BIOQUIMICA - METABOLISMO DA AMÔNIA

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PAULA LARISSA LOYOLA SOUZA 
BLOCO NUTRIÇÃO E METABOLISMO 
GT 4 
 
 
P1: 
• Ornitina transcarbamilase (OTC) - 
enzima 
P2: 
• Quais são os distúrbios metabólicos 
relacionados à proteína e sua relação 
com a elevação amônia (NH3), 
desenvolvido pela criança? 
P3: 
• NH3 resultado da degradação de 
proteínas. 
• NH3 é naturalmente tóxica ao organismo 
o Deve ser convertida em ureia 
para ser descartada na urina 
(xixi) 
• Criança apresentou: 
o Vômito: 
▪ Devido a deficiência 
enzimática corporal, de 
modo que há a 
tentativa de “jogar 
para fora” o excesso. 
▪ Tentativa de eliminar a 
toxidade (↑ 
concentração de NH3) 
o Letargia (sonolência, déficit 
cognitivo, lento, bradicárdico): 
▪ Devido a uma alcalose (↓ 
[H+]) 
o Irritabilidade: 
▪ Resultado geral 
o Baixa concentração de citrulina: 
▪ Relacionado ao 
metabolismo da proteína 
▪ Citrulina: Suplemento 
Dilatex – promove 
vasodilatação 
• Uso em 
academias 
o Baixo nível de ornitina 
transcarbamilase (OTC): 
▪ Relacionado ao 
metabolismo das proteínas 
▪ Cascata do 
metabolismo proteico e 
fígado 
▪ OTC baixa interfere na 
conversão da amônia 
em ureia, de modo que 
essa conversão não é 
feita. 
• Dieta com baixo teor de proteínas 
o Promove a degradação 
proteica 
o Tentativa de reverter a alta 
concentração de amônia 
P4: 
ANEXADO 
P5: 
• Compreender o metabolismo proteico 
• Estudar o ciclo da ureia 
o Entender o mecanismo da ação 
da citrulina 
• Compreender como ocorre o aumento 
da concentração de amônia (NH3) 
• Compreender o distúrbio proteico no 
metabolismo da criança 
Referências Bibliográficas: 
• HARVEY, Richard A.; FERRIER, Denise R. 
Bioquímica ilustrada. 5. ed. Porto Alegre: 
Artmed, 2015. 1 recurso online. ISBN 
9788536326917. Disponível em: 
<https://integrada.minhabiblioteca.com.br/b
ooks/9788536326917>. Acesso em: 10 out. 
2018. 
• NELSON, David L.; COX, Michael M. Princípios 
de bioquímica de Lehninger. 7. ed. Porto 
Alegre: ArtMed, 2018. Ebook. (1 recurso 
online). ISBN 9788582715345. Disponível em: 
https://integrada.minhabiblioteca.com.br/b
ooks/9788582715345. Acesso em: 8 ago. 2020. 
• BERG, Jeremy Mark; TYMOCZKO, John L.; 
STRYER, Lubert. Bioquímica. 7. ed. Rio de 
Janeiro: Guanabara Koogan, 2017. Ebook. (1 
recurso online). ISBN 978-85-277-2388-6. 
Disponível em: 
<https://integrada.minhabiblioteca.com.br/b
ooks/978-85-277-2388-6>. Acesso em: 17 fev. 
2019. 
 
Amônia em Excesso 
https://integrada.minhabiblioteca.com.br/books/9788536326917
https://integrada.minhabiblioteca.com.br/books/9788536326917
https://integrada.minhabiblioteca.com.br/books/9788582715345
https://integrada.minhabiblioteca.com.br/books/9788582715345
https://integrada.minhabiblioteca.com.br/books/978-85-277-2388-6
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Aminoácidos
Visão geral: 
• Os aminoácidos não são 
armazenados pelo organismo. 
• Os aminoácidos obtidos na 
direta são sintetizados ou 
produzidos pela degradação 
proteica. 
• Aminoácidos em excesso: são 
rapidamente degradados. 
• Catabolismo dos aminoácidos: 
1. Remoção dos grupos α-
amino 
a. Transaminação 
b. Desaminação 
oxidativa 
2. Formação de amônia (NH3) e 
o α-cetoácido. 
3. Amônia livre é excretada na 
urina e usada na síntese de 
ureia. 
Metabolismo do nitrogênio: 
• O catabolismo dos aminoácidos 
é parte do metabolismo dos 
compostos nitrogenados. 
• O nitrogênio (N2) deixa o 
organismo na forma de ureia, 
amônia e outros produtos . 
Princípios da bioenergética: 
 
 
 
 
 
 
 
 
• Proteínas são quebradas porque 
só absorvemos aminoácidos. 
• O catabolismo de proteínas 
endógenas também forma 
aminoácidos para proteólise e 
protogênese → estrutura corporal 
Fontes aminoácidos: 
• Dieta 
• Músculos 
• Tecidos 
• Nosso organismo é feito de proteína 
(órgãos e tecidos). 
o Exceto o tecido adiposo que 
é composto por lipídeo. 
 
Digestão das proteínas da dieta: 
• As proteínas são grandes demais 
para serem absorvidas pelo 
intestino. 
o Exceção de recém-
nascidos: podem absorver 
anticorpos maternos 
presentes no leite, quando 
amentados. 
• As proteínas devem ser hidrolisadas, 
produzindo di e tri peptídeo, além de 
aminoácidos livre. 
• As enzimas proteolíticas 
responsáveis pela degradação das 
proteínas são produzidas no 
20 aminoácidos 
dierente
metabólico 
comum
nitrogênio
ureia (NH3)glutamato
glutamina 
(músculo)
Metabolismo de 
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estômago, pâncreas e intestino 
delgado. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Estômago 
 
 
 
 
 
 
• A digestão das proteínas começa 
no estômago, que secreta suco 
gástrico – uma solução ímpar, HCL e 
a proenzima pepsinogênio. 
1. Ácido clorídrico (HCl): bastante 
diluído (pH 2 a 3) que hidrolisa 
proteínas. 
a. Secretado pelas células 
parietais. 
b. Mata algumas bactérias 
c. Desnatura proteínas 
(para hidrólise por 
proteases) 
2. Pepsina: endopeptidase estável 
em meio ácido. 
a. Secretada pelas células 
principais (na forma 
proenzima → 
pepsinogênio). 
b. Pepsinogênio é ativado 
em pepsina 
c. Pepsina libera peptídeos 
e poucos aminoácidos 
livres a partir das 
proteínas da dieta. 
• Pepsina é convertida em 
pepsinogênio através da gastrina. 
o Gastrina é produzida nas 
células gástricas. 
Pâncreas – agem no intestino 
 
 
 
 
 
 
 
• Os grandes polipeptídios 
produzidos no estômago pela 
ação da pepsina são clivados 
por um grupo de proteases 
pancreáticas, resultando em 
oligo peptídeos e aminoácidos. 
1. Enzimas: 
a. Tripsina 
b. Quimiotripsina 
c. Elastase 
d. Carboxipeptidase 
2. Especificidade: cada enzima 
apresenta uma 
especificidade diferente para 
quebrar uma ligação 
peptídica. 
3. Liberação de zimogênios: são 
pepsinogênios. 
a. Liberação mediada 
pela secreção de 
colecistocinina e de 
secretina 
4. Ativação dos zimogênios: a 
enteropeptidase converte 
zimogênio → tripsina 
a. Remoção de um 
hexapeptídeo da 
extremidade -NH2 do 
tripsinogênio. 
b. Tripsina converte 
tripsinogênio em 
tripsina 
5. Anormalidades na digestão 
de proteínas: 
a. Deficiência de 
secreções 
pancreáticas: a 
digestão e absorção 
de proteínas são 
incompletas. 
b. Quando proteínas não 
são digeridas ela passa 
pelo intestino grosso e 
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são eliminadas nas 
fezes. 
i. Fezes secas 
(muita proteína) 
→ descem 
rápido na água 
comum. 
 
Intestino delgado: 
 
• A superfície luminal do intestino 
contém a aminopeptidase – 
uma exopeptidase que cliva 
repetidamente o resíduo N-
terminal dos oligopeptídeos, 
produzindo aminoácidos menos. 
• Enzimas: 
o Enteropeptidase 
o Aminopeptidase 
o Tripeptidase 
o Dipeptidases 
Absorção de aminoácidos e pequenos 
peptídeos: 
• Os aminoácidos livres são captados 
pelos enterócitos por meio de um 
sistema de transporte secundário 
ligado ao Na+ da membrana apical 
• Os dipeptídeos e tripeptídeos são 
captados por um sistema de 
transporte ligado a H+. 
• Peptídeos são hidrolisados no citosol, 
produzindo aminoácidos, antes de 
irem para o sistema porta. 
• Apenas aminoácidos livres são 
encontrados na veia porta. 
o Metabolizados pelo fígado 
o Liberados na circulação 
geral. 
Transporte de aminoácido para o interior 
das células: 
• Tem mais aminoácido no LEC do que no 
LIC, devido ao mecanismo de transporte 
ativo. 
o Hidrólise ATP 
• O intestino delgado e os túbulos 
proximais dos rins apresentam cisternas 
de transporte em comum para 
captação de aminoácidos. 
o Sistema de transporte 
responsável pela captação da 
cistina, ornitina, arginina e lisina: 
na cistinúria, o sistema não 
funciona, então, os 4 
aminoácidos aparecem na 
urina. 
 
 
Remoção do nitrogêniodos aminoácidos: 
• A presença do grupo α-amino mantém 
os aminoácidos a salvo da de gradação 
oxidativa. 
• A remoção do grupo α-amino é um 
passo obrigatório no catabolismo de 
todos os aminoácidos. Depois da 
remoção: 
o Nitrogênio é incorporado em 
outros compostos ou 
excretados. 
o O esqueleto carbonado é 
metabolizado. 
 
Transaminação: o afunilamento dos grupos 
amino em direção à síntese de glutamato 
• Ocorre a transferência dos grupos α-
amino para o α-cetoglutarato → 
formam α-cetoácido e o glutamato. 
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• α-cetoácido: transforma os grupos 
amino em glutamato. 
• Glutamato: pode ser desaminado 
oxidativamente ou utilizado como 
doador do grupo amino na síntese de 
aminoácidos. 
• A transferência de grupo amino para 
outro é catalisada por 
aminotransferases: 
o Estão no citosol e na 
mitocôndria (rim, fígado, 
intestino e músculo) 
• Todos os aminoácidos, com exceção da 
lisina e da treosina, participam em 
transaminações em algum ponto do 
catabolismo. 
• Sobre as aminotransferases: 
1. Especificidade quanto a seus 
substratos: cada aminotransferases 
é específica para algum doador de 
grupo amino. Reações importantes 
são catalisadas por: 
a. Alanina-aminotransferase 
(ALT) 
b. Aspartato-aminotransferase 
(AST) 
 
2. Mecanismo de ação: requerem a 
coenzima piridoxal-fosfato; atua 
transferindo o grupo amino de um 
aminoácido para porção piridoxal 
da coenzima. 
a. Gera piridoxamina-fosfato 
3. Equilíbrio das reações de 
transaminação: 
a. degradação do 
aminoácido pela remoção 
do grupo a-amino 
b. biossíntese pela adição de 
grupos amino a esqueletos 
carbonados de a-
cetoácidos 
Glutamato-desidrogenase: a desaminação 
oxidativa dos aminoácidos 
• Resulta na liberação do grupo amino 
como amônia livre (NH3). 
 
• Reações ocorrem no fígado e no rim. 
• Fornecem: 
o α-cetoácidos que podem 
entrar nas vias centrais do 
metabolismo energético. 
o Amônia: fonte de nitrogênio na 
síntese da ureia (xixi) 
1. Glutamato-desidrogenase: o 
glutamato é o único aminoácido 
que sofre rápida desaminação 
oxidativa, que fornecerá uma via 
por meio da qual os grupos amino 
podem ser liberados como amônia. 
(amino → NH3) 
a. Usa tanto NAD quanto 
NADP como coenzima. NAD 
é usado na desaminação 
oxidativa e o NADP na 
animação redutora. 
b. O sentido das reações 
depende da [glutamato, α-
cetoglutarato e amônia] 
c. Reguladores alostéricos. 
Transporte de NH3 para o fígado 
• Dois transportes são utilizados: 
1. Usa-se a glutamina-sintetase para 
combinar NH3 com glutamato e 
formar glutamina (não tóxica de 
transporte de amônia). 
a. Glutamina é transportada 
no sangue para o fígado → 
clivada em glutaminase → 
glutamato. 
2. Transaminação do piruvato para 
formar alanina (músculos): 
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a. Alanina transportada pelo 
sangue para o fígado → 
piruvato 
b. Alanina → piruvato 
(transaminação) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
O ciclo da ureia: 
• Ureia → eliminação dos grupos 
amino oriundo de aminoácidos. 
• Ureia perfaz 90% dos componentes 
nitrogenados da urina. 
• UREIA - CH₄N₂O 
o Nitrogênio: 1 átomo vem do NH3 
e o outro do aspartato. 
o Carbono e oxigênio: derivados 
do CO2 
• Ciclo ocorre no fígado. 
• Ureia é produzida no fígado, 
transportada do sangue até os rins para 
ser excretada. 
• Transfere glutamato e glutamina para 
ornitina. 
• Objetivo do ciclo: eliminar ureia (tóxica) 
• A ureia é o metabólico final do 
catabolismo oriunda da dieta 
• Excesso de nitrogênio → prejudica o 
organismo. 
• Excesso de ureia no xixi → excesso de 
proteína no metabolismo. 
Reações do ciclo: 
• As duas primeiras etapas ocorrem na 
mitocôndria. 
• As demais etapas ocorrem no citosol. 
1. Formação do carbamoil-fosfato: 
ocorre pela enzima carbarnoil-
fosfato-sintase I → impulsionada 
pela clivagem de 2 moléculas de 
ATP. 
a. Amônia incorpora na 
carbarnoil-fosfato pela 
desaminação oxidativa do 
glutamato 
2. Formação da citrulina: porção 
carbamoila vai para a ornitina 
pela ornitina transcarbamoilase 
(OTC) 
a. Hidrolização de uma 
ligação fosfato 
b. A citrulina é 
transportada até o 
citosol 
c. ornitina e a citrulina 
são aminoácidos 
básicos que 
participam do ciclo 
da ureia, 
i. movem-se 
através da 
membrana 
mitocondrial 
interna via um 
Glicose Glicólise Piruvato
piruvato transaminação alanina (fígado)
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Co 
transportador. 
d. A ornitina é 
regenerada a cada 
volta do ciclo da 
ureia, de modo 
bastante 
semelhante à 
regeneração do 
oxalacetato pelas 
reações do ciclo do 
ácido cítrico 
3. Síntese de arginossucinato: a 
citrulina condensa-se com o 
aspartato pela enzima 
arginossuccinato sintetase → 
arginosuccinato. 
a. O grupo α-amino do 
aspartato fornece o 2º 
nitrogênio para ureia. 
4. Clivagem do arginossucinato: 
ação da argininossucinato 
liase, produzindo arginina e 
fumarato 
5. Clivagem da arginina → 
ornitina e ureia 
6. Destino da ureia: sai do 
fígado, vai para os rins. Nos 
rins é filtrada e excretada 
pela urina. 
a. Urease bacteriana: 
cliva a ureia em CO2 e 
NH3 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Estequiometria geral do ciclo da 
ureia: 
𝐴𝑠𝑝𝑎𝑟𝑡𝑎𝑡𝑜 + 𝑁𝐻3 + 𝐶𝑂2 + 3𝐴𝑇𝑃 + 𝐻20
→ 𝑢𝑟𝑒𝑖𝑎 + 𝑓𝑢𝑚𝑎𝑟𝑎𝑡𝑜
+ 2 𝐴𝐷𝑃 + 𝐴𝑀𝑃 + 2𝑃𝑖
+ 𝑃𝑃𝑖 
Regulação do ciclo da ureia: 
• O N-acetil-glutamato é um 
ativador essencial da carbamoil-
fosfato-sintetase 1- o passo 
limitante da velocidade para o 
ciclo da ureia. 
o Sintetizado a partir da 
acetil-coenzima A e do 
glutamato pela N-acetil-
glutamato-sintase 
o Reação ativada pela 
arginina. 
• a concentração intra-hepática 
de N-acetil glutamato aumenta 
após a ingestão de uma refeição 
rica em proteína. 
o Fornece substrato 
(glutamato) e o regulador 
da síntese de N acetil-
glutamato. 
o aumento na velocidade de 
síntese de ureia. 
Metabolismo da amônia: 
• produzidas por todos os tecidos 
do metabolismo e eliminada 
pela ureia. 
• O nível de amônia no sangue 
deve ser baixo pois são tóxicas 
para o SNC – mecanismo 
regulatório. 
Fontes de amônia: 
• Glutamina: 
o Produção feita nos rins. 
o Ocorre pela ação da 
glutaminase renal e da 
glutamato-
desidrogenase. 
o NH3 excretada na urina 
como NH4+ 
o Hidrólise da glutamina → 
glutaminase intestinal 
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• Pela ação bacteriana no 
intestino: a partir da urease 
bacteriana no lúmen intestinal. 
o Absorvida pelo intestino 
o Atinge a veia porta 
o Removida pelo fígado, 
convertida em ureia. 
• A partir de aminas: pela direta 
• A partir de purinas e pirimidinas: 
catabolismo das bases 
nitrogenadas – o grupo amino 
ligado aos anéis são liberados como 
NH3 
Transporte da amônia na circulação: 
• A amônia está presente em níveis 
muito baixos no sangue. 
• Isso acontece devido à rápida 
remoção da amônia do sangue 
pelo fígado e ao fato de que muitos 
tecidos (em especial o músculo) 
liberam o nitrogênio dos 
aminoácidos na forma de glutamina 
ou alanina, em vez de liberá-lo 
como amônia livre. 
1. Ureia: a formação da ureia é 
uma via para eliminação da 
amônia. A ureia circula no 
fígado para os rins → filtração → 
excreção. 
2. Glutamina: armazena e 
transporta não tóxicos para a 
amônia. 
Hiperamonemia: 
• ↑ [NH3] ≥ 1.000 umol/L 
• Emergência médica, pois a amônia 
apresenta efeito neuro tóxico no 
SNC. 
o Intoxicação por amônia: 
tremores, discurso 
inarticulado, sonolência, 
edema , vômito e visão 
borrada. 
1. Hiperamonemia adquirida: 
a. Adultos. 
b. Causas: Hepatite viral ou 
hepatotoxinas(álcool). 
c. Cirrose hepática 
2. Hiperamonemia hereditária: 
a. Genético 
b. Deficiência da ornitina-
transcarbamoilase ligada ao 
X 
c. Falha em sintetizar à ureia 
leva hiperamonemia 
durante as primeiras 
semanas após o nascimento. 
d. Tratamento: limitação da 
proteína na dieta 
e. A administração de 
compostos que se ligam 
covalentemente a 
aminoácidos, produzindo 
moléculas com nitrogênio 
que são excretadas na urina, 
tem aumentado a sobrevida 
dos pacientes. 
i. O fenilbutirato 
administrado 
oralmente é 
convertido em 
fenilacetato. Este se 
condensa com a 
glutamina, formando 
fenilacetil-glutamina, 
que é excretada. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
O bebê tem 
hiperamonemia 
hereditária, em que a 
síntese de ureia não 
acontece, devido a 
deficiência da ornitina-
transcarbamoilase. 
Ocorre ↑ da [NH3] no 
sangue, já que a ureia 
não é formada.