Metabolismo de Aminoácidos

Prévia do material em texto

BIOQUÍMICA – 12/02/2021 
Metabolismo de Aminoácidos 
INTRODUÇÃO AOS AMINOÁCIDOS 
 São moléculas com grupamento amina, 
grupamento carboxila e cadeia lateral 
 O que difere um aminoácido do outro é a 
cadeia lateral (radical) 
 Os 20 aminoácidos estudados, são 
classificados como aminoácidos 
naturais e são utilizados para a 
síntese proteica 
 São 20 aminoácidos naturais divididos 
em: 
1. Grupo R não-polares e 
alifáticos: glicina, alanina, prolina, 
valina, leucina, metionina e 
isoleucina 
2. Grupo R não-carregados, mas 
polares: serina, treonina, 
cisteína, asparagina e glutamina 
3. Grupo R aromáticos: fenilalanina, 
tirosina e triptofano 
4. Grupo R carregados 
positivamente (básico): lisina, 
histidina e arginina 
5. Grupo R carregados 
negativamente (ácido): aspartato 
e glutamato 
 
 Funções dos aminoácidos: 
 Estrutura da célula 
 Hormônios 
 Receptores de proteínas e 
hormônios 
 Transporte de metabólitos 
 Glicogênese no jejum e diabetes 
 Neurotransmissores 
 Biossíntese de bases 
nitrogenadas e grupo heme 
 Função tamponante 
 
 Podem ser obtidos através dos 
nutrientes (aminoácidos essenciais) e 
através das vias metabólitas 
 Todas as células precisam de 
aminoácidos, uma vez que eles são os 
componentes formadores das proteínas 
(essenciais para o funcionamento das 
células) 
 Os aminoácidos NÃO são armazenados 
 Se não houver demanda para eles, 
formarão outras coisas 
 Diferente de outros compostos, 
os aminoácidos apresentam um N 
na sua estrutura  a retirada 
desse nitrogênio é uma estratégia 
para a formação de lipídeos e 
carboidratos 
 Em algumas situações, vai ser 
necessário degradar as proteínas 
para se obter os aminoácidos e, a 
partir deles, ter uma fonte de 
energia 
 
 No caso de deficiência de proteínas, o 
corpo pode apresentar: 
 Edema 
 Esteatose hepática 
 Problemas de pele, cabelos e 
unhas 
 Perda de massa muscular 
 Maior risco de fraturas ósseas 
 Crescimento atrofiado em 
crianças 
 Maior gravidade para infecções 
 Favorece o processo de 
intoxicação de medicamentos 
 
 Para que outros compostos sejam 
formados, a proteína precisa ser 
“desfeita” para poder liberar os 
aminoácidos 
 
METABOLISMO DO NITROGÊNIO 
 As rotas de biossíntese de aminoácido e 
nucleotídeos necessitam de nitrogênio 
 
 Amônia, aminoácidos e nucleotídeos são 
utilizados de forma econômica pela 
maioria dos organismos 
 Reciclagem à menor custo energético 
 Excedente é eliminado na natureza 
 Principal forma de excreção de 
nitrogênio 
 Amônia, ureia e ácido úrico são formas de 
eliminação do nitrogênio 
 Destaque para a ureia nos seres 
humanos 
 Obtenção de ureia se dá 
pelo fígado, logo, algum 
problema proteico pode 
desencadear alguma 
disfunção hepática 
 Ácido úrico está associado ao 
catabolismo (degradação) de 
bases nitrogenadas (adenina e 
guanina) 
 
DEGRADAÇÃO OXIDATIVA DE 
AMINOÁCIDOS 
1. Metabolismo dos carboidratos e 
lipídeos 
2. Metabolismo dos aminoácidos 
 Derivados de proteínas endógenas 
e exógenas 
 Em carnívoros, até 90% da 
energia pode ser obtida dos 
aminoácidos 
 Vai ocorrer quando: 
1. Dieta rica em proteínas 
(excesso) 
2. Durante jejum prolongado 
ou diabetes mellitus (fonte 
de energia) 
3. Renovação proteica 
 
RENOVAÇÃO PROTEICA 
 As proteínas estão em constante 
processo de degradação e síntese 
 A concentração proteica geral mantém-
se constante no indivíduo adulto e 
saudável 
 Existe uma grande variação na velocidade 
de degradação de cada proteína 
 Aminoácidos excedentes são oxidados e 
o nitrogênio é excretado 
 São renovadas cerca de 400g de 
proteínas por dia em um adulto com dieta 
adequada 
 Eliminação nitrogênio 
corresponde a 100g de proteína 
por dia 
 Como 400g são renovadas, os 100g 
eliminados devem ser repostos 
pela alimentação 
 
 Aminoácidos em excesso NÃO SÃO 
ARMAZENADOS para utilização futura 
e tampouco excretados 
 São convertidos em 
intermediários metabólicos como: 
piruvato, oxalacetato, acetil-
coenzima (Acetil-CoA) e α-
cetoglutarato 
 
DEGRADAÇÃO DAS PROTEÍNAS 
INTRACELULARES 
 Processo controlado para regular a 
fisiologia das células 
 Proteínas regulatórias que tem sua 
concentração ajustada 
 São ajustadas a depender das 
variações de condições do 
organismo 
 Remoção de proteínas defeituosas, 
velhas, mal enoveladas... 
 Esse processo pode acontecer por: 
1. Proteases extracelulares 
2. Catepsinas: proteases de 
lisossomos 
3. Proteólise mediada pelo sistema 
ubiquitina-proteassoma 
 É o processo mais geral 
que ocorre no citoplasma 
 Principais alvos são: 
proteínas velhas, 
proteínas mutantes, 
proteínas enoveladas 
erroneamente ou 
desnaturadas e 
reguladores de processos 
bioquímicos (proliferação, 
diferenciação, resposta 
 
inflamatória e 
imunológica) 
 
DESTINO DOS AMINOÁCIDOS 
 Os aminoácidos que sofreram oxidação 
podem apresentar 3 destinos: 
1. Biossíntese de proteínas: 
funcionando como a unidade 
monomérica 
2. Metabolismo energético: 
corresponde 10-15% das 
necessidades energéticas 
3. Precursores de compostos 
nitrogenados: heme, aminas 
biologicamente ativas, 
nucleotídeos e coenzimas 
 Além desses destinos, os aminoácidos 
apresentam suas próprias funções 
 
 Antes dos aminoácidos serem oxidados, 
eles precisam ser separados da amina 
 Vai haver uma separação do grupo 
α-NH3 do esqueleto carbônico 
 Essa separação gera α-cetoácido 
correspondente 
 Após a separação, as cadeias laterais de 
aminoácidos vão sofrer oxidação por vias 
variadas 
 20 cadeias carbônicas laterais são 
convertidas em compostos comuns 
do metabolismo dos carboidratos 
e lipídios 
 Aminoácidos podem ser classificados de 
acordo com a via que os esqueletos 
carbônicos podem seguir: 
1. Aminoácidos glicogênicos: vão 
formar glicose 
2. Aminoácidos cetogênicos: darão 
origem a corpos cetônicos 
3. Aminoácidos glico-cetogênicos: 
podem formar glicose ou corpos 
cetônicos 
 O grupamento amina que foi removido 
pode ser aproveitado na síntese final de 
novos aminoácidos ou pode formar outros 
compostos nitrogenados 
 Caso o organismo não tenha 
necessidade desses compostos, 
esse grupamento amina vai estar 
na forma de amônia ou íon amônia 
 compostos tóxicos para o corpo 
 precisam ser convertidos em 
compostos menos tóxicos para 
serem eliminados 
 Amina vai ser convertida em ureia 
para posteriormente ser 
eliminada 
 
 
 
 Outros destinos dos aminoácidos: 
 A maioria dos aminoácidos é 
metabolizada no fígado 
 A amônia gerada no fígado é 
reciclada 
 O excesso de amônia é excretado 
 Amônia é tóxica para os animais 
 Em humanos, estágios 
finais de intoxicação leva a 
encefalopatia e coma 
 Mudanças de pH celular 
 Redução de intermediários do 
ciclo de Krebs 
 Excesso de NH3 leva a 
alcalinização de fluidos celulares 
 
 
 
Ubiquitina é uma proteína de 76 aminoácidos 
de organismos eucarióticos 
 Encontrada livre ou covalentemente 
ligada a outras proteínas 
 É uma proteína abundante e muito 
conservada evolutivamente 
 
COMO QUE A AMÔNIA SE TRANSFORMA 
EM UREIA? 
 A transferência do grupo amina vai ser 
concentrada em um determinado 
aminoácido 
 Esse aminoácido vai ser o 
responsável por transportar o 
grupamento amina para o fígado 
 É no fígado que a amônia entra no 
ciclo da ureia 
 Aminoácidos e proteínas ingeridas, 
aminoácidos presentes nos músculos e 
aminoácidos presentes em outros tecidos 
vão chegar o fígado por diversas formas: 
 Aminoácidos ingeridos 
transferem seu grupamento amina 
para o α-cetoglutarato e, 
posteriormente, haverá a 
formação do glutamato 
 Aminoácidos musculares (alanina, 
principalmente) sairão do músculo 
e seguirão diretamentepara o 
fígado 
 Alanina dos músculos e de outros 
tecidos perde o grupamento amina 
e forma o glutamato 
 Alanina do fígado transfere sua 
amina para o α-cetoglutarato e, 
dessa forma, tem-se a formação 
do piruvato 
 Glutamina, de uma forma geral, ao 
perderem seu grupamento amina, 
formam o glutamato 
 
 
REAÇÕS DE AMINOTRANSFERASES 
 São reações de transaminação, ou seja, 
haverá transferência do grupamento 
amina 
 Cada aminoácido vai ter uma 
transaminase específica 
 São reações reversíveis 
 Principalmente entre as 
formas PLP  
Piridoxamina-PI 
 Dependem de Pirodoxal-PI 
 Pirodoxal-PI = PLP 
(vitamina B6) 
 Vitamina B6 é a pirodoxina 
 Catalisam a transferência do α-
NH3+ dos aminoácidos para o α-
cetoglutarato, gerando o 
glutamato 
 Glutamato é o carreador 
de α-NH3+ para excreção 
ou reações biossintéticas 
 Glutamato, por sua vez, 
chega até os hepatócitos 
 
 
 
 Duas amino-transferases se destacam: 
1. Alanina aminotransferase (ALT) 
2. Aspartato aminotransferase 
(AST) 
 
DESTINO DO GLUTAMATO NO 
HEPATÓCITO 
 As amino-transferases vão catalisar a 
reação de transferência do grupamento 
amina dos aminoácidos para o α-
 
cetoglutarato para a formação do 
glutamato 
 Glutamato chega até o hepatócito e lá 
pode ter dois destinos: 
1. Reação de transaminação com o 
oxalacetato  forma o aspartato 
2. Remoção do grupamento amina  
volta a ser α-cetoglutarato 
 É na mitocôndria do 
hepatócito que esse 
glutamato perde o 
grupamento amina 
(processo de desaminação) 
 
DESAMINAÇÃO OXIDATIVA DO 
GLUTAMATO COM LIBERAÇÃO DO ÍON 
AMÔNIO 
 As reações acontecem na mitocôndria do 
hepatócito 
 Enzima responsável pela desaminação do 
glutamato é a glutamato desidrogenase 
 Não se conhece enzima análoga 
para outros aminoácidos 
 A retirada do grupo amina deve estar 
contido essencialmente no glutamato 
 
 
 
 Ao chegar na mitocôndria do hepatócito, 
o glutamato pode: 
1. Sofrer transaminação e formar 
aspartato 
 Por meio da enzima AST o 
glutamato 
 Precisam da vitamina B6 
 É a vitamina B6 a 
responsável por pegar o 
grupamento amina 
 Nessa etapa, há formação 
do segundo grupo amina 
para formação da molécula 
de ureia 
2. Sofrer uma desaminação 
oxidativa e formar amônia 
 É nesta etapa que surge o 
íon amônio e se dá início ao 
ciclo da ureia 
 
 
 
 A ação conjunta das transaminases (T) e 
da glutamato desidrogenase (GD) 
permite canalizar o nitrogênio da maioria 
dos aminoácidos para dois compostos 
(asp e NH4+) 
 Isso acontece num processo de 
transdeaminação 
 
1. Graças as transaminases de 
aminoácidos, o grupamento amina 
foi transferido para o α-
cetoglutarato 
ASP significa aspartato aminotransferase 
 Sinônimo de TGO: transaminase 
glutâmico-oxalacética 
 É a aminotransferase mais ativa na 
maioria dos tecidos de mamíferos 
 São enzimas utilizadas para avaliar a 
função hepática, uma vez que o fígado é o 
local onde elas estão presentes 
 Enzimas intracelulares 
 Marcadores de lesões hepáticas 
 
 Obtém-se α-cetoácidos 
que dependem da cadeia 
lateral dos aminoácidos 
2. Glutamato vai sofrer 
transaminação e transferir seu 
grupamento amina para o 
oxalacetato 
 Obtém-se aspartato 
3. Uma parte dos glutamatos pode 
passar por um processo de 
deaminação 
 Catalisado pela enzima 
glutamato desidrogenase 
 Liberação do íon amônio 
4. Íon amônio pode ter uma 
excreção direta ou indireta 
 
 
 
 Glutamato chega até o fígado 
(intracelular) 
 Glutamina chega até o músculo e outros 
tecidos 
 Alanina chega no músculo e vai ser 
convertida em piruvato 
 Forma o piruvato ao transferir 
seu grupamento amina para o α-
cetoglutarato 
 
 Glutamato (Glu) e Glutamina (Gln) 
desempenham papel crucial no 
metabolismo do nitrogênio 
 Como a amônia (NH3) é tóxica, sua 
conversão em ureia ocorre no fígado 
 O NH4+ produzido em outros 
tecidos é incorporado em 
compostos não tóxicos para serem 
transportados na circulação 
 No citosol de hepatócitos, a α-NH3+ da 
maioria de aminoácidos são transferidos 
para o α-cetoglutarato 
 Leva à formação de Glu 
 O excesso de NH3+, gerado na maioria 
dos tecidos, é convertido no grupo NH3+ 
da Gln 
 Depois de convertido, vai ser 
encaminhado para o fígado 
 Em tecidos periféricos, músculos e 
outros órgãos para que o transporte do 
grupamento amina dos aminoácidos seja 
facilitado, além de ser gerado glutamato, 
será: 
 Adicionado mais um grupamento 
amina ao glutamato 
 Leva a formação da glutamina, 
através da enzima glutamina 
sintetase 
 Glutamina vai ser carreada pelo plasma 
sanguíneo 
 Chega no fígado através da 
glutaminase 
 Formação do glutamato no fígado 
 Glutamato pode ir para a mitocôndria dos 
hepatócitos e passar pelo processo de 
transaminação (para formar aspartato) 
ou deaminação (para liberar o íon amônio) 
 
 
CICLO DA GLICOSE-ALANINA 
 Alanina (Ala) atua como um 
transportador da NH3 e piruvato do 
músculo até o fígado 
 Esse piruvato está em atividade 
anaeróbica 
 Músculo e tecidos degradam aminoácidos 
como combustível 
 Grupamento amina (NH3+) vai 
gerar Glu 
 O grupamento amina do glutamato pode 
ser transformado em Gln (através da vida 
glutamina—sintetase) e ser 
transportada para o fígado 
 Ou esse grupamento pode ser 
transferido ao piruvato (produto 
da glicólise muscular) pela ação da 
alanina-aminotransferase 
 Alanina no fígado é convertida em Glu 
(ALT ou TGP) 
 Pode entrar na mitocôndria 
 Sob a ação da glutamato 
desidrogenase, vai liberar amônia 
 O gasto energético da gliconeogênese é 
imposto somente ao fígado 
 O músculo precisa de todo ATP 
para a contração muscular 
 Nitrogênio é excretado via ureia ou então 
é usado na biossíntese (de alguma 
substância que precise de um composto 
nitrogenado) 
 Piruvato será empregado na produção de 
glicose 
 Através da gliconeogênese 
 Pode retornar ao músculo 
 Esse ciclo é complementar ao lactato no 
ciclo de cori 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
DESTINO FINAL DO NH3 EM 
UREOTÉLICOS 
 Animais terrestres necessitam de vias 
metabólicas para a excreção de 
nitrogênio e diminuição da toxicidade de 
NH3 
 Além da diminuição da perda de 
água 
 Nos animais ureotélicos, a NH3 atinge a 
mitocôndria dos hepatócitos e vai ser 
convertida em ureia 
 Ciclo conhecido como: ciclo da ureia ou 
ciclo de Krebs-Henseleit 
 No ciclo da ureia, um dos átomos 
de nitrogênio é derivado da 
asparagina e o outro vai ser 
derivado do próprio NH4+ livre 
 O átomo de carbono vem do 
bicarbonato (HCO3-), oriundo do 
metabolismo oxidativo 
 A ureia, que tem alta solubilidade, atinge 
a circulação e chega aos rins 
 
 É através dos rins que a urina vai 
ser excretada 
 
 
 
 
 
 
 
 
 O destino da amônia (para posterior 
conversão em ureia) inicia-se na 
mitocôndria e termina no citoplasma 
 É dividido em duas fases: 
1. Fase mitocondrial 
 Glutamato passa pelo 
processo de desaminação e 
transaminação 
 Necessita da enzima 
Carbomoil-Pi-sintetase I 
 Ativa NH4+ 
2. Fase citoplasmática 
 Precisa das enzimas: 
ornitina-transcabamoilase, 
arginino-succinato-
sintetase, arginino-
sucninase e arginase 
 Arginino-succinato-
sintetase une a asparagina 
(ourinda da AST) com 
citrulina e requer um 
intermediário ativado com 
AMP 
 Arginino-sucninase é a 
única reação reversível do 
ciclo 
 Arginase é a hidrólise da 
arginina gerando ureia e 
regenerando ornitina 
 
CICLO DA URÉIA 
1. Glutamato chega até a 
mitocôndria do fígado, transferiu 
seu grupamento amina (formando 
aspartato e α-cetoglutarato) 
2. Grupamento amina, ao passar pelo 
processo de desaminação, libera 
umíon amônia 
3. NH4+ é conjugado ao HCO3-, 
consumindo ATP e formando 
carbamoil-fosfato 
 Enzima envolvida é a 
carbamoil-fosfato-
sintetase I 
4. Carbamoil-fosfato se liga à 
ornitina, formando citrulina 
 Ornitina é um aminoácido 
livre nos hepatócitos 
 Enzima responsável é a 
ornitina-
transcarbamilase 
5. Citrulina sai da mitocôndria e vai 
para o citoplasma 
 Citrulina se liga ao 
aspartato, formando 
argininosuccinato 
 Aspartato formado na 
mitocôndria sai dela e vai 
em direção ao citoplasma 
 É o aspartato quem vai 
doar o segundo 
grupamento amina para que 
se forme a ureia 
 Enzima responsável é a 
argininosuccinato 
sintetase 
6. Aspartato é um aminoácido 
formado a partir da 
transaminação do oxalacetato 
7. Argininosuccinato é clivado em 
fumarato e arginina 
 Vai ser clivado pela enzima 
argininasuccinato liase no 
citosol da célula 
8. Arginina vai ser clivada, formando 
a ureia e ornitina 
 Reinicia o ciclo 
 Ornitina é produzida mas 
vai para a mitocôndria 
posteriormente para dar 
continuidade ao ciclo da 
ureia 
 
Resumindo.. 
 A partir de amônia, bicarbonato e 
aspartato, forma-se fumarato e ureia 
 Ornitina funciona como um intermediário 
 Reações do ciclo: 
 
 
 
 
 O ciclo da ureia e o ciclo de Krebs estão 
intimamente ligados por seus 
intermediários: 
 
 Fumarato, α-cetoglutarato e 
oxalacetato 
 
REGULAÇÃO DO CICLO DA UREIA 
 Existem dois tipos de regulação desse 
ciclo: 
1. Regulação de curto prazo 
 Regulação alostérica da 
carbamoil fosfato 
sintetase I 
 Estímulo por N-
acetilglutamato 
 Produzido a partir 
da condensação de 
glutamato e acetil-
CoA pela N-
acetilglutamato 
sintase 
 A N-acetilglutamato 
sintase é ativada por 
arginina 
 Arginina sinaliza o 
acúmulo de 
intermediários do 
ciclo da ureia e 
excesso de NH4+ 
 Arginina adequa a 
velocidade de formação de 
NH4+ a sua conversão em 
ureia 
2. Regulação a longo prazo 
 A quantidade de ureia 
excretada em humanos é 
dependente da dieta 
 Alta em condições 
de alta ingestão 
proteica 
 Alta em condições 
de jejum 
prolongado onde as 
cadeias carbônicas 
dos aminoácidos 
são utilizadas como 
precursores 
glicogênicos 
 Nessas condições 
há alta da síntese 
das enzimas do 
ciclo da ureia e da 
carbamoil fosfato 
sintetase I 
(elevação de cerca 
de 10-20 vezes) 
 Diminui em condições de 
dieta pobre em proteínas e 
rica em carboidratos e 
lipídios 
 Redução da 
concentração de 
enzimas envolvidas 
no ciclo 
 
HIPERAMONEMIA 
 Depleção de intermediários do ciclo de 
Krebs e diminuição da taxa de oxidação 
da glicose 
 Vital para o tecido cerebral 
 
 Alto consumo de α-cetoglutarato 
para a síntese de Glu 
 Comprometimento da transmissão do 
impulso nervoso e encefalopatia via ação 
exacerbada da transmissão GABAérgica 
 Alta de Glu 
 Falhas genéticas ocasionam 
hiperamonemia ou aumento dos 
intermediários 
 Intolerância a dietas proteicas 
 Reações irreversíveis causam 
aumento dos intermediários do 
ciclo 
 Dieta deve ser suprida com os 
aminoácidos essenciais 
 
 CORRELAÇÃO CLÍNICA: Encefalopatia 
hepática induzida por amônia 
 É uma síndrome neuropsicológica 
decorrente de distúrbios 
bioquímicos da função cerebral 
em pacientes com doença hepática 
avançada 
 A alta concentração de amônia no 
cérebro leva à inflamação das 
células cerebrais, elevação da 
glutamina cerebral e distúrbio das 
funções cerebrais 
 
 
 
VISÃO GERAL DO METABOLISMO DE NH3 
 Principais vias do transporte de 
nitrogênio entre órgãos, após proteólise 
muscular 
 Aminoácidos oriundos de proteólise 
intracelular ou da digestão 
 Grupo NH3 é encaminhado via Ala ou Gln 
para o fígado, gerando glutamato 
 Ciclo da ureia capta o NH4- livre e NH3 
do Asp, ambos oriundos do glutamato via 
glutamato desidrogenase e AST 
 Ureia e Gln são liberados na corrente 
sanguínea e excretados pelos rins na 
urina 
 Rins tem glutaminase gerando NH4- livre 
e Glu 
 
 Compostos nitrogenados excretados 
estão relacionados com a função renal 
 
 
DEGRADAÇÃO DA CADEIA CARBÔNICA 
DOS AMINOÁCIDOS 
 Rende 10-15% da energia extraída pelo 
organismo 
 Removido o grupo NH3, resta o 
esqueleto carbônico do 
aminoácido na forma de α-
cetoácido 
 As 20 cadeias carbônicas são oxidadas 
por vias próprias, porém convergem para 
6 componentes do metabolismo 
 Piruvato, acetil-CoA, 
oxaloacetato, fumarato, α-
cetoglutarato e succinato 
 4 últimos são intermediários do 
ciclo de Krebs 
 A partir desse ponto, o metabolismo da 
cadeia carbônica dos aminoácidos 
confundem-se com o dos carboidratos ou 
ácidos graxos 
 Um mesmo aminoácido pode contribuir 
para diferentes componentes do 
metabolismo 
 O destino final do α-cetoácido depende 
do tecido e do estado fisiológico podendo 
ser: 
 Oxidado pelo ciclo de Krebs, 
utilizado na gliconeogênese ou 
convertido em triacilglicerol 
 
 
 
CONVERSÃO DOS AMINOÁCIDOS 
 6 aminoácidos vão ser convertidos, total 
ou parcialmente, em piruvato 
 São eles: treonina, serina, alanina, 
glicina, cisteína e triptofano 
 Alanina detém o papel central de 
levar o grupamento amina para o 
fígado 
 Pode receber grupamentos 
aminas de aminoácidos 
 Perde o grupamento amina 
para o α-cetoglutarato no 
fígado por meio da alanina-
amino transferase 
 α-cetoglutarato + amina = 
glutamato 
 Alanina, ao perder o 
grupamento amina, forma o 
piruvato 
 Piruvato pode ser convertido em Acetil-
CoA e ser oxidado no ciclo de Krebs 
 Ao ser oxidado, pode ser usado 
para a gliconeogênese (via 
oxaloacetato) ou para síntese de 
ácidos graxos 
 
 7 aminoácidos podem ser convertidos, 
totalmente ou parcialmentem, em Acetil-
CoA 
 São eles: triptofano, fenilalanina, 
leucina, lisina, tirosina, isoleucina 
e treonina 
 Tiptofano (Trp) é precursor de 
seronina, niacina e outros 
 Tirosina (Tyr) é precursor de 
melanina 
 Falhas genéticas na degradação 
da fenilalanina (Phe) pode causar 
fenilcetonúria 
 
 5 aminoácidos vão ser convertidos em α-
cetoglutarato 
 São eles: prolina, glutamato, 
glutamina, arginina e histidina 
 Glutamato, quando perde seu 
grupamento amina (por um 
processo de desaminação ou 
transaminação) forma o α-
cetoglutarato 
 
 4 aminoácidos podem ser convertidos em 
succinil-CoA 
 São eles: metionina, treonina, 
isoleucina e valina 
 
 2 aminoácidos são convertidos em 
oxaloacetato 
 São a asparagina e aspartato 
 Aspartato pode ser obtido tanto 
do oxaloacetato quanto o inverso, 
através da enzima aspartato 
aminotransferase 
 Da asparagina para o aspartato, 
há perda de um grupamento amina 
 
 Os aminoácidos de cadeia ramificada 
(ACR) não são degradados no fígado 
 Sofrem transaminação e 
descarboxilação oxidativa por 
enzimas específicas no tecido 
periférico 
 Aminoácidos de cadeia ramificada 
são: leucina, isoleucina e valina 
 São essenciais na dieta e, 
portanto, relevantes na regulação 
da síntese proteica muscular 
 A leucina exerce os seus efeitos 
em nível pós-transcricional e mais 
comumente durante a fase de 
iniciação da tradução do RNA-
mensageiro em proteína 
 O músculo esquelético humano 
pode oxidar ao menos seis 
aminoácidos (leucina, isoleucina, 
valina, aspartato, glutamato e 
asparagina), todavia, durante o 
exercício físico, os ACR são 
preferencialmente oxidados 
 
VISÃO GERAL DA BIOSSÍNTESE DOS 
AMINOÁCIDOS 
 Os precursores da biossíntese dos 11 
aminoácidos não essenciais no organismo 
humano estão sombreados segundo sua 
origem 
 Os da glicólise: em vermelho 
 Ciclo do ácido cítrico: em azul 
 Via das pentoses fosfato: em 
púrpura 
 
 Aminoácidos deles derivados 
estão em quadros de corres 
correspondentes 
 
 
 Os aminoácidos não essenciaissão 
sintetizados por reações bem simples, 
enquanto as vias para formação dos 
essenciais são bem complexas 
 Nitrogênio entra nas vias à partir 
do glutamato e glutamina 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CASO CLÍNICO 
FENILCETONÚRIA 
O que é fenilcetonúria? 
 A fenilcetonúria materna é uma 
aminoacidopatia caracterizada por níveis 
elevados defenilalanina plasmática na 
gestante, o que pode provocar 
anormalidades no desenvolvimento do 
feto, condição que se denomina síndrome 
de fenilcetonúria materna 
 São erros inatos do metabolismo, de 
herança autossômica recessiva, cujo 
distúrbio primário se localiza na 
conversão do aminoácido fenilalanina em 
tirosina por deficiência da enzima 
hepática fenilalanina-hidroxilase (PAH) 
 
Por que a elevação da concentração plasmática 
de fenilalanina no organismo causa danos 
cerebrais? 
 Ocorre aumento da concentração de 
fenilalanina e de seus subprodutos no 
sangue e na urina (fenilpiruvato, 
fenilacetato, fenilactato e 
fenilacetilglutamina), com formação 
reduzida de tirosina 
 
Como é manifestada a síndrome da 
fenilcetonúria materna? 
 Manifesta-se no feto por restrição do 
crescimento intrauterino (RCIU), 
microcefalia, retardo mental e 
malformações cardíacas congênitas 
 Nas gestantes portadoras de PKU, 
podem-se encontrar graus variados de 
deficiência do desenvolvimento cognitivo, 
associando-se ou não a convulsões e 
hiperatividade