Metabolismo de Proteínas e Aminoácidos

Prévia do material em texto

Metabolismo de
Proteínas e Aminoácidos 
Prof.ª Livia Barbosa
livia.barbosa@estacio.br
CONTEÚDO
❑Digestão de proteínas da dieta
❑Absorção e transporte dos aminoácidos às células
❑Desaminação dos aminoácidos
❑Transaminação
❑Desaminação oxidativa
❑Ciclo da ureia
❑As reações do ciclo
❑Regulação do ciclo da ureia
❑Origem dos aminoácidos
❑Outros compostos nitrogenados
VISÃO GERAL DO 
METABOLISMO
DIGESTÃO DE PROTEÍNAS 
DA DIETA
❑A maior parte do nitrogênio da dieta é consumido na
forma de proteína (vegetal ou animal) – cerca de 70 a
100 g ao dia
❑As proteínas são muito grandes para serem
absorvidas pelo intestino e, sendo assim, devem ser
hidrolisadas até seus aminoácidos, os quais serão
absorvidos
❑As enzimas proteolíticas são produzidas por três
órgãos: estômago, pâncreas e intestino delgado
DIGESTÃO DE PROTEÍNAS 
DA DIETA
❑O estômago secreta o suco gástrico, que
contém o ácido clorídrico e a proenzima
pepsinogênio: o ácido desnatura proteínas
da dieta e ativa o pepsinogênio, formando
pepsina
❑O pepsinogênio é ativado também por
outras moléculas de pepsina já ativas
❑A pepsina libera peptídeos e alguns
aminoácidos livres das proteínas da dieta
A gastrina é um hormônio peptídeo de cadeia linear
com 17 aminoácidos liberado por células endócrinas do
trato gastrointestinal que estimula a secreção de ácido
clorídrico (parte do suco gástrico) e estimula a
motilidade do estômago.
DIGESTÃO E ABSORÇÃO 
DOS AMINOÁCIDOS
❑Ao entrar no intestino delgado, os polipeptídeos grandes
produzidos no estômago pela ação da pepsina são
subsequentemente clivados a oligopeptídeos e aminoácidos por
quimotripsina, 
na forma de
um grupo de proteases pancreáticas: tripsina,
elastase e carboxipeptidases, todas secretadas 
proenzimas e ativadas pela tripsina
❑A liberação e ativação das proenzimas pancreáticas é mediada
pela secreção de colecistocinina e secretina
❑Aminoácidos livres e dipeptídeos são absorvidos pelas células
epiteliais intestinais, onde os dipeptídeos são hidrolisados antes de 
entrarem na corrente sanguínea
❑Os aminoácidos são metabolizados pelo FÍGADO
❑A concentração de aminoácidos livres nos líquidos
extracelulares é significativamente menor do que no
meio intracelular
❑Sistemas de transporte ativo são necessários para
o movimento de aminoácidos do meio extra para o
meio intracelular, sendo que há diferentes sistemas
de transporte para diferentes aminoácidos
TRANSPORTE DOS 
AMINOÁCIDOS
Via catabólica de peptídeos 
endógenos e exógenos por peptidases
DESTINO DOS AMINOÁCIDOS
❑Transferência de grupo amino de um aminoácido para outro,
através de um cetoácido
❑Os aminoácidos são desaminados por transaminação: transferência
do seu grupo amino a um cetoácido para produzir o cetoácido do
aminoácido original e um novo aminoácido
❑O grupo aceptor predominante é o a-cetoglutarato, produzindo
glutamato e o novo cetoácido
❑O grupo amino do glutamato pode ser transferido ao oxaloacetato
em uma segunda reação de transaminação, produzindo aspartato,
formando novamente a-cetoglutarato
❑As enzimas que catalisam a transaminação são designadas
AMINOTRANSFERASES ou TRANSAMINASES, que necessitam
da coenzima PIRIDOXAL-FOSFATO (PLP – derivado da vitamina B6)
TRANSAMINAÇÃO
TRANSAMINAÇÃO
FIGURA 18-4 Transaminações catalisadas
por enzimas. Em muitas reações de
aminotransferases, o a-cetoglutarato é o
aceptor do grupo amino. Todas as
deaminotransferases necessitam
piridoxal-fosfato (PLP) como cofator.
Embora a reação esteja mostrada aqui no
sentido da transferência do grupo amino
para o a-cetoglutarato, ela é facilmente
reversível.
Relação entre o metabolismo de 
carboidratos e aminoácidos
No músculo, a alanina é produzida a partir do 
piruvato por transaminação, e no fígado a 
alanina, por nova transaminação, é convertida 
a piruvato novamente
❑O glutamato produzido por transaminação pode ser oxidativamente
desaminado, que resulta no cetoglutarato e na liberação do grupo
amino como amônia livre
❑São reações que ocorrem predominantemente no fígado e rins, e
fornecem a-cetoácidos e amônia, que é uma fonte de nitrogênio na
síntese de ureia
❑A glutamato desidrogenase catalisa a desaminação oxidativa do
glutamato, único aminoácido que sofre desaminação rápida
❑A glutamato desidrogenase usa NAD+ ou NADP+ como coenzima
❑A ação sequencial de transaminação e subsequente desaminação
do glutamato provê uma rota através da qual os grupos amino da
maioria dos aminoácidos podem ser liberados como amônia
DESAMINAÇÃO
DESAMINAÇÃO
A glutamato-
desidrogenase do fígado de mamíferos tem a
capacidade incomum de utilizar tanto NAD+
quanto NADP+ como cofator. As glutamato--
desidrogenases de plantas e microrganismos
normalmente são específicas para um ou
outro desses aceptores de elétrons. A enzima
dos mamíferos é regulada alostericamente
por GTP e ADP.
Ciclo da Ureia em 5 
reações 
1
2
CICLO DA 
UREIA
AS REAÇÕES:
As duas primeiras reações ocorrem
na mitocôndria, enquanto todas as
enzimas restantes do ciclo estão
localizadas no citosol
1.Formação do carbamoil fosfato:
ação da carbamoil fosfato sintase I
dependente da clivagem de duas
moléculas de ATP.A amônia
incorporada ao carbamoil fosfato é
proveniente da desaminação do
glutamato. O átomo de N derivado
desta amônia torna-se um dos N da
ureia.
1
3
2
4
5
CICLO DA 
UREIA
 2. Formação de citrulina: a
ornitina e citrulina são
aminoácidos básicos que
participam no ciclo da ureia mas
não são incorporados nas proteínas.
A ornitina é regenerada em cada
volta do ciclo da ureia. A liberação do
fosfato do carbamoil fosfato em
forma de Pi direciona a reação. A
citrulina, o produto, é transportado ao
citosol.
3. No citosol, a citrulina condensa-se
ao aspartato 
argininosuccinato.
para formar 
O aspartato
fornece o segundo N que é
incorporado à uréia. O terceiro ATP é
consumido.
1
3
2
4
5
CICLO DA 
UREIA
4. O argininosuccinato é clivado para
originar 
arginina
arginina 
formada
e fumarato. A 
por esta reação
serve como precursor 
uréia
5. A arginase cliva a
imediato da
arginina em
ornitina e ureia. A arginase ocorre 
quase exclusivamente no fígado.
1
3
2
4
5
Assim, enquanto outros tecidos podem
sintetizar a arginina, somente o fígado
pode clivar a arginina e sintetizar ureia.
A ureia difunde-se a partir do fígado e é
transportada no sangue até os rins,
onde é filtrada e excretada na urina.
A ornitina entra novamente na
mitocôndria para continuar o ciclo.
REGULAÇÃO DO CICLO 
DA UREIA
Aminoácidos glicogênicos são
aqueles que dão origem ao
piruvato ou intermediários do ciclo
de Krebs, pela transaminação e
desaminação (quadro vermelho)
Aminoácidos cetogênicos
aqueles que
são
dão origem ao
e/ou acetil CoAacetoacetato
(quadro azul)
Alguns possuem vias alternativas,
como isoleucina, treonina,
fenilalanina, triptofano e tirosina
AMINOÁCIDOS PRECURSORES DE 
HORMÔNIOS E/OU 
NEUROTRANSMISSORES