METABOLISMO DOS AMINOÁCIDOS FINAL

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Ciclo da Uréia 
Remoção e Transporte 
da Amônia 
 
DEGRADAÇÃO DOS AMINOÁCIDOS 
DEGRADAÇÃO DOS AMINOÁCIDOS 
PROTEÍNAS 
ALIMENTARES 
AMINOÁCIDOS 
-CETOÁCIDO AMÔNIA 
EXCREÇÃO 
URÉIA 
BIOSSÍNTESE DE 
AA, 
NUCLEOTÍDEOS, 
NT, HORMÔNIOS, 
HEMOGLOBINA 
C KREBS 
CO2 E H2O 
GLICONEOGÊNESE 
O organismo não armazena 
proteínas 
 
Os aa da digestão das 
proteínas são utilizados para a 
síntese de novos tec. reposição 
dos antigos, produção de 
hormônios ou são oxidados 
para produção de energia 
O N não pode ser armazenado 
e os aa em excesso são 
degradados. 
Cerca de 95% do Nitrogênio 
dos aa são eliminados na forma 
de uréia através dos rins e os 
outros 5% nas fezes. 
DEGRADAÇÃO DOS AMINOÁCIDOS 
BALANÇO DO NITROGÊNIO 
 
Nitrogênio balanceado: excreção/dia da mesma 
quantidade de N que consome na alimentação (adulto 
normal peso constante) 
 
Balanço de N positivo: > ingestão do que excreção de N 
(crianças) 
 
Balanço de N negativo: < ingestão do que excreção de 
N (inanição, desnutrição, febre prolongada, dieta, 
cirurgias graves e traumas) 
DEGRADAÇÃO DOS AMINOÁCIDOS 
INGESTÃO DIETÉTICA RECOMENDADA DE 
PROTEÍNAS 
 
O catabolismo de aa leva a uma perda líquida de 
nitrogênio corporal aproximado de 30 a 55g de 
proteína a cada dia. 
 
A ingesta diária recomendada de proteína é de 56g/dia 
para um homem de 70kg. 
 
Dietas pobres em proteínas promovem deficiência de 
aa essenciais necessários à síntese de proteínas 
corporais, com consequente degradação de proteínas 
teciduais (kwashiorkor). 
 
DEGRADAÇÃO DOS AMINOÁCIDOS 
Dietas ricas em proteínas: os aa não são 
armazenados e os aa excedentes são 
metabolizados, com seus esqueletos carbônicos 
sendo oxidados ou convertidos em glicose ou 
gordura e seus grupos amino convertidos em 
amônia. 
 
O primeiro passo no catabolismo de todos os aa 
envolve a remoção do grupo alfa-amino. 
Reação de 
desidrase 
-PRIMEIRA FASE: remoção dos grupos alfa amino por transaminação 
e desaminação oxidativa, formando amônia e os alfa-cetoácidos 
correspondentes 
-uma porção da amônia livre é excretada na urina, mas a maior parte 
é usada para sintetizar uréia (via mais importante de eliminação do 
nitrogênio do organismo) 
- uma vez removido o nitrogênio pode ser incorporado a outros 
compostos ou excretado 
 
DEGRADAÇÃO DOS AMINOÁCIDOS 
Aminoácido -cetoácido 
 
Aspartato Oxalacetato 
Alanina Piruvato 
Glutamato -cetoglutarato 
Transaminação e Desaminação 
-cetoácido 
aminoácido -cetoácido 
aminoácido 
Aminotransferase 
 Cofator PLP 
TRANSAMINAÇÃO: transferência reversível do grupo amino de um 
aminoácido para um alfa cetoácido (α-cetoglutarato) sem liberação de 
NH3; coleta os grupos amino de diferentes aminoácidos na forma de 
apenas um, o L-glutamato 
 
DEGRADAÇÃO DOS AMINOÁCIDOS 
GLUTAMATO 
-CETOGLUTARATO 
Alanina aminotransferase 
Transaminase glutâmico pirúvica 
H 
H 
DEGRADAÇÃO DOS AMINOÁCIDOS 
O L- glutamato é um intermediário que funciona 
como um reservatório temporário de grupamentos 
amino de vários aminoácidos. 
 
Ele é formado pela ação das transaminases, que 
removem o grupamento amino do aminoácido e o 
doam para o α –cetoglutarato. 
 
 
 
 
O α –cetoglutarato, aceita o grupo amina 
dos outros aminoácidos, formando 
glutamato. 
 
- o glutamato formado pode ser desaminado, cuja 
transferência é catalisada pelas aminotransferases 
OBS.: Aminotransferases mais importantes são 
alanina aminotransferase e aspartato 
aminotransferase 
 
DEGRADAÇÃO DOS AMINOÁCIDOS 
Aspartato aminotransferase (AST) ou transaminase 
glutâmico-oxaloacética (TGO) transfere grupos amino do 
glutamato ao oxaloacetato, formando aspartato, usado como 
fonte de nitrogênio no ciclo da uréia. 
+ + 
Piridoxal 
fosfato 
Aspartato 
Aminotransf. 
DEGRADAÇÃO DOS AMINOÁCIDOS 
VALOR DIAGNÓSTICO DAS AMINOTRASFERASES 
 
Doença hepática: A (AST ou TGO) aspartato 
aminotransferase e (ALT ou TGP) alanina aminotrasferase 
plasmáticas estão elevadas em quase todas as doenças 
hepáticas. Estão particularmente elevadas em hepatite viral e 
colapso circulatório prolongado. 
 
As aminotrasferases também podem estar elevadas em 
infarto do miocárdio e distúrbios musculares. 
Transaminação 
- Reversível 
- Transferência de grupamento amino de um 
aminoácido para um -cetoácido 
-Substratos: aa + -cetoácido 
-Produtos: aa + -cetoácido 
- Coenzima: Piridoxal Fosfato 
- Aceptor de grupo amino geralmente é o -
cetoglutarato 
• Características: 
DEGRADAÇÃO DOS AMINOÁCIDOS 
DEGRADAÇÃO DOS AMINOÁCIDOS 
DESAMINAÇÃO OXIDATIVA: Reações de remoção do 
grupamento amino dos aminoácidos e sua liberação como 
amônia livre. 
Ocorre principalmente no fígado e rim. 
 
Remoção do grupamento amino do glutamato através da 
ação da glutamato desidrogenase, que usa NAD+ ou NADP+ 
como coenzima, regenerando -cetoglutarato e liberando 
amônia (NH3) 
L glutamato α-cetoglutarato 
Amônia NH4+ 
Glutamato desidrogenase 
Glutamato desidrogenase usa NAD ou NADP como coenzima 
Glutamato Desidrogenase 
Regulação da atividade 
DEGRADAÇÃO DOS AMINOÁCIDOS 
Todos os tecidos - Mitocondrial 
Reversível 
 Específica para glutamato 
 Coenzima NAD+/NADP+ 
Alta atividade 
Enzima Alostérica - regulada pelo nível 
energético da célula (ATP e GTP 
inibidores alostéricos e ADP e GDP 
ativadores) 
Desaminação Oxidativa 
 Glutamato desidrogenase 
 GDH 
DEGRADAÇÃO DOS AMINOÁCIDOS 
DEGRADAÇÃO DOS AMINOÁCIDOS 
Síntese da URÉIA 
Degradação dos 20 aminoácidos 
NH4
+ e aspartato 
grupo amino é convertido finalmente 
URÉIA 
H2N- C- NH2 
O 
precursores 
Bicarbonato 
Fluxo do nitrogênio 
dos aminoácidos 
para a uréia 
Uréia 
NH3 Aspartato 
Aminoácidos 
Glutamato 
 GDH 
Aspartato 
aminotransferase 
Os grupos amino 
para a síntese da 
uréia são coletados 
na forma de amônia 
e aspartato 
Proteína 
Uréia 
AMÔNIA ASPARTATO 
SÍNTESE DA URÉIA 
Mitocôndria 
Citosol 
arginase 
Ciclo da uréia 
Argininossuccinato 
liase 
METABOLISMO DA AMÔNIA 
A concentração de amônia no sangue deve ser 
mantida baixa, pois concentrações levemente 
elevadas são tóxicas ao sistema nervoso central 
(hiperamonemia). 
 
 
Deve haver, um mecanismo metabólico pelo qual o 
nitrogênio é removido dos tecidos periféricos ao 
fígado para a eliminação final como uréia. 
Fontes de NH3 
 
Glutamato 
Glutamina 
Purinas e 
Pirimidinas 
Compostos 
Nitrogenados 
transaminação 
desaminação 
GDH 
Aminoácidos 
URÉIA 
Urease 
 bacteriana 
intestinal 
Ciclo da Uréia 
URINA 
NH3 glutaminase 
NH4
+ 
Glutamina 
ATP 
NH4
+ 
ADP 
Toxicidade da amônia 
-cetoglutarato Glutamato 
NADPH 
NADP+ + 
Livrar a célula do excesso de amônia: 
a) Transaminação e desaminação 
b) Conversão do glutamato em glutamina- glutamina sintetase 
Coma Hepático 
METABOLISMO DA AMÔNIA 
Glutamato 
transaminação 
Aminoácidos 
NH3 + 
Glutamina 
sintetase 
ADP+Pi 
ATP 
GLUTAMINA 
(músculo, fígado e SNC) 
s a n 
g u 
e 
No rim – há formação de amônia por ação da glutaminase 
Glutamina 
Glutamato + NH4
+ 
URÉIA Ciclo da Uréia 
METABOLISMO DA AMÔNIA 
Transporte de amônia na circulação 
Glutamina 
Sintetase 
•Aminoácido neutro 
• Não-tóxico 
• [plasmática] 
• Principal forma de 
transporte de amônia dos 
tecidos para o fígado 
Glutamina 
METABOLISMO DA AMÔNIA 
METABOLISMO DA AMÔNIA 
HIPERAMONEMIA 
Concentrações elevadas de amônia no sangue produzem sintomas 
como tremores, fala arrastada e visão embaçada. 
 
 
HIPERAMONEMIA ADQUIRIDA 
Em cirrose hepática induzida pelo alcoolismo, hepatite ou obstrução 
biliar podem formar circulação colateral em torno do fígado. 
O sangue porta é desviado diretamente à circulação sistêmica sem 
acesso ao fígado, reduzindo a retirada de amônia da circulação. 
 
Principais formas de transporte 
para amônia 
• GlutaminaDo metabolismo tecidual 
dos aminoácidos para o 
fígado 
 
• Alanina 
Do metabolismo do 
músculo em exercício 
para o fígado 
 
H-C- 
COOH 
NH2 
CH3 
H-C- 
COOH 
NH2 
(CH2)2 - C - O 
NH2 
Glutamina 
 
H-C- 
COOH 
NH2 
(CH2)2 - C - O 
NH2 
Glutamina 
Sintetase 
•Aminoácido neutro 
• Não-tóxico 
• [plasmática] 
• Principal forma de 
transporte de amônia dos 
tecidos para o fígado 
Glutamina 
Transporte do NH3 dos tecidos extra-
hepáticos para o fígado 
Glutamato 
transaminação 
Aminoácidos 
NH3 + 
Glutamina 
sintetase 
ADP+Pi 
ATP 
GLUTAMINA 
Tecidos extra-hepáticos 
s a n 
g u 
e 
Na mitocôndria do hepatócito - por ação da glutaminase 
Glutamina 
Glutamato + NH4
+ 
URÉIA Ciclo da Uréia 
Blood Tubule Cell Tubule Lumen 
Glutamina Glutamina 
•Síntese de proteínas 
•Amoniagênese para excreção de próton 
– regulação do pH da urina 
Outras Funções da Glutamina 
Outras Funções da Glutamina 
• Doador de nitrogênio para síntese de 
– Purinas,Pirimidinas 
– NAD+ 
– Aminoaçucares - glicosaminoglicanos 
– Asparagina.... 
• Doador de glutamato para síntese de 
– Glutationa 
– GABA 
– Ornitina, Arginina, Prolina.... 
 
Outras funções metabólicas da glutamina 
Tamponar urina 
 
GLUTAMINA 
Remover amônia 
e transportar o 
glutamato 
Células do 
sistema imune 
Fonte de nitrogênio 
para vias 
biossintéticas 
ENERGIA 
rim, intestino e 
sistema imune 
Síntese 
protéica 
Acidose 
metabólica 
SEPSE 
 
Alanina 
H-C- 
COOH 
NH2 
CH3 
NH4
+ 
Transporte do NH3 
transaminação 
Aminoácidos 
NH3 + 
Glutamina 
sintetase 
ADP+Pi 
ATP 
GLUTAMINA 
-cetoglutarato 
Piruvato 
TGP 
Glutamato 
Glicólise 
muscular 
Alanina 
s a 
n g 
u e 
Alanina 
Piruvato 
-cetoglutarato 
Glutamato 
GLICOSE URÉIA 
do músculo em exercício intenso 
para o fígado 
GLICOSE 
Ciclo da 
Glicose-Alanina 
Forma de transportar 
amônia de tecidos 
extra-hepáticos 
(músculo) para o 
fígado 
Glicose 
 no sangue Alanina 
no sangue 
Glicose Piruvato 
Alanina 
Glicose 
Alanina 
 
Piruvato 
 
Glutamato 
Glutamato 
 
NH3 
 
 
URÉIA 
-cetoglutarato 
-cetoglutarato 
 
Ciclo da Uréia 
 
 
Ciclo da Uréia 
• Fontes de amônia 
• Compostos nitrogenados na urina 
• Estrutura da uréia 
• Origem dos nitrogênios da uréia 
• Reações do ciclo da uréia 
• Relação entre o ciclo da uréia e o ciclo de Krebs 
• Estequiometria do ciclo da Uréia 
• Regulação do ciclo da uréia 
• Produção de uréia durante o jejum 
• Deficiências das enzimas do ciclo da uréia 
• Função do ciclo - Toxicidade da amônia 
 
Uréia 
GLUTAMATO Metabolismo 
Dieta 
Proteína Corporal 
Urina 
GLUTAMINA 
NH3 
Urina 
Metabolismo da Amônia 
Compostos Nitrogenados na 
Urina 
Compostos Nitrogenados na 
Urina 
 
Composto Quantidade excretada 
 (g/dia) 
 
Uréia 12-40 
NH4
+ 0,4-1 
Creatinina 1-1,8 
Ácido Úrico 0,5-1 
Uréia 
AMÔNIA ASPARTATO 
NH4
+ 
Fontes de nitrogênio para síntese de uréia 
1. Reação da GDH - Glutamato desidrogenase 
GDH 
NAD+ NADH 
-cetoglutarato + H2O 
Fontes de nitrogênio para síntese de uréia 
2 Purinas e Pirimidinas 
 
3 Outros compostos 
contendo nitrogênio 
 
4 Reação da glutaminase 
NH4
+ 
Fontes de nitrogênio para síntese de uréia 
5. Aspartato aminoacid 
-ketoacid 
Fluxo do nitrogênio 
dos aminoácidos 
para a uréia 
Uréia 
NH3 Aspartato 
Aminoácidos 
Glutamato 
 GDH 
Aspartato 
aminotransferase 
Os grupos amino 
para a síntese da 
uréia são coletados 
na forma de amônia 
e aspartato 
Proteína 
Fluxo do nitrogênio dos aminoácidos para a uréia 
 Alanina Fenilalanina Leucina Triptofano 
Arginina Glicina Metionina Valina 
Asparagina Glutamina Prolina 
Aspartato Histidina Serina 
Cisteína Isoleucina Tirosina 
Transaminação 
GLUTAMATO 
Lisina* 
Prolina 
Histidina 
Glicina 
Metionina 
Serina 
Treonina* 
NH4
+ Aspartato 
GDH Transaminação 
URÉIA 
* Não transaminam 
Síntese da URÉIA 
Degradação dos 20 aminoácidos 
NH4
+ e aspartato 
grupo amino é convertido finalmente 
URÉIA 
H2N- C- NH2 
O 
precursores 
Bicarbonato 
O ciclo da uréia inicia pela síntese de 
carbamoilfosfato 
Carbamoil fosfato 
sintetase I 
Carbamoilfosfato sintetase I 
• Reação limitante da velocidade do ciclo 
• 1a enzima da via - alostérica 
• Enzima mitocondrial 
• Essencial para a síntese de uréia 
• Usa amônia como doador da nitrogênio 
• Ativada por N-acetilglutamato 
Síntese de N-acetilglutamato 
N-acetilglutamato 
sintase 
Arginina 
+ 
Mitocôndria 
Citosol 
arginase 
Ciclo da uréia 
Argininossuccinato 
liase 
U
nd
e
rs
ta
nd
 b
io
ch
e
m
is
tr
y
 
L
e
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pl
e
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3
th
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io
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 2
0
0
0
 
Ciclo da Uréia 
Gl 
“Bicicleta de Krebs” 
NAD+ 
NADH 
3 ATP 
Destinos do Fumarato do Ciclo da Uréia 
2/3 
fumarate 
1/3 
Esquema geral da síntese da uréia 
Balanço energético do processo 
CICLO 
DE 
KREBS 
CICLO 
DA 
URÉIA 
Glicose 
Regulação do Ciclo da Uréia 
•Disponibilidade de substrato 
–a curto prazo: 
 Regulação alostérica da Carbamoil 
 fosfato sintetase I (CPS I) 
–a longo prazo 
 Indução das enzimas do Ciclo 
 dieta altamente protéica 
 jejum prolongado 
Regulação do Ciclo da Uréia 
• Reação da Carbamoil fosfato sintetase I 
Ativador 
Produção de Uréia e Jejum 
Deficiência das enzimas do Ciclo da Uréia 
Toxicidade da Amônia 
• Encefalopatia Hepática 
• Lesões severas no fígado ou 
deficiências genéticas 
•  atividade do Ciclo da Uréia 
• Hiperamonemia 
 
 PODE 
-cetoglutarato Glutamato 
+ NH3 
NAD(P)H 
NAD(P)+ 
Glutamina 
GABA 
ATP 
NH3 
ADP 
Tratamento para pacientes com deficiências nas 
enzimas do Ciclo da Uréia 
• Limitar a ingestão protéica 
• Limitar a formação potencial de 
amônia 
• Remover o excesso de amônia 
–fonte bacteriana que produz amônia pode ser 
diminuída 
pela acidificação do cólon (levulose-dissacarídeo 
sintético pouco absorvido) bactérias o metabolizam 
produzem ácidos protonação do NH3 conversão 
a íon amônio não pode ser absorvido  excreção 
de NH4
+ nas fezes 
uso de antibióticos 
 
•Remover o excesso de amônia 
 
 
 
 
Tratamento para pacientes com deficiências nas enzimas do 
Ciclo da Uréia 
 
 
 
Remover o excesso 
de amônia 
Compostos que se ligam 
covalentemente a 
aminoácidos formando 
moléculas prontamente 
excretadas pelos rins 
Inter-relações entre os Ciclos de 
Krebs e da Uréia 
 
Trabalho com peso 1 na nota da 
área de Metabolismo dos 
Aminoácidos 
http://bioquimica.fffcmpa.tche.br/pg2/pgs/nutricao/metabaa/trabalhocicloureia2004nutr.htm
http://bioquimica.fffcmpa.tche.br/pg2/pgs/nutricao/metabaa/trabalhocicloureia2004nutr.htm
http://bioquimica.fffcmpa.tche.br/pg2/pgs/nutricao/metabaa/trabalhocicloureia2004nutr.htm
http://bioquimica.fffcmpa.tche.br/pg2/pgs/nutricao/metabaa/trabalhocicloureia2004nutr.htm
Questões para estudo 3 
Questões para estudo 2 
http://bioquimica.fffcmpa.tche.br/pg2/pgs/nutricao/metabaa/Quest3web.htm
http://bioquimica.fffcmpa.tche.br/pg2/pgs/nutricao/metabaa/Quest2web.htm
Metabolismo das cadeias 
carbonadas dos 
aminoácidos 
PRÓXIMA AULA