6. Biossíntese de Aminoácidos e Nucleotídeos

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Biossíntese de 
Aminoácidos e 
Nucleotídeos 
Prof.a Dr.a Tatiana Moreira Domingues 
 
) • O maioria nitrogênio dos 
organismos molecular vivos (N 
2 até encontra-se que seja reduzido 
indisponível para a 
• O seguir, nitrogênio em outras 
reduzido biomoléculas (NH 
4 
+) é nitrogenadas 
incorporado nos aminoácidos e, a 
• Glutamato e glutamina são 
doadores de nitrogênio 
• O glutamato é fonte de grupos 
amino para a maior parte dos 
demais aminoácidos → 
TRANSAMINAÇÃO 
• O nitrogênio da glutamina é fonte 
de grupos amino em uma ampla 
gama de reações biossintéticas 
Biossíntese de Aminoácidos e Nucleotídeos 
Visão Geral 
 
Biossíntese de Aminoácidos e Nucleotídeos 
 
Biossíntese de Aminoácidos e Nucleotídeos 
Visão Geral 
• Aminoácidos e nucleotídeos são 
moléculas que contêm nitrogênio 
• Além disso, as vias de biossíntese             
de aminoácidos e nucleotídeos       
encontram-se entrelaçadas, com     
diversos intermediários-chave em     
comum 
• Certos aminoácidos são incorporados 
em estruturas de purinas e pirimidinas 
• Parte de um anel púrico é incorporado 
em um aminoácido (histidina) 
 
Biossíntese de Aminoácidos e Nucleotídeos 
Visão Geral 
• Cada aminoácido e cada         
nucleotídeo são necessários em       
quantidades relativamente pequenas     
(fluxo biossintético menor que de         
carboidratos e gorduras nos tecidos         
animais) 
• Como diferentes aminoácidos e         
nucleotídeos devem ser produzidos       
nas proporções adequadas e no         
momento certo para a síntese de           
proteínas e ácidos nucleicos, suas         
vias biossintéticas devem ser       
reguladas e coordenadas com       
precisão 
 
Biossíntese de Aminoácidos e Nucleotídeos 
Biossíntese de 
Aminoácidos 
• Todos os aminoácidos são 
derivados de intermediários da 
glicólise, do ciclo do ácido cítrico 
ou da via das pentoses-fosfato 
• O nitrogênio entra nessas vias por 
meio do glutamato ou da glutamina 
• As vias biossintéticas para 
aminoácidos aromáticos são mais 
complexas 
 
Biossíntese de Aminoácidos e Nucleotídeos 
 
VIA DAS PENTOSES-FOSFATO 
Biossíntese de Aminoácidos e Nucleotídeos 
 
Biossíntese de Aminoácidos e Nucleotídeos 
Biossíntese de 
Aminoácidos 
• Aminoácidos não essenciais: não 
necessários na dieta (são 
sintetizados no nosso organismo) 
• Aminoácidos essenciais: devem 
ser obtidos por meio dos alimentos 
(não sintetizamos) 
 
Biossíntese de Aminoácidos e Nucleotídeos 
Biossíntese de 
Aminoácidos 
• O α-cetoglutarato origina 
glutamato, glutamina, prolina e 
arginina 
 
Biossíntese de Aminoácidos e Nucleotídeos 
Biossíntese de 
Aminoácidos 
• O 3-fosfoglicerato origina serina, 
glicina e cisteína 
 
Biossíntese de Aminoácidos e Nucleotídeos 
 
Biossíntese de Aminoácidos e Nucleotídeos 
Biossíntese de 
Aminoácidos 
• O oxaloacetato e o piruvato 
também são precursores de 
aminoácidos 
 
Biossíntese de Aminoácidos e Nucleotídeos 
 
Biossíntese de Aminoácidos e Nucleotídeos 
Biossíntese de 
Aminoácidos 
• O corismato é um 
intermediário-chave na síntese de 
triptofano, fenilalanina e tirosina 
 
Biossíntese de Aminoácidos e Nucleotídeos 
Biossíntese de 
Aminoácidos 
• A biossíntese de histidina utiliza 
precursores da biossíntese de 
purinas 
 
Biossíntese de Aminoácidos e Nucleotídeos 
Biossíntese de 
Aminoácidos 
• Regulação alostérica 
• Inibição por retroalimentação da 
primeira reação de síntese pelo produto 
final 
 
Biossíntese de Aminoácidos e Nucleotídeos 
Biossíntese de 
Aminoácidos 
• Regulação alostérica 
• Inibição por retroalimentação da 
primeira reação de síntese pelo produto 
final 
• Em geral, a primeira reação é catalisada               
por uma enzima alostérica, que         
desempenha um papel importante no         
controle geral do fluxo através da via em               
questão 
• Por exemplo, a síntese de isoleucina a               
partir da treonina sofre regulação         
alostérica → a isoleucina, produto final           
da via, é um inibidor alostérico da             
primeira reação da sequência 
 
Biossíntese de Aminoácidos e Nucleotídeos 
 
Biossíntese de Aminoácidos e Nucleotídeos 
Biossíntese de 
Aminoácidos 
• Regulação alostérica 
• Os aminoácidos devem ser produzidos 
nas proporções adequadas para a síntese 
proteica, em velocidade adequada e de 
forma coordenada 
 
Biossíntese de Aminoácidos e Nucleotídeos 
Moléculas Derivadas 
de Aminoácidos 
• A glicina é precursora das 
porfirinas 
• As porfirinas estão presentes nas 
hemeproteínas, como hemoglobina e 
citocromo 
 
Biossíntese de Aminoácidos e Nucleotídeos 
Moléculas Derivadas 
de Aminoácidos 
• A glicina é precursora das 
porfirinas 
• As porfirinas estão presentes nas 
hemeproteínas, como hemoglobina e 
citocromo 
• O átomo de formada (catálise ferro pela 
(Fe 
ferroquelatase) 2 
+) é incorporado após a protoporfirina ter 
sido 
→ grupo heme (ferro-porfirina) 
 
Biossíntese de Aminoácidos e Nucleotídeos 
 
Biossíntese de Aminoácidos e Nucleotídeos 
Moléculas Derivadas 
de Aminoácidos 
• O grupo heme é fonte dos 
pigmentos biliares 
• O grupo heme da hemoglobina,           
liberado no baço a partir de eritrócitos             
em degeneração, é degradado →         
produção de Fe 
2 
+ livre e bilirrubina 
• O reserva Fe 
2 
+ livre é de ferro) 
ligado à ferritina (proteína de 
 
Biossíntese de Aminoácidos e Nucleotídeos 
Moléculas Derivadas 
de Aminoácidos 
• O grupo heme é fonte dos 
pigmentos biliares 
• A biliverdina é convertida em 
bilirrubina 
HEMATOMA - A cor negra e/ou púrpura 
resulta da 
hemoglobina liberada pelos eritrócitos 
danificados - A cor verde provém da biliverdina 
- A cor amarela da bilirrubina 
 
Biossíntese de Aminoácidos e Nucleotídeos 
Moléculas Derivadas 
de Aminoácidos 
• O grupo heme é fonte dos 
pigmentos biliares 
• A biliverdina é convertida em 
bilirrubina 
• No fígado, a bilirrubina é transformada 
no pigmento da bile 
• Icterícia: por insuficiência da função           
hepática ou bloqueio da secreção da bile,             
ocorre o extravasamento da bilirrubina         
do fígado para o sangue → coloração             
amarela da pele e da esclera dos olhos 
 
Biossíntese de Aminoácidos e Nucleotídeos 
Biossíntese de 
Nucleotídeos 
• Dois tipos de vias levam aos 
nucleotídeos 
• Vias de novo: a síntese de novo inicia 
com seus precursores metabólicos – 
aminoácidos, ribose-5-fosfato, CO 
2 
e NH 
3 
• Vias de salvação: reciclam as bases 
livres e os nucleotídeos liberados a partir 
da degradação de ácidos nucleicos 
 
Biossíntese de Aminoácidos e Nucleotídeos 
Biossíntese de 
Nucleotídeos 
• O grupo amino, doado pela 
glutamina, é ligado ao C1 do 
fosforribosil-pirofosfato (PRPP) 
 
Biossíntese de Aminoácidos e Nucleotídeos 
Biossíntese de 
Nucleotídeos 
• O anel pirimídico é sintetizado 
inicialmente, sendo então ligado à 
ribose-5-fosfato 
• Os nucleosídeos monofosfatados 
são convertidos em nucleosídeos 
trifosfatados 
 
Biossíntese de Aminoácidos e Nucleotídeos 
 
Biossíntese de Aminoácidos e Nucleotídeos 
Biossíntese de 
Nucleotídeos 
• Os ribonucleotídeos são 
precursores dos 
desoxirribonucleotídeos 
• Por redução direta do átomo de carbono 
C2 da ribose, formando o derivado 
desoxirribose 
 
Biossíntese de Aminoácidos e Nucleotídeos 
Degradação de 
Nucleotídeos 
• A degradação de purinas e 
pirimidinas produz respectivamente 
ácido úrico e ureia 
• Bases púricas e pirimídicas são 
recicladas por vias de salvação – as 
bases são liberadas durante a 
degradação dosnucleotídeos 
 
Biossíntese de Aminoácidos e Nucleotídeos 
 
Biossíntese de Aminoácidos e Nucleotídeos 
 
Biossíntese de Aminoácidos e Nucleotídeos 
Degradação de 
Nucleotídeos 
• O excesso de ácido úrico causa 
gota 
• A gota é uma doença das articulações, 
causada pela concentração elevada de 
ácido úrico no sangue e nos tecidos 
• As articulações tornam-se inflamadas e 
doloridas devido à deposição anormal de 
cristais de urato de sódio 
• Ocorre predominantemente no sexo 
masculino 
• Alimentos ricos em nucleotídeos ou 
ácidos nucleicos, como o fígado, devem 
ser removidos da dieta 
• Administração de alopurinol → inibe a 
enzima que catalisa a conversão de 
purinas em ácido úrico 
 
Biossíntese de Aminoácidos e Nucleotídeos 
 
Biossíntese de Aminoácidos e Nucleotídeos 
Roteiro de Estudo 
1) Explique as vias biossintéticas 
dos principais aminoácidos. 2) 
Como se dá a regulação alostérica 
da síntese de aminoácido? 3) 
Explique como o grupo heme é 
formado, onde pode ser encontrado 
e qual o principal produto formado 
pela sua degradação. 4) Quais são 
as vias de produção de nucleotídeos 
e quais suas 
principais características? 5) De 
que forma a gota está associada à 
degradação dos 
nucleotídeos?