OXIDAÇÃO DOS AMINOÁCIDOS E

PRODUÇÃO DE URÉIA

Doutoranda Lourdes Caruccio Hirschmann

Orientador: Gilberto D’Ávila Vargas

Universidade Federal de Pelotas

Programa de Pós-Graduação em Veterinária

Disciplina de Doenças metabólicas

Carnívoros: obtém 90% de sua energia pela oxidação

dos aminoácidos após uma refeição

Herbívoros: ruminantes obtém apenas uma parte de

sua energia por oxidação dos aminoácidos pelos

microrganismos do rúmen

USO DOS AMINOÁCIDOS

Bactérias ruminais utilizam estes aminoácidos para

síntese de ácidos nucleicos das próprias bactérias e a

maior parte é fermentada produz AGV, CO2 e amônia

DA ONDE VEM OS AMINOÁCIDOS QUE VÃO SER

OXIDADOS?

Reciclagem das proteínas

(tempo de vida/quebra

normal de proteínas

celulares;

Dieta rica em proteínas,

aminoácidos ingeridos são

maiores que as

necessidades corporais, o

excedente é catabolizado

(não podem ser

armazenados);

Jejum prolongado e

diabetes mellitus

(carboidratos inacessíveis

ou não utilizados

adequadamente).

ESTRUTURA GERAL DOS AMINOÁCIDOS

Átomo do

carbono α

OXIDAÇÃO DOS AMINOÁCIDOS

Amônia α- Cetoácidos

Ciclo da

uréia

Corpos

cetônicos

Glicose

Gliconeogênese

CO2

H2O

ATP

Biossíntese de

aminoácidos,

nucleotídeos e

aminas

biológicas

Um dos principais objetivos da oxidação dos aminoácidos é fornecer esqueletos de

carbono que servem para a síntese de glicose através da via da gliconeogênese

COMO OS AMINOÁCIDOS NÃO PODEM SER

ARMAZENADOS

Síntese de novas

proteínas

Oxidação – energia e

síntese de outras moléculas

Reação de transaminação

Transportados para outros tecidos

Excretado nos animais

Grupamento amino:

Transformados em intermediários do ciclo de Krebs –

energia ou síntese de outros compostos

Esqueleto carbônico:

PRODUTOS GERADOS A PARTIR DO ESQUELETO

CARBÔNICO DOS AMINOÁCIDOS

Aminoácidos glicogênicos formam intermediários do ciclo de Krebs (α- cetoglutarato, oxalacetato, succinil-CoA, fumarato)

Aminoácidos cetogênicos Acetil CoA

Aminoácidos glicogênicos e cetogênicos forma piruvato

GRUPAMENTO AMINO

Pode ser reutilizado (bases

nitrogenadas)

Pode ser excretado:

Formas de excreção do

nitrogênio (amônia, ácido úrico e

uréia)

Mamíferos eliminam mais uréia

ETAPAS PARA ELIMINAÇÃO DO GRUPO AMINO

Remoção do grupo amino do aminoácido

Transporte do grupo amino para o fígado

Entrada do grupo amino na mitocôndria

Preparação do nitrogênio para entrada no ciclo da

ureia

Ciclo da ureia

TRANSAMINAÇÃO E DESAMINAÇÃO

TRANSPORTE DE AMINÓACIDOS PARA FÍGADO

Aminoácidos hepáticos: Glutamato NH4+

Tecidos extra hepáticos: Glutamina – glutamato NH4+

No músculo: Alanina – glutamato NH4+

TRANSAMINAÇÃO

Aminoácido sofre uma transaminação: transfere o grupamento amina para α-cetoglutarato transforma em glutamato (aminoácido)

Enzima: aminotransferase

Coenzima: Pirodoxal Fosfato (derivada da Vitamina B6)

+ Transportador intermediário do grupo amina

+ Firmemente ligado as aminotransferases

DESAMINAÇÃO

Glutamato transportado

do citosol para interior da

mitocôndria

Sofre o processo de

desaminação glutamato

doa o grupamento amina

Reação catalisada pela enzima glutamato desidrogenase

(GDH) – matriz mitocondrial

Reversível

Específica para glutamato

Coenzimas NAD+/ NADP+

Enzima alostérica regulada

pelo nível energético da

célula (ADP)

DESAMINAÇÃO

Glutamato sofre uma

desidrogenação

Através do cofator NAD/NADP

Originando o NADH/NADPH

Reação hidrolisada, entra uma

água, doa o grupo amina e forma

o alfa-cetoglutarato

Enzima: Glutamato desidrogenase

Controle da reação:

ADP estimula a reação de

desaminação, é importante pra

formação do α-cetoglutarato, entrar

no CK e produzir energia

ATP estimula a reação reversa age na enzima glutamato

desidrogenase e transforma α-cetoglutarato de volta a glutamato

TRANSPORTE DE AMÔNIA NA FORMA DE

GLUTAMINA

Nos tecidos o excesso de

amônia é combinado com o

glutamato formando a

glutamina

Glutamina: é um glutamato

que recebeu um segundo

grupamento amina

A glutamina entra no fígado e a

enzima glutaminase libera o

íon NH4+ que entra na

mitocôndria

CICLO DA ALANINA O MUSCULO UTILIZA A ALANINA

PARA TRANSPORTAR AMÔNIA

No citosol dos hepatócitos a ALT

transfere o grupamento amino da

alanina para o a α-cetoglutarato

restaurando piruvato e glutamato

Principal reservatório de proteínas

liberam aminoácidos

Transaminação: glutamato transfere o

grupo amina para o piruvato – forma

alanina – restaura alfa cetoglutarato

Enzima: alaninotransferase

Piruvato – gliconeogênese

Glutamato – ciclo da uréia

CICLO DA UREIA NA MITOCÔNDRIA

CONTROLE DA REAÇÃO

Carbamoil sintetase I

Primeira enzima da via

Enzima alostérica

Enzima mitocondrial

Essencial para síntese da uréia

Aumento na [] de amônia = aumenta a enzima

RELAÇÃO CICLO DA UREIA E CK

DEFICIÊNCIAS DAS ENZIMAS DO CICLO DA UREIA

Pessoas com doença genética em qualquer

uma das enzimas da via acumula amônia

Assim a amônia não pode ser convertida em

ureia

Muita amônia concentrada no sangue (pH alto)

causa alcalose metabólica pode levar a

morte

Edema cerebral porque amônia atrai água

RUMINANTES

Tem suas

particularidades:

Ruminantes não absorvem a

proteína inteira

As bactérias do rúmen quebram

as ligações e libera os

peptídeos, aminoácidos

Bactérias ruminais utilizam

estes aminoácidos para síntese

de ácidos nucleicos e outros

aminoácidos que necessitam

Outra parte é

fermentada produz

amônia, AGV e CO2

RUMINANTES

Degradação da proteína

da dieta, mediada pela

atividade proteolítica

dos microrganismos do

rúmen

Proteína da dieta Aminoácidos Proteases

microbianas

Metabolismo do nitrogênio no rúmen:

Síntese de proteína

microbiana (Pmic) no rúmen

ESQUEMA GERAL DA DIGESTÃO DOS COMPOSTOS

NITROGENADOS NOS RUMINANTES

Forrageiras: nitratos, aminas, amidas,

Ácidos nucléicos e aminoácidos Grãos cereais e

oleaginosas

BALANÇO ENERGÉTICO NEGATIVO

Vacas altamente produtoras

Degradação de aminoácidos

São desaminados

Cadeia carbônica Nitrogênio

Ciclo de krebs Ciclo da uréia

Gliconeogênese

Glicose fonte de energia

INTOXICAÇÃO POR AMÔNIA

Quando a produção de amônia ultrapassa a

capacidade de conversão em uréia pelo fígado

Excesso de amônia na circulação pode ocorrer

sinais clínicos em poucos minutos

Salivação, tremores, apatia...

Sempre adaptar aos poucos os animais ao

consumo de ureia.

OBRIGADO PELA ATENÇÃO!!!