Metabolismo de aminoácidos - Ciclo da ureia, bicicleta de Krebs

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Metabolismo de aminoácidos 
 
Os aminoácidos podem ser encontrados de duas formas n 
organismo: 
 Proteínas Livres 
AMINOÁCIDOS EM PROTEÍNAS 
 Fazem parte da constituição das proteínas 
 20 
 Alfa-aminoácidos (grupos amina e carbóxilo 
ligados ao carbono 2 (alfa) 
AMINOÁCIDOS LIVRES 
 Presentes no organismo em estado livre 
 Centenas 
 Funções especializadas (ex: intermediários de 
reações metabólicas) 
DIGESTÃO DE PROTEÍNAS 
Ingestão de proteínas, as quais são as fontes de 
aminoácidos, serão degradas ao longo dos processos 
digestivo 
Inicia no estômago com ação da secreção gástrica 
 Ácido Clorídrico 
 Pepsina estarem em pH acido 
Enzimas atuam sobre os peptídeos, quebrando-os em 
oligopeptideos até aminoácidos 
Ao chegar no intestino delgado, tem-se as proteínas em 
pequenas unidades, ou seja, aminoácidos 
Dessa forma, são enviados para o fígado para início da 
metabolização 
Em relação ao destino dos aminoácidos depende de 
variados fatores 
Não há estoque de aminoácidos, diferentemente dos 
lipídeos e carboidratos 
Diferente do que ocorre com carboidratos ou lipídeos, 
não há forma de armazenamento de aminoácidos 
 Aminoácidos derivados de proteínas da dieta 
 Aminoácidos liberados na hidrólise de proteínas 
teciduais 
 Aminoácidos não essenciais sintetizados a partir 
de intermediários de metabolismo 
 Proteossomos degradam proteínas 
Em um organismo saudável deve existir equilíbrio entre a 
entrada e a saída de aminoácidos 
Síntese de proteínas para o organismo 
Síntese de moléculas nitrogenadas (purinas, pirimidinas, 
neurotransmissores). Se sobra amônia, ela deve ser 
eliminada 
Após a remoção do grupo amino, suas cadeias carbônicas 
podem ser convertidas em glicose, ácido graxo ou 
intermediários do ciclo de Krebs 
 
 
Via de degradação de proteínas: Ubiquitina-Proteossomo 
DIGESTÃO DE PROTENAS ENDÓGENAS 
As proteínas endógenas podem ser degradadas em 
diferentes situações 
 Regulação da qualidade (evitar proteínas 
sintetizadas com erros) 
 Regulação da atividade (diminuir ação/ função da 
proteína) 
 Reciclagem de aminoácidos 
 Fonte de energia metabólica 
A DEGRADAÇÃO DE UM AMINOÁCIDO 
ENVOLVE DOIS CONJUNTOS DE REAÇÕES 
Grupo amino: Destinado a síntese de moléculas 
nitrogenadas ou ao ciclo de ureia que ocorre 
exclusivamente no fígado 
Esqueletos de carbono: Destinados para o ciclo de 
Krebs, gliconeogênese e cetogenese (produção de 
energia) 
Como os aminoácidos são degradados? 
Qual destino destes produtos de degradação dos 
aminoácidos (ureia e energia)? 
Produtos da degradação de aminoácidos em ureia 
CICLO DA UREIA 
Principal produto de excreção do metabolismo 
nitrogenado em mamíferos terrestres 
Aves e répteis excretam ácido úrico 
Peixes excretam amônia 
Humanos excretam cerca de 30g de ureia por dia 
A quantidade aumenta em função da quantidade de 
proteínas 
 
COMO OCORRE? 
Primeiramente, há quebra da fração amina, ou seja, o 
grupo amina sai e é destinado ao alfacetoglutarato 
Remoção da amina: ligação com alfa-cetoglutarato 
E dessa forma, tem-se a formação do GLUTAMATO 
Como todos os aminoácidos possuem amina, o glutamato 
é um produto de degradação de todos os aminoácidos 
 
 
 
 
DESTINOS DO GLUTAMATO 
 
O que acontece com o glutamato? 
O glutamato tem dois destinos: Parte é destinado a 
reação do oxalacetato para formação do aspartato e 
outra parte, numa reação de oxidação, libera a amônia 
OXIDAÇÃO DOS AMINOÁCIDOS 
1ª Reação: Consiste na transferência do grupo amino -
ANIMOTRANSFERASE 
Ocorre no citoplasma 
A Transaminação para formação do glutamato ocorre em 
todos os tipos de tecido 
Passo 1 : Transaminação (citoplasma) 
O objetivo das reações de transaminação é coletar grupos 
amino de diferentes aminoácidos e converte-los em 
GLUTAMATO que será o doador de grupos amino para 
outras vias de biossíntese ou vias de excreção 
Glutamato = doador de Nitrogênio 
 
2 º Reação: Consiste na transferência do grupo amino -
AMINOTRANSFERASE 
Glutamato é transferido para mitocôndria 
A transaminação para formação do aspartato corre no 
fígado 
Aspartato é destinado para o ciclo da ureia 
O fígado produz mais de 60 transaminases, sendo que 2 
apresentam maior importância clinica 
- Alanina ainotransferase;/ transaminase glutamio-
piruvica ( TGP) 
- Aspartato aminotransferases (AST)/ transaminase 
glutâmico-oxalacética (TGO) 
 
3º Reação 
Consiste na retirado do grupo amio – GLUTAMATO 
DESIDROGENASE 
A desaminação para liberação da amônio ocorre no fígado 
Desaminação oxidativa (ocorre na mitocôndria), há 
retirada da amonia do glutamato 
Amonio vai para o ciclo da ureia, a fim de eliminar 
glicogênio 
 
O CICLO DA UREIA OCORRE NO FÍGADO 
Amonia não anda livre os tecidos extrahepaticos para 
chegar ao fígado 
No caso da protina, os aminoácidos são quebrados, 
amonia vai para o glutamato, mas não é glutamato que 
sai da musculatura e vai ao figado, glutamato reage com o 
piruvato e perde a amina para formação da alanina 
Alanina que percorre pela circulação e chega ao fígado, 
reagindo com alfa cetoglutarato e forma GLUTAMATO 
outra vez 
Glicose quando gera piruvato, auxilia no metabolismo de 
piruvato 
Ciclo da ureia somente ocorre no fígado 
Demais tecidos, se há degradação de aminoácidos, 
precisam fazer com que amonia chegue ao fígado para ser 
metabolizada 
 
Nos tecidos extra-hepaticos, a amonia formada é enviada 
para o fígado em forma de GLUTAMINA 
Tendo aspartato e amonia, há o ciclo da ureia 
Amonia e aspartato serão usados para formação de ureia 
a fim de ser eliminada 
Ureia não é toxca, é transportada pelo sangue, os rins 
filtram e há formação de urina 
 
 
 
 
 
 
 
 
CICLO DA UREIA 
Inicia na MITOCONDRIA ( DUAS PRIMEIRAS ETAPAS) 
1ª ETAPA 
Ocorre na formação da mitocôndria 
Glutamato, se no fígado, vai direto para mitocôndria 
Se nos tecidos extra-hepaticos ou vem na forma de 
alanina ou glutamina 
Depois se transformam em glutamato 
GLUTAMATO ENTRANDO NA MITOCONDRIA 
Glutamato perde amônia para formar alfa-cetoglutarato 
Amônia perdida reage com ácido carbônico e gasta 
energia para se transformar CARBAMOIL-FOSFATO 
O ciclo da amonia começa quando : 
Amônia juntamente com o CO2 ( na forma de HCO3) 
formam o carbamoil fosfato com auxílio da enzima 
carbamoil-fosfatoto0sintetase e com gasto de 2 ATPs 
 
2ª REAÇÃO 
Carbamoil fosfato doa seu grupo carbamoila para a 
ornitina (proveniente da ciclo da ureia anterior)formando 
citrulina com auxílio da enzima ornitina-transcarbamilase 
sai da mitocôndria e via para o CITOPLASMA 
 
3ª REAÇÃO 
Citrulina migra para o citoplasma e ocorre reação de 
condensação com o aspartato formando arginino-
succinato 
Reação catalisada pela enzima arginino-succinato-
sintetase 
Gasto de atp 
4ª REAÇÃO 
Arginino-succinato é clivado pela arginino-succinase 
formando arginina e fumarato 
 
 
5ª REAÇÃO 
A enzima arginase cliva a arginina produzindo ureia e 
ornitina 
Ornitina volta para mitocôndria para reiniciar um novo 
cliclo da ureia na reação 1 
A ureia (atoxica) é liberada na corrente sanguina e filtrada 
pelos rins para ser eliminada na urina 
 
O aminoácido que não é formado para metabolizar 
proteína, precisa ser degradado 
Nem todo glutamato vira amonia, uma parte vira 
aspartato para sustentar energeticamente o ciclo 
 
INTEGRAÇÃO DAS VIAS 
Circuito aspartato-arginino-succinato do ciclo do ácido 
cítrico 
OU 
BICICLETA DE KREBS 
Proteinas são quebradas e fornecem aminoácidos 
Aa não usados quebrados e se trasnpformam amonia 
Amonia entra no ciclo da ureia 
No ciclo da ureia há formação do fumarato, o qual é um 
composto do ciclo de KREBS 
Ao quebrar os aa, há tambpem formação dos esqueletos 
de carbono, os quais participam do CKCiclo de Krebs: Todo na mitocôndria 
Ciclo da ureia: Parte na mitocôndria, parte no citoplasma 
No ciclo da ureia, há formação do fumarato a partir da 
quebra do arginino-succinato 
O fumarato pode entrar no ciclo de Krebs, ou ainda, se 
transformar em malato e em seguida ser destinado ao 
ciclo de Krebs 
 
 
Ao quebrar os aminoácidos, uma porção é o amiono e a 
outra fração é o esqueleto de carbono 
Metabolismo dos aminoácidos acontece no FIGADO 
O ESQUELETO DE CARBONO será aproveitado para 
produção energética 
Todos os esqueletos carbônicos são aproveitados, só 
diferem no radical 
O ESQUELETO ENTRA, DE ALGUMA FORMA, NO ck PARA 
PRODUÇÃO ENERGETICA 
Os Aminoacidos são divididos em: Glicogenico e o 
Cetogenicos 
Glicogenicos entram direto no Ciclo de Krebs, tornando-se 
percursores, os quais são transformados em glutamato e 
depois vira alfa-cetoglutarato, entrando para o ciclo de 
Krebs gerando energia 
Cetogenicos: Serão transformados em acetil-CoA ou aceto 
acetil CoA (corpos cetonicos) 
Há aminoácidos que são cetogenicos e glicogenicos 
 
Como proteína vira lipídeo? 
OS AMINOÁCIDOS ENTRAM NO CICLO DE 
KREBS PARA FORMAÇÃO DE ACETIL-COA 
ENTRARÁ NA VIA LIPOGÊNICA VIA 
CONVERSÃO EM MALONIL-COA 
Acúmulo de acetil CoA segue para via lipogenica