Catabolismo dos aminoácidos Flashcards
Quais são as origens dos aminoácidos.
Provenientes da dieta ou síntese no organismo.
Quais são os aminoácidos essenciais?
Arginina, Cisteína, Glutamina, Glicina, Prolina e Tirosina.
Quais são os aminoácidos não essenciais?
Histidina, Isoleucina, Leucina, Lisina, Metionina, Feninalanina, Trionina, Triptofano e Valina.
Quais são os aminoácidos exclusivamente cetogénicos?
A leucina e a lisina.
Os aminoácidos cetogénicos dão origem a quê?
Dão origem a acetil-CoA e acetocacetil-CoA e, posteriormente, a corpos cetónicos.
Os aminoácidos glucogénicos dão origem a quê?
Os aminoácidos glucogénicos dão origem a compostos que participam no ciclo do ácido cítrico e, posteriormente, a glucose.
Quais são as reações importantes no metabolismo de aminoácidos?
- Transaminações e outros rearranjos moleculares envolvendo enzimas com piridoxal fosfato (PLP);
- Transferência de unidades de um carbono com biotina (-CO2) tetrahidrofolato (THF) – em estados de oxidação –OCOH e OCH2OH ou Sadenosilmetionina (S-AdoMet) para unidades de -CH3;
- Transferência de grupos amino derivados do grupo amida da glutamina – glutamina amido transferases.
Quais são as reações que tanto a asparagina como o aspartato têm para a formação de oxaloacetato.
Uma desaminação e uma transaminação.
O esqueleto de carbono (ou parte dele) da Ala, Gly,
Ser, Cys, Trp, Thr é convertido em …
Piruvato.
Quais são os co-fatores importantes no catabolismo de aminoácidos?
Tetrahidrofolato:
- sintetizado a partir de folato
(vitamina B9)- liga grupos com 1 carbono (em diferentes estados de oxidação) nos átomo de azoto N5 e N10.
S-adenosilmetionina (adoMet)
- principal cofator em reações de transferência de grupos metilo
- sintetizado a partir de ATP e Metionina.
Deficiência em Vitamina B12.
- provoca um metil-trap do THF (temos deficiência em THF)
➔ inibição da síntese de nucleótidos, seretonina, DOPA, dopamina - acumula-se homocisteína, que se oxida formando homocistina ➔ Homocistinúria
Fale sobre o esqueleto de carbono da Ala, Gly, Ser, Cys, Trp, Thr ser convertido em piruvato.
Serina pode ser convertida em glicina por transferência do grupo metileno para THF (origina N5N10
-metileno-THF);
Glicina é clivada em CO2 e NH4+ e transfere o grupo metileno para THF (origina N5N10
-metileno-THF).
O piruvato pode ser formado por:
-Transaminação de Ala;
-Desaminação de Ser.
Fale sobre o catabolismo da glicina.
A glicina vai ser metabolizado a CO2 e NH4+ (e CH2), por ação da enzima de clivagem da glicina que vai catalisar a clivagem oxidativa. Esta reação necessita do co-fator THF.
Fale sobre o catabolismo da fenilalanina.
Na principal via de catabolismo da fenilalanina esta é convertida em tirosina, ocorrendo uma oxigenase (fenilalanina hidroxilase) de função mista e requer BH4 (cofator).
O que é a fenilcetonúria?
Acumulação de Phe provoca atraso mental: Phe em excesso compete com outros aminoácidos no transporte através da barreira hematoencefálica, provocando um défice nesses aminoácidos no sistema nervoso central (SNC).
Qual é a via alternativa de catabolismo de fenilalanina-aumentada na fenilcetonuria
Ocorre uma transaminação onde ser forma fenilpiruvato e este se acumula nos tecidos, sangue e urina. Para além disso, a urina também contém fenillactato e fenilacetato.
Fale sobre o catabolismo da tirosina.
A tirosina vai ser transaminada a para-hidroxilfenilpiruvato, com formação de glutamato pela tirosina aminotransferase -> descarboxilação a homogentisato -> forma o meleiloacetoacetato por ação da dioxigenase que vai clivar o anel aromático -> isomerização a fumarilacetoacetato -> clivagem gera fumarato e acetoacetato que origina Acetoacetil-CoA.
Fale sobre as deficiências em algumas enzimas do catabolismo da tirosina.
Tirosinemia I- fumarylacetoacetase;
Tirosinemia II- tirosyne aminotransferase;
Tirosinemia III- hydroxyphenylpyruvate dyoxigenase;
Alcaptonúria- homogentisato-1,2-dioxigenase.
Esqueleto de carbono de Met, Ile, Thr e Val é convertido em propionil-CoA e em succinil-CoA, desenvolva.
Metionina desmetilada a homocisteína -> transaminação com serina -> cisteína a-cetobutirato (ponto de entrada para a treonina) -> a-cetobutirato desidrogenado originando o Propionil-CoA -> metilmalonil-CoA -> Succinil-CoA.
Fale sobre o catabolismo de aa de cadeia ramificada.
AA como valina, Isoleucina e Leucina com cadeias laterais ramificadas e que envolvem transaminases específicas para estes aminoácidos que não existem no fígado. São então oxidados como combustíveis nos tecidos musculares, adiposos, renal e cerebral e por transaminação vão gerar os a-cetoácidos correspondentes. Estes vão ser depois desidrogenados e vão ser ativados por ligação à CoA e vão formar acil-CoA derivados que vão sofrer isomerizações e vão entrar no CK.
Fale sobre o metabolismo da serina e da glicina.
A glicina pode receber uma unidade de 1 C, que é transportada pelo THF originando a Serina (sendo esta uma das vias de síntese da serina). Mas a via principal da síntese da serina advém do 3-fosfoglicerato e ocorre no citosol.
Como ocorre a biossíntese de cisteína?
Metionina -> S-adenosil-metionina -> s-adenosil-homocisteína (metionina sem
o CH3).
Homocisteína + Serina -> Cisteína
O Piridoxal Fosfato além de ser um importante interveniente nas
transaminações, também é importante nas reações de transferência de grupos amina, em que não são necessariamente reações de transaminação.
Verdadeiro.
Biossíntese de arginina e prolina
A síntese de arginina já foi mencionada anteriormente a quando do ciclo da ureia. A ornitina que é um dos intermediários no ciclo da ureia também vai ser um percursor da arginina. A ornitina vem do glutamato, glutamato esse que passa a glutamato semi-aldeído, e numa reação de transaminação com Glutamato forma a ornitina que passa a Arginina. O glutamato semi-aldeído também é o percurso da prolina, que no fundo resulta da ciclização da cadeia lateral, depois de várias reações.
Fale sobre a biossíntese da tirosina.
Passagem da fenilalanina, por oxidação, a tirosina como já foi falado, por ação da fenilalanina hidroxilase.
Fale sobre a síntese de glutationa.
Não é derivada de 1 aminoácido, mas sim de 3 aa, portanto, é um tripéptido y-glutamil-cisteinil-glicina.
Na síntese de glutationa vemos que se trata de uma ligação gama do glutamato à cisteína, esta ligação não é uma ligação ao COO- do carbono alfa, mas sim uma ligação do carboxilo ao carbono gama. Por isso é que é um y-glutamil, pela enzima y-glutamil-cisteína sintetase. A cisteína liga normalmente à glicina, por ação da glutationa sintetase.
Porque é importante o resíduo de cisteína na glutationa?
É muito importante
na participação em reações de oxidação-redução e toxificação de peróxidos, em particular peróxidos de hidrogénio.
Na forma reduzida esta molécula possui o grupo –SH da cisteína livre, enquanto que na glutationa oxidada temos uma ponte dissulfureto, formando um di péptido de glutationa, muito importante na remoção de peróxidos e transporte de aa para as células.
Fale sobre a glutationa peroxidase.
Glutationa peroxidase é uma enzima de selénio, ou seja, a glutationa vai estabelecer uma ligação com um resíduo de selénio, que tem uma reatividade muito semelhante ao átomo de enxofre. Desta forma a glutationa forma ligação através do grupo sulfidril com o átomo de selénio e durante o processo de remoção dos peróxidos vai haver oxidação e formação da glutationa oxidada, e vai reduzir os peróxidos e desta forma restaurar a molécula de glutationa reduzida.
Diga algumas funções importantes da glutationa.
- Defesa antioxidante, é um agente redutor;
- Destoxificação de peróxidos;
- Conjugada com várias drogas aumenta a sua solubilidade e excreção;
- Transporte de aminoácidos através de membranas.
Explique o transporte de aminoácidos nas células do epitélio renal.
A γ-glutamil transpeptidase adiciona glutamato da GSH a um aminoácido extracelular;
O γ-glutamil-aminoácido é
transportado para dentro da célula e hidrolisado ➔ liberta aminoácido;
A GSH é ressintetizada ➔ gasto de 3 ATP.
Fala sobre a creatina e a fosfocreatina.
A Creatina é sintetizada a partir de glicina, arginina e metionina. A arginina dá o grupo guanidino à glicina formando-se guanidino acetato. Este vai ser ser metilado por transferência do grupo metil da S-adenosilmetionina;
A Fosfocreatina é derivada da creatina e é um tampão energético importante no músculo esquelético e cardíaco (relacionada com a massa muscular) e pode desfosforilar e ciclizar formando a creatinina que é excretada na urina.
Síntese de melanina.
Outra das substancias que é derivada de um aminoácido, da oxidação da tirosina, é a melanina que constitui um pigmento negro. A tirosina vai ser hidroxilada e oxidada a grupos oxo, que vão formar a DOPA quinona. Esta molécula pode formar polímeros que vão constituir a melanina.
Outra das substancias que é derivada de um aminoácido, da oxidação da tirosina, é a melanina que constitui um pigmento negro. A tirosina vai ser hidroxilada e oxidada a grupos oxo, que vão formar a DOPA quinona. Esta molécula pode formar polímeros que vão constituir a melanina.
Tirosina: percursor de neurotransmissores Dopa e da Dopamina.
Já vimos a formação de Dopa, no metabolismo de melanina, onde tínhamos uma quinona por hidroxilação, aqui temos a molécula de Dopa com os 2 hidroxilos e esta molécula vai ser então descarboxilada formando a dopamina. Isto ocorre por ação da Descarboxilase de aminoácidos aromáticos, com saída do grupo carboxilo. Esta descarboxilação como é normal no metabolismo de aminoácidos, temos uma descarboxilase com cofator o piridoxalfosfato. A dopamina é muito importante e está associada à doença de Parkinson com níveis diminuídos.
Tirosina como percursores de catecolaminas.
Ainda nesta linha de síntese da dopamina, são ainda sintetizadas outras catecolaminas, nomeadamente a Norepinefrina e Epinefrina. Neste caso temos mais uma hidroxilação na dopamina, no CH2 que se encontra ligado ao anel aromático, através da dopamina hidroxilase e temos uma metilação na síntese de Epinefrina, por ação da enzima com cofator a adoMet (já estudada anteriormente). Epinefrina=Adrenalina. Estas catecolaminas são muito importantes no controlo da pressão arterial.
Síntese de hormonas da tiroide (T3/T4).
São sintetizadas a partir de tirosinas que se encontram/fazem parte abundantemente de uma proteína que é a tiroglobulina.Estes resíduos de tirosina podem ser iodinadas, podem ser monoiodinadas ou diiodinadas conforme o número de iodos que são inseridos no anel, gerando monoiodotirosina (MIT) ou diiodotirosina (DIT).
Estas tirosinas vão condensar-se entre si e vão formar a Tiroxina/tetraiodotrionina (T4) ou Triiodo-L-tironina/T3 conforme as conjugações que tenhamos.
Se tivermos uma condensação de duas diiodotrionanas (2 DIT) vamos formar tiroxina, por outro lado, se tivermos 1 DIT + 1 MIT vamos dar origem à Triiodo-L tironina, que é a forma mais ativa. Na formação da tiroxina vamos, no fundo, perder toda a parte de aminoácido de uma das tirosinas, ficando apenas com o anel aromático + 1 tirosina com estrutura intacta.
Triptofano: percursor do neurotransmissor Serotonina.
Hidroxilação do triptofano (triptofano hidroxilase), seguida de desidroxilação (descarboxilase de aminoácidos aromáticos).
GABA.
O GABA é no fundo um
glutamato descarboxilado, por ação da glutamato descarboxilase, mais uma enzima de PLP.
Histamina.
Descarboxilando ainda a
Histidina temos a formação da
Histamina, que é uma molécula que essencialmente atua como vasodilator e está associado a libertações em grandes quantidades em respostas alérgicas, portanto, encontra-se associado a respostas imunes. Síntese através da ação da histidina descarboxilase, enzima dependente de PLP.
Síntese de Óxido Nítrico.
Uma outra molécula importante a nível de sinalização é o Óxido nítrico, que resulta da oxidação do grupo amina da arginina e esta reação é catalisada pela NO sintetase, originando citrulina e óxido nítrico (NO).
NO é uma molécula muito reativa e, portanto, quando se
forma, o raio de atividade é muito pequeno, porque muito
rapidamente encontra uma molécula com a qual vai reagir. Por outro lado, é uma molécula que difunde com muita facilidade, é um gás, portanto é uma molécula sinalizadora com efeito muito rápido, mas o seu efeito faz-se sentir no local de produção e não à distância. No fundo, é um sinalizador local, muito importante na neurotransmissão, coagulação do sangue, controlo da pressão sanguínea (vasodilatador).
