Processo de

obtenção de energia

das células –

respiração celular

As proteínas são constituídas de subunidades

monoméricas simples

AMINOÁCIDOS

• Macromolécula mais abundante nas células

• Grande variedade (tamanho e função) Pequenos peptídeos a grandes cadeias com PM alto

Diversidade funcional (enzimas, estruturais, defesa, transportadores, sinais, hormônios, etc)

Degradação das proteínas celulares é um

processo constante e importante nas células

Regulação atividade – meia vida de segundos a dias

dependendo da função

Reciclagem de aminoácidos – incorporação de N mas

moléculas dos seres vivos gasta energia e portanto suas

formas biologicamente ativas devem ser aproveitadas

Regulação qualidade – proteínas sintetizadas com erros

Fonte de energia metabólica – degradação do esqueleto carbonico gera intermediários do TCA

( oxidação depende do organismo e da situação metabólica)

• Carnívoro – após alimentação 90% energia metabólica

vem da oxidação dos aminoácidos

• Microrganismos – normalmente retiram aminoácidos do

meio para oxidá-los (energia), quando falta N o carbono

em excesso é estocado (polihidroxibutirato)

• Plantas – raramente oxidam aminoácidos para obter

energia, usam essas moléculas na síntese de proteínas

e outras moléculas

Aminoácidos exercem um importante papel na células

Oxidação é um processos importantes nas sementes em

germinação e nas plantas em senescência

1/2 do conjunto de proteínas de uma planta é trocado a cada 4 a 7

dias (10.000 proteínas diferentes)

DEGRADAÇÃO DAS PROTEÍNAS TEM ENZIMAS

IMPORTANTES E ESPECÍFICAS

Proteases – enzimas que liberam os aminoácidos das

cadeias polipeptídicas – reação de hidrólise.

Animais maioria é produzida na forma inativa – zimogênios – e são

ativadas no momento do uso por fatores especiais

Endoproteases ou

endopeptidases

Aminoprotease ou aminopeptidase

Carboxiprotease ou carboxipeptidase

Classificação proteases de acordo com o local de hidrólise

1 - Grupamentos amino usados síntese de outros aminoácidos (transaminação), transportados para outros tecidos ou excretados (animais).

2 - O esqueleto carbônico deles são transformados em intermediários do TCA – energia ou síntese de outros compostos.

Aminoácidos liberados das proteínas podem

ser usados para a síntese de novas proteínas

ou aminoácidos ou são oxidados (energia)

Oxidação dos aminoácidos

Transaminações Des/carbamilações

Transferência de grupo amino Transferência de Carbono

Piridoxal fosfato

(vitamina B6)

Biotina (CO2)

Tetrahidrofolato (-C)

Adenosilmetionina (-CH3)

Cofatores envolvidos (grupos prostéticos)

TRANSAMINASES OU

AMINO TRANSFERASES CONJUNTO DE ENZIMAS

TRANSAMINAÇÃO – transaminases ou aminotransferases

Ácido carboxílico Aminoácido

Aminoácido Ácido

carboxílico

Uma para cada aminoácido mas com o mesmo mecanismo de

ação e mesmo grupo prostético

Derivado fosforilado da vitamina B6 (Piridoxina) Carreador de grupos amino no sítio ativo das aminotransferases

O que acontece com a amônia/amônio formados se eles não

forem usados ?

Amônio tóxico

para as células –

dissipa gradiente

de prótons

transmembrana

importante na

Fosforilação

oxidativa, na

Fotofosforilação e

no transporte de

diversos íons e

moléculas.

Vegetais praticamente não oxidam os aminoácidos e

portanto não necessitam de eliminar amônio.

Esse íon quando é formado ou absorvido pelas raízes

são incorporados em um a molécula de glutamato

formando a glutamina – podendo ser usados para a

síntese de outros compostos nitrogenados

CICLO UREIA

Animais que

necessitam de

obter energia a

partir de

aminoácidos

precisam eliminar

o nitrogênio em

excesso ingerido.

• Tranforma amonia em uma

molécula inerte com 2 N

• Ocorre na mitocondria e

citossol

• Gasta ATP

• Ureia importante papel no

ciclo do nitrogênio

Animais que excretam N amínico na forma de uréia são

chamados de ureotélicos – animais vertebrados terrestres e

tubarões

Animais que excretam N amínico na forma de amônia são

chamados de amoniotélicos – peixes ósseos, anfibios e animais

aquáticos

Animais que excretam N amínico na forma de ácido úrico

são chamados de uricotélicos – aves, répteis e insetos

(semi-sólido , baixa disponibilidade de água)

DES/CARBAMILAÇÃO

Reações importantes tanto na oxidação como

na síntese de aminoácidos

3 cofatores importantes:

Biotina - Transfere C na forma de - CO2

Tetrahidrofolato – THF - Transporta grupos com

carbono - CH3, CH2, COH, CNH

Adenosilmetionina - Transferência de metil -CH3

Qual o destino metabólico do esqueleto

carbônico dos aminoácidos?

CADA UM DOS AMINOÁCIDOS TEM UMA VIA

DIFERENTE DE DEGRADAÇÃO

As vias de degradação do

esqueleto carbônico dos

aminoácidos originam

moléculas envolvidas nas vias

glicolíticas e TCA

Esqueleto carbônico dos aminoácidos

As vias de degradação do esqueleto carbônico dos

aminoácidos originam 4 intermediários do TCA

(oxalacetato, α-cetoglutarato, succinil-CoA e fumarato),

piruvato (Glicólise) e acetil-CoA

Gliconeogenese - citossol

Assuntos a serem estudados: Importância da oxidação dos aminoácidos em diferentes organismos Principais condições metabólicas para oxidação dos aminoácidos Degradação das proteínas por proteases Transaminases, cofatores e reações de transaminação Destino metabólico dos grupos amino e ciclo da uréia Vias gerais de degradação dos aminoácidos – produto final Não precisam ser estudos os detalhes dos mecanismos de regulação das vias de degradação, doenças animais e detalhes das vias de oxidação de cada aminoácido.

10 minutos de intervalo e voltar para fazer exercício de fixação

Aminoácido Via metabólica Metabolito originado

EXERCÍCIO DE FIXAÇÃO 6

Oxidação de aminoácidos

1.Qual a importância biológica da degradação de proteínas em diferentes

organismos?

2.Porque as proteínas precisam ser constantemente degradadas nos

organismos?

3.Como é o processo de degradação dos aminoácidos, quais enzimas e

cofatores estão envolvidos e qual o destino dos produtos (grupo amino e

cadeia carbônica)?

4.A degradação do esqueleto carbônico dos aminoácidos origina quais

moléculas envolvidas no metabolismo de carboidratos. Faça uma tabela

considerando os vinte aminoácidos naturalmente existentes na natureza,

o metabolito que eles originam e a via a que esse metabolito pertence.