Aula 3 - Descarte do nitrogenio dos aminoacidos

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Descarte do Nitrogênio dos Aminoácidos
Qual o destino dos aminoácidos obtidos da dieta ou do turnover proteico?
 O primeiro destino é para utilização como blocos construtores para as reações biossintéticas. Contudo, aqueles não necessários ou em excesso são degradados.
 O passo inicial para essa degradação é a remoção do nitrogênio. Uma vez removido, esse nitrogênio pode ser incorporado em outros compostos ou excretado, na forma de ureia
 O esqueleto carbonado restante é metabolizado à glucose, piruvato, intermediários do ciclo do citrato ou a acetil-CoA
Os aminoácidos possuem um α-cetoácido correspondente
α-aminoácido
α-cetoácido
Piruvato
Intermediários do ciclo do citrato
Acetil-CoA
Produção de ATP
ATP
Os aminoácidos possuem um α-cetoácido correspondente
α-aminoácido
α-cetoácido
Piruvato
Intermediários do ciclo do citrato
Acetil-CoA
Triacilgliceróis (↑I/G)
Glucose (↓I/G)
Corpos cetônicos (↓I/G)
Os aminoácidos possuem um α-cetoácido correspondente
Remoção do nitrogênio dos aminoácidos
 A presença do grupo α-amino mantém os aminoácidos a salvo da degradação oxidativa
 A remoção do grupo α-amino é essencial para a produção de energia a partir de qualquer aminoácido e é um passo obrigatório no catabolismo destes. 
 Nesse contexto, para que ocorra essa remoção de nitrogênio dos aminoácidos, dois tipos de reações metabólicas são interligadas para atender a esse propósito:
- Reações de transaminação
- Desaminação oxidativa
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Transaminação
 Afunilamento dos grupos amino em direção à síntese de glutamato
 O primeiro passo no catabolismo da maioria dos aminoácidos é a transferência de seus grupos amino para o α-cetoglutarato.
 Os produtos são um α-cetoácido (derivado do aminoácido original) e o glutamato.
 Todos os aminoácidos, com exceção da lisina e treonina, participam em transaminações em algum ponto em seus catabolismos.
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Transaminação
Requer a coenzima piridoxal-fosfato, um derivado da vitamina B6
Piridoxal-fosfato
Aminotransferase
Alanina aminotransferase (ALT) e aspartato aminotransferase (AST): duas mais importantes aminotransferases
Desaminação oxidativa dos aminoácidos
 Em contraste com as reações de transaminação, a desaminação oxidativa pela glutamato-desidrogenase resulta na liberação do grupo amino como amônia livre
 A transaminação e a desaminação oxidativa fornecem α-cetoácidos, que podem entrar nas vias centrais do metabolismo energético, e amônia, fonte de nitrogênio na síntese de ureia
 Nos hepatócitose e no rim, o glutamato é transportado do citosol para a mitocôndria, onde sofre desaminação oxidativa
Desaminação oxidativa dos aminoácidos
Ureia
RESUMO DA REMOÇÃO DO NITROGÊNIO DOS AMINOÁCIDOS: 
Ciclo da ureia
 A ureia é a principal forma de eliminação dos grupos amino oriundos dos aminoácidos, perfazendo cerca de 90% dos compostos nitrogenados da urina. Isso permite a ocorrência de baixos níveis de amônia circulante, que é tóxica.
Ureia
 Um dos nitrogênios da ureia é fornecido pela amônia, o outro é fornecido pelo aspartato. Glutamato é precursor de ambas essas fontes de nitrogênio para a ureia: 
Ciclo da ureia
 As duas primeiras reações do ciclo da ureia ocorrem na mitocôndria, enquanto as outras são localizadas no citosol.
 CPS1: carbamoil fosfato sintetase I
Passo 2: condensação da porção carbamoil com a ornitina
Passo 3: condensação de citrulina e aspartato
Passo 5: Clivagem da arginina para formar ornitina e ureia
Passo 4: Clivagem do argininosuccinato
Ciclo da ureia
 CSP1: carbamoil fosfato sintetase I, ativada pelo N-acetilglutamato
Reação limitante do ciclo da ureia 
N-acetilglutamato
Regulação do ciclo da ureia – estado alimentado
Após refeição rica em proteínas
↑ concentração hepática de aminoácidos
Regulação do ciclo da ureia - jejum
Jejum prolongado
↑ concentração hepática de aminoácidos
↑ Proteólise
↑ Lipólise
Acetil-Coa
RESUMO-CICLO DA UREIA
Destinos da ureia
Fígado
Circulação
Urease bacteriana
Intestino
Urina
Destinos da ureia
Fígado
Circulação
Urease bacteriana
Intestino
Urina
Fezes
Veia porta
Metabolismo da amônia
Insuficiência renal
↓ excreção
↑ureia plasmática
↑transferência de ureia do sangue para o intestino
↑amônia