Ciclo do Nitrogenio e da uréia

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Abundante na atmosfera porem 
poucos organismos conseguem o 
converter em formas biologicamente uteis, 
como NH3. 
 A principal origem é os 
aminoácidos derivados das proteínas da 
dieta. 
A maior parte desses aminoácidos são 
metabolizados no Fígado, parte da amônia 
gerada nesse processo é reciclada e 
utilizadas em várias vias. 
O excesso é excretado diretamente ou 
convertido em ureia ou ácido úrico. 
Depende do organismo. 
Quando em outros tecidos é enviado ao 
Fígado. 
 4 aminoácidos 
desempenham papel central no 
metabolismo do N2. 
 Glutamato 
 Glutamina 
 Alanina 
 Aspartato 
Glutamina e Glutamato: alfa – ceto - 
glutarato. 
Alanina: Piruvato. 
Aspartato: Oxaloacetato. 
 Em sua maioria são 
transferidos ao alfa-cetoglutarato, 
formando glutamato que entra na 
mitocôndria para formar NH4+, perdendo 
seu grupo amino. 
No musculo esquelético é transferido para 
o piruvato formando a alanina seguindo 
para o fígado. 
 As proteínas são quebradas 
digestão e os aminoácidos são absorvidos 
pela corrente sanguínea e levados até o 
fígado. 
 Remoção do grupo alfa-Amino 
realizada por enzimas denominadas 
transaminases. 
 Transaminação. O grupo a-Amino 
é transferido para o C do alfa-cetoglutarato 
liberando alfa-cetoacido e L-glutamato 
(doador do grupo amino). 
Reversível. 
 Os grupos amino devem ser 
retirados do glutamato e preparados pais 
excreção. 
O glutamato é transportado do citosol para 
a mitocôndria onde sofre desaminação 
oxidativa, catalisada pela L-glutamato 
desidrogenase. + 
A ação combinada de uma 
aminotransferase mais glutamato 
desidrogenase = 
Alfa-cetoglutarato resultante pode ir para 
o ciclo do ácido cítrico e para síntese de 
glicose. 
+ A amônia, é bastante toxica para os 
tecidos animais e seus níveis no sangue 
são regulados. 
A amônia livre nos tecidos se combina com 
o glutamato formando glutamina pela ação 
da Glutamina-Sintetase. 
Em duas etapas com gosto de ATP: 
1- Glutamato reage com ATP Formando 
ADP e um intermediário y- glutamil- 
fosfato. 
2- y- glutamil-fosfato reage com a 
amônia formando a glutamina e 
fosfato inorgânico. 
Glutamina, não tóxica segue para fígado e 
rins. 
 No musculo a 
degradação do aminoácido como 
combustível pode transferir seu grupo alfa-
amino para o Piruvato produto da glicólise 
muscular disponível pela ação da alanina 
amino-transferase. 
A alanina produzida vai para o fígado. 
No citosol dos hepatócitos a alanina 
amino-transferase transfere o grupo amino 
da alanina para o alfa-cetoglutarato, 
formando piruvato e glutamato. 
Glutamato entra na mitocôndria. 
Esse ciclo leva os produtos da fermentação 
até o fígado onde entram no ciclo da 
gliconeogênese e se transformam em 
glicose para voltar aos músculos. 
 E a amônia é convertida em ureia para 
excreção. 
 A amônia de todas essas fontes é 
utilizada na síntese de ureia. 
 A amônia facilmente cruza a 
barreira hematoencefálica, de modo que 
qualquer condição que aumente os níveis 
de amônia na circulação sanguínea também 
exporá o cérebro a altas concentrações. 
Se não forem reutilizados para a síntese de 
novos aminoácidos ou de outros produtos 
nitrogenados, os grupos aminos são 
canalizados em um único produto final de 
excreção. 
 
 Excreta nitrogênio amínico 
como amônia. (Maioria das espécies 
aquáticas). Amônia é diluída na agua. 
 Excreta nitrogênio amínico na 
forma de ureia. (Animais terrestres) 
necessitam minimizar a toxicidade e perda 
de agua. 
 Excreta nitrogênio amínico na 
forma de ácido úrico. (Aves e repteis). 
Reciclam os grupos mino. 
A amônia depositada na mitocôndria dos 
hepatócitos é convertida em ureia no ciclo 
da ureia. 
Sua produção é quase exclusivamente no 
fígado. A ureia Produzida vai aos Rins pela 
corrente sanguínea para ser excretada na 
urina. 
 5 Etapas. 
O ciclo se inicia dentro da mitocôndria 
hepática, mas 3 de suas etapas seguintes 
ocorrem no citosol. 
NH4+ na mitocôndria hepática é utilizada 
juntamente com CO2 na forma de HCO3-, 
resultante da respiração mitocondrial para 
formar carbamoil-fosfato na matriz. 
Essa reação é catalisada pela Carbamoil-
fosfato sintetase I, Dependente de ATP 
(2ATP). 
O Carbamoil- fosfato atua como doador 
ativado de Grupos de Carbamoila. Entra 
no ciclo da areia. 
 
° Carbamoil- fosfato doa seu grupo 
carbamoila para a ornitina. Formando 
citrulina com liberação de fosfato 
inorgânico. 
Enzima: Ornitina - transcarbamoilase. 
A citrulina passa da mitocôndria para o 
citosol. 
 Condensação entre grupo amino do 
aspartato e o grupo carbonila da citrulina. 
Formando arginino succinato. 
Reacão catalisada pela arginino-
succinato-sintetase. 
Gasto de 1ATP e via intermediario Citrulil-
Amp. 
 Clivagem do arginino - succinato pela 
arginino – succinase, formando arginina e 
fumarato. 
O fumarato é convertido em malato e entra 
na mitocôndria para ir para o ciclo do 
ácido cítrico. 
A arginina segue para a próxima etapa. 
 Clivagem da arginina pela enzima 
citosólica arginase produzindo Ureia e 
ornitina. 
Ornitina volta para a mitocôndria para 
iniciar outra volta do ciclo da ureia. 
Ureia é liberada para o conjunto geral de 
metabolitos no citosol. 
 
 N2: Nitrogênio 
 NH3: Amônia 
 NH4: Amônio 
 NO2-: Nitrito 
 NO3-: Nitrato 
 78% do ar atmosférico é composto por 
N2. 
A maioria dos seres vivos é incapaz de 
sintetizar a partir dele nucleotídeos, 
aminoácidos e outros. 
Apenas alguns microrganismos possuem 
capacidade de fixação. 
 4 Etapas. 
1- Fixação 
2- Amonificação 
3- Nitrificação 
4- Desnitrificação 
– N2 do ar é incorporado em compostos 
orgânicos nitrogenados. 
Organismos, bactérias e cianobactérias 
marinhas. 
Através da enzima: Nitrogenase. 
– Grande parte do N2 do solo provém da 
decomposição. 
Liberação do excesso de N2 sob forma de 
amônio NH4+. 
Amônia produzida é dissolvida no solo se 
combina com prótons de H+: NH4+. 
– oxidação de NH3 a NO3- pelas 
bactérias. 
Nitrosação: NH3 oxida em NO2-. Libera 
energia. 
Nitratação: NO2- oxidado em NO3-. Libera 
energia. Plantas usam na sintese de AA e 
Bases nitrogenadas. 
– N2 é devolvido a atmosfera. Bactérias 
desnitrificantes que o convertem aa partir 
dos NO3- do solo. Equilibrando a taxa de 
nitrato no solo. 
 
Material didático referente a aulas 
ministradas.