Bioquímica (Patrícia) - Aula 5/P2: Metabolismo de Aminoácidos II

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Patrícia – P2 
Aula 5: Metabolismo de Aminoácidos II 
 
Vimos que quando o aminoácido não é necessário para o organismo, ele vai ser degradado. A primeira coisa 
que ele perde é o grupamento amino que sai na forma de amônia. Esse grupamento amino vai poder ser utilizado na 
síntese de compostos aminados (nucleotídeos, RNA, DNA). E quando ele não é necessário, ele será excretado. A 
amônia é muito tóxica porque é necessária muita água para diluí-la e se o nosso organismo ficar muito tempo com 
muita amônia ela vai atravessar a barreira hematoencefálica e vai interferir na síntese de neurotransmissores e vai 
causar um desequilíbrio osmótico. Justamente por ela ter uma baixa solubilidade ela precisa de muita água. Então a 
amônia é transformada em ureia. 
Então, na aula passada nós conhecemos as etapas envolvidas no ciclo da ureia que são 4 reações que essa 
amônia é transformada em ureia e é excretada na urina. 
Vimos também que há uma relação direta entre o ciclo da ureia e o ciclo de Krebs que forma a bicicleta de 
Krebs onde a arginino-succinato (intermediário do ciclo da ureia) pode ser transformado em fumarato (intermediário 
do ciclo de Krebs). O intermediário do ciclo de Krebs, oxaloacetato, pode gerar aspartato que vai ser necessário lá no 
ciclo da ureia. Essa é a dobradinha, é a conexão entre o ciclo da ureia e o ciclo de Krebs. É o que chamamos de ciclo 
do ácido cítrico com o ciclo do arginino-succinato com aspartato. O arginino succinato sai do ciclo da ureia e o 
aspartato sai do ciclo de Krebs. 
Isso foi o que vimos na semana passada. Ficou faltando qual é o destino do esqueleto carbônico. O 
grupamento amino nós já vimos. O esqueleto carbônico que na aula passada chamamos genericamente de 
alfacetoácido. Para onde vai este esqueleto carbônico? Depende do aminoácido. Pouquíssimos aminoácido que 
estão representados aqui em vermelho, o qual chamamos de aminoácido glicogênicos. Em azul são os chamados 
aminoácidos cetogênicos. Os aminoácidos glicogênicos vão ter uma conexão com o metabolismo da glicose. Vamos 
ver que tem muita relação com o ciclo de Krebs. Já os aminoácidos cetogênicos recebem esse nome porque eles 
têm muita relação com a cetogênese que é a via de síntese de corpos cetônicos quando há acúmulo de acetil-CoA, 
pelo fato de intermediários do ciclo serem desviados para a gliconeogênese – no caso de jejum prolongado, no caso 
de diabetes melitos não controlado. 
Então, eles são agrupados desta forma. Em toda degradação de aminoácidos tem uma conexão direta com o 
ciclo do ácido cítrico. Isso tem lógica? Sim. Quando é que se degrada aminoácidos? Quando há uma dieta rica em 
proteínas, quando estamos em jejum e quando já se esgotou a reserva de carboidrados que é quando passamos a 
degradar proteínas e também lipídeos; e também as proteínas intracelulares, as quais não estamos mais precisando 
usar e vamos degradar. 
Então, em todos esses casos o nosso organismo vai utilizar aminoácidos para sintetizar energia? Vai, tanto 
em caso de jejum quanto nos outros casos de degradação de aminoácidos. 
Qual é a via metabólica que tem uma grande geração de energia? Ciclo de Krebs ou ciclo do ácido cítrico. 
Então, existe uma lógica da degradação dos aminoácidos e seus produtos ou intermediários que vão fazer parte do 
ciclo de Krebs. 
Bom, os aminoácidos arginina, glutamina, histidina e prolina têm uma via gigantesca de degradação e todos 
vão ter como intermediário o glutamato ou ácido glutâmico que também é outro aminoácido que finalmente vai ser 
transformado em alfacetoglutarato que é um dos intermediários do ciclo de Krebs. São aminoácidos glicogênicos. 
Isoleucina, metionina, treonina e valina cada um tem uma via metabólica de degradação e vai culminar na 
formação do succinil-CoA que também é um intermediário do ciclo de Krebs. 
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Fenilalanina e tirosina – mesma coisa – duas vias de degradação que vão ter como produto o fumarato 
(intermediário do cilco de Krebs). 
Asparagina e aspartato também vão entrar numa via de degradação que vai culminar na formação do 
oxaloacetato (intermediário do ciclo de Krebs). 
O último grupo de aminoácidos glicogênicos é composto pela alanina, cisteína, glicina, serina, treonina, 
triptofano que vão gerar piruvato o qual vai ser transformado ou em acitil-CoA em condições aeróbicas que vai entrar 
no ciclo de Krebs ou pode sofrer carboxilação, ou seja, vai ganhar uma carboxila doada pelo CO2 e vai gerar 
oxaloacetato (intermediário do ciclo de Krebs). 
Ou seja, todos esses aminoácidos glicogênicos, cada um com sua via, no final vão ser intermediários do ciclo 
de Krebs. Então, eles vão alimentar o ciclo de Krebs para produzir mais energia. 
Os aminoácidos chamados cetogênicos que são aqueles que dependendo da condição do nosso organismo, 
podem gerar corpos cetônicos. Eles são aqui representados em azul: leucina, lisina, fenilalanina, triptofano e tirosina 
cada um com sua via gerando acetoacetil-CoA ou Acetil-CoA. Vimos que eles podem gerar corpos cetônicos. Na 
verdade para gerar corpos cetônicos temos que gerar acetil-CoA primeiro para depois formar os corpos cetônicos 
que são o hidroxibutirato, acetona e acetoacetato. 
Isoleucina, leucina, treonina e triptofano têm também como produto final acetil-CoA que ou vai entrar no ciclo 
de Krebs ou vai se acumular no caso de jejum prolongado, diabetes melito não controlado, também vai para a 
formação de corpos cetônicos. 
 
Alguns aminoácidos são considerados tanto cetogênicos quanto glicogênicos. Eles tanto podem participar da 
síntese exclusiva do ciclo do ácido cítrico quanto podem participar desta formação de corpos cetônicos. 
Qual vai ser a via preferencial destes aminoácidos que são tanto cetogênicos quanto glicogênicos? 
Depende do nosso estado metabólico. Se estivermos no estado de jejum prolongado, diabetes não 
controlado, os quais têm a necessidade da gliconeogênese e formação de corpos cetônicos, provavelmente a via de 
preferência será a cetogênica. 
O segredo do metabolismo é entender e não decorar. 
 
Quando falamos de catabolismo de aminoácidos temos que ter pelo menos este entendimento geral porque 
existem muitas doenças humanas que têm como causa algum distúrbio no metabolismo de aminoácidos. Quando 
falamos de causa, estamos falando das enzimas. 
 
Doenças do metabolismo de aminoácidos (todas tem um cunho genético) 
Albinismo: ausência de melanina. Enzima é a tirosinase. Sintomas é a perda de pigmentação de maneira 
generalizada. Então, a síntese de melanina a partir da tirosina é comprometida. 
Alcaptonúria: está na via de degradação da tirosina. 
Arginemia: relacionado à síntese de ureia. 
Arginosuccinato acidemia: relacionado à síntese de ureia. 
Deficiência de Carbamoil-fosfato-sintetase 1: deficiência desta enzima. Também relacionado à síntese de ureia. 
Homocistinúria: relacionado à degradação de metionina. Homocisteína está relacionado a doenças cardíacas. 
Metilmalonil acidemia: 
Fenilcetonúria: há um prejuízo na conversão de fenilalanina para tirosina que pode ser detectado no teste do pezinho. 
Se a pessoa tiver contato com esse aminoácido, ele vai ter uma série de alterações. Em especial o retardo mental. 
Pode ter ainda convulsões, hidrocefalia, hiperatividade, crescimento atrofiado, dermatite atópica. 
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A fenilalanina é um dos intermediários da síntese de melanina que é o responsável pela coloração da pele, 
então a fenilalanina-hidroxilase que adiciona uma hidroxila a fenilalanina, e com isso ela se transforma em tirosina é 
uma das causas da fenilcetonúria. 
 
 
BIOSSÍNTESE 
 
Quando a gente fala de biossíntese de aminoácidos, quem participa da biossíntese dos aminoácidos são os 
intermediários do ciclo de Krebs, intermediários do ciclo das pentosesfosfato e intermediários da via glicolítica. Então 
na hora de degradar, basicamente degrada ... do ciclo de krebs. Mas na hora de sintetizar, tanto intermediários do 
ciclo de Krebs quanto da via glicolítica quanto da via das pentoses fosfato vão ser utilizados na biossíntese. E 
também cada uma dessas vias tem um monte de etapa enzimática específica de cada uma delas, então continuamos 
a usar o vermelho e o azul. 
A glicose-6-fosfato vimos que em determinadas condições vai para a via das pentoses fosfato que tem como 
produto final ribose-5-fosfato. É a partir da ribose-5-fosfato que a síntese de histidina. 
Já na via glicolítica, o 3-fosfoglicerato pode sintetizar serina e essa serina sintetizar glicina e cisteína ou o 3-
fosfoglicerato e gerar “eritrose-4-fosfato” e juntamente com o fosfoenol-piruvato gerar triptofano, fenilalanina e 
tirosina. O fosfoenol-piruvato via glicolítica é degradado até piruvato e esse piruvato pode ser usado na síntese de 
alanina, valina e leucina. 
 E os intermediários do ciclo de Krebs apenas 2 vão participar da biossíntese: o alfa-cetoglutarato e o 
oxaloacetato. O alfa-cetoglutarato tem uma via comum até chegar à síntese de glutamato e ele se divide em 3 vias 
diferentes para formar glutamina, prolina e arginina. 
O oxaloacetato também tem uma via comum até chegar ao oxaloacetato até chegar ao aspartato e quando 
chega ao aspartato se divide em 5 vias metabólicas diferentes para sintetizar asparagina, treonina, metionina, leucina 
e isoleucina. 
Ou seja, é muito desenvolvida e então tem muita síndrome, tem muita doença causada por conta deste tipo 
de metabolismo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Daniele