OXIDAÇÃO DOS AMINOÁCIDOS E PRODUÇÃO DE URÉIA

Transcrição

1 Universidade Federal de Pelotas Programa de Pós-Graduação em Veterinária Disciplina de Doenças metabólicas OXIDAÇÃO DOS AMINOÁCIDOS E PRODUÇÃO DE URÉIA Doutoranda Lourdes Caruccio Hirschmann Orientador: Gilberto D Ávila Vargas

2 USO DOS AMINOÁCIDOS 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 Bactérias ruminais utilizam estes aminoácidos para síntese de ácidos nucleicos das próprias bactérias e a maior parte é fermentada produz AGV, CO 2 e amônia

3 DA ONDE VEM OS AMINOÁCIDOS QUE VÃO SER OXIDADOS? Reciclagem das proteínas (tempo de vida/quebra normal de proteínas celulares; Jejum prolongado e diabetes mellitus (carboidratos inacessíveis ou não utilizados adequadamente). Dieta rica em proteínas, aminoácidos ingeridos são maiores que as necessidades corporais, o excedente é catabolizado (não podem ser armazenados);

4 ESTRUTURA GERAL DOS AMINOÁCIDOS Átomo do carbono α

5 Um dos principais objetivos da oxidação dos aminoácidos é fornecer esqueletos de OXIDAÇÃO DOS AMINOÁCIDOS carbono que servem para a síntese de glicose através da via da gliconeogênese Amônia α- Cetoácidos Biossíntese de aminoácidos, nucleotídeos e aminas biológicas Ciclo da uréia CO2 H2O ATP Corpos cetônicos Glicose Gliconeogênese

6 COMO OS AMINOÁCIDOS NÃO PODEM SER ARMAZENADOS Síntese de novas proteínas Oxidação energia e síntese de outras moléculas Grupamento amino: Reação de transaminação Transportados para outros tecidos Excretado nos animais Esqueleto carbônico: Transformados em intermediários do ciclo de Krebs energia ou síntese de outros compostos

7 PRODUTOS GERADOS A PARTIR DO ESQUELETO CARBÔNICO DOS AMINOÁCIDOS Aminoácidos glicogênicos formam intermediários do ciclo de Krebs (αcetoglutarato, oxalacetato, succinil-coa, fumarato) Aminoácidos cetogênicos Acetil CoA Aminoácidos glicogênicos e cetogênicos forma piruvato

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9 GRUPAMENTO AMINO Pode ser reutilizado (bases nitrogenadas) Pode ser excretado: Formas de excreção do nitrogênio (amônia, ácido úrico e uréia) Mamíferos eliminam mais uréia

10 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

11 TRANSPORTE DE AMINÓACIDOS PARA FÍGADO Aminoácidos hepáticos: Glutamato NH 4+ Tecidos extra hepáticos: Glutamina glutamato NH 4+ No músculo: Alanina glutamato NH 4+

12 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

13 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 Enzima alostérica regulada pelo nível energético da célula (ADP) Reversível Específica para glutamato Coenzimas NAD+/ NADP+

14 DESAMINAÇÃO Enzima: Glutamato desidrogenase 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

15 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

16 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 NH 4+ que entra na mitocôndria

17 CICLO DA ALANINA O MUSCULO UTILIZA A ALANINA PARA TRANSPORTAR AMÔNIA Principal reservatório de proteínas liberam aminoácidos Transaminação: glutamato transfere o grupo amina para o piruvato forma alanina restaura alfa cetoglutarato Enzima: alaninotransferase No citosol dos hepatócitos a ALT transfere o grupamento amino da alanina para o a α-cetoglutarato restaurando piruvato e glutamato Piruvato gliconeogênese Glutamato ciclo da uréia

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19 CICLO DA UREIA NA MITOCÔNDRIA

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21 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

22 RELAÇÃO CICLO DA UREIA E CK

23 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

24 Bactérias ruminais utilizam estes aminoácidos para síntese de ácidos nucleicos e outros aminoácidos que necessitam RUMINANTES Tem suas particularidades: Ruminantes não absorvem a proteína inteira As bactérias do rúmen quebram as ligações e libera os peptídeos, aminoácidos Outra parte é fermentada produz amônia, AGV e CO2

25 RUMINANTES Proteína da dieta Proteases microbianas Aminoácidos Metabolismo do nitrogênio no rúmen: Degradação da proteína da dieta, mediada pela atividade proteolítica dos microrganismos do rúmen Síntese de proteína microbiana (Pmic) no rúmen

26 ESQUEMA GERAL DA DIGESTÃO DOS COMPOSTOS NITROGENADOS NOS RUMINANTES Grãos cereais e oleaginosas Forrageiras: nitratos, aminas, amidas, Ácidos nucléicos e aminoácidos

27 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

28 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.

29 OBRIGADO PELA ATENÇÃO!!!