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Catabolismo de Aminoácidos em Mamíferos

O grupo amino e o esqueleto de

carbono seguem vias separadas.

A amônia é tóxica para os animais

• As bases moleculares não são totalmente

esclarecidas

• Em humanos, estágios finais de

intoxicação-leva ao coma.

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A maioria dos aminoácidos é

metabolizada no fígado...

Formas de

excreção para o

nitrogênio

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Etapas para Eliminção de Amônia

• 1. Remoção do grupo amino (Transaminação)

• 2. Transporte de NH4+ para o fígado (Alanina e

Glutamina)

• 3. Eliminação de NH4+ no fígado (Ciclo da Uréia)

1. Remoção do grupo amino

TRANSAMINAÇÃO

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Aminotransferase ou Transaminase

A piridoxal fosfato (derivado da Vit. B6)

funciona como carreador intermediário dos

grupos amino.

As células têm várias aminotransferases

Diagnóstico de

lesões hepáticas

Diagnóstico de lesões

cardíacas

Ex:

As aminotransferases diferem quanto a especificidade por seus substratos (aminoácidos).

Alanina aminotransferase (ALT ou TGP)

Aspartato aminotransferase (AST ou TGO)

A maior parte aceita alfa-cetoglutarato (ou em menor grau oxaloacetato) como alfa-

cetoácido, produzindo glutamato (ou aspartato no caso do oxaloacetato).

EXCEÇÃO: aminotransferases do músculo que aceitam piruvato produzindo alanina.

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2. Transporte de NH4+ para o fígado

Devido a sua toxicidade, a NH4+ produzida em tecidos extra-

hepáticos é incorporado em compostos não tóxicos que

atravessam membranas com facilidade:

Glutamina na maioria dos tecidos extra-hepáticos

Alanina no músculo

(I) Transporte de NH4+ sob a forma de GLUTAMINA

•Glutamina sintetase catalisa a incorporação de NH4

+ em glutamina(tecidos extra-hepáticos)

•Glutamina libera NH4+ no

fígado e no rim pela açãoda glutaminase

Glutamine

synthetase

Glutamine

synthetase

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– Alanina transporta NH4

+ do músculo esquelético até o fígado

– Piruvato é convertido em glicose no fígado e este retorna ao músculo

(II) Transporte de NH4+ sob

a forma de ALANINA

Ciclo Alanina-Glicose

3. Eliminação de NH4+ no fígado

• O excesso de amônia é excretado como

URÉIA

• A produção de uréia ocorre no FÍGADO

(Ciclo da Uréia).

• A uréia produzida passa para a corrente

sanguínea e vai para o rim onde é excretada

na urina.

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Metabolismo dos aminoácidos no fígado

1. O grupo amino da maioria dos aminoácidos é coletado inicialmente como Glutamato,

através de uma reação catalisada por aminotransferases.

Aminotransferases

2. A desaminação (Glutamato Desidrogenase) do glutamato libera seu grupo amino como

NH3 (amônia), que se converte em NH4+ (íon amônio) no pH fisiológico

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3. Os íons amônio (NH4+) são convertidos em URÉIA pelo Ciclo da Uréia.

Regulação do ciclo da uréia

• O fluxo de nitrogênio varia com a dieta.

• Todas as enzimas do ciclo da uréia e a

carbomoilfosfato sintase são sintetizadas

em velocidade maior em animais com dietas

ricas em proteínas e no jejum.

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Pessoas com defeitos genéticos em qualquer uma das enzimas do

ciclo da uréia não toleram dietas ricas em proteínas.

Não é possível eliminar as proteínas da dieta pois somos incapazes

de sintetizar os 20 aminoácidos, e os aminoácidos essenciais têm

que ser adquiridos pela dieta.

Defeitos Genéticos no Ciclo da Uréia pode

causar sérios danos à saúde.

Destino do Esqueleto de Carbonos...

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• Piruvato

• Acetil-CoA

• Intermediários do ciclo de Krebs

O esqueleto de carbonos pode ser convertido em:

Cetogênicos

Glicogênicos

Glicose

Corpos cetônicos

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Defeitos genéticos que afetam o catabolismo

de aminoácidos

Consequência: - Acúmulo de um metabólito e excreção

Diagnóstico:

- Dosagem do metabólito acumulado (sangue ou urina)

- Dosagem da enzima alterada

Efeitos:

-Varia conforme a enzima defeituosa podendo ser grave e

inviabilizar o desenvolvimento do feto ou provocar lesões graves

(retardamento mental e físico, redução na expectativa de vida)

Diagnóstico precoce é fundamental (Pré-Natal)

Defeitos genéticos que afetam o catabolismo

de aminoácidos

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Fenilcetonúria

Incidência: 1 para cada 12000 nascimentos (ou 8 a cada 100.000)

Causa: Ausência de fenilalanina hidroxilase (acúmulo de fenilalanina)

Diagnóstico: “Teste do Pezinho”

- Determinação da concentração de fenilalanina no sangue

Tratamento:

- Administrar precocemente uma dieta contendo um mínimo de

fenilalanina

Acúmulo de fenilalanina causa retardamento mental na

infância !!

Fenilcetonúria

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Fenilalanina em excesso é convertida a fenilpiruvato e fenilacetato através de uma

via metabólica secundária

Excretados na Urina

(FENILCETONÚRIA)

Fenilcetonúria

Aspartame

CONTEM FENILALANINA

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Síntese de Aminoácidos

-O organismo humano só sintetiza 11 dos 20 aa

-O processo de síntese proteica requer a presença dos 20 aa

-9 aa essenciais

Fenilalanina, Histidina, Isoleucina, Leucina, Lisina,

Metionina, Treonina, Triptofano, Valina

-11 aa não essenciais (sintetizados no organismo)

O grupo amino é derivado de glutamato e glutamina

O esqueleto de carbonos é derivado de intermediários da

glicólise, ciclo de Krebs e via das Pentoses