3 Metabolismo de Proteínas

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AMINOÁCIDOS 
PROTEÍNAS DA DIETA 
DEGRADAÇÃO PROTÉICA 
NORMAL 
• Os aminoácidos entram na corrente sanguínea e são transportados até 
o fígado onde serão metabolizados. 
METABOLISMO DE PROTEÍNAS 
DIGESTÃO DE PROTEÍNAS POR 
ENZIMAS DAS CÉLULAS INTESTINAIS 
Lúmen Intestinal Enterócito Capilares 
Aminoácidos 
Aminoácidos (40%) 
 
 
Dipeptídios 
Tripeptídios (60%) 
 + 
aa 
Dipeptidases 
Tripeptidase 
aa 
D
ig
e
s
tã
o
 
PROTEÍNAS DA 
DIETA 
PAPÉIS DOS VÁRIOS TECIDOS NO 
METABOLISMO DOS AMINOÁCIDOS 
PAPÉIS DOS VÁRIOS TECIDOS NO 
METABOLISMO DOS AMINOÁCIDOS 
Em quais situações ocorre a 
oxidação dos Aminoácidos? 
1.Renovação das proteínas teciduais 
(400g/dia); 
2.Excesso de ingestão de aminoácidos 
na dieta; 
3.Jejum prolongado e diabetes 
descontrolada. 
Oxidação dos aminoácidos 
Cadeia carbonada 
Grupamento amina 
Produtos gerados da 
degradação da cadeia carbonada 
aa glicogênicos 
aa cetogênicos aa glicogênicos e cetogênicos 
• Todos poderão doar a cadeia 
carbonada como fonte de energia ou: 
gliconeogênese 
B-oxidação 
Destino das cadeias carbonadas 
aa glicogênicos 
aa cetogênicos 
Intermediários CK 
Acetil-CoA 
* Esses aa que formam Piruvato ao serem transaminados, podem gerar 
intermediários para CK ou Acetil-CoA, sendo, portanto, glicogênicos e 
cetogênicos. 
DESTINO DO NITROGÊNIO E CARBONO DOS 
AMINOÁCIDOS 
(Glicogênio ou TAG) 
1 
1 
2 
2 
Amônia 
Então, vimos que com a oxidação 
dos aminoácidos podemos: 
 
1. Sintetizar compostos nitrogenados (nucleotídeos, 
bases nitrogenadas...) 
2. Gerar energia na respiração celular - ATP; 
3. Sintetizar glicose (gliconeogênese) 
4. Sintetizar TAG (beta oxidação); 
 
Mas sabemos que Glicose, TAG e nenhuma molécula 
da respiração celular possuem NITROGÊNIO, 
portanto, precisam perder o grupamento amina 
para liberar a cadeia carbônica... 
Como o corpo retira o grupamento 
amina dos aminoácidos? 
1. Remoção do grupo amino do aa; 
2. Transporte do grupo amino para o fígado; 
3. Entrada do grupo amino na mitocôndria; 
4. Preparação do N para entrada no ciclo da 
ureia; 
CICLO DA 
UREIA 
Como o corpo retira o grupamento 
amina dos aminoácidos? 
* Transferência do grupamento amina para um α cetoácido, que se transforma 
em GLUTAMATO 
Remoção do grupo amina 
Quase todos aa sofrem 
transaminação 
* Não transaminam 
 
 
 
 
 
1. Transaminação: Transferência do 
grupo amina para um α cetoácido 
formando Glutamato (diversos tecidos); 
2. Desaminação: Na mitocôndria a 
Glutamato desidrogenase promove a 
desaminação do Glutamato, ou seja, libera 
o grupo amina; 
3. Desaminação direta 
Desaminação direta 
• Liberação direta do grupamento amina na forma de 
amônia para o ciclo da uréia 
1 2 
3 
Desaminação 
Transaminação e Desaminação 
} 
 
 
α cetoácidos 
• Geralmente no metabolismo de aa o alfa cetoácido que recebe o grupamento amina é o 
alfa cetoglutarato, transformando-se em Glutamato, responsável por carregar o 
grupamento amina até a mitocôndria do hepatócito e, posteriormente, entregá-lo ao ciclo 
da ureia. 
• Glutamato é um aminoácido comum a praticamente todos os processos de 
transaminação. 
Remoção do Nitrogênio dos AA 
1. TRANSAMINAÇÃO 
 Enzimas TRANSAMINASES OU AMINO 
TRANSFERASES; 
 Reação de transaminação são 
reações reversíveis catalisadas por 
transaminases que transferem 
grupamento amina de um aa para um 
-cetoácido formando um segundo aa. 
 Mantém um pool de aminoácidos. 
 Todas as aminotransferases necessitam 
de piridoxal fosfato (PLP) como 
coenzima. 
 
 
1. TRANSAMINAÇÃO: ESPECIFICIDADE 
DAS AMINOTRANSFERASES 
alanina -cetoglutarato 
piruvato glutamato 
2. Alanina amino transferase (ALT) 
1. Aspartato amino transferase (AST) 
oxaloacetato 
-cetoglutarato 
aspartato 
glutamato 
PLP 
PLP 
2. Desaminação oxidativa: o glutamato 
precisa ser transferido para mitocôndria 
2. DESAMINAÇÃO OXIDATIVA 
 Diferentemente da maioria das enzimas, a GDH pode usar como cofator 
NAD+ e NADP+ (incomum). Reação de oxido-redução. É inibida pelo GTP e 
estimulada por ADP. 
AMÔNIA 
FONTES DE AMÔNIA 
• O Glutamato transporta 1 grupamento amônia dentro do hepatócito e também nos tecidos extra-
hepáticos; 
• Para melhorar a eficiência, nos tecidos extra-hepáticos, as células adicionam um segundo 
grupamento amina originando a GLUTAMINA. 
• Glutamina no sangue, outra forma de transportar grupamentos amina em todos os tecidos extra-
hepáticos 
Principais formas de transporte 
da amônia 
Principais formas de transporte da 
amônia 
GLUTAMINA: do metabolismo tecidual dos aminoácidos para o fígado 
(Glutamato); 
ALANINA: do metabolismos do músculo em exercício para o fígado. 
PAPEL DA ALANINA E DA GLUTAMINA NO TRANSPORTE 
DO NITROGÊNIO DOS AMINOÁCIDOS PARA O FÍGADO 
CONVERSÃO DE ALANINA EM 
GLICOSE E URÉIA 
FONTES DE NH4
+ PARA O CICLO DA URÉIA OCORRE NOS 
DIFERENTES TECIDOS 
1. Desaminação oxidativa pela 
glutamato desidrogenase libera 
NH4+ 
3. Metabolismo de bactérias 
intestinais libera NH4+ 
2. Conversão de 
Glutamina e Asparagina 
libera NH4+ 
NH4+ → URÉIA 
MAMÍFEROS→ AMÔNIA 
PEIXES → URÉIA 
REPTÉIS, PASSÁROS→ AC. ÚRICO 
Ciclo da ureia 
hepáticos 
Desaminaçao oxidativa 
Ponto de regulação 
do ciclo da ureia 
+ AMP 
Cisão 
Cisão 
Condensação 
URÉIA 
REGULAÇÃO DO CICLO DA URÉIA 
1. Ativação alostérica da enzima mitocondrial carbamoil-
fosfato sintetase I (CPSI) 
2. Indução/repressão da síntese das enzimas do ciclo da uréia 
Glutamato sintase 
N-acetilglutamato 
sintase estimula a 
CPSI 
BICICLETA DE KREBS 
Balanço energético – síntese ureia 
2,5 ATP 
4 ATP 
CATABOLISMO DOS AMINOÁCIDOS 
Envolve a remoção do grupo 
-amino 
Metabolismo dos esqueletos 
carbonados 
Acetil CoA 
Acetoacetil CoA 
Piruvato 
Oxaloacetato 
Fumarato 
-cetoglutarato 
Succinil CoA 
CETOGÊNICOS 
GLICOGÊNICOS 
LIPÍDIOS 
ENERGIA 
LIPÍDIOS 
ENERGIA 
GLICOSE 
+ 
SÍNTESE DE AMINOÁCIDOS: 
ANABOLISMO 
Aminoácidos não essenciais 
Aminoácidos não essenciais, mas que na infância precisam ser suplementados 
na dieta 
SÍNTESE DE AMINOÁCIDOS 
• Passo limitante para síntese é a aquisição de Nitrogênio 
• N2  78% Atmosfera 
• Bactérias fixadoras de nitrogênio 
GLUTAMATO 
GLUTAMINA 
Alimentação 
Síntese de aminoácidos não 
essenciais 
1. Glutamato e Glutamina adquiridos pela 
alimentação, são importantes para a 
biossíntese de aminoácidos não 
essenciais (transaminação); 
2. Intermediários metabólicos  
aminação/amidação  aminoácidos não 
essenciais 
 
Biossíntese de amioácidos 
não essenciais 
Fixação por bactérias 
Glutamato ou Glutamina 
Será doado para 
síntese de outros aa 
1 
2 
3 
4 
Exemplo de biossíntese de 
aminoácidos 
• A transaminação de um alfa cetoácido (à partir do Glutamato ou Glutamina) é uma reação 
fundamental para a biossíntese de aminoácidos; 
• Todos os outros aa não essenciais passam por esse processo, recebendo um grupamento 
amina do glutamato ou da glutamina 
aminoácido α cetoácido 
1.Síntese por transaminação dos -cetoácidos 
Piruvato  alanina 
Oxaloacetato  aspartato 
- cetoglutarato  glutamato 
2. Síntese por Amidação 
Aspartato  asparagina 
Glutamato  glutamina 
3. Síntese a partir de outros aminoácidos 
Fenilalanina tirosina 
Metionina  cisteína 
Sintetizados à partir da 
transferência de grupo amina para 
os α cetoácidos (piruvato, 
oxaloacetato e α cetoglutarato) 
O grupo amina não vem de 
nenhum composto específico 
(reação necessita de ATP) 
AMINOÁCIDOS DERIVADOS DE 
INTERMEDIÁRIOS DA GLICÓLISE 
transaminado 
Glicina transfere grupo 
hidroximetila 
ORIGEM DE ALGUNS AA 
AMINOÁCIDOS QUE FORMAM 
ACETIL-CoA E ACETOACETATO 
 
 
DEFEITOS METABÓLICOS NO 
METABOLISMO DOS AMINOÁCIDOS 
• Erros inatos do metabolismo são comumente causados 
por genes mutantes que em geral resultam em proteínas 
anormais, frequentemente enzimas; 
• As deficiências herdadas expressam-se como perda total 
da atividade da enzima ou deficiência parcial (mais 
comum); 
• Sem tratamento os defeitos resultam quase sempre em 
retardo mental ou anormalidades do desenvolvimento, 
devido ao acúmulo danoso de metabólitos. 
• Doenças raras (baixa prevalência) 
DEFEITOS METABÓLICOS NO 
METABOLISMO DOS AMINOÁCIDOS 
1. FENILCETONÚRIA 
(PKU) 
É o erro do metabolismo de aminoácidos 
mais importantes e comum entre aqueles 
clinicamente encontrados; 
Detectada por testes triagem perinatais e 
responde a tratamento dietético. 
PREVALÊNCIA 1: 11000 
hiperfenilalaninemia 
1 
2 
• Identificar a causa da hiperfenilalaninemia é 
importante para o manejo clínico 
Enzimas sintetizam e 
reduzem a coenzima 
tetraidrobiopterina 
Catecolaminas: estimulam a produção de colágeno; secreção do cortisol através de outros hormônios, 
aceleram o metabolismo com aumento da produção de calor, estimulam a liberação do glucagon, -aumentam 
os teores de glicose e de ácidos graxos no sangue. 
Serotonina: A serotonina é um neurotransmissor que atua no cérebro regulando o humor, sono, apetite, ritmo 
cardíaco, temperatura corporal, sensibilidade a dor, movimentos e as funções intelectuais. 
Quando ela se encontra numa baixa concentração, pode levar ao mau humor, dificuldade para dormir e 
vontade de comer o tempo todo, por exemplo 
 
 
 
Características da PKU 
• Fenilalanina elevada (tecidos, plasma e urina) sinaliza deficiência de 
fenilalanina hidroxilase, produzindo fenilactato, fenilacetato e fenilpiruvato. 
• Tais metabólitos dão à urina um odor de mofo. 
• No SNC retardo mental, dificuldade para andar e falar, convulsões, 
hiperatividade, tremor, microcefalia; 
 
2. ALBINISMO 
Defeito no metabolismo da tirosina (deficiência na enzima 
tirosinase) leva à uma deficiência na produção de melanina, 
uma vez que o primeiro passo para formação do pigmento é 
inibido competitivamente pelos elevados níveis de fenilalanina.