PURINAS E PIRIMIDINAS - RESUMO

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PURINAS
- A sua estrutura é composta por dois anéis cíclicos 
1.° reação: a RIBOSE-5-FOSFATO será fosforilada transformando-a em PRPP (FORSFORIBOSILFOSFATO) .
2.° reação: a Glutamina irá doar uma AMINA para o PRPP transformando-o em 5-FOSFORIBOSILAMINA. Essa amina entrará no carbono 1 da ribose. A enzima responsável é a PRPPglutamilamidotransferase. 
3.° reação: será transferido uma molécula de GLICINA para o grupamento amino na molécula 5-Fosforibosilamina transformando-a em GLICINAMINARIBOSIL-5-fosfato. A enzima responsável também é a PRPPglutamilamidotransferase. 
4.° reação: A enzima formiltransferase irá transferir o grupamento formil para a glicina na Glcinaminaribosil-5-fosfato transformando-a em FORMILGLICINAMINARIBOSIL-5-FOSFATO.
5.° reação: a Glutamina irá doar mais uma amina formando a FORMILGLICINAMIDINARIBOSIL-5-FOSFATO. 
6.° reação: irá unir o formil na amina através da sintetase para formar a AMINOIMIDAZOLERIBOSIL-5-FOSFATO.
OBS: Ao chegar na 6.° reação já haverá formado um anel de purina. Com isso, a partir da 7.° reação será formado o segundo anel de purina.
7.° reação: Será realizado uma reação de carboxilação pela enzima Carboxilase que dependerá de CO2 (depende de biotina). Com isso, formará o AMINOIMIDAZOLE CARBOXILATO RIBOSIL-5-5-FOSFATO. 
8.° reação: o aspartato se ligará no O2 da reação de carboxilação através da enzima sintetase formando o AMINOIMIDAZOLESUCCINIL CARBOXILAMINA RIBOSIL-5-FOSFATO.
9.° reação: a enzima Adenilosuccinato irá retirar o succinil formando o fumarato para voltar para mitocôndria e regenerar o aspartato. Dessa forma, originará no AMINOIMIDAZOLE CARBOXILAMINA RIBOSIL -5-FOSFATO.
10.° reação: a enzima formiltransferase irá unir mais um formil formando o FORMIMIDOIMIDAZOLE CARBOXIAMINA RIBOSIL-5-FOSFATO.
11.° reação: a enzima IMPciclohidrolase irá fechar o anel transformando-o em INOSINA MONOFOSFATO (IMP). 
OBS: Após a formação do IMP iremos formar o AMP e o GMP.
Para formar o AMP:
1.° reação: A enzima adenilsuccinato sintetase irá colocar um aspartato na molécula de IMP.
2.° reação: A enzima adenilsuccinato liase irá retirar o aspartato para formar um fumarato, mas ficará um NH2 formando o AMP. O NH2 que difere o IMP do AMP.
Para formar o GMP:
1.° reação: a enzima IMPdesidrogenase irá reduzir o IMP transformando-o em XPM.
2.°reação: a enzima GMPsintetase irá utilizar a glutamina para doar uma amina para o XMP formando o GMP.
Vias de salvamento
- Servem pra unir as bases nitrogenadas já existentes sem precisar do fosfato e da ribose, ou seja, só funcionam quando há a base nitrogenada montada.
 
Síntese do NDP e NTP
- Formará o ADP e ATP a partir do AMP ou formará GDP e GTP a partir do GMP.
- Irão ocorrer reações de fosforilação através da enzima nucleosídeo cinase 
Regulação 
Ela é basicamente regulada pela concentração de nucleosídeos fosfosforilados
Via da degradação das Purinas
No processo catabólico os nucleosídeos monofosfato (NMP) sofrem hidrólise na ligação fosfoéster (5’-nucleotídase) formando-se os respectivos nucleosídeos; a partir do AMP forma-se adenosina e a partir do GMP guanosina. As vias catabólicas seguidas pela adenosina e pela guanosina são distintas, mas, em ambos os casos, o produto final é o urato, uma substância em que o anel purina se mantém intacto e que é excretada na urina. A adenosina formada pela ação da 5’-nucleotídase é desaminada a inosina por ação catalítica de uma hidrOlase: a adenosina desamínase. A conversão do AMP em inosina também pode seguir uma sequência em que o primeiro passo é a desaminação e o segundo a hidrólise do fosfoéster do IMP, o nucleotídeo formado pela AMP desamInase. A inosina, formada nesta última reação ou por ação da adenosina desamínase, perde a pentose e gera hipoxantina por ação de uma nucleosídeos fosforílase. As oxidações da hipoxantina a xantina e de xantina a ácido úrico são da responsabilidade de uma mesma enzima: a xantina oxiredutase. 
No processo catabólico da guanosina há, relativamente ao caso da adenosina, uma inversão na sequência das reações e forma-se diretamente xantina em vez de hipoxantina. Aqui é a própria guanosina que sofre fosforólise gerando a guanina e é a base (e não a guanosina ou o GMP) que sofre desaminação hidrolítica (guanase). Da ação da guanase resulta a formação da xantina que por ação da xantina oxiredutase origina o urato (ácido úrico).
OBS: Nós humanos não conseguimos excretar ácido úrico, ou seja, essa via de degradação do ácido úrico só é realizada em outras espécies que secretam amônia.
Resumo
Defina purinas:
 	As purinas são bases nitrogenadas (denominadas então bases púricas), compostos orgânicos heterocíclicos. São compostas por um anel pirimidínico fundido a um anel imidazólico. Duas das bases dos ácidos nucleicos, a adenina e a guanina, são purinas. 
Descreva o mecanismo de biossíntese de purinas:
 	Na síntese de novo das purinas todas as enzimas são citoplasmáticas e todos os intermediários contêm ribose-5’-fosfato. O primeiro nucleotídeo formado é a inosina-5’-fosfato (IMP) cuja base é a hipoxantina (6-oxipurina). Sendo uma via complexa destacamos apenas alguns passos do processo. Na primeira reação a ribose-5-P, formada na via das pentoses-fosfato, funciona como aceitador dos fosfatos beta e gama do ATP que se ligam no carbono 1 da ribose gerando-se fosforibosilpirofosfato (PRPP); esta reação é catalisada pela PRPP sintase. Na segunda reação ocorre ruptura da ligação formada na primeira reação e transferência do nitrogênio do grupo amida da glutamina para o carbono 1 da ribose formando-se 5- fosforibosilamina; esta reação é catalisada pela glutamina amido-fosforibosiltransferase. O nitrogênio N9 do anel purina deriva assim da glutamina. Sucessivamente vão-se incorporando a glicina (que origina os átomos C4, C5 e N7 das purinas), uma unidade monocarbonada cedida pelo N10-formil-H4-folato (C8), outro nitrogênio do grupo amida da glutamina (N3), o CO2 (C6), o grupo amina do aspartato (N1) e outra unidade monocarbonada cedida pelo N10-formil-H4-folato (C2). A equação geral que descreve o processo da síntese de novo das purinas entre ribose-5-P e IMP mostra que a formação de alguns dos intermediários fosforibosilo da via metabólica está acoplada com a rotura de ligações fosfoanidrido do ATP. 
Descreva as vias de salvamento de purinas:
 	Para além de poderem ter origem na síntese de novo, os nucleotídeos púricos também podem formar-se a partir das bases guanina, hipoxantina e adenina ou a partir dos nucleosídeos. A síntese a partir das bases envolve transferência de ribose-5’- fosfato do PRPP para as bases: base púrica + PRPP ® NMP + PPi. Nos mamíferos existem duas enzimas com este tipo de actividade: a guanina fosforibosil-transferase 152 e da hipoxantina fosforibosil-transferase e a adenina fosforibosiltransférase. A síntese a partir dos nucleosídeos envolve a ação de cínases dos nucleosídeos. As reações catalisadas pelas fosforibosil-transferases e pelas cinases de nucleosídeos também se designam por “vias de salvação” (ou “de recuperação”) pois permitem recuperar, respectivamente, bases e nucleosídeos a nucleotídeos. Na ausência destas “vias de salvação” as bases e os nucleosídeos (resultantes de nucleotídeos em processo catabólico) gerariam ácido úrico que se perde na urina. Embora o processo de síntese de novo de nucleotídeos púricos seja pouco ativo, os processos que levam à degradação destes a nucleosídeos e às bases assim como as "vias de salvação" são, em muitos tecidos, processos importantes e com atividade elevada.
 
Descreva as vias de degradação de purinas:
 	No processo catabólico os nucleosídeos monofosfato (NMP) sofrem hidrólise na ligação fosfoéster (5’-nucleotídase) formando-se os respectivos nucleosídeos; a partir do AMP forma-se adenosina e a partir do GMP guanosina. As vias catabólicas seguidas pela adenosina e pela guanosina são distintas, mas, em ambos os casos, o produto final é o urato,uma substância em que o anel purina se mantém intacto e que é excretada na urina. A adenosina formada pela ação da 5’-nucleotídase é desaminada a inosina por ação catalítica de uma hidrOlase: a adenosina desamínase. A conversão do AMP em inosina também pode seguir uma sequência em que o primeiro passo é a desaminação e o segundo a hidrólise do fosfoéster do IMP, o nucleotídeo formado pela AMP desamInase. A inosina, formada nesta última reação ou por ação da adenosina desamínase, perde a pentose e gera hipoxantina por ação de uma nucleosídeos fosforílase. As oxidações da hipoxantina a xantina e de xantina a ácido úrico são da responsabilidade de uma mesma enzima: a xantina oxiredutase. 
No processo catabólico da guanosina há, relativamente ao caso da adenosina, uma inversão na sequência das reações e forma-se diretamente xantina em vez de hipoxantina. Aqui é a própria guanosina que sofre fosforólise gerando a guanina e é a base (e não a guanosina ou o GMP) que sofre desaminação hidrolítica (guanase). Da ação da guanase resulta a formação da xantina que por ação da xantina oxiredutase origina o urato. 
Metabolismo das pirimidinas 
A via da síntese de novo dos nucleosídeos pirimídicos também é uma via complexa onde apenas destacaremos alguns passos. Os átomos N1, C4, C5 e C6 do anel pirimidina têm origem no aspartato; o átomo N3 na glutamina e o átomo C2 no CO2.
- Como primeiro passo, uma sintétase de carbamil-fosfato citoplasmática (carbamil-fosfato sintétase II) em que o dador de nitrogênio é a glutamina. 
-A segunda reação é catalisada pela aspartato transcarbamílase. O carbamil-aspartato vai originar orotato que é o intermediário pirimídico que reagindo com o PRPP gera o primeiro nucleotídeo desta via metabólica: o orotidilato (OMP). 
- A reação é catalisada pela fosforibosil transferase. O OMP por descarboxilação gera o UMP. 
- Por ação catalítica de uma cínase o UMP pode ser fosforilado a UDP que está na origem do CTP ou TMP.
Biossíntese do cTP
O CTP forma-se por aminação do carbono 4 do UTP por ação da sintétase do CTP (o dador do grupo amina é a glutamina que sai como glutamato). O UTP que é substrato desta sintetase forma-se por fosforilação do UDP (ação da nucleosídeos difosfato cínase).
Biossíntese do TMP
O TMP é formado por metilação do carbono 5 do 2’-dUMP; o 2’-dUMP, também tem origem no UDP. Por ação da redutase dos ribonucleosídeos difosfato o UDP converte-se em 2’- dUDP que, por ação da nucleosídeos difosfato cínase, origina o 2’- dUTP. O 2’-dUMP forma-se a partir do 2’-dUTP por ação catalítica de uma hidrolase específica que atua na ligação entre os fosfatos a e b do 2’-dUTP.
Ao contrário do que acontece na generalidade das reações de transferência de unidades monocarbonadas que envolvem o ácido fólico, na reação de formação do TMP (metilação do 2’-dUMP) o produto da reação não é o H4-folato, mas o dihidrofolato (H2-folato); a reação é catalisada pela timidilato síntase (ou TMP síntase). Ao contrário do H4-folato, o H2-folato não é aceitador de unidades monocarbonadas; por isso a manutenção do processo metabólico exige a redução do H2-folato a H4-folato que ocorre à custa da oxidação do NADPH e é catalisada pela redútase do dihidrofolato. O N5, N10-metileno-H4-folato, dador do grupo metil na síntese do TMP, pode formar-se quer por ação da hidroxi-metil-transferase da serina quer por ação da enzima de clivagem da glicina. É costume agrupar as reacções em que o N5, N10- metileno-H4-folato se converte em H2-folato (e o 2’-dUMP gera timidilato), o H2- folato se reduz a H4-folato e este último é novamente metilado a N5, N10- metileno-H4-folato sob a denominação de ciclo do dihidrofolato.
Degradação das pirimidinas 
O catabolismo dos nucleotídeos pirimídicos envolve a prévia libertação das bases (citosina, uracilo e timina) por ação sequenciada de fosfAtases que atuam nos nucleotídeos e de fosforílases que atuam nos nucleosídeos. No caso da citosina o seu catabolismo envolve a prévia conversão em uracil por desaminação hidrolítica (ver equação 40). No catabolismo das bases pirimídicas, ao contrário do que acontece no caso das bases púricas, o anel sofre rotura formando-se CO2, amoníaco e betaaminoácidos que podem ser catabolisados ou serem parcialmente excretados intactos na urina; no caso da timina o beta-aminoácido formado é o BETA-aminoisobutirato. 
É de notar que, embora se tratem de vias catabólicas, ocorre, durante o processo, um passo redutor em que se consome NADPH. O amoníaco é transformado em ureia, mas, dado o baixo metabolismo dos nucleotídeos relativamente ao dos aminoácidos, o seu contributo para esta formação é relativamente pequeno.
Resumo
Descreva a biossíntese de pirimidinas: 
A via da síntese de novo dos nucleosídeos pirimídicos também é uma via complexa onde apenas destacaremos alguns passos. Os átomos N1, C4, C5 e C6 do anel pirimidina têm origem no aspartato; o átomo N3 na glutamina e o átomo C2 no CO2. 
Como primeiro passo, uma sintétase de carbamil-fosfato citoplasmática (carbamil-fosfato sintétase II) em que o dador de nitrogênio é a glutamina. A segunda reação é catalisada pela aspartato transcarbamílase. O carbamil-aspartato vai originar orotato que é o intermediário pirimídico que reagindo com o PRPP gera o primeiro nucleotídeo desta via metabólica: o orotidilato (OMP); a reação é catalisada pela fosforibosil transférase. O OMP por descarboxilação gera o UMP. Por ação catalítica de uma cínase o UMP pode ser fosforilado a UDP que está na origem do CTP ou TMP. 
O CTP forma-se por aminação do carbono 4 do UTP por ação da sintétase do CTP (o dador do grupo amina é a glutamina que sai como glutamato). O UTP que é substrato desta sintetase forma-se por fosforilação do UDP (ação da nucleosídeos difosfato cínase). 
TMP forma-se por metilação do carbono 5 do 2’-dUMP; o 2’-dUMP também tem origem no UDP. Por ação da redutase dos ribonucleosídeos difosfato o UDP convertese em 2’- dUDP que, por ação da nucleosídeos difosfato cínase, origina o 2’-dUTP. O 2’-dUMP forma-se a partir do 2’-dUTP por acção catalítica de uma hidrolase específica que atua na ligação entre os fosfatos a e b do 2’-dUTP. 
Descreva a via de salvamento de pirimidinas: 
Tal como no caso dos nucleosídeos das purinas também os nucleosídeos das pirimidinas podem ser “salvos” por ação de cínases. Tal como nos casos da hipoxantina, guanina e adenina também o uracil, a timina e o orotato (mas não a citosina) podem ser “salvos” por ação de fosforibosil-transferases de que um exemplo é a fosforibosil-transférase do uracil. 
Descreva a via de degradação de pirimidinas: 
O catabolismo dos nucleotídeos pirimídicos envolve a prévia libertação das bases (citosina, uracilo e timina) por ação sequenciada de fosfAtases que atuam nos nucleotídeos e de fosforílases que atuam nos nucleosídeos. No caso da citosina o seu catabolismo envolve a prévia conversão em uracil por desaminação hidrolítica (ver equação 40). No catabolismo das bases pirimídicas, ao contrário do que acontece no caso das bases púricas, o anel sofre rotura formando-se CO2, amoníaco e betaaminoácidos que podem ser catabolisados ou serem parcialmente excretados intactos na urina; no caso da timina o beta-aminoácido formado é o BETA-aminoisobutirato. 
É de notar que, embora se tratem de vias catabólicas, ocorre, durante o processo, um passo redutor em que se consome NADPH. O amoníaco é transformado em ureia, mas, dado o baixo metabolismo dos nucleotídeos relativamente ao dos aminoácidos, o seu contributo para esta formação é relativamente pequeno.