Resumo 10 - Catabolismo de aminoácidos PDF

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Resumo com anotações importantes e mais completas possíveis das aulas de
ATV 3, junto com síntese das indicações bibliográficas dos professores. ...

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Universidade de Brasília – Faculdade de Ceilândia (FCE) Do átomo à vida 3 Resumo da aula 10

Catabolismo de aminoácidos Os aminoácidos são moléculas importantes para algumas funções biológicas em nosso organismo, podem ser utilizados para produção de compostos nitrogenados (produção de nucleotídeos) ou não nitrogenados, como glicose, glicogênio e ácidos graxos. Também podem ser oxidados para gerar ATP. No entanto, em ambos os casos de compostos não nitrogenados será necessário a retirada do grupo amino desses aminoácidos, apenas o esqueleto de carbono (αcetoácido) será utilizado para formar essas moléculas. Acontece que a amina liberada na degradação desses aminoácidos é altamente tóxica para o organismo e por isso deverá ser convertida em ureia (não tóxica em concentrações fisiológicas) para que possa ser excretada pelos rins. Esses passos serão definidos com mais detalhes a seguir.

Os aminoácidos sofrem degradação oxidativa, quando: 1. 2. 3. 4.

No ciclo de degradação e síntese de proteínas Quando há ingesta excessiva de aminoácidos Quando o organismo está em jejum prolongado Diabetes descompensada

Passos de degradação oxidativa de aminoácidos: 1. Os aminoácidos perdem seu grupamento amino (NH4+) e são transformados em α-cetoácidos. 2. Os α-cetoácidos são oxidantes a CO2 e H2O, ou produzem substratos de 3 ou 4 átomos de carbono usados na gliconeogênese. Obs: aminoácidos podem ser usados para produzir outros aminoácidos, por exemplo a fenilalanina pode produzir tirosina. Pessoas com fenilcetonúria não possuem as enzimas que convertem fenilalanina em tirosina, logo, o organismo fica com excesso de fenilalanina e é necessário fazer uma dieta restritiva para manter as quantidades fisiológicas desse aminoácido pois em quantidades excessivas pode causar retardo mental grave, dentre outros sintomas.

Sumário do catabolismo de aminoácidos Proteínas intracelulares e da dieta produzem aminoácidos. Os aminoácidos que vêm da dieta pela ingestão excessiva vão para o fígado onde serão transformados em α-cetoácido através da perda do grupo amino. O NH4+ liberado poderá ser utilizado na biossíntese de outros aminoácidos, ácidos nucleicos e/ou formar carbamoil fosfato que por sua vez entrará no ciclo da ureia para ser excretado pelos rins. O esqueleto de carbono (α-cetoácido) entrará no ciclo de Krebs na forma de α-cetoglutarato e seguir o ciclo até formar oxaloacetato que poderá entrar na via de gliconeogenese e formar glicose. Em resumo, a degradação de aminoácidos poderá produzir novas moléculas de glicose, formar novos aminoácidos ou seguir para o ciclo da ureia onde serão excretados os excessos de nitrogênio que são tóxicos para o organismo.

Universidade de Brasília – Faculdade de Ceilândia (FCE) Do átomo à vida 3 Resumo da aula 10 Como já foi dito, a degradação de aminoácidos libera grupamento amônio e ele é altamente tóxico para o organismo. Todos os tecidos são capazes de degradar aminoácidos e formar NH4+, mas por ser tóxico o grupamento precisa seguir para o fígado onde entrará no ciclo da ureia para que possa ser excretado. No entanto, esse grupamento não poderá seguir livre pela corrente sanguínea até o fígado, ele deverá ser convertido em glutamina (por todos os tecidos) ou alanina (apenas pelos músculos) que são “carreadores” de NH4+. A glutamina e a alanina não são tóxicas e poderão transportar o NH4+ pela corrente sanguínea até chegar ao fígado. O principal objetivo do ciclo da ureia é converter NH4+ (altamente tóxico) em composto de ureia (não tóxico em concentrações fisiológicas).

Como o NH4+ é transportado dos tecidos até o fígado? Passo 1: A desaminação de aminoácidos irá liberar um grupamento amino (NH4+) e α-cetoácidos. A enzima aminotransferase irá transferir o o grupamento amino para o α-cetoglutarato produzindo glutamato. Existe uma aminotransferase para cada aminoácido. Passo 2: O glutamato sofrerá ação da enzima glutamato desidrogenase que irá remover o NH4+ e formar αcetoglutarato novamente. Passo 3: O NH4+ liberado na reação anterior será ligado ao grupamento ɣ-carboxil pela enzima glutamina sintetase, em uma reação que consome ATP, produzindo glutamina. Essa glutamina viajará pela corrente sanguínea até chegar ao fígado onde ocorrerá o próximo passo. Passo 4: No fígado a amônia NH4+ será liberada no citosol dos hepatócitos. A enzima que irá remover o grupamento amino da glutamina é a glutaminase. Ao remover o grupamento amino a enzima irá converter a glutamina em glutamato novamente. Passo 5: O glutamato entrará na mitocôndria onde sofrerá ação da enzima glutamato desidrogenase que irá remover o NH4+ convertendo o glutamato em α-cetoglutarato. Passo 6: ainda na matriz mitocondrial a enzima carbamoil fosfato sintetase irá reagir o NH4+, liberado na reação anterior, com o bicarbonato (HCO3-) consumindo 2 ATP’s e formando carbamoil fosfato que por sua vez irá iniciar o ciclo da ureia.

Como o NH4+ é transportado do músculo até o fígado? Passo 1: A desaminação do glutamato irá liberar um grupamento amino (NH4+) e α-cetoglutarato. A enzima alanina aminotransferase irá transferir o grupamento amino para o piruvato, produzindo alanina que seguirá para o fígado através da corrente sanguínea. Passo 2: Ao chegar no fígado a alanina será convertida em glutamato pois o αcetoglutarato irá transferir um grupamento amino para sua estrutura e se transformar em α-cetoácido. Passo 3: O glutamato entrará na mitocôndria onde sofrerá ação da enzima glutamato desidrogenase que irá remover o NH4+ convertendo o glutamato em α-cetoglutarato. Passo 4: ainda na matriz mitocondrial a enzima carbamoil fosfato sintetase irá reagir o NH4+, liberado na reação anterior, com o bicarbonato (HCO3-) consumindo 2 ATP’s e formando carbamoil fosfato que por sua vez irá iniciar o ciclo da ureia.

Glutamina: transporta NH4+ de todos os tecidos para o fígado Alanina: transporta NH4+ apenas do músculo para o fígado.

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Ciclo da Ureia Todos esses processos de desaminação levam ao acúmulo de amônia na matriz mitocondrial dos hepatócitos. Quando chegaram ao fígado, a alanina e a glutamina sofreram reações para que o NH4+ seja removido para formar carbamoil fosfato para iniciar o ciclo. A ureia é produzida a partir da amônia em cinco passos enzimáticos, quatro deles pertencentes ao ciclo da ureia, um deles antes deste ciclo. Passo 1: reação de uma molécula de amônia com uma molécula de CO2 proveniente do bicarbonado (HCO3- ), dependente de 2 ATP, formando uma molécula de carbamoil fosfato em uma reação catalisada pela carbamoil fosfato sintetase I.

Passo 2: o carbamoil fosfato doa seu grupo carbamoil para a ornitina, formando citrulina. Reação catalisada pela enzima ornitina transcarbamoilase (a partir dessa etapa as reações ocorrem no citoplasma) Passo 3: o segundo grupo amino, proveniente do aspartato, entra no ciclo e forma argininossuccinato. Reação dependente de ATP e catalizada pela enzima argininossuccinato sintetase. Passo 4: o argininossuccinato é quebrado em arginina e fumarato. Reação catalizada pela enzima Argininossuccinase. Obs: o ciclo da ureia será conectado ao ciclo de Krebs através dessa reação, pois o fumarato poderá entrar no CK.

Passo 5: a arginina é clivada, produzindo ureia e ornitina

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