Metabolismo dos aminoácidos

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Metabolismo 
INTRODUÇÃO 
♥ As proteínas do organismo humano são formadas 
pela organização dos 20- alfa –L-aminoácido que 
estão presentes na natureza 
 
♥ Os aminoácidos que compõem o nosso organsimo 
estão mais concentrados no compartimento 
intracelular do que no extracelular. 
 
♥ No nosso organsimo, os aminoácidos podem ser 
usados para a síntese de proteínas. 
 
♥ Caso não sejam usados para a síntese protéica, 
devem ser degradadsos. 
 
♥ Em animais, as proteínas não são armazenados 
como fonte de energia rapidamente mobilizável, a 
exemplo do que ocorre com glicídios e lipídios.
 
♥ Para que haja metabolismo de aminoácidos deve 
haver digestão e absorção. 
 
♥ Chegam-se ao seguinte questionamento com as 
respostas associadas: QUAL É O DESTINO DOS 
AMINOÁCIDOS NA DIGESTÃO OU RENOVAÇÃO 
PROTEÍCA? 
→ Os aminoácidos que não são usados para 
a construção são degradados em vários 
compostos específicos. 
 
→ Um fator importante é que as aminas dos 
aminoácidos não usados nas vias de 
transformação de energia. 
 
→ Assim, os alfa- cetoácidos sã
modo que os arcabouços carbonados 
entram nas via como componentes do ciclo 
de Krebs e gliconeogênese. 
 
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Metabolismo dos aminoácidos
As proteínas do organismo humano são formadas 
aminoácido que 
compõem o nosso organsimo 
estão mais concentrados no compartimento 
 
No nosso organsimo, os aminoácidos podem ser 
 
Caso não sejam usados para a síntese protéica, 
Em animais, as proteínas não são armazenados 
damente mobilizável, a 
exemplo do que ocorre com glicídios e lipídios. 
Para que haja metabolismo de aminoácidos deve 
se ao seguinte questionamento com as 
respostas associadas: QUAL É O DESTINO DOS 
OU RENOVAÇÃO 
Os aminoácidos que não são usados para 
a construção são degradados em vários 
Um fator importante é que as aminas dos 
aminoácidos não usados nas vias de 
etoácidos são suados de 
modo que os arcabouços carbonados 
entram nas via como componentes do ciclo 
Destinos da oxidação dos aminoácidos
♥ Oxidação dos aminoácidos nos animais
 
♥ Pode ocorrer em três circunstâncias:
→ Durante a síntese e degradaçã
proteínas celulares, alguns aminoácidos 
liberados podem sofrer oxidação.
→ Quando em uma dieta rica em proteínas, 
aminoácidos em excesso são 
catabolizados
→ Durante o jejum severo e ou diabetes 
melito, proteínas corporais são 
hidrolizados e seus aminoácid
empregados como combustíveis.
 
REMOÇÃO DO NITROGÊNIO DOS AMINOÁCIDOS
 
TRANSAMINAÇÃO- TRANSFERÊNCIA DO GRUPO 
AMINO
♥ Este é o primeiro passo no catabolismo dos 
aminoácidos, o direcionamento dos grupos amino 
ao GLU. 
 
♥ O produto da transferência do grupo am
alfa-cetoglutarato forma o GLU.
 
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Bioquímica II 
dos aminoácidos
Destinos da oxidação dos aminoácidos 
Oxidação dos aminoácidos nos animais 
Pode ocorrer em três circunstâncias: 
Durante a síntese e degradação de 
proteínas celulares, alguns aminoácidos 
liberados podem sofrer oxidação. 
Quando em uma dieta rica em proteínas, 
aminoácidos em excesso são 
catabolizados 
Durante o jejum severo e ou diabetes 
melito, proteínas corporais são 
hidrolizados e seus aminoácidos 
empregados como combustíveis. 
REMOÇÃO DO NITROGÊNIO DOS AMINOÁCIDOS 
 
TRANSFERÊNCIA DO GRUPO 
AMINO 
Este é o primeiro passo no catabolismo dos 
aminoácidos, o direcionamento dos grupos amino 
O produto da transferência do grupo amino ao 
cetoglutarato forma o GLU. 
 
♥ O glutamato produzido vai ser usado em 
desaminação oxidativa, ou vai ser encaminhado 
para a síntese de aminoácisos não-essenciais.
 
♥ As enzimas que participam desta reação são as 
transaminases, enzimas bastante especí
substrato. 
 
♥ OBSERVAÇÕES: 
→ A serina e a tireonina podem ser 
desaminadas diretamente 
→ SERINA – PIRUVATO + AMÔNIA
→ TIREONINA – ALFA- CETOGLUTARATO + 
AMÔNIA 
 
As enzimas ALT e AST 
♥ Alanina aminotransferase- ALT/ TGP/ GPT
→ Tecido predominante: fígado, mas t
pode ser encotnrada nos rins, músculo 
esquelético e coração. 
 
→ Local subcelular principal: citoplasma 
(90%), mitocôndria (10%) 
 
→ Valores aumentados: hepatopatiass 
viróticas, mononucleose infecciona, lesão 
hepática por drogas- níveis iguais ao TGO 
(AST). 
 
 
♥ Aspartato aminotransferase- AST/ TGO/ GOT
→ Tecido predominante: coração, mas 
também fígado, músculo esquelético, rins 
e pâncreas. 
 
→ Local subcelular principal: citoplasma 
(40%), mitocôndria (60%) (por isso a lesão é 
mais crônica) 
 
→ Valores aumentados: 
viróticas agudas (menor que ALT), 
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O glutamato produzido vai ser usado em 
desaminação oxidativa, ou vai ser encaminhado 
essenciais. 
As enzimas que participam desta reação são as 
transaminases, enzimas bastante específicas ao 
A serina e a tireonina podem ser 
PIRUVATO + AMÔNIA 
CETOGLUTARATO + 
ALT/ TGP/ GPT 
Tecido predominante: fígado, mas também 
pode ser encotnrada nos rins, músculo 
Local subcelular principal: citoplasma 
Valores aumentados: hepatopatiass 
viróticas, mononucleose infecciona, lesão 
níveis iguais ao TGO 
 
AST/ TGO/ GOT 
Tecido predominante: coração, mas 
também fígado, músculo esquelético, rins 
Local subcelular principal: citoplasma 
(por isso a lesão é 
 hepatopatias 
viróticas agudas (menor que ALT), 
hepatopatias viróticas crônicas, cirrose 
hepática, infarto do miocárdio (elevação 6 
a 12 horas depois), hepatopatia alcoólica, 
pancreatite aguda e doenças musculares.
 
 
Mecanismos de ação das transaminases
♥ Todas as transaminases requerem piridoxina (B6) 
como coenzima. 
 
♥ As aminotransferases agem transferindo o 
grupamento amino de um aminoácido à parte 
proximal da coenzima, gerando piridoxamina 
fosfato. 
 
♥ A piridoxamina fosfato reage com o alfa
cetoácido devolvendo a forma aldeída da 
coenzima. 
 
DESAMINAÇÃO OXIDATIVA
♥ Diferentemente da transaminação, que é a 
transferência do grupo amino, a desaminação 
oxidativa resulta na liberação do grupo amino na 
forma de amônia livre.
 
♥ São reações que ocorrem no fígado e no rim
fornecem alfa-cetoácidos (que entram na via 
central do metabolismo energético) e amônia (fonte 
de N para a síntese de uréia).
 
♥ A desaminação oxidativa trabalha com a enzima 
mitocondrial glutamato desidrogenase.
 
 
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Bioquímica II 
hepatopatias viróticas crônicas, cirrose 
hepática, infarto do miocárdio (elevação 6 
a 12 horas depois), hepatopatia alcoólica, 
pancreatite aguda e doenças musculares. 
 
Mecanismos de ação das transaminases 
das as transaminases requerem piridoxina (B6) 
As aminotransferases agem transferindo o 
grupamento amino de um aminoácido à parte 
proximal da coenzima, gerando piridoxamina 
A piridoxamina fosfato reage com o alfa- 
ndo a forma aldeída da 
DESAMINAÇÃO OXIDATIVA 
Diferentemente da transaminação, que é a 
transferência do grupo amino, a desaminação 
oxidativa resulta na liberação do grupo amino na 
forma de amônia livre. 
São reações que ocorrem no fígado e no rim e 
cetoácidos (que entram na via 
central do metabolismo energético) e amônia (fonte 
de N para a síntese de uréia). 
A desaminação oxidativa trabalha com a enzima 
mitocondrial glutamato desidrogenase. 
 
 
Regulação enzimática 
♥ A atividade da glutamato desidrogenase é 
regulada de modo alostérico pela GTP e ATP, que 
são inibidores alostéricos, além de GDP e ADP, os 
quais são ativadores alos´tericos. Logo, uma 
diminuição na carga energética da célula leva à 
oxidação de aminoácidos. 
CICLO DA UREIA 
♥ Estatisticamente, a eliminação de elementos 
nitrogenados na urina se dá às custas basicamente 
de uréia (86%), sendo outros compostos a 
creatinina (5%), amônia (3%) e outros compostos 
(6%) 
 
♥ A molécula de uréia é formada no fígado, sendo 
transportada aos rins para ser eliminada e é 
composta por dois átomos de nitrogênio e 1 de 
carbono, sendo suas origens: 
→ Nitrogênio: 1 atomo vem da amônia da 
desaminação oxidativa e a outrado ASP 
do ciclo. 
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glutamato desidrogenase é 
regulada de modo alostérico pela GTP e ATP, que 
são inibidores alostéricos, além de GDP e ADP, os 
quais são ativadores alos´tericos. Logo, uma 
diminuição na carga energética da célula leva à 
 
Estatisticamente, a eliminação de elementos 
nitrogenados na urina se dá às custas basicamente 
de uréia (86%), sendo outros compostos a 
creatinina (5%), amônia (3%) e outros compostos 
A molécula de uréia é formada no fígado, sendo 
rins para ser eliminada e é 
composta por dois átomos de nitrogênio e 1 de 
Nitrogênio: 1 atomo vem da amônia da 
desaminação oxidativa e a outra do ASP 
→ Carbono: vem do CO2 (na forma de HC03)
 
 
Reações do ciclo 
♥ PrimeiPrimeiPrimeiPrimeira reaçãora reaçãora reaçãora reação: formação do carbamil fosfato
→ Essa reação ocorre na mitocôndria
→ A amônia é produzida pela 
desanimanação oxidativa que ocorre na 
mitocôndria, pela ação da glutamina 
desidrogenase.
→ Essa reação depende da clivagem de 2 
moléculas de ATP.
→ A amônia é incorporada ao ATP e ao CO2, 
por ação da carbamil fosfato sintetase I, a 
enzima reguladora da via.
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Carbono: vem do CO2 (na forma de HC03) 
 
: formação do carbamil fosfato 
Essa reação ocorre na mitocôndria 
A amônia é produzida pela 
desanimanação oxidativa que ocorre na 
mitocôndria, pela ação da glutamina 
desidrogenase. 
Essa reação depende da clivagem de 2 
moléculas de ATP. 
ncorporada ao ATP e ao CO2, 
por ação da carbamil fosfato sintetase I, a 
enzima reguladora da via. 
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Bioquímica II 
♥ SegundaSegundaSegundaSegunda reaçãoreaçãoreaçãoreação: formação da citrulina 
→ Ornitina e citrulina são aminoácidos que 
participam do ciclo da uréia, mas não são 
incorporados nas proteínas celulares, pela 
falta de códons. 
→ A ornitina é regenerada a cada volta do 
ciclo. 
→ A citrulina é encaminhada ao citosol. 
 
♥ TerceiraTerceiraTerceiraTerceira reaçãoreaçãoreaçãoreação: síntese do argininosuccinato 
→ Nesta reação ocorre a condensação da 
citrulina com mo aspartato formando o 
argininosuccinato. 
→ Ocorre nesta fase a hidrólise de uma 
molécula de ATP. 
→ O arginosuccinato contém um amino do 
ASP. 
 
♥ QuartaQuartaQuartaQuarta reaçãoreaçãoreaçãoreação: clivagem do argininosuccinato 
→ A clivagem do argininosuccinato leva à 
formação da arginina e do fumarato. 
→ A arginina leva à formação de uréia e o 
fumarato é encaminhado ao CK. 
 
♥ QuintaQuintaQuintaQuinta reaçãoreaçãoreaçãoreação: clivagem da arginina a ornitina e 
ureia 
→ A enzima arginase vai clivar a arginina 
em ornitina e uréia 
→ A arginase é uma enzima que ocorre 
apenas no fígado. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Destinos da ureia 
♥ A uréia produzida pelo fígado é encaminhada ao 
ri para ser eliminada. 
 
♥ Uma parte da uréia é difundida nos vasos 
intestinais, sendo secretada na luz intestinal, onde 
é convertida pela uréase bacteriana em amônia e 
co2. 
 
♥ Uma parte desta amônia é eliminada pelas fezes, e 
a outra é reabsorvida na própria luz intestinal, 
sendo reencaminhada ao sangue. 
 
♥ Na insuficiência renal, a uréia se encontra e altas 
concentrações e aumenta a conversão em amônia, 
podendo levar o paciente ao coma e à morte.
 
Estequiometria do processo 
 
 
Regulação do ciclo da ureia 
♥ O regulador do ciclo da uréia é o N
acetilglutamato produzido a partir do acetilcoa e 
glutamato. 
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o é encaminhada ao 
Uma parte da uréia é difundida nos vasos 
intestinais, sendo secretada na luz intestinal, onde 
é convertida pela uréase bacteriana em amônia e 
Uma parte desta amônia é eliminada pelas fezes, e 
orvida na própria luz intestinal, 
Na insuficiência renal, a uréia se encontra e altas 
concentrações e aumenta a conversão em amônia, 
podendo levar o paciente ao coma e à morte. 
 
O regulador do ciclo da uréia é o N-
acetilglutamato produzido a partir do acetilcoa e 
♥ A concentração intrahepática do composto 
aumenta após a ingesta de refeição rica em 
proteínas ativando o ciclo.
 
CICLO DA UREIA
♥ O objetivo do corpo é de manter baixos os níveis 
de amônia 
 
♥ Logo, são desencadeados mecanismos de controle 
da hiperamonemia a partir da eliminação através 
de uréia (produto principal).
 
Fontes de amônia 
♥ Aminoácidos: tecidos como o fígado formam 
amônia a partir de aminoáci
transdesaminação. 
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Bioquímica II 
A concentração intrahepática do composto 
aumenta após a ingesta de refeição rica em 
proteínas ativando o ciclo. 
 
CICLO DA UREIA 
rpo é de manter baixos os níveis 
Logo, são desencadeados mecanismos de controle 
da hiperamonemia a partir da eliminação através 
de uréia (produto principal). 
tecidos como o fígado formam 
amônia a partir de aminoácidos por 
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Bioquímica II 
♥ Glutamina: os rins formam amônia pela conversão 
da glutaminase renal e esta amônia é excretada 
diretamente. A glutaminase intestinal também cliva 
a glutamina, pois as células intestinais recebem a 
glutamina pelo sangue ou pela digestão de 
proteínas da dieta. 
 
♥ Conversão pela uréase intestinal: as bactérias do 
intestino convertem uréia em amônia e está é 
reabsorvida no instestino e reconvertida em uréia. 
 
♥ Aminas: as aminas da dieta e as monoaminas que 
servem como bases dos hormônios e de 
neurotransmissores convertem-se em amônia pela 
monoaminooxidase (MAO). 
 
♥ Purinas e pirimidinas: no catabolismo das purinas 
e pirimidinas os grupamentos ligados aos anéis 
são liberados como amônia. 
Transporte do n para o fígado e tecidos periféricos 
♥ Os níveis de amônia são geralmente baixos no 
sangue, em virtude de o fígado rapidamente o 
converte em uréia, e, além disso, o músculo elimina 
o N na forma de glutamina e alanina. 
 
♥ Logo, existem duas formas de a amônia retornar 
ao fígado: 
→ GLUTAMINA: tarta-se da amida do ácido 
glutâmico, o qual fornece uma forma de 
armazenamento de amônia. A formação 
ocorre no músculo, fígado e cérebro, de 
maneira que a glutamina é desaminada 
pela glutaminase. 
→ CICLO DA FLICOSE A ALANINA 
Hiperamonemia 
♥ Altas concentrações de amônia produzem sintomas 
como tremores, fala arrastada e borramento 
visual, podendo levar ao coma e à morte. Pode ser 
hereditária ou adquirida: 
→ ADQUIRIDA: causa cirrose hepática, 
causada por hepatite ou obstrução biliar. 
→ HEREDITÁRIA: deficiência das enzimas do 
clico da uréia, podendo levar ao retardo 
mental. 
 
 
Mecanismo de toxicidade da amônia 
♥ A toxicidade de amônia se deve a um desequilíbrio 
na reação da glutamato desidrogenase em relação 
à formação do glutamato. 
 
♥ Alfa cetoglutarato + NADPH + H + NH3 – 
glutamato + NADP 
 
♥ O esgotamento do alfa cetoglutarato leva à 
paralisação do CK, levadno à diminuição dos 
estoques de ATP, o que afeta a função cerebral. 
 
 
Aminoácidos glicogênicos e cetogênicos 
♥ O catabolsimo dos 20 aminoácidos do nosso 
organismo envolve a remoção dos grupos amino e 
posterior catabolismo dos esqueletos de carbono 
resultante, gerando 7 produtos: 
 
 
♥ O que determinará se u aminoácido será cetogênico 
ou glicogênico dependerá do produto final:
→ Cetogênico: pelo metabolismo produzirá 
acetoacetato ou um de seus precursores 
acetil-coa, acetoacetil-coa. EX: LEU e LIS.
 
→ Glicogênico: pelo catabolismo gera
piruvato ou intermediários do CK. Ex: 
alanina, serina, glicina, cistina e treonina.
 
 
FENILALANINA 
♥ Trata-se de um aminoácido essencial, glicogenico e 
cetogênico. 
 
♥ Seu catabolismo leva a tirosina, onde haverá uma 
hidroxilação da fenilalanina, por ação da 
fenilalanina hidroxilase. 
 
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O catabolsimo dos 20 aminoácidos do nosso 
ão dos grupos amino e 
posterior catabolismo dos esqueletos de carbono 
 
O que determinará se u aminoácido será cetogênico 
ou glicogênicodependerá do produto final: 
pelo metabolismo produzirá 
de seus precursores 
coa. EX: LEU e LIS. 
Glicogênico: pelo catabolismo gera-se 
piruvato ou intermediários do CK. Ex: 
alanina, serina, glicina, cistina e treonina. 
 
se de um aminoácido essencial, glicogenico e 
Seu catabolismo leva a tirosina, onde haverá uma 
hidroxilação da fenilalanina, por ação da 
♥ Para que a reação ocorra, também é necessário 
contar com o doardo tetrahidrobiopterina, que vai 
ceder 2h para a reação, e est
necessita de receber 2h do nadph + H+, que ao 
doar, forma NADP+. A conversão da 
diidrobiopterina em tetraidrobiopterina é 
catalisada pela diidrobiopterina redutase.
 
♥ Logo, sem a presença da fenilalanina hidroxilase 
ou da tetrahidrobiopt
da tirosina. 
 
♥ A deficiência de tetraidrobiopterinaa pode ser 
provocada pela deficiência de tetrabiopterina 
redutase ou pela deficiência de alguma enzima 
importante na síntese da diidrobiopterina.
 
OBSERVAÇÕES: OUTRAS FUNÇÕES DA 
TETRAIDROBIOPTERINA 
A tetraidrobiopterina também é importante para a 
conversão da tirosina em DOPA, através da tirosina 
hidroxilase. Também é importante para a síntese de 
serotonina a partir do triptofano.
Fenilcetonúria 
♥ Trata-se de uma doença causada pela
de fenilalanina hidroxilase.
 
♥ Ocorre uma vez em cada 11.000 nascimentos
 
♥ Por não ter esta enzima, o indivíduo apresenta um 
acúmulo de fenilalanina no sangue, o que não 
pode ser transformada em tirosina, acumulando
no sangue, onde será conve
que em excesso se transformará em fenil
e fenil-acetato. 
 
♥ Ocorrerá também a presença de fenilcetonúria, ou 
seja, a eliminação destes produtos tóxicos pela 
urina. 
 
♥ A fenilcetonúria pode ser causada em menor 
proporção, pela deficiência de diidrobiopterina 
redutase, fundamental para a síntese não apenas 
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Bioquímica II 
Para que a reação ocorra, também é necessário 
contar com o doardo tetrahidrobiopterina, que vai 
ceder 2h para a reação, e esta para se regenerar 
necessita de receber 2h do nadph + H+, que ao 
doar, forma NADP+. A conversão da 
diidrobiopterina em tetraidrobiopterina é 
catalisada pela diidrobiopterina redutase. 
Logo, sem a presença da fenilalanina hidroxilase 
ou da tetrahidrobiopterina, não teremos formação 
A deficiência de tetraidrobiopterinaa pode ser 
provocada pela deficiência de tetrabiopterina 
redutase ou pela deficiência de alguma enzima 
importante na síntese da diidrobiopterina. 
OBSERVAÇÕES: OUTRAS FUNÇÕES DA 
A tetraidrobiopterina também é importante para a 
conversão da tirosina em DOPA, através da tirosina 
hidroxilase. Também é importante para a síntese de 
serotonina a partir do triptofano. 
se de uma doença causada pela deficiência 
de fenilalanina hidroxilase. 
Ocorre uma vez em cada 11.000 nascimentos 
Por não ter esta enzima, o indivíduo apresenta um 
acúmulo de fenilalanina no sangue, o que não 
pode ser transformada em tirosina, acumulando-se 
no sangue, onde será convertida em fenilpiruvato, 
que em excesso se transformará em fenil-piruvato 
Ocorrerá também a presença de fenilcetonúria, ou 
seja, a eliminação destes produtos tóxicos pela 
A fenilcetonúria pode ser causada em menor 
eficiência de diidrobiopterina 
redutase, fundamental para a síntese não apenas 
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Bioquímica II 
da tirosina, mas também de serotonina e 
catecolaminas. 
 
♥ Assim, para o correto tratamento desta doença, 
não basta apenas fazermos o controle da ingesta 
de PHE, mas também fazermos a repoisção 
adequada de tetraidrobiopterina e 3,4 
diidroxifenilalanina ou de 5- hidroxitriptofano. 
 
♥ CLÍNICA: 
→ A doença clinicamente se manifesta por 
retardo mental, falha ao andar e falar, 
convulsões, tremores, microcefalia e 
diminuição do QI à metade em 2 anos, se 
não tratado. 
→ Ocorre também hipopigmentação de 
cabelos, pele clara, olhos azuis e isso se 
dá pela inibição da tirosinase, na 
melanogênese. 
 
♥ DIAGNÓSTICO: 
→ O teste de guthrie ou teste do pezinho deve 
ser realizado com triagem neonatal em 
todos os recém-natos após 48 horas de 
vida, não devendo passar de 3 semanas. 
→ O teste do pezinho tamb[em detecta a 
presença de anemia falciforme e de 
hipotiroidismo congênito. 
→ O tratamento deve visar a poucas 
quantidades de Phe na dieta para se evitar 
danos neurológicos. 
→ Nos indivíduos com fenilcetonúria não 
tratados haverá queda vertiginosa de seu 
QI após o nascimento e este cai à metade 
em 2 anos o que pode ser considerado 
retardo mental. 
METABOLISMO DA CREATININA 
♥ A creatinina é um metabólito produzido pelo 
tecido muscular sendo excretado livremente pela 
urina e cuja excreção é proporcional ao conteúdo 
de massa muscular do indivíduo. 
 
♥ A creatina fosfato é formado pela condensação de 
arginina glicina e S-adenonilmetionia, além de uma 
adição de P, ao que creatina fosfato é importante 
reserva energética muscular.