Metabolismo de Proteina e Ciclo da uréia

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1.	Metabolismo de proteínas
As proteínas compõem boa parte do organismo, apresenta-se em diversas estruturas como: colágeno, queratina, albumina, miosina entre outros. A molécula de proteína é formada a partir de 20 aminoácidos em diversas configurações e tamanhos, e tem presente o nitrogênio em sua estrutura química. Desses aminoácidos 9 são essenciais, os quais não são sintetizados pelo corpo e só podem ser obtidos através dos alimentos.
Alimentos ricos em proteínas são: carnes, leite, ovos, cereais e leguminosas. São eles os aminoácidos essenciais: valina, leucina, lisina, treonina, histidina, fenilalanina, triptofano, metionina e isoleucina. Seu consumo associado aos demais nutrientes é fundamental para o adequado funcionamento das funções específicas das proteínas no organismo (reparação e plástica) e que não seja desviada para produção de energia.
As enzimas responsáveis pela digestão das proteínas são denominadas peptidases. Elas são classificadas em endopeptidases que atuam em ligações internas, que libera fragmentos de peptídeos que sofre ação de outras enzimas e exopeptidases que age na extremidade da cadeia liberando um aminoácido em cada reação. A exopeptidases ainda se subdivide de acordo com a extremidade que atuam carboxila ou amino, carboxipeptidases e aminopeptidases respectivamente.
1.1.	Digestão das proteínas
A digestão das proteínas inicia-se a partir da liberação da enzima pepsina (endopeptidase), produzida pelo pâncreas, no estômago onde são liberados aminoácidos, dipeptídeos e tripeptídeos. A pepsina não é capaz de completar a digestão em aminoácidos individuais, apenas separando as ligações de alguns aminoácidos específicos. Após o esvaziamento gástrico ela torna-se inativa no intestino delgado.
A digestão é finalizada com a ação das exopeptidases (carboxipeptidases e aminopeptidases) que agem clivando os aminoácidos das terminações carboxi e amino, respectivamente. Os produtos finais da digestão são uma mistura de aminoácidos livres e pequenos peptídeos que se constituem de dois a oito resíduos aminoácidos.
1.2	Transporte dos aminoácidos
	Os aminoácidos obtidos a partir da digestão das proteínas, são transportados para as células epiteliais intestinais pelo cotransporte com sódio, pela membrana apical. Para transportar os 20 aminoácidos que compõem as moléculas das proteínas, são necessários pelo menos quatro transportadores distintos. 
Os dipeptídeos e tripeptídeos são transportados pela membrana apical, com transportadores diferentes dos usados para aminoácidos. Ao chegarem no interior das células epiteliais são decompostos em aminoácidos pelas proteases intracelulares. São transportados por meio da membrana basolateral por difusão facilitada e atingem a corrente sanguíneas.
	Principais pontos da absorção de aminoácidos provindos da alimentação: Aminoácidos livres excretados pelo trato digestório ou membrana luminal, são absorvidos por sistemas de transporte específicos; peptídeos com quatro ou mais aminoácidos são hidrolisados na membrana luminal antes da absorção dos produtos clivados; dipeptídeos e tripeptídos que após a digestão não foram clivados em aminoácidos livres, podem ser absorvidos íntegros pelo intestino delgado, hidrolisados por peptidases intracitoplasmáticas e enterócitos.
2.	Ciclo da ureia
Devido a toxicidade da amônia para a maioria dos vertebrados, são desenvolvidas estratégias diferentes para sua eliminação. No geral ocorre a conversão da amônia em ureia, que é menos tóxica para o organismo. A ureia é a principal forma de eliminação dos grupos aminos derivados dos aminoácidos, e representa cerca de 90% dos compostos nitrogenados da urina. 
Outras formas de excreção de ureia são através de amônia, ácido úrico, creatinina e alguns aminoácidos livre. A ureia e amônia ocorrem pela oxidação parcial de aminoácidos, enquanto a creatinina e ácido úrico são indiretamente derivados de aminoácidos. A ureia é hidrossolúvel e sem carga, sua produção ocorre no fígado, sendo levada até os rins onde será eliminada através da urina. É produzida por um conjunto de reações denominado ciclo da ureia. 
Uma parte da ureia chega ao intestino, por meio da circulação sanguínea, transformando-se em gás carbônico e amônia pela uréase bacteriana. A amônia, parte é eliminada nas fezes e o restante reabsorvido pelo sangue.
2.1 	Síntese do carbamilfosfato
Carbamilfosfato é formado a partir da reação entre a amônia liberada da desaminação oxidativa do glutamato, quando esta reage com o bicarbonato. Essa reação utiliza molécula de ATP e é catalisada pela enzima carbamilfosfato sintease. Essa enzima é produzida por todas espécies, é um percursor essêncial na biossíntese das pirimidinas, e nas espécies sem o ciclo da ureia é fundamental para síntese da arginina.
Nos mamíferos são produzidos dois tipos, a citossólica chamada de carbamilfosfato sintease II, no qual a glutamina entra no lugar da amônia como doador de nitrogênio, utilizada na síntese das pirimidinas. O outro tipo carbamilfosfato sintease I, é a que participa do ciclo da ureia, sendo uma das enzimas mais abundantes nas mitocôndrias hepáticas. O átomo de nitrogênio da carbamilfosfato é incorporado na ureia durante o ciclo da ureia.
2.2	Reações no ciclo da ureia
	O ciclo da ureia envolve reações muito complexas, a primeira ocorre na matriz mitocondrial e a outras três no citosol. Duas proteínas são responsáveis pelo transporte entre esses dois locais, o trocador de citrulina-ornitina e a glutamato-aspartano translocase.
	O primeiro átomo de nitrogênio da ureia vem do carbomilfosfato e o segundo do aspartato. Quando a ureia é liberada, a ornitina e regenerada e volta ao ciclo da ureia, atuando cataliticamente na síntese da ureia. Durante o ciclo da ureia os átomos de carbono, nitrogênio e oxigênio da ornitina não são substituídos. Sua função como catalisador tem o mesmo princípio do oxaloacetato no ciclo do ácido nítrico.
2.3	Reações auxiliares do ciclo da ureia
	A partir das reações do ciclo da ureia, quantidades iguais de nitrogênio provenientes da amônia e do aspartato, são convertidas em ureia. Para formação do glutamato são necessárias doações do grupo amino pelos aminoácidos, por reações de transaminação com α-cetoglutarato. O glutamato pode sofre transaminação com oxaloacetato, formando aspartato, ou sofrer desaminação, e assim formar amônia.
	As concentrações de amônia e aspartato necessitam serem aproximadamente iguais para ocorrer de forma adequada a eliminação de ureia e de nitrogênio. As enzimas desidrogenase e aspartato transaminase são abundantes nas mitocôndrias do fígado e catalisam reações de quase-equilíbrio.
	Grandes quantidades de alanina são geradas através da transferência de grupos aminos dos α-aminoácidos ao piruvato. Esta por sua vez passa pela corrente sanguínea até o fígado, onde é desaminada regenerando o piruvato. Alguns aminoácidos são desaminados no músculo ao invés do fígado.
	No processo de glicogênese ocorre a conversão do piruvato em glicose e o grupo amino é utilizado para síntese de ureia. Porém o piruvato pode ser convertido em oxalacetato, que posterior será transformado na cadeia carbônica do aspartato, o metabólito que doa um dos átomos de nitrogênio da ureia.
3. 	Referências Bibliográficas
Brinques, Graziela Brusch. Bioquímica Humana Aplicada à Nutrição. São Paulo: Pearson Education do Brasil, 2014.