Proteínas: Estrutura, Classificação e Digestão

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Proteínas 
 São substâncias que apresentam maior quantidade 
e complexidade, formadas pelo encadeamento de 
aminoácidos e por isso pode-se dizer que as proteínas 
são chamadas de polímeros formados por aminoácidos, 
os monômeros. Estas macromoléculas complexas 
podem se manifestar de diversas formas e exercer 
diversas funções no organismo, estando presentes 
tanto na matriz intercelular, quanto em inúmeras 
estruturas celulares. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Classificação dos principais grupos proteicos 
➢ Classificação química: 
 
 
 
✓ Albuminas: Fonte plantas e animais. 
✓ Globulinas: Fonte plantas e animais. 
✓ Glutelinas: Fonte planta. 
✓ Prolaminas: Fonte plantas. 
✓ Escleroproteinas: Fonte animal. 
 
 
 
 
✓ Nucleo-proteínas: São os componentes principais da 
cromatina. 
✓Glicoproteínas: Formam o muco de tecidos e 
secreções. 
✓Cromoproteínas: São hemoglobinas, proteínas 
respiratórias presentes nas cedeias de redução e 
oxidação celulares. 
✓Fosfoproteínas: Importância na indústria de laticínios, 
processos adaptativos e diferentes organismos, 
especialmente bactérias, estão ligados ás 
fosofoproteínas. 
✓Lipoproteínas: Formadas por proteínas mais lipídios, 
possuem como fonte HDL, LDL e os quilomícrons. 
 
➢ Classificação estrutural: 
 Estruturalmente as proteínas podem ser divididas 
em: proteínas globulares, apresentam-se como globos 
vermelhos enovelados, como as histonas e a 
hemoglobina; e as proteínas fibrosas, apresentam-se 
como delgados filamentos, como a queratina, colágeno 
e a fibrina. 
 
Digestão proteica 
 A digestão das proteínas se inicia no estômago e se 
completa no intestino. As enzimas que digerem as 
proteínas são produzidas como precursores inativos 
(zimogênios), os quais são maiores do que as enzimas 
ativas. Os zimogênios inativos são secretados pelas 
células nas quais são sintetizados e entram no lúmen do 
trato digestivo, onde são clivados a formas menores que 
têm atividade proteolítica. Uma única enzima ativa não 
pode digerir uma proteína, porém, agindo em conjunto, 
elas podem digerir as proteínas da dieta a aminoácidos 
e pequenos peptídeos, os quais são clivados pelas 
peptidases associadas às células epiteliais do intestino. 
 
 
Aminoácidos 
 São compostos orgânicos formados por um 
ácido carboxílico, uma amina, um átomo de 
hidrogênio e um radical ligados a um carbono alfa. 
Podem ser classificados como: aminoácidos naturais 
(ou não essenciais), são aqueles que conseguem ser 
produzidos pelo corpo; e os aminoácidos essenciais, 
adquiridos por meio da alimentação 
Proteínas Simples 
Proteínas Conjugadas 
 
 
➢ Digestão das proteínas no estômago: 
 O pepsinogênio é secretado pelas células principais 
do estômago. As células parietais gástricas secretam 
HCl. O ácido no lúmen do estômago altera a 
conformação do pepsinogênio, que, então, pode clivar 
a si mesmo, produzindo a protease ativa pepsina. 
Portanto, a ativação do pepsinogênio é autocatalítica. 
 
➢ Digestão de proteínas por enzimas do 
pancreáticas: 
 Conforme o conteúdo gástrico é esvaziado para o 
intestino, ele encontra as secreções do pâncreas 
exócrino. Uma dessas secreções é o bicarbonato, o qual, 
além de neutralizar o ácido estomacal, aumenta o pH, 
de forma que as proteases pancreáticas, as quais 
também estão presentes nas secreções pancreáticas, 
possam ficar ativas. Quando secretadas, as proteases 
pancreáticas estão na forma de pró-enzima inativa 
(zimogênios). Como as formas ativas dessas enzimas 
podem digerir umas às outras, é importante que todas 
as formas zimogênicas se tornem ativas em um curto 
espaço de tempo. Tal feito é realizado pela clivagem do 
tripsinogênio à sua forma de enzima ativa tripsina, a 
qual, então, cliva os outros zimogênios pancreáticos, 
produzindo suas formas ativas. 
 O zimogênio tripsinogênio é clivado para formar 
tripsina pela enteropeptidase (uma protease, 
antigamente chamada de enteroquinase) secretada 
pelas células da borda em escova do intestino delgado. 
A tripsina catalisa as clivagens que convertem 
quimotripsinogênio na enzima ativa quimotripsina, a 
pró-elastase em elastase e as pró-carboxipeptidases 
em carboxipeptidases. Portanto, a tripsina tem um 
papel central na digestão, porque ela tanto cliva 
proteínas da dieta quanto ativa as outras proteases 
digestivas produzidas pelo pâncreas. 
 
 
 
➢ Digestão de proteínas por enzimas das células 
intestinais: 
 As exopeptidases produzidas pelas células 
intestinais agem dentro da borda em escova e, também, 
dentro da célula. As aminopeptidases, localizadas na 
borda em escova, clivam um aminoácido por vez a partir 
da extremidade aminoterminal dos peptídeos. As 
peptidases intracelulares agem em pequenos peptídeos 
que são absorvidos pelas células. 
 A ação conjunta das enzimas proteolíticas 
produzidas pelas células de estômago, pâncreas e 
intestino cliva as proteínas da dieta a aminoácidos. As 
enzimas digestivas digerem a si próprias, bem como as 
proteínas da dieta. Elas também digerem as células 
intestinais que são regularmente esfoliadas para o 
lúmen. Essas células são substituídas por células que 
amadurecem a partir de células precursoras localizadas 
nas criptas duodenais. A quantidade de proteína que é 
digerida e absorvida a cada dia dos sucos digestivos e 
das células liberadas dentro do lúmen intestinal pode 
ser igual ou maior do que a quantidade de proteína 
consumida na dieta (50 a 100 g). 
 
Absorção proteica 
 Os aminoácidos são absorvidos a partir do lúmen 
intestinal por meio de sistemas de transporte ativo 
secundário dependente de Na+ e de difusão facilitada. 
 
➢ Co-transporte de Na+ e aminoácidos: 
 Os aminoácidos são absorvidos do lúmen do 
intestino delgado principalmente por proteínas de 
transporte semi-específicas dependentes de Na+ na 
membrana luminal da célula intestinal da borda em 
escova de forma similar a que foi apresentada para o 
transporte de carboidratos. 
 O co-transporte de Na+ e aminoácido do lado de 
fora da membrana apical para o lado de dentro da célula 
é dirigido pela baixa concentração intracelular de Na+. 
Essa resulta do bombeamento do Na+ para fora da 
célula pela Na+, K+ -ATPase na membrana serosa. 
Portanto, o mecanismo de transporte primário é a 
criação de um gradiente de sódio; o processo de 
transporte secundário é o acoplamento do aminoácido 
ao influxo de sódio. Esse mecanismo permite que as 
células concentrem aminoácidos a partir do lúmen 
intestinal. Os aminoácidos são, então, transportados 
para fora da célula em direção ao fluido intersticial 
principalmente por transportadores facilitados na 
membrana serosa. 
 No mínimo seis diferentes carreadores de 
aminoácidos Na+ -dependentes estão localizados na 
membrana apical da borda em escova das células 
epiteliais. Esses carreadores apresentam uma 
sobreposição de especificidades para os diferentes 
aminoácidos. Um dos carreadores transporta 
preferencialmente aminoácidos neutros, outro 
transporta prolina e hidroxiprolina, um terceiro 
transporta preferencialmente aminoácidos ácidos, e um 
 
 
quarto transporta aminoácidos básicos (lisina, arginina 
e o intermediário do ciclo da uréia, ornitina) e cistina 
(dois resíduos de cisteína ligados por ponte dissulfeto). 
Adicionalmente a esses carreadores Na+ dependentes, 
alguns aminoácidos são transportados através da 
membrana luminal por carreadores de transporte 
facilitado. A maioria dos aminoácidos é transportada 
por mais de um sistema de transporte. 
 Durante o jejum, o epitélio intestinal, assim como 
outros tipos celulares o fazem, capta aminoácidos do 
sangue para utilizar como fonte de energia. Desse 
modo, o transporte de aminoácidos através da 
membrana serosa é bidirecional. 
 
Transporte proteico 
➢ Aminoácidos do Sangue:A concentração normal de aminoácidos no sangue 
está entre 35 e 65 mg/dL, que é a média de 2 mg/dL, 
para cada 20 aminoácidos, embora alguns estejam 
presentes em quantidades bem maiores do que os 
outros. Uma vez que os aminoácidos são ácidos 
relativamente fortes, eles existem no sangue, 
principalmente no estado ionizado, resultante da 
remoção de um átomo de hidrogênio do radical NH2. A 
distribuição exata dos diferentes aminoácidos no 
sangue depende, até certo ponto, dos tipos de proteínas 
ingeridas, mas as concentrações de pelo menos alguns 
aminoácidos individuais são reguladas pela síntese 
seletiva nas diferentes células. 
 
➢ Transporte de aminoácidos para dentro das 
células: 
 Os aminoácidos que entram no sangue são 
transportados através das membranas celulares dos 
tecidos principalmente por co-transportadores Na+ 
dependentes e, em menor extensão, por 
transportadores facilitados. Nesse aspecto, o transporte 
de aminoácidos difere do transporte de glicose, o qual é 
Na+ dependente nos epitélios intestinal e renal, mas 
transporte facilitado nos outros tipos celulares. A 
dependência de Na+ do transporte de aminoácidos no 
fígado, no músculo e em outros tecidos permite que as 
células desses tecidos concentrem aminoácidos do 
sangue. 
 As proteínas de transporte têm diferente base 
genética e composição de aminoácidos e especificidade 
um pouco diferentes daquelas da membrana luminal do 
epitélio intestinal. Elas também apresentam algumas 
diferenças entre os tecidos. 
 
 
 
➢ Limiar renal para os aminoácidos: 
 Nos rins, os diferentes aminoácidos podem ser 
reabsorvidos através do epitélio tubular proximal, por 
transporte ativo secundário, que os remove do filtrado 
glomerular devolvendo-os ao sangue, se eles forem 
filtrados para os túbulos renais através das membranas 
glomerulares. Todavia, existe um limite superior para a 
intensidade com que cada tipo de aminoácido pode ser 
transportado. Por essa razão, quando a concentração de 
tipo particular de aminoácido fica muito elevada no 
plasma e no filtrado glomerular, o excesso que não pode 
ser ativamente reabsorvido é perdido pela urina. 
 
➢ Armazenamento de aminoácidos como proteínas 
nas células: 
Após o seu ingresso nas células, os aminoácidos se 
combinam uns com os outros por ligações peptídicas 
sob direção do RNA mensageiro celular e do sistema 
ribossômico, para formar as proteínas celulares. Assim, 
a concentração de aminoácidos livres no interior da 
maioria das células, em geral, permanece baixa, e o 
armazenamento de grande quantidade de aminoácidos 
livres não ocorre nas células; em vez disso, eles são 
principalmente estocados sob a forma de proteínas 
verdadeiras. Mas muitas dessas proteínas intracelulares 
podem ser rapidamente decompostas novamente em 
aminoácidos sob a influência das enzimas digestivas 
lisossômicas intracelulares. Esses aminoácidos podem, 
então, ser transportados de volta para fora da célula 
para o sangue. Exceções especiais a esse processo 
reverso são as proteínas dos cromossomos do núcleo. 
Essas proteínas estruturais, tais como o colágeno ou as 
proteínas musculares contráteis, não participam, 
significativamente, dessa digestão reversa e do 
 
 
transporte de volta ao exterior celular. 
 Alguns tecidos corporais participam no 
armazenamento dos aminoácidos, em maior grau do 
que outros. Por exemplo, o fígado, que é órgão 
volumoso e que tem sistemas especiais de 
processamento dos aminoácidos, pode estocar grande 
quantidade de proteínas, rapidamente intercambiáveis; 
isso é, de igual modo, verdade em menor grau para os 
rins e a mucosa intestinal. 
 
➢ Liberação dos aminoácidos das células como meio 
de regulação da concentração plasmática de 
aminoácidos: 
 Sempre que as concentrações plasmáticas de 
aminoácidos caírem abaixo dos níveis normais, os que 
forem necessários são transportados para fora das 
células, a fim de recompor seu suprimento plasmático. 
Desse modo, a concentração plasmática de cada tipo de 
aminoácido é mantida em nível razoavelmente 
constante. 
 
➢ Equilíbrio reversível entre das proteínas: 
 Uma vez que no fígado (e, num grau muito menor, 
em outros tecidos) as proteínas celulares podem ser 
rapidamente sintetizadas por meio dos aminoácidos 
plasmáticos e, uma vez que muitas dessas proteínas 
podem ser degradadas e devolvidas ao plasma quase 
tão rapidamente, há um constante intercâmbio e 
equilíbrio entre os aminoácidos plasmáticos e as 
proteínas lábeis em praticamente todas as células do 
corpo. Por exemplo, se qualquer tecido em particular 
necessitar de proteínas, ele poderá sintetizar novas 
proteínas pelos aminoácidos sanguíneos; por sua vez, os 
aminoácidos sanguíneos são reabastecidos pela 
degradação das proteínas em outras células corporais, 
especialmente pelas células hepáticas. Esses efeitos são 
em particular perceptíveis com relação à síntese 
proteica pelas células cancerosas. Essas células 
costumam ser usuárias prolíficas de aminoácidos; por 
conseguinte, as proteínas das outras células podem ficar 
acentuadamente depletadas. 
 
➢ Limite superior para o armazenamento de 
proteínas: 
 Cada tipo celular particular tem limite superior em 
relação à quantidade de proteínas que pode armazenar. 
Depois que todas as células atingirem seus limites, o 
excesso de aminoácidos ainda em circulação é 
degradado em outros produtos e utilizado como 
energia, ou convertido em gordura ou glicogênio, sendo 
estocado sob essas formas. 
 
➢ Turner proteico e o reabastecimento do POOL 
intracelular de aminoácidos: 
 O pool de aminoácidos dentro das células é gerado 
tanto pelos aminoácidos da dieta quanto pela 
degradação das proteínas existentes dentro da célula. 
Todas as proteínas dentro da célula têm uma meia-vida 
(t1/2), que é o tempo no qual 50% das proteínas que 
foram sintetizadas, em um tempo específi co, deverão 
ser degradadas. Algumas proteínas têm inerentemente 
vida curta, com meias-vidas de 5 a 20 minutos. Outras 
proteínas estão presentes por longos períodos, com 
meias-vidas de várias horas ou mesmo dias. 
 Uma grande quantidade de proteína é reciclada 
diariamente na forma de enzimas digestivas, as quais 
são degradadas por enzimas digestivas. Além disso, 
cerca de um quarto das células que revestem as paredes 
do trato gastrintestinal é perdido a cada dia e 
substituído por células novamente sintetizadas. 
Conforme as células deixam a parede gastrintestinal, 
suas proteínas e outros componentes são digeridos por 
enzimas no lúmen do intestino, e os produtos são 
absorvidos. Cerca de apenas 6% (de modo geral, 10 g) 
da proteína que entra no trato digestivo (incluindo 
proteínas da dieta, enzimas digestivas e proteínas das 
células esfoliadas) são excretados nas fezes a cada dia, 
o restante é reciclado. 
 As proteínas também são recicladas dentro das 
células. As diferenças na composição de aminoácidos 
das várias proteínas do corpo, a ampla variação nos 
tempos de turnover (t1/2) e a reciclagem de 
aminoácidos são fatores importantes que ajudam a 
determinar os requerimentos por aminoácidos 
específicos e o total de proteína na dieta. A síntese de 
várias enzimas é induzida em resposta à demanda 
fisiológica (tais como os estados de jejum ou 
alimentado). Essas enzimas estão continuamente sendo 
degradadas. As proteínas intracelulares também são 
danifi adas por oxidação e por outras modificações que 
limitam sua função. Os mecanismos para degradação 
intracelular de proteínas desnecessárias ou danificadas 
envolvem os lisossomas ou o sistema 
ubiquitina/proteassoma. 
 
A. Turnover Protéico Lisossomal: 
 Os lisossomas participam nos processos de 
autofagia, no qual componentes intracelulares são 
envolvidos por membranas que se fundem com 
lisossomas. A autofagia é um processo reguladocomplexo, no qual o citoplasma é sequestrado para 
dentro de vesículas e entregue para os lisossomas. 
Dentro dos lisossomas, as proteases da família das 
catepsinas degradam as proteínas ingeridas a 
aminoácidos livres. Os aminoácidos reciclados podem, 
então, deixar os lisossomas e reingressar no pool de 
aminoácidos intracelular. 
 
B. A Via Ubiquitina-Proteassoma: 
 A ubiquitina é uma proteína pequena, que marca 
 
 
proteínas intracelulares para a degradação por ligação 
covalente a grupos ε-amino de resíduos de lisina. Esse 
processo é realizado por um sistema de três enzimas 
que adicionam a ubiquitina às proteínas-alvo para a 
degradação. Muitas vezes, a proteína-alvo é 
poliubiquitinilada, ou seja, moléculas adicionais de 
ubiquitina são ligadas a moléculas de ubiquitina prévias, 
formando longas cadeias de ubiquitina na proteína-alvo. 
Após a poliubiquitinilação estar completa, a proteína-
alvo é liberada do complexo trienzimático. 
 Então, um complexo proteolítico conhecido como 
proteassoma degrada a proteína marcada, liberando a 
ubiquitina intacta que pode novamente marcar outras 
proteínas para degradação. O proteassoma básico é um 
complexo protéico 20S cilíndrico com múltiplos sítios 
proteolíticos internos. O complexo 20S é regulado por 
complexos de proteínas cap, os quais se ligam a 
proteínas ubiquitiniladas (passo que requer ATP) e as 
entregam ao complexo 20S. Depois que a proteína-alvo 
é degradada, a ubiquitina é liberada intacta e reciclada. 
Os aminoácidos resultantes juntam-se ao pool 
intracelular de aminoácidos livres. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Metabolismo proteico 
 
Proteínas Plasmáticas 
 Os três principais tipos de proteínas presentes no 
plasma são albumina, globulina e fibrinogênio. A 
principal função da albumina é a de produzir pressão 
coloidosmótica no plasma, o que impede a perda de 
plasma pelos capilares. As globulinas são as principais 
Degradação obrigatória das proteínas 
 Quando a pessoa não ingere proteínas, certa 
proporção das proteínas corporais é degradada em 
aminoácidos e, então, desaminada e oxidada. Esse 
processo envolve 20 a 30 gramas de proteína por 
dia, o que se denomina perda obrigatória de 
proteínas. Portanto, a fim de prevenir a perda 
efetiva de proteínas corporais, uma pessoa média 
deve ingerir o mínimo de 20 a 30 gramas de 
proteína a cada dia; embora essa quantidade 
dependa de múltiplos fatores, entre eles a massa 
muscular, a atividade e a idade; para permanecer na 
margem de segurança, um mínimo de 60 a 75 
gramas é em geral recomendado. 
 Se algum tipo particular de aminoácido 
essencial estiver em baixa concentração, os outros 
se tornam inutilizáveis, uma vez que as células ou 
sintetizam proteínas completas, ou nenhuma 
proteína. Os aminoácidos inutilizáveis são 
desaminados e oxidados. A proteína que tenha a 
proporção de aminoácidos diferente da média das 
proteínas corporais é denominada proteína parcial 
ou proteína incompleta, e essa proteína é menos 
valiosa para a nutrição do que uma proteína 
completa. 
 
Efeito do jejum extremo sobre a degradação 
proteica 
 Exceto pelos 20 a 30 gramas de degradação 
proteica obrigatória diária, o corpo usa quase 
inteiramente carboidratos ou gorduras como fonte 
energética, enquanto estiverem disponíveis. 
Todavia, após várias semanas de jejum, quando as 
quantidades de carboidratos e gorduras 
armazenados começam a se esgotar, os 
aminoácidos do sangue são rapidamente 
desaminados e oxidados para geração de energia. 
Desse ponto em diante, as proteínas dos tecidos se 
degradam rapidamente — em torno de 125 gramas 
a cada dia — e, como resultado, as funções 
celulares se deterioram de forma precipitada. Uma 
vez que a utilização dos carboidratos e das gorduras 
como matriz energética ocorre normalmente em 
preferência à utilização das proteínas, eles são 
denominados poupadores de proteína. 
 
 
 
responsáveis pela imunidade orgânica natural e 
adquirida, contra os organismos invasores. O 
fibrinogênio se polimeriza em longos filamentos de 
fibrina durante a coagulação sanguínea, assim 
formando coágulos sanguíneos que ajudam a reparar os 
sangramentos no sistema circulatório. 
 
➢ Formação das proteínas plasmáticas: 
 Essencialmente, toda a albumina e o fibrinogênio 
das proteínas plasmáticas, assim como 50% a 80% das 
globulinas, são formados no fígado. O restante das 
globulinas é formado quase inteiramente nos tecidos 
linfoides. 
 A intensidade da formação das proteínas 
plasmáticas pelo fígado pode ser extremamente alta, da 
ordem de 30 g/dia. Certas condições patológicas 
causam rápida perda de proteínas plasmáticas; por 
exemplo, as queimaduras graves que desnudam 
grandes áreas de superfície cutânea podem provocar a 
perda de vários litros de plasma, através das áreas 
expostas a cada dia. Em tais estados, a rápida produção 
de proteínas plasmáticas pelo fígado é valiosa na 
prevenção do óbito. Ocasionalmente, a pessoa com 
doença renal grave perde algo em torno de 20 gramas 
de proteína plasmática na urina a cada dia, por meses, e 
ela é de modo contínuo reposta, principalmente pela 
produção hepática das proteínas requeridas. 
 
➢ Proteínas plasmáticas fonte de aminoácidos para 
os tecidos: 
 Quando os tecidos ficam depletados de proteínas, 
as proteínas do plasma podem atuar como fonte rápida 
de reposição. De fato, proteínas plasmáticas inteiras 
podem ser assimiladas in toto pelos macrófagos 
teciduais, pelo processo de pinocitose; uma vez nessas 
células, elas são clivadas em aminoácidos que são 
transportados de volta para o sangue e usadas em todo 
o organismo para formar as proteínas celulares onde 
quer que seja necessário. Desse modo, as proteínas 
plasmáticas funcionam como forma lábil de depósito 
proteico, representando fonte prontamente disponível 
de aminoácidos, sempre que um tecido particular o 
requeira. 
 
➢ Equilíbrio reversível entre proteínas plasmáticas 
e proteínas dos tecidos: 
 Existe estado de equilíbrio constante entre as 
proteínas plasmáticas, os aminoácidos do plasma e as 
proteínas teciduais. Estimou-se por estudos com 
traçadores radioativos que normalmente 400 gramas de 
proteínas corporais são sintetizados e degradados a 
cada dia, como parte do estado de fluxo contínuo de 
aminoácidos, o que demonstra o princípio geral da troca 
reversível de aminoácidos, entre as diferentes proteínas 
corporais. Mesmo durante a inanição ou as doenças 
debilitantes graves, a proporção corporal entre as 
proteínas teciduais totais e as proteínas plasmáticas 
totais permanece relativamente constante. 
 Devido a esse equilíbrio reversível entre as 
proteínas plasmáticas e as outras proteínas corporais, 
um dos mais eficazes tratamentos para grave, aguda e 
generalizada deficiência proteica corporal consiste na 
transfusão intravenosa de proteínas plasmáticas. 
Dentro de poucos dias, ou por vezes em horas, os 
aminoácidos das proteínas administradas são 
distribuídos para todas as células do corpo, para formar 
novas proteínas onde forem necessárias. 
 
Regulação hormonal do metabolismo proteico 
 
➢ Hormônio do crescimento aumenta a síntese das 
proteínas celulares: 
 O hormônio do crescimento provoca aumento das 
proteínas teciduais. O mecanismo preciso pelo qual isso 
ocorre não é conhecido, mas acredita-se que resulte em 
sua maior parte de transporte aumentado de 
aminoácidos, através das membranas celulares, da 
aceleração da transcrição do DNA e do RNA e dos 
processos de tradução para a síntese proteica, ou da 
diminuição da oxidação de proteínas teciduais. 
 
➢ Insulina é necessária para a síntese proteica:A completa falta de insulina reduz a síntese proteica 
a quase zero. A insulina acelera o transporte de alguns 
aminoácidos para as células, o que poderia se constituir 
no estímulo à síntese proteica. Além disso, a insulina 
reduz a degradação de proteínas e aumenta a 
disponibilidade de glicose para as células, de modo que 
a necessidade de aminoácidos como fonte energética 
seja correspondentemente reduzida. 
 
➢ Glicocorticoides aumentam a degradação da 
maior parte das proteínas teciduais: 
 Os glicocorticoides secretados pelo córtex adrenal 
reduzem a quantidade de proteínas, na maior parte dos 
tecidos, enquanto aumentam a concentração dos 
aminoácidos no plasma, assim como aumentam as 
proteínas hepáticas e as plasmáticas. Acredita-se que os 
glicocorticoides atuem aumentando a degradação das 
proteínas extra-hepáticas, gerando assim quantidades 
aumentadas de aminoácidos disponíveis nos fluidos 
corporais. Isso supostamente permite ao fígado 
sintetizar maior quantidade de proteínas celulares 
hepáticas e plasmáticas. 
 
➢ Testosterona e estrogênio aumentam a 
deposição proteica nos tecidos: 
 A testosterona, o hormônio sexual masculino, 
provoca deposição proteica aumentada nos tecidos por 
todo o organismo, em especial as proteínas contráteis 
dos músculos. O mecanismo desse efeito é 
desconhecido, mas é definitivamente diferente daquele 
 
 
do hormônio do crescimento do seguinte modo: o 
hormônio do crescimento faz com que os tecidos 
continuem a crescer, quase indefinidamente, enquanto 
a testosterona faz com que os músculos e, em grau 
muito menor, alguns tecidos proteicos aumentem 
apenas por alguns meses. 
 O estrogênio, o principal hormônio sexual feminino, 
também provoca alguma deposição proteica, embora o 
efeito do estrogênio seja muito menor que o da 
testosterona. 
 
➢ Tiroxina aumenta o metabolismo das células: 
 A tiroxina afeta indiretamente o metabolismo 
proteico ao aumentar o metabolismo das células. Se os 
carboidratos e as gorduras forem insuficientemente 
disponíveis para a produção de energia, a tiroxina 
provoca rápida degradação das proteínas e as utiliza 
como energia. Contrariamente, se quantidades 
adequadas de carboidratos e gorduras estiverem 
disponíveis, e aminoácidos em excesso também forem 
encontrados no líquido extracelular, a tiroxina pode de 
fato aumentar a síntese proteica. Nos animais ou em 
seres humanos em crescimento, a deficiência de 
tiroxina provoca grande inibição do crescimento devido 
à falha da síntese proteica. Essencialmente, acredita-se 
que a tiroxina tenha poucos efeitos específicos sobre o 
metabolismo proteico, mas tenha importante efeito 
geral pelo aumento da intensidade das reações 
proteicas normais, tanto anabólicas quanto catabólicas. 
 
Destino do nitrogênio dos aminoácidos 
 
➢ Reações de Transaminação: 
 É o principal processo para remover o nitrogênio 
dos aminoácidos. Na maioria dos casos, o nitrogênio é 
transferido, como um grupo amino, do aminoácido 
original para o cetoglutarato, formando glutamato, 
enquanto o aminoácido original é convertido em seu 
cetoácido correspondente. 
 Todos os aminoácidos, exceto lisina e treonina, são 
submetidos a reações de transaminação. As enzimas 
que catalisam essas reações são conhecidas como 
enzimas transaminases ou aminotransferases. Para a 
maioria dessas reações, o cetoglutarato e o glutamato 
servem como um dos pares cetoácido-aminoácido, o 
piridoxal-fosfato é o co-fator. 
 De forma geral, em uma reação de transaminação, 
um grupo amino de um aminoácido se torna o grupo 
amino do segundo aminoácido. Como essas reações são 
prontamente reversíveis, elas podem ser utilizadas para 
remover o nitrogênio de aminoácidos ou para transferir 
nitrogênio para cetoácidos para formar aminoácidos. 
Dessa forma, elas estão envolvidas tanto na degradação 
quanto na síntese de aminoácidos. 
 
 
 
➢ Remoção do nitrogênio dos aminoácidos como 
amônia: 
 As células do corpo e as bactérias do intestino 
liberam o nitrogênio de certos aminoácidos na forma de 
amônia ou íon amônio (NH4+). O íon amônio libera um 
próton para formar amônia por uma reação com um pK 
de 9,3. Portanto, no pH fisiológico, o equilíbrio favorece 
o NH4+ por um fator de aproximadamente 100/1. 
Contudo, é importante observar que NH3 também está 
presente no organismo, pois essa é a forma que pode 
atravessar as membranas celulares. 
 O glutamato pode ser desaminado oxidativamente 
por uma reação catalisada pela glutamato-
desidrogenase que produz íon amônio e cetoglutarato. 
Essa reação, que ocorre na mitocôndria da maioria das 
células, é prontamente reversível; ela pode incorporar 
amônia ao glutamato ou liberar amônia a partir de 
glutamato. O glutamato pode coletar o nitrogênio de 
outros aminoácidos como consequência das reações de 
transaminação e, então, liberar amônia através da 
reação da glutamato-desidrogenase. Esse processo 
fornece uma das fontes de amônia que entra no ciclo da 
uréia. 
 Além do glutamato, vários outros aminoácidos 
liberam o seu nitrogênio como NH4+. A histidina pode 
ser diretamente desaminada para formar NH4+ e 
urocanato. As desaminações da serina e da treonina são 
reações de desidratação que requerem piridoxal-fosfato 
e são catalisadas pela serina-desidratase. A serina forma 
piruvato, e a treonina, cetobutirato. Em ambos os casos, 
o NH4+ é liberado. 
 A glutamina e a asparagina contêm grupos R amidas 
que são liberados como NH4+ por desaminação. A 
asparagina é desaminada pela asparaginase, 
produzindo aspartato e NH4+. A glutaminase age na 
glutamina, formando glutamato e NH4+. A reação da 
glutaminase é particularmente importante no rim, no 
qual o íon amônio produzido é excretado diretamente 
na urina, na qual ele forma sais com ácidos metabólicos, 
facilitando a remoção desses na urina. 
 No músculo e no cérebro, mas não no fígado, o ciclo 
dos nucleotídeos da purina permite que o NH4 + seja 
liberado dos aminoácidos. O nitrogênio é coletado pelo 
glutamato a partir de outros aminoácidos por meio das 
reações de transaminação. O glutamato, então, 
transfere seu grupo amino para o oxaloacetato para 
formar aspartato, o qual fornece nitrogênio para o ciclo 
dos nucleotídeos da purina. As reações do ciclo liberam 
fumarato e NH4+. O íon amônio formado pode deixar o 
músculo na forma de glutamina. 
 Em resumo, o NH4+ que entra no ciclo da uréia é 
produzido no organismo pela desaminação, ou 
 
 
desamidação, de aminoácidos. Uma quantidade 
significativa de NH4+ também é produzida pelas 
bactérias que vivem no lúmen do trato intestinal. Esse 
íon amônio entra na veia porta hepática e vai para o 
fígado. 
 
➢ Papel do glutamato no metabolismo do 
nitrogênio dos aminoácidos: 
 O glutamato tem um papel central no metabolismo 
dos aminoácidos, ele está envolvido tanto na síntese 
quanto na degradação. O glutamato fornece nitrogênio 
para a síntese de aminoácidos. Nesse processo, o 
glutamato obtém seu nitrogênio ou dos outros 
aminoácidos, por reações de transaminação, ou do 
NH4+, pela reação da glutamato-desidrogenase. 
 Quando os aminoácidos são degradados e a uréia é 
formada, o glutamato coleta nitrogênio dos outros 
aminoácidos por reações de transaminação. Alguns 
desses nitrogênios são liberados como amônia pela 
reação da glutamato-desidrogenase, mas uma 
quantidade muito maior de amônia é produzida a partir 
das outras fontes. O NH4+ é uma das duas formas nas 
quais o nitrogênio entra no ciclo da uréia. A segunda 
forma de nitrogênio para a síntese da uréia é fornecida 
pelo aspartato. O glutamato pode ser a fonte desse 
nitrogênio; ele transfere seu grupo amino para o 
oxaloacetato, e aspartato e cetoglutarato são formados. 
 
➢ Papel da alanina e da glutamina no transporte do 
nitrogênio dos aminoácidos para o fígado:O turnover protéico e a degradação dos 
aminoácidos ocorrem em todos os tecidos; entretanto, 
as enzimas do ciclo da uréia são ativas principalmente 
no fígado. Assim, é necessário um mecanismo para 
transportar o nitrogênio dos aminoácidos para o fígado. 
A alanina e a glutamina são os principais 
transportadores de nitrogênio no sangue. A alanina é 
exportada principalmente pelo músculo. Como o 
músculo metaboliza a glicose por meio da glicólise, o 
piruvato está disponível no músculo. O piruvato é 
transaminado com o glutamato para formar alanina, a 
qual vai até o fígado. O glutamato é formado pela 
transaminação de um aminoácido que esteja sendo 
degradado. Chegando ao fígado, a alanina é 
transaminada a piruvato, e o nitrogênio será utilizado 
para a síntese de uréia. O piruvato formado é utilizado 
para a gliconeogênese, e a glicose é exportada para o 
músculo para servir como energia. Esse ciclo de 
movimento de carbonos e nitrogênios entre o músculo 
e o fígado é conhecido como ciclo glicose-alanina. 
 A glutamina é sintetizada a partir do glutamato pela 
fixação de amônia, necessitando de energia (trifosfato 
de adenosina [ATP]) e da enzima glutamina-sintetase, 
que é uma enzima citoplasmática encontrada em todas 
as células. Sob condições de rápida degradação de 
aminoácidos em um tecido, de forma que os níveis de 
amônia aumentem, o glutamato que está sendo 
formado por reações de transaminação irá aceitar uma 
outra molécula de nitrogênio para formar glutamina. A 
glutamina vai até o fígado, o rim ou o intestino, nos 
quais a glutaminase irá remover o nitrogênio amida para 
formar glutamato mais amônia. No rim, a liberação da 
amônia e a formação do íon amônio servem para formar 
sais com ácidos metabólicos na urina. No intestino, a 
glutamina é utilizada como substrato energético. No 
fígado, a amônia é utilizada para a biossíntese da uréia. 
 
Ciclo da Uréia 
 O ser humano adulto normal está em balanço 
nitrogenado, isto é, a quantidade de nitrogênio ingerida 
a cada dia, principalmente na forma de proteína na 
dieta, é igual à quantidade de nitrogênio excretada. O 
principal produto de excreção de nitrogênio é a uréia, a 
qual é eliminada pelo corpo na urina. Esse composto 
inócuo, produzido principalmente no fígado pelo ciclo 
da uréia, serve como uma forma de eliminar a amônia, 
a qual é tóxica, particularmente ao cérebro e ao sistema 
nervoso central. Em geral, pouca amônia (ou NH4+) está 
presente no sangue. A concentração varia entre 30 e 60 
M. A amônia é rapidamente removida do sangue e 
convertida em uréia pelo fígado. O nitrogênio é 
transportado no sangue principalmente nos 
aminoácidos, em particular na alanina e na glutamina. 
 
 
 
✓ Síntese carbomoil-fosfato: 
 Na primeira reação do ciclo da uréia, NH4+, 
bicarbonato e ATP reagem para formar carbamoil-
fosfato. É necessária a clivagem de 2 ATP para formar a 
ligação fosfato de alta energia do carbamoil-fosfato. A 
enzima carbamoil-fosfato-sintetase I (CPSI), que 
catalisa essa primeira reação do ciclo da uréia, é 
encontrada principalmente nas mitocôndrias do fígado 
e do intestino. 
 
 
✓ Produção de arginina: 
 O carbamoil-fosfato reage com a ornitina para 
formar citrulina. A ligação fosfato de alta energia do 
carbamoil-fosfato fornece a energia requerida para essa 
reação, a qual ocorre na mitocôndria e é catalisada pela 
enzima ornitina-transcarbamoilase. O produto, a 
citrulina, é transportado através da membrana 
mitocondrial em troca de ornitina citoplasmática e entra 
no citosol. O carreador para essa reação de transporte 
catalisa uma troca eletroneutra de dois compostos. 
 No citosol, a citrulina reage com o aspartato, a 
segunda fonte de nitrogênio para a síntese da uréia, 
para produzir argininossuccinato. Essa reação, 
catalisada pela enzima argininossuccinato-sintetase, é 
direcionada pela hidrólise do ATP a monofosfato de 
adenosina (AMP) e pirofosfato. O aspartato é produzido 
pela transaminação do oxaloacetato. 
 O argininossuccinato é clivado pela enzima 
argininossuccinato-liase para formar fumarato e 
arginina. 
 
✓ Clivagem da arginina para produzir uréia: 
 A arginina, que contém os nitrogênios derivados do 
NH4+ e do aspartato, é clivada pela enzima arginase, 
produzindo uréia e regenerando ornitina. A uréia é 
produzida a partir do grupo guanidino da cadeia lateral 
da arginina. A porção da arginina originalmente 
derivada da ornitina é reconvertida em ornitina. 
 As reações pelas quais a citrulina é convertida em 
arginina e essa é clivada para produzir uréia ocorrem no 
citosol. A ornitina, outro produto da reação da arginase, 
é transportada para dentro da mitocôndria em troca de 
citrulina e, na mitocôndria, pode reagir com o 
carbamoil-fosfato, iniciando outra volta do ciclo. 
 
➢ Origem da Ornitina: 
 A ornitina é um aminoácido. Entretanto, ela não é 
incorporada nas proteínas durante o processo de 
síntese protéica, pois não existe códon genético para 
esse aminoácido. Embora a ornitina seja normalmente 
regenerada pelo ciclo da uréia (um dos produtos da 
reação da arginase), ela também pode ser sintetizada de 
novo, se necessário. A reação é uma transaminação 
não-usual catalisada pela ornitina-aminotransferase, 
sob condições específi cas, no intestino. A direção dessa 
reação em geral é a de formação de glutamato 
semialdeído, o qual é o primeiro passo da via de 
degradação da ornitina. 
 
➢ Regulação do Ciclo da Uréia: 
 O fígado humano tem uma grande capacidade para 
converter o nitrogênio dos aminoácidos em uréia, 
prevenindo, dessa forma, os efeitos tóxicos da amônia, 
a qual pode, caso contrário, acumular. Em geral, o ciclo 
da uréia é regulado pela disponibilidade de substrato; 
quanto maior a velocidade de produção de amônia, 
maior a velocidade de produção de uréia. Esse é um 
tipo de regulação por feed-forward, ao contrário da 
regulação por feedback (retroalimentação), a qual é 
característica de vias que geram produtos finais 
funcionais. 
 Dois outros tipos de regulação controlam o ciclo da 
uréia: a ativação alostérica da CPSI pelo N-acetil-
glutamato (NAG) e a indução/repressão da síntese das 
enzimas do ciclo da uréia. O NAG é formado 
especificamente para ativar a CPSI, não tendo nenhuma 
outra função conhecida em mamíferos. A síntese de 
NAG a partir de acetilCoA e glutamato é estimulada pela 
arginina. Assim, quando os níveis de arginina no fígado 
aumentam, duas reações importantes são estimuladas. 
A primeira é a síntese do NAG, o qual irá aumentar a 
velocidade pela qual o carbamoil-fosfato é produzido. A 
segunda é para produzir mais ornitina (via reação da 
arginase), de tal forma que o ciclo possa operar mais 
rapidamente. 
 A indução das enzimas do ciclo da uréia ocorre em 
resposta a condições que requerem um aumento do 
metabolismo protéico, tais como uma dieta rica em 
proteína ou um jejum prolongado. Em ambos estados 
fisiológicos, enquanto os carbonos do aminoácido são 
convertidos em glicose, o nitrogênio do aminoácido é 
convertido em uréia. 
 
➢ Ciclo da uréia durante o jejum: 
 Durante o jejum, o fígado mantém os níveis de 
glicose no sangue. Os aminoácidos das proteínas 
musculares são a maior fonte de carbono para a 
produção de glicose pela via da gliconeogênese. 
Conforme os carbonos dos aminoácidos são convertidos 
em glicose, os nitrogênios são convertidos em uréia. 
Assim, a excreção urinária de uréia é maior durante o 
jejum. Quando o jejum progride, o cérebro começa a 
utilizar corpos cetônicos, poupando a glicose do sangue. 
Menos proteína muscular é clivada para fornecer 
aminoácidos para a gliconeogênese, e a produção 
diminuída de glicose a partir de aminoácidos é 
acompanhada por uma diminuição na produção de 
uréia. 
 O principal aminoácido que serve como substrato 
para a gliconeogêneseé a alanina, a qual é sintetizada 
nos tecidos periféricos para agir como um carreador de 
nitrogênio. A liberação de glucagon, que acontece 
durante o jejum, estimula o transporte de alanina para 
o fígado pela ativação da transcrição do sistema de 
transporte para alanina. Duas moléculas de alanina são 
necessárias para gerar uma molécula de glicose. O 
nitrogênio dessas duas moléculas de alanina é 
convertido em uma molécula de uréia.