Resumo sobre Proteínas

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Metabolismo das Proteínas
-três quartos dos sólidos corporais são proteínas
-proteínas estruturais, enzimas, nucleoproteínas, proteínas transportadoras de oxigênio, proteínas do músculo que provocam a contração muscular e muitos outros tipos que desempenham funções intracelulares e extracelulares específicas por todo o corpo
- as proteínas são composta por aminoácidos onde cada aminoácido possui um grupo ácido
e um átomo de nitrogênio ligado à molécula, em geral, representado pelo grupo amino.
- os aminoácidos das proteínas se encontram juntos por meio de ligações peptídicas.
- as ligações peptídicas são quando o nitrogênio do radical amino se liga ao carbono do radical de outro aminoácido e um íon de hidrogênio é liberado do radical amino e uma hidroxila do radical carboxila, esses dois íons se juntam formando a molécula de água, e depois de formada, a ligação peptídica, um radical amino e um carboxila se encontram nas extremidades opostas e cada um deles se combinam ao aminoácidos adicionais e formam uma cadeia peptídica.
-mesmo a menor molécula proteica possui cerca de uns 20 aminoácidos combinados por ligações peptídicas.
TRANSPORTE E ARMAZENAMENTO DOS AMINOÁCIDOS
- Os aminoácidos são ácidos fortes, e alguns estão no sangue, principalmente de forma ionizada, que é quando um átomo de hidrogênio do radical do grupo amino (NH2) é removido.
- a distribuição deles no sangue depende das proteínas ingeridas, porém, as concentrações de alguns aminoácidos individuais depende da síntese seletiva nas células.
Destino dos aminoácidos absorvidos a partir do trato gastrointestinal 
- a maioria dos produtos da digestão e absorção são os aminoácidos, mas as vezes, pode ter polipeptídeos ou moléculas proteicas inteiras vão do intestino pro sangue 
-essa digestão e absorção normalmente dura de 2 a 3 horas, o que faz com que os aminoácidos sejam absorvidos pouco a pouco 
-logo depois de cair na corrente sanguínea, o excesso de aminoácidos é absorvidos dentro de uns 5 a 10 min pelas células do corpo, em especial, o fígado.
- então grandes concentrações de aminoácidos raramente se acumulam no sangue e nos líquidos teciduais, e a renovação dos aminoácidos é de forma rápida que contribui para que as proteínas vão para outros lugares do corpo a cada hora na forma de aminoácidos.
 O transporte ativo de aminoácidos para o interior das células 
- como eles são grandes demais para passa com facilidade nos poros ( como se fosse uma peneira) das membranas, elas só consegue se mover para dentro e para fora da membrana através de transporte facilitado ou ativo.
- nos rins, os aminoácidos também são reabsorvidos no túbulo proximal, através de transporte ativo, que retira eles do filtrado glomerular devolvendo-o para o sangue. Porém, todo mecanismo de transporte ativo tem um limiar, se a concentração for alta, faz com que menor quantidade seja absorvida e o resto é descartado.
Armazenamento de aminoácidos como proteínas nas células 
- depois de entrar as células, os aminoácidos se juntam pelas ligações peptídicas com ajuda do RNA mensageiro celular e do sistema ribossômico e formam as proteínas celulares.
- com isso a quantidade de aminoácidos livre nas células é baixo e o armazenamento não acontece nelas; e eles são armazenados na forma de proteínas verdadeiras
- essas proteínas verdadeiras podem ser ressintetizadas em aminoácidos sob influência das enzimas digestivas lisossômicas intracelulares, e com isso eles podem sair da célula e voltar para o sangue ( proteínas dos cromossomos do núcleo não sofre essa ressintetização)
- proteínas dos cromossomos do núcleo, ou proteínas estruturais, exemplo, o colágeno e proteínas musculares contráteis não sofre digestão e transporte reverso.
- o fígado (principal) pode estocar grandes quantidades de proteínas, assim como os rins e mucosa intestinal
- sempre que necessário, os aminoácidos são transportados para fora das células para manter os níveis e concentrações plasmática normais.
-os hormônios secretados pelas glândulas endócrinas podem mudar o equilíbrio das proteínas teciduais e os aminoácidos circulantes, como o hormônio do crescimento e insulina, que aumentam a formação de proteínas teciduais;
-já os hormônios glicocorticoides adrenocorticais aumentam a concentração dos aminoácidos plasmáticos.
- quando estão no fígado (e em menor quantidade nos outros tecidos) as proteínas celulares são sintetizadas por meio dos aminoácidos plasmáticos, e com isso elas são degradadas e voltam para o plasma de forma rápida, outra coisa é que há um constante intercâmbio e equilíbrio entre aminoácidos plasmáticos e proteínas lábeis nas células do corpo.
- uma coisa boa é que se qualquer tecido precisar de proteínas, ele pode sintetizar novas proteínas a partir dos aminoácidos sanguíneos;
- os aminoácidos sanguíneos são reabastecidos pela degradação das proteínas em outras células do corpo, em principal, nas hepáticas.
- cada célula possui um limite de armazenamento de proteínas e, depois que atingem esse limite, os demais aminoácidos ainda na circulação é degradado e utilizado como energia, ou convertido em gordura ou glicogênio, e sendo estocados nessa forma.
Papeis funcionais das proteínas plasmáticas
- os 3 principais tipos de proteínas no plasma são: albumina, globulina e fibrinogênio
- a albumina tem como principal função produzir pressão coloidosmótica no plasma, que ajuda a perda de plasma pelos capilares
- as globulinas são responsáveis pelas funções enzimáticas no plasma, tendo como principais a imunidade orgânica natural e adquirida, por isso que quem tem déficit de proteínas tem a imunidade baixa.
- já os fibrinogênios se polimeriza em longos filamentos de fibrina durante a coagulação sanguínea, formando coágulos que ajuda a estancar o sangramento.
- A albumina e o Fibrinogênio das proteínas plasmáticas,assim como 50 a 80% das globulinas, são formados no fígado, o restante das globulinas é formado nos tecidos linfoides e, tem sua maior parte as gamaglobulinas que formam os anticorpos do sistema imune
- a intensidade de formação de proteínas no fígado é alta, cerca de 30g por dia, as proteínas são importantes para evitar óbitos em alguns estados e pessoas com doenças renal grave perde 20g de proteínas por dia; pessoa com cirrose hepática, onde desenvolve grandes quantidades de tecido fibroso ao redor das células parequimatosas hepáticas, provoca a diminuição da capacidade de sintetizar proteínas.
- quando os tecidos ficam com poucas proteínas, as proteínas do plasma atuam como rápida fonte de reposição, onde elas são assimiladas in toto pelos macrófagos teciduais, através do processo de pinocitose; quando estão nas células elas são clivadas em aminoácidos que voltam para o sangue e são usados para formar novas proteínas em qualquer lugar.
- com isso, essas proteínas plasmáticas são como se fosse um depósito proteico de forma lábil, uma fonte de aminoácidos que é usada sempre que necessário.
- as proteínas plasmáticas, os aminoácidos do plasma e as proteínas teciduais, vivem em equilíbrio, mesmo em situações debilitantes, pois as proteínas continuam sintetizando e sendo degradadas, como parte do fluxo contínuo de aminoácidos, que pode ser chamado de princípio geral da troca reversível de aminoácidos, entre diversas proteínas do corpo.
- para recuperar proteínas em certos estados, pode se recorrer a transfusão intravenosa de proteínas plasmáticas, onde, em poucos dias, as vezes em horas, os aminoácidos das proteínas administrada vão para as células do corpo para formarem novas proteínas onde precisar.
Aminoácidos essenciais e não essenciais
- 10 dos aminoácido das proteínas animais podem ser sintetizados pelas células, já os outros 10 ou não podem ser sintetizado ou são, só que em pouca quantidade.
- a síntese dos aminoácidos não essenciais depende da formação dos a-cetoácidos, que são os precursores dos aminoácidos. Um exemplo, é o ácido pirúvico formado durante a quebra da glicose, é o cetoácido do aminoácido alanina; com isso, por processo de transaminação, 1 radical de amino é transferidopara o a-cetoácido, e o oxigênio ceto é transferido para o doador do radical amino.
- o radical amino vai para o ácido pirúvico de outra substância, intimamente associada aos aminoácidos- a glutamina. Ela é quem está presente nos tec em quantidade alta e sua principal função é ser como se fosse um depósito de radicais amino. Outra coisa é que os radicais amino podem ser transferidos da asparagina, do ac glutâmico e do ac aspártico.
- a transaminação é promovida por algumas enzimas, como as aminotransferases, derivadas da piridoxina, que é uma das vitaminas B (B6). Sem vitamina, os aminoácidos são sintetizados de forma insuficiente e a formação de proteínas é comprometida.
Proteínas Como Energia 
- quando as células estocam proteínas até o limite, os aminoácidos adicionais nos líquidos corporais é degradado no fígado, começando por uma desaminação, e usado como energia ou armazenado, como gordura ou glicogênio.
- a desaminação acontece por meio de transaminação; transferência do grupo amino para uma substância receptora; e é um processo inverso a transaminação da síntese de aminoácidos.
- a maior parte da desaminação acontece nesse esquema de transaminação:
- o começo desse processo se dá pelo excesso de aminoácidos nas células, principalmente no fígado, induz a ativação grande quantidade de aminotransferases, que é responsável pelas desaminações. 
- o grupo amino do aminoácido vai para o ácido a-cetoglutário, que se transforma em ácido glutâmico, depois o ác glutâmico poderá transferir o grupo amino para outras substâncias ou liberar sob a forma de amônia (NH3).
- nessa perda do grupo amino, o ác glutâmico se transforma no ác a-cetoglutárico, fazendo com que o ciclo possa se repetir.
Formação da Ureia pelo Fígado
- a amônia liberada na desaminação é removida do sangue, pela conversão em ureia, onde duas moléculas de amônia se combina a uma de dióxido de carbono;
- toda a ureia formada no corpo é sintetizada pelo fígado, por isso que pessoa com problemas no fígado acumula amônia no sangue, que é extremamente tóxica, principalmente para o cérebro e pode entrar em um coma hepático.
Os estágios de formação da Ureia
- após a formação, a ureia se difunde dos hepatócitos para os fluídos corporais e são excretada pelos rins
- uma vez que os aminoácidos são desaminados, os cetoácidos que sobram podem ser oxidados a fim de liberar energia para propósitos metabólicos.
- essa oxidação envolve 2 processos sucessivos: 
1- o cetoácido é transformado em substância química própria para entrar no ciclo do ácido cítrico;
2- ela é degradada pelo ciclo e usada para produção de energia, assim como a acetilcoenzima A derivada do carboidrato e do metabolismo lipídico.
* lembrando que a quantidade de ATP formada por grama de proteína que é oxidada é menor do que a formada por grama de glicose.
- uma coisa interessante, é que os aminoácidos desaminados se parecem com o substratos usados pelas células, com enfoque nos hepatócitos, para sintetizar glicose ou ácidos graxos;
- um exemplo, a alanina desaminada é o ácido pirúvico, sendo que esse pode ser convertido em glicose ou glicogênio (gliconeogênese); uma forma alternativa, é ser convertido em acetil-CoA, que pode ser polimerizada em ácidos graxos ; com isso, duas moléculas de acetil-CoA podem se condensar e formar ácido acetoacético, que é um dos corpos cetônicos (cetogênese).
Degradação obrigatória das proteínas
- quando uma pessoa não come proteínas, uma parte das proteínas corporais são degradadas em aminoácidos e, são desaminada e oxidada. Esse processo envolve 20 a 30 gramas de proteínas por dia e por isso é caracterizado como perda obrigatória.
- então para evitar ficar “sem proteínas” uma pessoa deve ingerir de 20 a 30 gramas por dia ( lembrando que isso depende de vários fatores, como massa muscular, atividade e idade); para se ter uma margem de segurança é bom ingerir um mínimo de 60 a 75 gramas.
-as proporções de diferentes aminoácidos nas proteínas na dieta deve ser as mesmas dos tecidos corporais, caso essas proteínas sejam para formar novas nos tecidos.
- se algum tipo de aminoácido essencial estive em pouca concentração, os demais se tornam inutilizáveis, pois as proteínas sintetizam de forma completa ou de nenhuma forma (tudo ou nada).
- os aminoácidos inutilizáveis são desaminados e oxidados 
- já as proteínas que tenham a proporção de aminoácidos diferente da media corporal, é chamada de proteína parcial ou incompleta e ela é menos valiosa para a nutrição do que uma completa.
Efeitos do jejum prolongado 
- o corpo tem por preferencia usar carboidrato e lipídios à proteínas como fonte energética, porém, quando se está em jejum por muito tempo, as quantidade de carboidrato e gorduras começam a acabar e os aminoácidos começam a ser usados como fonte energética. Com isso, começa a degradar de forma rápida, cerca de 125 gramas por dia, e diante disso, as funções celulares se deterioram de forma precipitada.
Regulação Hormonal do Metabolismo Proteico 
O hormônio do crescimento aumenta a síntese das proteínas:
- o esse hormônio provoca o aumento das proteínas teciduais.
- o mecanismo usado ainda não é conhecido, mas acreditam que resulte do transporte aumentado de aminoácidos, através das membranas, da aceleração da transcrição do DNA e do RNA e dos processos de tradução para a síntese proteica, ou da diminuição da oxidação de proteínas teciduais
A insulina é importante na síntese proteica:
- a falta de insulina reduz a síntese proteica a quase 0, pois é a insulina que acelera o transporte de alguns aminoácidos para as células, o que poderia se constituir no estimula à síntese proteica
- a insulina também reduz a degradação de proteínas e aumenta a disponibilidade de glicose para as células, fazendo com que a necessidade de aminoácidos como fonte energética seja reduzida.
Os glicocorticoides aumentam a degradação de grande parte das proteínas teciduais:
- os glicocorticoides secretados pelo córtex adrenal reduz a quantidade de proteínas, na maior parte dos tecidos, enquanto aumenta a concentração dos aminoácidos no plasma, assim como aumenta as proteínas hepáticas e as plasmáticas.
- acreditam que os corticoides atuam aumentando a degradação das proteínas extra-hepáticas, gerando quantidades aumentadas de aminoácidos disponíveis nos fluidos corporais; isso permite o fígado sintetizar maior quantidade de proteínas celulares hepáticas e plasmáticas.
Testosterona aumenta a deposição proteica nos tecido:
-a testosterona provoca a deposição proteica aumentada nos tecidos do corpo, em especial as proteínas contráteis dos músculos (30 a 50% de aumento)
- o mecanismo desse efeito ainda é desconhecido, mas é diferente daquele do hormônio do crescimento pois, o hormônio do crescimento faz os tecido crescerem quase indefinidamente, enquanto a testosterona faz com que os músculos, em um grau menor, aumentem apenas por alguns meses.
- uma vezes que atinge seu máximo (a quantidade de proteínas no músculo a partir da testosterona), a deposição adicional proteica para.
Estrogênio:
- esse hormônio provoca alguma deposição proteica, mesmo que o efeito seja menor que o da testosterona ( por isso mulheres tem uma menor quantidade de músculos em vista do homem; e mulheres que possuem mais testosterona venha a ter maior quantidade)
Tiroxina aumenta o metabolismo das células
- a tiroxina afeta de forma indireta o metabolismo proteico aumentando-o;
- se os carboidratos e gorduras forem insuficiente para a produção de energia, a tiroxina provoca rápida degradação das proteínas e usa como fonte energética.
- ao contrario, se tiver muitas disponibilidade desses, e aminoácidos em excesso também estiverem presentes no líquido extracelular, a tiroxina pode aumentar a síntese proteica.
* em animais o humanos com deficiência de tiroxina, pode sofrer inibição do crescimento devido à falha da síntese proteica.
- acredita-se que a tiroxina tenha pouco efeito sobre o metabolismo proteico, mas possui um papel importante no efeito geral pelo aumento da intensidade das reações proteicas normais,sendo elas anabólicas ou catabólicas.
Referência
GUYTON, Arthur C.; HALL, John E. Metabolismo das Proteínas . In: GUYTON, Arthur C.; HALL, John E. Tratado de Fisiologia Médica. 13. ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2017. Cap. 70, p. 2535-2548. ISBN 978-85-352-8554-3.