Catabolismo dos aminoácidos- metabolismo

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Catabolismo dos aminoácidos
-aa não são armazenadas pelo corpo então devem ser obtidos
pela dieta, pela síntese de novo ou pela degradação proteica
normal (proteinas endógenas)
-aminoácidos em excesso em relação às necessidades celulares
são rapidamente degradados
-aa em excesso:
● síntese de compostos nitrogenados (nucleotídeos)
● para fazer glicose( não todos)
● para fazer Ác graxo
● para fazer atp na respiração celular
Para os últimos 3 casos tem que perder grupo amina e liberar
a cadeia carbônica
Maioria dessa amônia deve ser convertida em uréia
Amônia é tóxica e solúvel em água
Se fossemos urinar amônia perderiamos muita água na urina
Animais terrestres convertem amônia em ureia ou em ácido
úrico, nós humanos convertemos em uréia
-1ª fase do catabolismo é remover grupo ∝-amino, formando
amônia e o ∝-cetoácido correspondente
- destino da amônia: uma parte excretada na urina, maior parte
na produção de ureia(via mais importante para o descarte de
amônia do organismo)
-2ª fase do catabolismo esqueletos carbonados dos ∝
cetoácidos são convertidos em intermediários das vias
metabólicas de produção de energia
Remoção dos Nitrogênios dos aminoácidos
- A maior parte dos aminoácidos é metabolizada no fígado.
- A transaminação e a desaminação são reações que fornecem a
amônia e o aspartato, que são duas fontes de nitrogênio para a
uréia.
- Todos os aminoácidos, exceto a lisina e a treonina, realizam a
transaminação. A lisina e a treonina perdem seus grupos alfa
amino por desaminação.
- a remoção do grupo alfa amino é essencial para a produção de
energia a partir de qualquer aminoácido e é um passo
obrigatório no catabolismo
-removido esse nitrogênio pode ser incorporado em outros
compostos ou excretado, com o esqueleto carbonado sendo
metabolizado
Obs: Aminoácidos não-essenciais: alanina, arginina, aspartato,
cisteína, glutamato, glutamina, glicina, histidina, prolina e
serina. Podem ser sintetizados em quantidades suficientes a
partir de intermediários do metabolismo ou, como no caso da
cisteína e da tirosina, a partir de aminoácidos essenciais.
Aminoácidos essenciais: metionina, treonina e valina. Não
podem ser sintetizados pelo organismo e, portanto, devem ser
obtidos a partir da dieta.
Transaminação
-nela o grupo amina é retirado de uma molécula e transferido
para outra
-corpo retira o grupo amina do aminoácido e transfere para o
∝-cetoglutarato
- o ∝cetoglutarato tem papel importante recebendo grupo
amina de outros aminoácidos
-transferência de grupo amina de um esqueleto carbonado para
outro é catalisado por aminotransferases encontradas no citosol
das células em todo o corpo
-o aminoácido perde o grupo amina e um H
-o ∝-cetoglutarato perde o =O
-o grupo amina vai para o ∝-cetoglutarato formando o
glutamato
- O =O que estava no ∝-cetoglutarato vai para o aa formando o
∝-cetoácido
( Ocorre dessa forma na maioria dos aa)
Duas possibilidades para o glutamato: a transaminação e a
desaminação.
Transaminação:
-grupo amina do glutamato vai para o oxalacetato
-oxalacetato perde o =O e no lugar recebe o grupo amina e o H
se transformando em aspartato
-o glutamato sem o grupo amina recebe o =O do oxalacetato
virando ∝-cetoglutarato
Especificidade das aminotransferases: cada aminotransferase é
específica para um ou no máximo poucos doadores de grupos
amino e são designados a partir doador específico do grupo
amino pois o aceptor quase sempre é o cetoglutarato
-as duas mais importantes são alanina-aminotransferase e
aspartato-aminotransferase
alanina aminotransferase (ALT): presente em muitos tecidos,
catalisa a transferência do grupo amino da alanina para o
∝cetoglutarato resultando na formação de piruvato e
glutamato, reversível, durante o catabolismo dos aminoácidos
enzima funciona na direção da síntese de glutamato. Glutamato
funciona como coletor de nitrogênio a partir da alanina.
Aspartato aminotransferase (AST): transfere grupos amino do
glutamato para o oxaloacetato formando aspartato (usado
como fonte de nitrogênio no ciclo da ureia)
Mecanismo de ação das aminotransferases:
- A aminotransferases precisam da coenzima Piridoxal- fosfato
(derivado da vitamina B6) para realizar suas ações.
- As aminotransferases transferem o grupo alfa amino de um
aminoácido para a porção piridoxal da coezima Piridoxal-
fosfato formando piridoxamina-fosfato que transfere o grupo
α-amino para o cetoácido e forma o aminoácido.
Valores diagnóstico das aminotransferases:
-em baixos níveis representa a liberação de conteúdos celulares
durante a renovação celular normal
-em altos níveis plasmáticos indica lesão em células ricas nessas
enzimas
Doença hepática: Os níveis plasmáticos de AST e ALT estão
elevados em quase todas doenças hepáticas, principalmente em
doenças que causam a necrose celular como hepatite viral
grave, lesão tóxica e colapso circulatório prolongado.
- A ALT é mais específica que a AST para doenças hepáticas,
porém a AST é mais sensível porque o fígado possui maior
quantidade de AST.
Doença não hepática: As aminotransferases podem estar
elevadas em doenças não hepáticas como infarto do miocárdio
e doenças musculares.
Desaminação:
- é a liberação do grupo amino como amônia livre pela ação da
enzima glutamato desidrogenase, sendo que o glutamato é o
único aminoácido que sofre desaminação oxidativa.
- Glutamato libera o grupo alfa amino como amônia livre e
forma o α-cetoglutarato pela ação da glutamato-desidrogenase
e da coenzima NAD +.
- amônia é a fonte de nitrogênio na síntese da Uréia
-glutamato reage com NAD(P)+ ou com NADP
-haverá entrada do NAD e da molécula de H2O
-glutamato recebe o =O e perde NH4+ formando alta
cetoglutarato
- O NAD recebe hidrogênios formando NAD(P)H+ H+ +
NH4+(amônio)
Resumo:
-cetoacido é o aminoácido sem o grupo amina
Regulação da Glutamato-desidrogenase:
- está presente no fígado e rins
- é ativada por pobreza energética: ADP e GDP
- Inibida: por riqueza energética : ATP e GTP
- Quando os níveis de energia estão baixos nas células a
degradação dos aminoácidos pela glutamato-desidrogenase
aumenta, facilitando a produção de energia a partir dos
esqueletos carbonados derivados de aminoácidos.
- São utilizados 2 mecanismos:
1° Mecanismo: utilizado na maioria dos tecidos
Utiliza a glutamina-sintetase para combinar amônia com
glutamato e formar glutamina (forma não tóxica de transporte
da amônia).
- A glutamina é transportada no sangue para o fígado onde é
clivada pela enzima glutaminase para produzir amônia (para o
ciclo da uréia) e o Glutamato.
Obs: A glutamina é a principal forma de transporte não tóxico
de grupo alfa amino para o fígado.
A glutamina-sintetase também está presente nos músculos.
2° Mecanismo: utilizado nos músculos
Ocorre a transaminação do piruvato (produto final da glicólise
aeróbica) para formar Alanina.
- A alanina é transportada pelo sangue para o fígado, onde é
novamente convertida em piruvato por transaminação.
- No fígado, a via da gliconeogênese pode utilizar o piruvato
para formar glicose, que irá para o sangue e ser utilizada no
músculo como fonte de energia