Metabolismo de nucleotideos P. 1

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Nucleotídeos 
 Os nucleotídeos apresentam diversas funções 
no metabolismo celular e são os constituintes 
(monômeros, unidade básica) dos Ácidos 
Nucleicos (DNA e RNA); 
 
Funções 
 Servem como carreadores de intermediários 
ativados na síntese de carboidratos, lipídeos 
etc; 
 são componentes estruturais de várias 
coenzimas essenciais (NAD, FAD, coenzima 
A etc..); 
 mensageiros em vias de transdução de sinais; 
 reguladores de rotas do metabolismo 
intermediário, inibindo ou ativando enzimas-
chave 
 
Estrutura 
Formados por 3 componentes 
 Uma pentose = açúcar formado por 5 átomos 
de Carbono 
 Um radical Fosfato = derivado do ácido 
ortofosfórico H3PO4 
 Uma base Nitrogenada 
Obs: nucleotídeo 
sem o grupo 
fosfato é 
nucleosídeo 
 
 
 
 
 
As bases nitrogenadas provem dos compostos 
chamados Pirimidinas e Purinas: 
 Tanto DNA quanto RNA possuem as bases 
Purinas Adenina e Guanina 
 No DNA as pirimidinas são a Citosina e 
Timina 
 No RNA as pirimidinas são a Citosina e 
Uracila 
 
 
 
Dois tipos de vias levam aos nucleotídeos: as vias 
de síntese e as vias de salvação. 
- As Vias de Síntese iniciam a partir dos 
precursores como aminoácidos, ribose-5-fosfato, 
CO2 e NH3; 
- As Vias de Salvação são responsáveis pela 
reciclagem de bases livres e nucleosídeos liberados 
na degradação de Ácidos Nucleicos. 
 
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VIAS DE SÍNTESE DAS PURINAS – biossíntese 
de nucleotídeos 
A biossíntese das Purinas e das Pirimidinas são 
quase idênticas; o anel púrico é construído ligada a 
ribose e o anel pirimídico é sintetizado como 
Orotato e depois é convertido em nucleotídeo. 
 
A) Via de síntese purina 
O anel da purina é formado principalmente no 
fígado, por uma série de reações em que os 
carbonos e nitrogênios doados são adicionados 
a uma ribose-5-fosfato pré-formada. 
 
A cada reação da 
via de Síntese, um 
componente será 
adicionado para 
formar o anel da 
Purina que já está 
ligada a uma ribose. 
 
 
(aqui vai um passo a passo) 
1- Síntese de PRPP (5-fosforribosil-1-
pirofosfato) 
É uma pentose “ativada”, sintetizada a partir 
do ATP e da Ribose-5-fosfato, a reação é 
catalisada pela enzima PRPP-sintetase. 
 
 
2- Síntese de 5'-fosforribosilamina 
Após a síntese da PRPP, iremos transforma-
la em 5’-fosforribosilamina a partir da PRPP 
e glutamina. 
O grupo amida da glutamina vai substituir o 
grupo pirofosfato (no C1) do PRPP. 
 
3- Síntese de monofosfato de inosina, o 
nucleotídeo púrico "progenitor" 
Os próximos nove passos na biossíntese dos 
nucleotídeos púricos levam à síntese de 
monofosfato de inosina IMP. 
Essa rota necessita de ATP como fonte de 
energia. Duas etapas dessa via requerem 
N10-formiltetraidrofolato 
 
4- Conversão do IMP em AMP e GMP 
A conversão de IMP em AMP ou GMP 
ocorre em duas etapas numa via dependente 
de energia. 
A síntese de AMP é dependente de trifosfato 
de guanosina (GTP) como fonte de energia, 
ao passo que a síntese de GMP necessita de 
ATP. Além disso, a primeira reação de cada 
rota é inibida pelo produto final da via. Esse 
fato provê um mecanismo para direcionar o 
IMP para a síntese da espécie de purina que 
estiver presente em menor quantidade. Se 
ambos, AMP e GMP, estiverem presentes em 
quantidades adequadas, a síntese de purinas 
pela via de novo é inibida no passo da 
amidotransferase. 
 
(imagem referente aos noves passos da biossíntese dos 
nucleotídeos até a formação do IMP) 
 
 
5- Conversão de nucleosídeos monofosfato em 
nucleosídeos difosfato e trifosfato 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Regulação da Via de Síntese das Purinas 
 
Etapa de Síntese de PRPP 
Inibidor – ADP 
Enzima – PRPP sintetase 
 
Etapa de Síntese de 5-fosforribosilamina 
Inibidores – IMP, GMP e AMP 
Enzima – glutamina-PRPP amidotransferase 
 
Etapa de Síntese de XMP 
Inibidor - GMP 
Enzima – IMP desidrogenase 
 
Etapa de Síntese de adenilosuccinato 
Inibidor – AMP 
Enzima – Adenilosuccinato sintase 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Três principais mecanismos de retroalimentação 
cooperam na regulação da velocidade geral da 
síntese de novo de nucleotídeos púricos e das 
velocidades relativas de formação dos dois produtos 
finais, adenilato e guanilato 
 
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VIA DE SALVAÇÃO DAS PURINAS 
Algumas purinas livres e aquelas obtidas da dieta 
podem ser salvas e reutilizadas para sintetizar 
nucleotídeos, em uma via muito mais simples... 
Uma das principais vias de salvação consiste em 
uma única reação, catalisada pela adenosina-
fosforribosil-transferase, na qual adenina livre 
reage com PRPP para produzir o correspondente 
nucleotídeo da adenina: 
 
Adenina + PRPP  AMP + PPi (a) 
Guanina + PRPP  GMP + PPi (b) 
Hipoxantina + PRPP  IMP + PPi (c) 
 
Duas enzimas são envolvidas nesse processo, a (a) 
adenina-fosforribosil-transferase (APRT) e (b e c) 
hipoxantina-guanina-fosforribosil-transferase 
(HGPR1), na qual o papel delas é utilizar o PRPP 
como fonte do grupo ribose-5-fosfato. 
DEGRADAÇÃO DAS PURINAS 
De modo geral, a degradação dos ácidos nucleicos 
ocorre na digestão do intestino delgado, no qual 
um conjunto de enzimas pancreáticas são 
responsáveis por hidrolisar os Ac. Nucleicos. 
 
Na mucosa intestinal, existe enzimas especificas 
para a degradação das Purinas as transformando, 
no fim, em Ácido Úrico. 
 
A) Degradação dos ácidos nucleicos no intestino 
Delgado 
As enzimas secretadas 
pelo pâncreas, a 
ribonuclease e a 
desoxirribonuclease, 
hidrolisam os Ac. 
Nucleicos, produzindo 
os oligonucleotídeos que 
em seguida serão 
hidrolizados pela 
fosfodiesterase 
pancreática, em 
mononucleotideos. 
Já as outras enzimas da 
mucosa intestinal, as 
nucleotidases, vão 
remover os grupos 
fosfatos dos nucleotídeos 
e liberar as Bases 
Nitrogenadas (ou seja, os 
anéis, no caso, de 
purina). 
 
Algumas purinas que são degradadas 
provenientes da dieta são absorvidas para a 
circulação e outras, ainda no intestino, serão 
convertidas em ácido úrico e excretadas na 
urina. 
 
 
 
B) A formação do Ácido Úrico (passo a passo) 
1- Um grupo amino é removido do AMP 
para produzir IMP pela AMP 
desaminase, ou da adenosina para 
produzir inosina (hipoxantina- -ribose) 
pela adenosina-desaminase. 
2- IMP e GMP são convertidos em suas 
formas nucleosídicas - inosina e 
guanosina - pela ação da 5'-nucleotidase. 
3- A purina-nucleosídeo fosforilase converte 
inosina e guanosina em suas respectivas 
bases púricas, hipoxantina e guanina. 
4- A guanina é desaminada, formando a 
xantina. 
5- A hipoxantina é oxidada pela xantina-
oxidase, formando a xantina, que é 
subsequentemente oxidada pela xantina-
oxidase, produzindo ácido úrico, que é o 
 
6- produto final da degradação das purinas em 
humanos. O ácido úrico é principalmente 
excretado na urina.