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B i o q u í m i c a • Estrutura e função das biomoléculas • Organização dos organismos vivos • Metabolismo e Bioenergética Conceitos bioquímicos básicos: As biomoléculas sofrem transformações por catálise enzimática Substrato(s) ® Produto(s) E retroinibição Rota cíclica: Deve regenerar um dos substratos Observar “entrada” e “saída” da via 2c 2c 4c Conceitos Básicos Bioquímicos • Metabolismo: envolve a transformação da matéria e da energia. • A seqüência das reações enzimáticas são chamadas de rota ou via metabólica. Nas rotas metabólicas o produto de uma reação é o substrato da reação subseqüente. As reações metabólicas ocorrem essencialmente no citoplasma ou na mitocôndria (compartimentalização). • As reações metabólicas envolvem processos CATABÓLICOS e ANABÓLICOS. • Nos processos metabólicos há a produção de ENERGIA sob forma de ATP. • A transferência de energia ocorre através de reações de OXIDAÇÃO-REDUÇÃO, através da formação de pares REDOX: A (oxidado) + B (reduzido) « B (oxidado) + A (reduzido) oxidação: perda de elétrons redução: ganho de elétrons ATPADPAMPLigações que liberam 7-8Kcal/mol Biomoléculas fundamentais aos processos metabólicos Coenzima A: Exerce funções especiais no metabolismo dos lipídios e no ciclo de krebs NAD e FAD: Formam importantes pares REDOX com intermediários metabólicos, permitindo a transferência de energia, gerando as condições para a síntese de ATP ATP: principal doador de energia livre nas reações bioquímicas (moeda energética) Água: H2O as reações bioquímicas ocorrem em meio aquoso! hidrofílicos hidrofóbicos Proteínas: composição, estrutura e funções São as moléculas mais abundantes e funcionalmente mais diversas dos sistemas biológicos. COMPOSIÇÃO: São formadas por associações lineares de aminoácidos. Aminoácidos H grupo amino +H3N – Ca– COOH grupo carboxila Distinta para cada aa R = cadeia lateral Existem mais de 300 aas na natureza Apenas 20 constituem as proteínas dos mamíferos Podem Ter cadeias laterais (R) APOLARES, POLARES S/ CARGA, ÁCIDAS e BÁSICAS. R=cadeia lateral = fundamental na determinação do papel do aa na proteína. C.L. Apolar: são hidrofóbicas, não fazem interações com outras cadeias (tipo pontes de H). C.L. Polar Neutra: possuem carga líquida = zero em pH neutro. Formam pontes de H e pontes dissulfeto (cisteína). C.L. Ácida (ou negativamente carregada): são doadoers de prótons (H+) e em pH fisiológico formam o grupo carboxilato – COO- C.L.Básica (ou positivamente carregada): são aceptores de prótons Estrutura das proteínas Níveis de Estrutura Protéica Origem das estruturas das proteínas Ligação peptídica Proteínas: apresentam 4 níveis organizacionais Estrutura Primária: É a seqüência de aas da ptn. Os aas são unidos por ligações peptídicas Ligação peptídica • Rígidas e planares, apresentam configuração trans; • São resistentes, são rompidas apenas por enzimas ou ácidos fortes em altas temperaturas. est. terciária est. quaternária est. secundária Enzimas Uso de inibidores enzimáticos no tratamento da AIDS: Utiliza-se inibidores de uma das enzimas fundamentais do vírus do HIV que é uma protease. Esta protease é uma enzima essencial para a produção de novas partículas virais nas células infectadas. Inibidores COMPETITIVOS das proteases do vírus HIV: -saquinavir (Hoffman-LaRoche), ritonavir (Abbot), indinavir (Merck). Fatores que controlam a velocidade das reações enzimáticas: -Concentração de substrato e enzima -Temperatura e PH São proteínas catalisadoras que aumentam a velocidade das reações bioquímicas sem sofrerem alterações no processo. → direcionam os substratos para rotas úteis → coordenam todos os eventos metabólicos Características das enzimas: Sítio ativo, eficiência catalítica, especificidade, Cofatores, localização celular e regulação por ativação ou inibição. . ESTADO ABSORTIVO/ALIMENTADO • Período: 2 a 4 hs após a ingesta dos alimentos. • Hormônio regulador: INSULINA • Neste período ocorrem aumentos transitórios das concentrações plasmáticas de glicose, aminoácidos e triglicerídios ( na forma de quilomicras). aumento dos níveis séricos de insulina queda dos níveis séricos de glucagon • período anabólico (síntese de TG, glicogênio e proteínas) • tecidos usam glicose • alterações do metabolismo do fígado, tecido adiposo, músculos e cérebro. ESTADO JEJUM • Período: duração variável Jejum inicial: média até 14hs Jejum prolongado: Acima de 14hs • Hormônio regulador: GLUCAGON • jejum à ingestão inadequada ou insuficiente de nutrientes ou situações Clinicas • ausência de alimento à baixo nível de AA, glicose e TG no sangue aumento dos níveis séricos de glucagon queda dos níveis séricos de insulina • período catabólico (degrad.de TG, glicogênio e proteínas) • tecidos usam preferencialmente AG (exceto cérebro-glicose) • alterações no metabolismo do fígado, tecido adiposo, músculos e cérebro. • necessidade de manter os níveis de glicose sangüínea • somente 1/3 proteínas corporais podem ser empregadas para produzir energia sem comprometer funções vitais. 1 2 3 4 Quatro tipos de mecanismos de transdução de sinal adrenalina Transdução de sinal via adrenalina / Glucagon Biossíntese de insulina Processamento proteolítico Formação de 3 pontes dissulfeto Processamento proteolítico Sistema Endócrino do pâncreas ( ~70-80% das céls. das Ilhotas) ( ~15-25% das céls. das Ilhotas) ( ~5% das céls. das Ilhotas) Insulina Humana X Insulina Bovina = 3 resíduos diferente Insulina Porcina = 1 resíduo diferente Síntese de Insulina: 1) Substituição do aa da insulina porcina 2) ´Técnica de DNA Recombinante Tempo de 1/2 vida na circulação = 6 minutos Ilhotas de Langerhans Receptor de insulina. Regulação da expressão gênica pela insulina Regulação da glicogênio sintase e dos GLUT4 pela insulina Metabolismo de Glicídios = carboidratos ou hidratos de carbono Cn(H2O)n Funções: • fornecimento de Energia • substratos para rotas biossintéticas (ex:glicoproteínas, nucleotídeos, AG, Aas não essenciais, entre outras). Principais carboidratos da dieta: •Amido: homopolissacarídeo de reserva Glicose(n) •Lactose: dissacarídeo composto por glicose e galactose •Sacarose: dissacarídeo composto por glicose e frutose Digestão dos carboidratos: monossacarídeos Absorção Principais Enzimas • a-amilase salivar a-amilase pancreática • Maltase • Isomaltase • Lactase • Sacarase •Trealase a-1,4 a-1,4 maltose isomaltose oligossacarídeos = Glicose = Frutose sacarose SACARASE = galactose lactose LACTASE trealose TREALASE amido MALTASE ISOMALTASE a - AMILASE Fibras da Dieta: ex: celulose, pectinas, muscilagens, entre outras. • Não digeridas devido a ausência de enzimas específicas • Flora Bacteriana = degrada fibras solúveis na dieta CO2, H2O, gás metano • vantagens das fibras: prevenção câncer de cólon ligam sais biliares sua excreção (¯ níveis de colesterol) Metabolismo de Glicídios Produtos da Digestão de Carboidratos glicose ([ ]) galactose frutose Boca Estômago Intestino mastigação + a-amilase salivar Inativação da a-amilase salivar a-amilase pancreática maltase isomaltase lactase sacarase trealase Fezes: c/fibras Metabolismo de Glicídios Intestino Delgado Si ste ma P or ta Fígado • Capta [ ] Glicose (~ 60%) Glicose 6P • Glicólise • Glicogênese • Ciclo das Pentoses • Síntese de biomoléculasCirculação Demais Tecidos• Glicólise • Músculo = Glicogênese • Ciclo das Pentoses • Síntese de biomoléculas Glicólise: • Ocorre em todos os tecidos (exceto fígado em jejum) • Início do processo de oxidação de carboidratos • Principal substrato = GLICOSE • Substratos 2ários = Frutose e Galactose • Possui 2 Fases: Investimento de Energia (-2 ATPs) Pagamento de Energia (+ 4ATPs + 2NADH) glicoquinase Metabolismo de Glicídios Glicólise Glicose Glicose - 6P Frutose - 6P Frutose -1,6DP ATP ADP ATP ADP Giceraldeído -3P Dihidroxiacetona -P Giceraldeído -3P (6C) (3C) (2X) 1,3 - DP Glicerato (2X) 3-fosfoglicerato (2X) 2-fosfoglicerato (2X) Fosfoenolpiruvato (2X) PIRUVATO NAD+ NADH NAD+ NADH 2X ADP 2X ATP 2X ADP 2X ATP 2 X LACTATO NADH NAD+ Glicólise Anaeróbia Mitocôndria 2 x Acetil CoA CK 4 CO2 4 H2O Glicólise Aeróbia Fase de investimentoGlicólise: 1 2 3 4 2 x Glyceraldehyde 3-phosphate Glicoquinase ou hexoquinase fosfohexose isomerase fosfofrutokinase 1 aldolase triose fosfato isomerase5 6 7 8 9 10 Glyceraldehyde 3-phosphate + Dihydroxyacetone phosphate Fase de pagamento triose fosfato isomerase gliceraldeído 3P deidrogenase fosfoglicerato quinase fosfoglicerato mutase enolase piruvato kinase 5 Glicólise: Glicólise anaeróbia Formas de entrada do glicogênio, amido, dissacarídeos e hexoses na fase de investimento da glicólise. Metabolismo de Glicídios Glicogênio • Armazenamento de E sob forma de GLICOSE • Principais tecidos: Síntese = Glicogênese (Período absortivo) a-1,4 a - 1,6 Glicose - 6P UTP + Glicose - 1P UDP - Glicose Glicose UDP Glicogênio sintase (a-1,4) Glicogênio + 1 Glicose Enzima ramificadora (a-1,6) Fígado: Glicogênio ® Glicose ® Circulação (mantém a glicemia no jejum inicial) Músc. Esquelético: Glicogênio ® Glicose 6P ® glicólise ® ATP (fornece energia para a atividade muscular) Metabolismo de Glicídios Degradação = Glicogenólise (fígado -jejum músculo - exercício) Enzima desramificadora (a-1,6) Glicogênio fosforilase (a-1,4) Fígado = Gli1P ® Gli 6P ® Gli Þ circulaçãp Músculo = Gli1P ® Gli 6P ® Glicólise = E [ ] g lic og ên io h ep át ic o 8hs. 12hs. 16hs. 20hs. 4hs. 8hs. Almoço Janta café da manhã G lic os e ut ili za da (g /h ) Glicose ingerida Glicogenólise hepática gliconeogênese 0 8 16 24 2 dias 20 dias (TEMPO EM JEJUM) Glicogenese (insulina) Glicogênese Ligação a-1,4 enzima ramificadora Glicogenólise (glucagon ou adrenalina) fígado músculo Controle do metabolismo do glicogênio: regulação recíproca da glic. Sintase e glic. Fosforilase. Remoção de um resíduo de glicose da extremidade não redutora do glicogênio pela glicogênio fosforilase. Desramificação do glicogênio pela enzima desramificadora Glicogenólise Metabolismo de Glicídios Gliconeogênese • Síntese de glicose a partir de diferentes substratos • Rota essencialmente de JEJUM • 90% Hepática, 10% renal • Produz Glicose para ser lançada a circulação • Mantém a glicemia em níveis mínimos normais CKAas OAA OAA PEP GLICEROL GLICEROL 3P DHAP GLICERALDEÍDO 3P FRUTOSE 1,6DP FRUTOSE 6P GLICOSE 6P GLICOSE CIRCULAÇÃO PIRUVATO MITOC. CITOSOL LACTATO PIRUVATO Vias antagônicas: Gliconeogenese e Glicólise Glicerol (TG) Aas (proteólise muscular) Lactato (eritrócitos e músculo em exercício) Glicose 6-fosfatase Frutose 1,6bifosfatase PEP carboxiquinase Piruvato carboxilase = reações irreversíveis da via glicolítica (Oriundo dos eritrócitos ou músculo em exercício - glicólise anaeróbia) (Aas, principalmente alanina) Síntese de Fosfoenolpiruvato a partir de piruvato IMPORTANTE: Qualquer substrato da via gliconeogênica deve ter no mínimo 3Carbonos, logo o Acetil CoA (2C) NÃO é substrato para esta via. Os aminoácidos cetogênicos são aqueles que ao serem catabolizados produzem necessariamente Acetil CoA, logo não podem ser usados para síntese de glicose. Papel da frutose 2,6-bifosfato no controle das velocidades de via glicolítica Controle pelo Acetil CoA da via glicolítica e gliconeogênica. Metabolismo de Glicídios Principais Substratos Gliconeogênicos (2) LACTATO (2) PIRUVATO AMINOÁCIDOS (2) OXALACETATO (2) PROPIONATO (2) GLICEROL (2) TRIOSE FOSFATOS GLICOSE Rota da Hexose Monofostato ou Ciclo das Pentoses • Substrato = GLI 6P • 2 reações oxidativas irreversíveis NADPH Várias reações reversíveis de interconversão • Produz intermediários da via glicolítica • Produz RIBOSE 5P • Rota particularmente importante no fígado e gls. mamárias Regulação Hormonal SECRETINA [ ] GLICOSE (+) céls. b-pâncreas: liberação de Insulina • Período Absortivo I N S U L I N A FÍGADO (-) gliconeogênese (+) glicogênese MÚSC. ESQ. captação GLI ( GLUT4) (+) glicogênese TEC. ADIPOSO captação GLI ( GLUT4) Via das Pentoses ou Rota das Hexoses Monofosfato Reações oxidativas Reações não oxidativas Metabolismo de Glicídios Período absortivo FÍGADO Energia GLI 6P GLI AG. Glicogênio TG VLDL VLDL GLICOSE Tec. Adiposo GLI GLI 6P Energia AG. TG Músc. Esq. Energia GLI 6P GLI Glicogênio Cérebro GLI GLI 6P Energia GLUT4 GLUT4 JEJUM Glucagon (céls a - pâncreas) GLUCAGON Trauma Estresse Exerc.Severo (med. Adrenal) EPINEFRINA FÍGADO Gliconeogênese GLI 6P GLI GLI Glicogênio Tec. Adiposo Energia AG. TG Músc. Esq. Aas Proteína Energia AG. Cérebro GLI GLI 6P Energia Glicerol Descarboxilação Oxidativa do Piruvato • Reações intramitocondriais CICLO DE KREBS (Ciclo do Ácido Cítrico ou Ciclo dos Ácidos Tricarboxílicos) 8matriz mitocondrial Substrato: Acetil CoA Produtos: 2x CO2 3x NADH 1x FADH2 1x GTP (ATP) NAD NAD NAD FAD 3x GTP Fosforilação em nível de substrato: GTP + ADP GDP + ATP Nucleotídeo quinase Controle do Ciclo de Krebs Papel do Ciclo de Krebs no anabolismo Classes de Lipídios Triacilgliceróis Ác. Graxos Fosfolipídios Esfingoípídios Vitaminas A, D,E, K Esteróides Glicolipídios • grupo heterogêneo de moléculas orgânicas insolúveis em água. • São extraídos dos tecidos por solventes apolares • Devido a hidrofobicidade encontram-se compartimentalizados (associados a membrana, gotas de armazenamento intracelular, transportados por proteínas específicas e formando lipoproteínas.) Lipídios Estrutura dos Ác. Graxos CH3 (CH2)n COO - cadeia de hidrocarbonetos hidrofóbicos grupo carbonila hidrofílico (ionizado em pH 7) Ác. Graxo saturado Ác. Graxo Insaturado Triacilglicerol Triglicerídeo Secção de quatro adipócitos de cobaias Lipídios: Principal reserva energética: Ex: homem adulto com 70Kg Tecido adiposo = 15Kg = 135.000 Kcal 1g = 9Kcal enquanto que 1g CHO ou PTN = 4Kcal Ingesta de Gorduras Triglicerídeos: • ricos em AG saturados e AG insaturados com ligação trans: →→colesterol total e LDL Fontes: laticínios, carnes, óleo de coco e palmeira • ricos em AG insaturados com ligação trans: →→colesterol total e LDL Fontes: gerados no processo de hidrogenação dos óleos vegetais líquidos (produção de margarinas),não ocorrem em vegetais e são escassos em animais ricos em AG monoinsaturados: AG com 1 ligação dupla �LDL e →HDL Fonte: azeite de oliva (rico em ácido oléico) • ricos em AG poliinsaturados: AG com 2 ou + ligações duplas ácido linoléico v-6 Fontes: nozes, abacate, soja, óleo de algodão e milho ácido linolênico v-3 Fontes: peixes ác. graxos essenciais Cadeia alquila lateral Núcleo esteróide Cabeça polar COLESTEROL e derivados Ác. Taurocólico (bile) Esteróides derivados do colesterol testículos Ovários e placenta Córtex da gl. adrenal Córtex da gl. adrenal Produção e metabolismo da vitamina D Vitamina A e seu precursor b-caroteno Tocoferóis = vitamina E Vitaminas Lipossolúveis A, E e K Digestão dos Lipídios da dieta: Dieta humana: consumo médio de 60-150g/dia 90% triacilgliceróis (TG) Composição 10% colesterol, éster de colesterol, ácidos graxos (AG), fosfolipídios, vitaminas lipossolúveis. Digestão gástrica: * Lipase lingual (secr. pela gl. na base língua) + * Lipase gástrica (secr. mucosa gástrica) Atuam sobre TG com AG de cadeia curta e média (inferior a 12C), São estáveis em pH 4-6 Importantes em lactantes e pacientes c/ insuficiência pancreática Lipídios da dieta Emulsificação dos lipídios: Ocorre no duodeno →sup. p/ enzimas digestivas 2 agentes: sais biliares + peristaltísmo Digestão no Intestino: TG� 2-monoacilglicerol + 2x AG Lipase pancreática + Colipase (atuam em parceria, são secretadas pelo pâncreas) Éster de colesterol → Colesterol + AG Colesterol-estearase Xenial (orlistat) inibe lipase gástrica e pancreática Controle Hormonal Jejuno e duodeno: secretam colecistocinina (CCK) →contração da vesícula biliar →liberação de enz pancreáticas �motilidade gástrica Céls Intestinais: secretam SECRETINA Promove a liberação pancreática e hepática de bicarbonato no intestino Glicerol segue para o fígado Destino das Quilomicras: principalmente músc. esquelético e tec. Adiposo secundariamente coração, pulmão, rins e fígado Quilomicras remanescentes: ricas em colesterol ligam-se a receptores hepáticos sofrendo endocitose Biossíntese de Ácidos Graxos: Dietas ricas em CHO e PTN geram um excedente de Carbono que será armazenado sob forma de ácidos graxos – TG no tecido adiposo. Principais tecidos: fígado e gls. mamárias em lactação →→ATP (-) Ciclo de Krebs levando a um acumulo de Citrato que terá como destino o citoplasma: CHO PTN Biossíntese de AG Oxalacetato + Acetil CoA citoplasmático ADP + PI Acetil CoA ATP-citrato liase mitocondrial ATP Oxalacetato Citrato Citrato Mitocondria Citoplasma Acetil CoA citoplasmático ATP CO2 Acetil CoA (+) Citrato (+) Insulina ADP + Pi carboxilase (-) Adrenalina (-) Glucagon Malonil CoA Ácido Graxo Sintase (ACP): •Produz AG no citoplasma •Possui 2 sítios de ligação •Consome 1 Acetil Coa citop. e 7 Malonil CoA para síntese de 1 Palmitato (AG 16C) A formação de AG de 16C causa desestabilização com a ACP que libera o AG. Outras enzimas atuam sobre o Palmitato para a produção do AG não essencial que for necessário. Formação dos TG: 1o) Síntese do Glicerol fosfato: Glicose DHAP Glicerol Fosfato glicerol fosfato desidrogenase (fígado e tec. adiposo) Glicerol Glicerol Fosfato glicerol cinase (fígado) 2o) Ativação dos AG AG Acil CoA- graxa tiocinase Síntese dos TG = 1Glicerol P + 3 Acil CoA-Graxos * * No tec. adiposo: TG armazenados no citoplasma (reserva E). No fígado: TG são agrupados com colesterol, fosfolipídios e proteínas = VLDL Metabolismo do Colesterol *colesterol da dieta (quilomicras remanescentes) HDL *colesterol Sintetizado nos tecidos extra-hepáticos (Principalmente intestino, córtex adrenal, ovários, testículos e placenta) * = fontes hepáticas de colesterol Síntese de colesterol: Processo citoplasmático, substrato = Acetil CoA citoplasmático Rota metabólica complexa, gera colesterol livre (27C). Lipoproteínas: Transportam lipídios, entre eles o colesterol QUILOMICRAS VLDL LDL HDL (intestino) (fígado) (ex-VLDL) (fígado e intestino) →→TG →TG � TG ��TG � � colesterol � colesterol →→→colesterol →colesterol FÍGADO *Síntese de colesterol Secreção de VLDL Conversão colesterol em sais biliares Colesterol secr. na bile Transporte de TG da dieta para tec. Periféricos quilom. remanescente retornam ao fígado levando colesterol da dieta Transporte de TG sintetizados no fígado para tec. periféricos transformam-se em LDL após a perda de TG Transporte de colesterol para tec. periféricos Sofre endocitose via receptor Transporte de Colesterol dos tec. periféricos ao fígado Coleta colesterol dos tecidos e da LDL glicólise ou gliconeogenese Mobilização dos estoques lipídicos: Os TG armazenados no tec. Adiposo são mobilizados no período de Jejum (glucagon) e exercício físico (adrenalina). O aumento do cAMP intracelular (+) PKA que por sua vez (+) Lipase sensível a hormônio. Os TG são convertidos em Glicerol e AG livres. Glicerol: liberado no circulação, destino – fígado AG: liberados para a albumina na circulação Albumina sérica: Representa ↑ 60% das ptn do plasma Síntese hepática Função de transporte de subs. apolares Importante indicador de estado nutricional Ativação dos ácidos graxos Grupo acil-CoA graxa Transporte dos ácidos graxos para a matriz mitocondrial CAT I = carnitina aciltransferase I. Transfere o ác. Graxo da CoA para a carnitina, formando o o-acilcarnitina o qual é transportado para a matriz mitocondrial. CAT II = carnitina aciltransferase II. Substituí a carnitina por uma CoA mitocondrial, formando o acil-CoA graxa, a carnitina livre é transportada para o espaço intermembranas. b-OXIDAÇÃO DE ÁCIDOS GRAXOS ác. Graxos de cadeia carbonada ímpar Metabolismo dos Corpos Cetônicos • Produzidos durante o jejum prolongado e dietas híperlipídicas Síntese de corpos cetônicos: rota exclusivamente hepática e intramitocondrial Degradação e oxidação dos corpos cetônicos pelos tecidos extra-hepáticos C.K. ENERGIA Volátil, excretada pelas vias aéreas durante a expiração Os Corpo Cetônicos são liberados na circulação livres (hidrofílicos) direcionados aos tecidos extra-hepáticos. 1-VLDL nascente: →TG, recebe APO CII e APO e do HDL na circulação. 2- Libera TG nos tecidos alvo via lipase lipoprotéica (+ insulina). 3- IDL: devolve APO CII e APO para o HDL na circulação. 4- LDL: rica em colesterol, sofre endocitose via receptor 5- HDL: retira o excesso de LDL na circulação e o colesterol dos tecidos Glândulas gástricas de revestimento do estômago Cél. Parietais (secretam HCl) Células Principais (secretam pepsinogênio) Mucosa gástrica (secreta horm. gastrina) Retíc. Endop. Rugoso Células exócrinas do pâncreas Grânulos de zimogênio Ducto coletor Vilosidades do Intestino Delgado Vilosidades Mucosa Intestinal (absorção dos aa) DIGESTÃO DE PROTEÍNAS • HCl: desnatura as ptns expondo as lig. Peptídicas. • Pepsinogênio Pepsina: cliva as ptns em frag. polipeptídicos • Tripsinogênio Tripsina: cliva lig. após ARG e LYS • Quimiotripsinogênio Quimiotripsina: cliva lig. após TRP, TYR, PHE, MET e LEU • Pró-elastase Elastase: cliva lig. após ALA, GLY e SER • Pró-carboxipeptidase A Carboxipeptidase A: cliva lig. após ALA, ILE, LEU e VAL • Pró-carboxipeptidase B Carboxipeptidase B: cliva lig. após ARG e LYS • Aminopeptidases: cliva oligopeptídeos a partir da extrem. N-term. HCl enteropeptidasetripsina tripsina tripsina tripsina Formas de excreção de nitrogênio Glutamato + oxalacetato a-cetoglutarato + aspartato N Esquema geral da biossíntese de aminoácidos • origem dos precursores: glicólise, ciclo de Krebs e Via das pentoses Vias catabólicas dos aminoácidos Destinos dos anéis aromáticos do triptofano Catabolismo da Phe e deficiências enzimáticas decorrentes de erros inatos do metabolismo Vias alternativas de catabolismo de Phe em pacientes com PKU *acumula-se nos tecidos Biossíntese da Protoporfirina IX (porfirina da hemoglobina e mioglobina de mamíferos) Usado na síntese das hemeproteínas. Defeitos genéticos nesta via levam a um acúmulo dos intermediários causando as doenças genéticas conhecidas como porfirias, cujos sintomas mais comuns são dores abdominais, disturbios neurolígicos e anemia. ÁCIDO ÚRICO: Produzido no catabolismo dos nucleotídeos purínicos Seu acúmulo no sangue e tecidos gera doença “gota”. tratamento: drogas que inibem a xantina oxidase, geram xantina que é mais solúvel em água A ferroporfirina é liberada pelos eritrócitos que morrem no baço, liberando Fe3+ e bilirrubina a qual liga-se a albumina sérica e é transportada ao fígado onde será transformada em pigmento biliar. É secretado junto com os outros componentes da bile. No caso de insuficiência hepática ou obstrução dos canais biliares, a bilirrubina extravasa para o sangue provocando coloração amarelada da pele e glóbulos oculares (icterícia). anel purínico anel pirimidínico ASPARTATO + CARBAMIL FOSFATO + FOSFORRIBOSIL PIROFOSFATO CTP OU UTP TTP GLUTAMINA + GLICINA + FOSFORRIBOSIL PIROFOSFATO + CO2 + FORMATO AMP OU GMP Biossíntese do Aminoácidos são importantes precursores nas rotas biossíntéticas: • bases nitrogenadas • porfirinas • neurotransmissores • fosfocreatinina (músculo) Biossíntese de fosfocreatinina •Três aas precursores: glicina, arginina e metionina A fosfocreatinina (ou creatinina fosfato) é uma fonte de grupos fosforil útil para uma síntese rápida de ATP muscular (qdo a demanda é grande). ADP + PCr ATP + Cr Creatina quinase Os aminoácidos são precursores da síntese de importantes neurotransmissores Vasodilatador potente, aumenta a secreção ácida no estômago, é liberada em altas quantias na resposta alérgica Neurotransmissor envolvido nas sensações de prazer Neurotransmissores da família das Catecolaminas Exercem controle da PA Distúrbios nestas vias estão relacionados à doença de Parkinson e Esquizofrenia Detalhe da síntese de carbamil fosfato
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