Metabolismo de aminoácidos de proteínas

Transcrição

1 Metabolismo de aminoácidos de proteínas Profa Dra Mônica Santos de Freitas

2 transporte DE AMINOÁCIDOS DENTRO DA CÉLULA O metabolismo de aminoácidos ocorre dentro da célula; A concentração intracelular de aminoácidos é muito maior dentro da célula do que fora da célula. Sendo assim, a entrada de aminoácidos na célula é um processo que requer energia. Para isso, é utilizado bomba de sódio e potássio; Existem 10 transportadores de aminoácidos; As propriedades dos transportadores são diferentes em diferentes tecidos; 2

3 Princípios gerais no metabolismo de aminoácidos 3

4 Princípios gerais no metabolismo de aminoácidos Fígado, pequeno intestino, músculo e rim participam do metabolismo de aminoácidos Como os aminoácidos podem ser catabolizados? Pelo caminho de catabolismo específico; Pela conversão à outros aminoácidos, os quais em seguida são catabolizados; Pela combinação de transaminação mais deaminação; 4

5 Deaminação O maior objetivo do catabolismo de aminoácidos é a remoção do grupo a- NH2, o qual resulta na formação de amônia e posteriormente em uréia. aminoácido + X oxácido + NH3 + XH2 recebedor de hidrogênio (são flavina nucleotídeos ou adenina nicotinamida nucleotídeos) oxácido para a Alanina é o piruvato 5

6 Reações que utilizam receptores de eletrons Oxidação de D-aminoácidos catalizada pela D aminoácido oxidase; Oxidação da prolina calizada pela prolina oxidase; A desidrogenação do glutamato catalizado pela glutamato desidrogenase; 6

7 catabolismo DE grupos AMINOS EM FÍGADO DE VERTEBADOS 7

8 catabolismo DE grupos AMINOS Extremamente tóxico para humanos. A base molecular da toxicidade é desconhecida. A fase final da intoxicação envolve quadro de comatose por edema cerebral e aumento da pressão cranial. 8

9 Ciclo da uréia 9

10 TRANSAMINAÇÃO É a reação na qual o grupamento NH2 de um aminoácido é retirado formando e o oxoácido é formado. Aminoácido1 + Oxoácido2 Aminoácido2 + Oxoácido1 Para muitos aminoácidos o oxoácido aceptor é o oxoglutarato. Desta forma, a transaminação resulta na formação do glutamato. Exemplos: aspartato + oxoglutarato alanina + oxoglutarato leucina + oxoglutarato oxaloacetato + glutamato piruvato + glutamato oxoisocaproato + glutamato 10

11 Destino dos oxoácidos O catabolismo de 21 aminoácidos dão origem a apenas seis diferentes intermediários: acetil-coa, piruvato, oxoglutarato, succinil-coa, fumarato, ou oxaloacetato. CO2 Gordura Glicose 11

12 O papel do ciclo do ácido citrico no uso dos intermediários 12

13 Destino do glutamato Formar oxoglutarato através da deaminação glutamato + NAD+ oxiglutarato + NH3+ NADP 13

14 TrANSDEAMINAÇÃO 14

15 TrANSDEAMINAÇÃO 15

16 Principal papel da TrANSDEAMINAÇÃO 16

17 Mudança do metabolismo de aminoácidos dependendo do estado Alimentado 17

18 Mudança do metabolismo de aminoácidos dependendo do estado Jejum 18

19 Mudança do metabolismo de aminoácidos dependendo do estado Trauma, Câncer ou Cirurgia 19

20 Metabolismo de aminoácidos no fígado É o único órgão capaz de catabolizar todos os aminoácidos, exceto os de cadeias ramificadas É o único órgão que converte amônia em uréia 20

21 Metabolismo de aminoácidos no fígado A taxa do metabolismo de aminoácidos depende da: - concentração de aminoácidos no fígado; - Atividade da enzima chave no metabolismo de aminoácidos; - Taxa de síntese de proteínas no fígado e em outros órgãos, que depende de hormônios e aminoácidos sinais; 21

22 Metabolismo de aminoácidos no Músculo esquelético 22

23 Metabolismo de aminoácidos no pequeno intenstino Primeiro órgão a ter contato com os aminoácidos. Pode ser convertido em Oxido nítrico, que é mensageiro celular e neuromodulador 23

24 Metabolismo de aminoácidos no pequeno intenstino Compostos nitrogenados: - Prolina- formada a partir do glutamato e que é necessário para formar o colágeno; - Glutationa- formada a partir do glutamato, glicina e cisteína; - Alguns peptídeos que agem como hormônios locais; - Mucos para ajudar o transportar e digestão de alimentos no intestino; - Enzimas e outras proteína envolvidas na digestão; 24

25 Metabolismo de aminoácidos no colon Os principais combustíveis para os colonócitos são glutamina e ácidos graxos de cadeia curta; - Manutenção das funções digestivas e absorptivas; - Manutenção de estrutura de membrana; - Manutenção da barreira física entre o lúmen e o sangue e cavidade peritoneal; 25

26 Metabolismo de aminoácidos no rins - Síntese de arginina a partir de citrulina; - Síntese de creatina; - Gluconeogênese. Aminoácidos podem ser convertidos à glicose nos rins. A principal fonte é glutamina; 26

27 Metabolismo de aminoácidos no cérebro Neurotransmissores - glutamato, aspartato e glicina - Alguns aminoácidos são precursores para neurotransmissores como: - glutamato para y-aminobutyrato - tirosina para adrenalina, noradrenalina e dopamina; - triptofano para 5-hidroxitriptamina (serotonina); - arginina para oxido nitrico; - glutamato e aspartato não são obtidos pela corrente sangüínea. Eles são sintetizados no cérebro. Assim, é requerido grupamento NH2, o qual pode ser adquirido da transaminação; 27

28 Metabolismo de aminoácidos no cérebro - Glutamina apresenta um importante papel na manutenção do neurotransmissor glutamato no terminal pre-sináptico; - Glutamato é liberado dos neurônios présinápticos e cruza a sinapse para ligar ao receptor pos-sináptico; - Para terminar a ação do glutamato como neurotransmissor, ele é transportado para fora da sinapse dentro de células gliais, onde são convertidos para glutamina; 28

29 Glutamina Glutamina na dieta - Apresenta central importância; - Sua concentração no sangue é mantida relativamente constante; - É estimado que cerca de 100g de glutamina seja metabolizada todos os dias, sendo grande parte desta, sintetizada no proprio organismo; Tecidos que sintetizam glutamina - Músculo esquelético, tecido adipócito e pulmão; 29

30 Glutamina Concentração de alanina e glutamina nas proteínas musculares é de apenas 10% 30

31 alguns destinos para a Glutamina liberada do músculo Estima-se que o músculo esquelético, total, estoque cerca de 80 g de glutamina. 31

32 Síntese de alanina no músculo A síntese e liberação da alanina no músculo pode ser considerada como um mecanismo seguro de prevenir acúmulo de amônia. Excesso 32

33 Tecidos que utilizam glutamina Rins, pequeno intestino, cólon, células do sistema imune e células da medula óssea. Rins- uma função é manter o ph do sangue pela excreção de protons dentro do filtrado glomerular durante acidose. ph da urina entre 5 e 6 O que acontece se o sistema falhar? o ph cai para entre 1 e 2 33

34 Destino da glutamina no fígado 34

35 Metabolismo da glutamina nas células intestinais 35

36 Destino do metabolismo de glutamina nas células imunológicas 36

37 Comparação das reações iniciais do metabolismo de glutamina 37

38 Comparação como combustível no sangue 38

39 Uréia Forma primária pela qual o excesso de amônia é removido do organismo. Curiosamente, a taxa de produção de uréia excede a taxa de excreção da mesma. O que é feito desta uréia perdida? 39