica ou perda cirúrgica do pâncreas, a digestão é incompleta resultando no surgimento anormal de proteínas não digeridas nas fezes.
A superfície da mucosa intestinal contém uma aminopeptidase, que cliva os oligopeptídeos produzindo a.a. livres, que são absorvidos na parede intestinal para a veia porta e levados ao fígado onde são metabolizados ou liberados na circulação. 
3.- POOL DE AMINOÁCIDOS: Os aminoácidos liberados pela hidrólise das proteínas da dieta ou teciduais misturados a outros aminoácidos livres distribuídos pelo corpo, constituem coletivamente o pool de aminoácidos.
O pool, contendo cerca de 100 g de a.a., é pequeno em comparação à quantidade de proteínas do corpo, cerca de 121 gramas para um homem de 70 quilos.
4.-TURNOVER DE PROTEÍNAS 
 A maioria das proteínas corporais estão constantemente sendo sintetizadas e a seguir degradadas. Nos adultos saudáveis, a quantidade total de proteínas no corpo permanece constante, porque a velocidade de síntese da proteínas é apenas suficiente para repor a proteína degradada. Este processo, que é denominado turnover de proteínas, leva à hidrólise e ressíntese de 300 a 400 g de proteína corporal a cada dia.
5.-PAPEL DA PROTEÍNA NO METABOLISMO GERAL DO NITROGÊNIO 
Ao contrário dos carboidratos e triacilgliceróis, cuja principal função é fornecer energia, o papel principal dos aminoácidos é servir como matéria prima nas reações biossintéticas, particularmente a síntese de proteínas teciduais. 
6. INGESTÃO DIETÉTICA RECOMENDADA PARA AS PROTEÍNAS 
O catabolismo dos aminoácidos leva a uma perda líquida de 30 a 35 gramas de proteína a cada dia em adultos saudáveis. Esta perda deve ser compensada pela dieta, de modo a manter uma quantidade constante de proteína corporal com uma ingesta diária de 56 gramas de proteína/dia para um homem de 70 quilos.
7. CONSEQUÊNCIAS DE DIETAS POBRES EM PROTEÍNAS 
Se a dieta não fornece quantidades adequadas de proteína, ocorre uma deficiência de aminoácidos essenciais requeridos para a síntese das proteínas corporais. Isto resulta na degradação da proteína tecidual que pode levar a sintomas clínicos da deficiência de uma determinada função no organismo.
8. TRANSPORTE DOS AMINOÁCIDOS ÀS CÉLULAS: 
A concentração de aminoácidos livres nos líquidos extracelulares é significativamente menor que dentro das células. Este gradiente de concentração é mantido porque os sistemas de transporte ativo, dirigido pela hidrólise do ATP, são requeridos para o movimento dos aminoácidos para dentro da célula.
9. REMOÇÃO DE NITROGÊNIO DOS AMINOÁCIDOS: 
O primeiro passo no catabolismo dos aminoácidos é a remoção do grupo a-amino por transaminação e desaminação oxidativa, reações que resultam em amônia e aspartato, as duas fontes de nitrogênio da uréia.
 Uma vez removido, o nitrogênio pode ser incorporado a outros compostos ou ser eliminado na urina. 
10. TRANSAMINAÇÃO: 
É o primeiro passo do catabolismo da maioria dos aminoácidos, pela transferência de seu grupo a-amino ao a-cetoglutarato (cetoácido), produzindo glutamato (aminoácido). Esta transferência de grupos amino é catalisada por um grupo de enzimas aminotransferases (ou transaminases) que atuam em todos os aminoácidos, com exceção da lisina e da treonina. 
 
O aminoácido produzido (glutamato) também sofre desaminação oxidativa pela ação da glutamato desidrogenase Com isso regenera-se o alfa-cetoglutarato para participar novamente da transaminação com outro aminoácido e amônia livre. 
As aminotransferases são normalmente enzimas intracelulares. Assim, a presença de níveis elevados no plasma indica lesão em células ricas nessas enzimas, como traumas ou doença que possa causar lise celular. Duas aminotransferases, quando encontradas no plasma, tem valor diagnóstico de interesse clínico: a aspartato aminotransferase (AST) e a alanina aminotransferase (ALT). 
Essas enzimas estão elevadas em quase todas as doenças do fígado, particularmente na hepatite , mas também na doença não hepática como infarto do miocárdio e em distúrbios musculares. 
O exame mais solicitado aos portadores de hepatite C são as transaminases.
Um passo inicial para detectar problemas no fígado é um exame de sangue para determinar a presença de certas enzimas no sangue, comumente chamadas de transaminases. Debaixo de circunstâncias normais, estas enzimas residem dentro das células do fígado. Mas quando o fígado está com problemas, estas enzimas são derramadas no fluxo de sangue. 
Entre as mais sensíveis destas enzimas e as mais representativas estão as transaminases. Elas incluem a aminotransferase de aspartate (AST ou TGO ou GOT) e a aminotransferase de alanina (ALT ou TGP ou GPT). Estas enzimas normalmente são contidas dentro das células do fígado. Se o fígado estiver com algum problema, as células derramam as enzimas na corrente sanguínea, elevando seus níveis no sangue e sinalizando o problema que possa existir.
O objetivo da transaminação é produzir o aminoácido glutamato pela remoção do grupo amino dos aminoácidos excedentes, deixando livre a sua cadeia carbonada (cetoácido) para metabolização e produção de energia, principalmente no ciclo de Krebs, uma vez que a maioria dos aminoácidos desaminados constituem componentes dessa rota energética ou piruvato. 
RESUMINDO SOBRE TRANSAMINAÇÃO:
Os aminoácidos são desaminados por transaminação: transferência do seu grupoamino a um cetoácido, para produzir o cetoácido do aminoácido original e um novo aminoácido.
O grupo aceptor predominante é o alfacetoglutarato, produzindo glutamato e o novo cetoácido.
As enzimas que catalisam a transaminação são designadas aminotransferases ou transaminases, que necessitam da coenzima piridoxal-fosfato – PyF, derivado da vitamina B-6.
12. DESAMINAÇÃO OXIDATIVA: 
Enquanto as reações de transaminação transferem, grupos amino, a desaminação oxidativa resulta na liberação do grupo amino como amônia livre. Estas reações ocorrem principalmente no fígado e rim, e fornecem a-cetoácidos (os quais podem entrar na rota central do metabolismo energético –ciclo de Krebs) e amônia (a qual é fonte de nitrogênio na síntese da uréia). O glutamato é o único aminoácido que sofre desaminação oxidativa , reação catalisada pela glutamato desidrogenase, enzima que pode usar tanto o NAD+ como NADP+ como coenzima. O ATP e o GTP são inibidores da glutamato desidrogenase, enquanto o ADP E GDP são ativadores da enzima .
 
13. DESCARBOXILAÇÃO: 
É o terceiro tipo de reação geral dos aminoácidos. Consiste na retirada de CO2 do grupo carboxila, originando aminas a partir dos aminoácidos.As descarboxilases dos aminoácidos requerem um derivado da vitamina B-6, o piridoxal-fosfato (PyF) como coenzima. Algumas aminas formadas, como resultado da descarboxilação tem importantes efeitos fisiológicos. A histamina, produzida a partir do a.a. histidina , entre outros efeitos, estimula a secreção gástrica. A dihidroxi fenilamina (DOPAMINA), obtida pela descarboxilação do aminoácido dihidroxi fenilalanina (DOPA), é um intermediário na síntese da adrenalina que, além da sua ação vasoconstritora, é um importante hormônio regulador no metabolismo.
 histidina histamina
14. CICLO DA URÉIA: 
 A uréia, produzida no fígado, é a principal forma de eliminação dos grupos amino derivados dos aminoácidos, e responde por mais de 90 % dos componentes nitrogenados da urina. Um dos dois nitrogênios da molécula da uréia é suprido pelo NH3 livre (derivado da desaminação oxidativa do glutamato); o outro nitrogênio vem do aspartato (através da transaminação do oxaloacetato pela aspartato transaminase). A ornitina e citrulina são aminoácidos básicos do ciclo da uréia mas não participam nas proteínas celulares. O carbono e oxigênio são derivados do CO2. A formação do carbamil-fosfato é estimulada pelo consumo de duas moléculas de ATP, o que direciona a reação para frente. A ornitina é regenerada em cada volta do ciclo. A uréia produzida (NH2-CO-NH2) é transportada pelo sangue aos rins, onde sofre filtração glomerular, e excreção pela urina. 
ENZIMAS DO CICLO: 
1. Carbamilfosfato sintetase; 2. Ornitina transcarbamilase; 3. Argininosuccinato sintetase; 4. Arginino succinase. 5. Arginase.
Uma característica do diabetes severo é uma excreção elevada de uréia. A quantidade de uréia eliminada por dia é uma medida da quantidade total de aminoácidos degradados, que por sua vez, reflete o balanço entre a ingesta protêica e a degradação diária normal das proteínas do organismo. A concentração de uréia no sangue é tão alta quanto 25 mM (milimoles), cerca de 5 vezes maior que o valor normal. A degradação excessiva dos aminoácidos nos diabéticos eleva a taxa de gliconeogênese a partir dos aminoácidos. Na ausência de insulina o fígado tende a lançar glicose no sangue. Desta forma a dosagem de uréia no sangue e na urina fornece valiosas informações sobre o estado metabólico dos pacientes diabéticos.
15. GLUTAMINA: 
 Esta amida do ácido glutâmico desempenha uma forma de armazenamento e transporte da amônia na corrente sanguínes de uma forma não tóxica, estando envolvida na síntese de proteínas, nucleotídeos e ácidos nucléicos. A formação da glutamina ocorre principalmente no fígado e músculo, mas também é importante no sistema nervoso, onde é o mais importante mecanismo para a remoção da amônia do cérebro. A glutamina circulante não utilizada é captada pelos rins e desaminada pela enzima glutaminase. A reação de síntese é catalisada pela enzima glutamina sintetase.
16. AMINOÁCIDOS GLICOGÊNICOS E CETOGÊNICOS: Os aminoácidos são classificados em 3 categorias:
Glicogênicos: dão origem a uma rede de produção de piruvato ou intermediários do Ciclo de Krebs, como o α ceto glutarato e o oxalo acetato, que são precursores de glicose via gliconeogênica.
Cetogênicos: dão origem somente a acetil-CoA. São eles a leucina e a lisina. 
Glicocetogênicos: dão origem tanto a glicose quanto a precursores de ácidos graxos. Correspondem à isoleucina, fenilalanina, treonina, triptonano e tirosina.
 
17. AMINOÁCIDOS ESSENCIAIS: 
São aqueles que o organismo não sintetiza ou o faz em quantidade insuficiente às necessidades, devendo ser integrantes da dieta. Os bebês e as crianças em crescimento requerem 10 aminoácidos na alimentação: arginina, histidina, isoleucina, leucina, lisina, metionina, fenilalanina, treonina, triptofano e valina. Na fase adulta, a arginina e a histidina deixam de ser essenciais porque o organismo desenvolvido já os sintetiza, como os demais aminoácidos não essenciais.
QUESTÕES PARA ESTUDO
1.- Porque os aminoácidos em excesso devem ser degradados no organismo ?
2.- Quais as consequências da dieta pobre em proteínas ?
3.- Que consequências decorrem de uma pancreatite crônica ou da perda cirúrgica do pâncreas ?
4.- Quais os mecanismos bioquímicos que estão envolvidos na primeira fase do catabolismo dos aminoácidos ? 
5.- Para que servem as reações de transaminação e desaminação oxidativa e qual o único aminoácido que está envolvido no segundo processo?
6.- Reação de descarboxilação: Objetivo e exemplos de aminoácidos e seus derivados.
7.- Quanto ao destino da leucina e da lisina no metabolismo, como são classificadas e porque ?
8.- Qual a importância dos aminoácidos que se convertem em piruvato ou em intermediários do ciclo de Krebs, durante o jejum ? 
9.- Qual o sinal clínico que se traduz pela presença de níveis elevados de transaminases no plasma sanguíneo 
10. Quantos grupos amino constituem a uréia e qu8al a origem desses grupos ?
11. Onde é produzida a uréia e qual o seu destino?
12. Qual o produto derivado da degradação dos aminoácidos cetogênicos?
13. Na ausência de insulina o fígado tende a lançar glicose no sangue
14. Onde é produzida a glutamina e degradada a glutamina ? Quais as suas funções ?
15. O que são aminoácidos essenciais ? Quais o são apenas durante o crescimento ?