Metabolismo de aminoácidos - Aula 14 Flashcards
Os aminoácidos podem ser obtidos a partir de duas vias. Quais?
Dieta ou proteínas intracelulares
Os aminoácidos da dieta são degradados por …
Proteases
Enzima do estômago que permitem a degradação de proteinas da dieta
Pepsina
Componentes do estômago que permitem a degradação de proteinas
Gastrina - hormona que induz a produção de pepsina e HCl
HCl - torna o pH baixo para permitir a ativação da pepsina
Pepsina - degrada proteinas
Algumas proteases são produzidas na forma de zimogénio. Comente
Algumas proteases importantes como a pepsina são secretadas na forma de zimogénio (forma inativa) - pepsinogénio, convertendo-se na sua forma ativa por clivagem
Componentes do intestino que permitem a degradação de proteinas
Secretina e Colecistoquinina - hormonas
Tripsina, quimiotripsina, carboxipeptidases e elastase - proteases
Proteases do intestino delgado
Tripsina
Quimiotripsina
Carboxipeptidases
Elastase
Quais são as 3 condições metabólicas nas quais os aminoácidos são degradados?
-Turnover de proteínas celulares (síntese e deg. de proteínas)
-Dieta rica em proteínas
-Jejum prolongado ou diabetes
O que acontece aos aminoácidos numa dieta rica em proteínas?
Os aminoácidos em excesso são oxidados
Os aminoácidos são utilizados para produção de energia em que situações?
Jejum ou diabetes
V ou F. Os aminoácidos da dieta em excesso são armazenados
Falso
Refere que vias podem seguir o grupo amina e o esqueleto de carbono dos aminoácidos degradados (modo geral)
Grupo amina / amónia: Biossíntese de novos aminoácidos, nucleotidos, aminas biológicas etc.. a amónia em excesso tem de ser excretada em forma de ureia seguindo a via do ciclo da ureia.
O esqueleto de carbono ou alfa-cetoácido, segue para produção de glucose na via da gluconeogénese ou para o ciclo de Krebs para produção de ATP
Enzimas que catalisam a transferência de um grupo amina de um aminoácido para o alfa-cetoglutarato
Transaminases ou aminotransferases
Qual é a coenzima das transaminases?
PLP (Piridoxal fosfato)
Ao transferir uma amina de outro aminoácido para o alfacetoglutarato obtemos …
Glutamato
As transaminases ganham o seu nome em função de quê? Dê um exemplo
Aminoácido dador do grupo amina. Alanina trasaminase significa que foi a alanina que deu o grupo amina ao alfa-cetoglutarato
Quando a alanina doa um grupo amina ao alfacetoglutarato esta converte-se em …
Piruvato
V ou F. As transaminases são de dificil quantificação
Falso
As transaminases são encontradas em que locais na célula?
Citosol e mitocondrias
Porque é que quantificar as transaminases séricas tem interesse clínico?
Estas encontram-se principalmente no fígado e músculo portanto se forem encontradas no sangue indicam lesão destes tecidos
A maioria dos aminoácidos são metabolizados em que órgão?
Fígado
Amónia em excesso é transportada para o fígado sob a forma de que aminoácidos?
Alanina (músculo)
Glutamina (outros tecidos, musculo)
Refira a importância da glutamina (e glutamato) no transporte e metabolismo de nitrogénio
Os aminoácidos de todo o corpo dão o seu grupo amina para o glutamato que se converte em glutamina. Ou seja estes dois aminoácidos funcionam como transportadores destes grupos porque eles são tóxicos. Assim a glutamina transporta estes grupos para o fígado para, por ação da glutaminase ser convertida a glutamato e libertar amónia. Esta amónia como está no fígado é convertida a produtos de excreção como ureia.
Enzima que converte glutamato em glutamina
Glutamina sintetase
A glutamina é sintetizada por adição/remoção de um grupo amina ao glutamato
Adição
A glutamina é formada … (local) sendo depois transportada para … onde lieberta a amónia convertendo-se em glutamato
Nos tecidos extra hepáticos, o fígado
Enzima que converte a glutamina em glutamato novamente. Em queb local acontece esta reação?
Glutaminase, mitocondria do figado
A alanina desempenha um papel especial no transporte de grupos amina para o fígado numa forma não tóxica, por meio de uma via chamada …
Ciclo da alanina-glucose
Explique o ciclo da alanina-glucose
Nos músculos e tecidos que degradam aminoácidos para produção de energia, os grupos amino destes aminoácidos são transferidos para o alfa-cetoglutarato para produzir glutamato. Este pode ser convertido em glutamina (por adição de um grupo amina) ou transferir o grupo amina para o piruvato, formando de nodo alfa-cetoglutarato e gerando alanina. Esta alanina entra em circulação e transporta o grupo amina para o fígado onde a reação inversa vai ocorrer, a alanina transfere o grupo amina para o alfa-cetoglutarato outra vez formando piruvato e glutamato. Este glutamato, no fígado sofrr desaminação oxidativa libertando amónia. Esta amónia entra no ciclo da ureia. Pode também ser transaminada com oxaloacetato para produzir aspartato
Qual é a função principal da alanina no transporte de amônia dos músculos esqueléticos para o fígado?
A) Sintetizar proteínas musculares.
B) Transportar glicose para o fígado.
C) Transportar grupos amino de maneira não tóxica para o fígado.
D) Produzir ATP diretamente no fígado.
C
O ciclo no qual a alanina transporta grupos amino para o fígado é conhecido como:
A) Ciclo de Cori.
B) Ciclo da glicose-alanina.
C) Ciclo do ácido cítrico.
D) Ciclo da ureia.
B
No músculo, os grupos amino dos aminoácidos degradados são inicialmente coletados na forma de:
A) Glutamato.
B) Piruvato.
C) Alanina.
D) Ureia.
A
Que enzima catalisa a conversão de piruvato em alanina no músculo?
Alanina-aminotransferase
O piruvato usado para a produção de alanina no músculo é derivado de:
A) Gliconeogênese.
B) Ciclo de Krebs.
C) Glicólise muscular.
D) Transaminação direta.
C
No fígado, a alanina é convertida em piruvato e:
A) Glutamato.
B) Glutamina.
C) Ureia.
D) Oxaloacetato.
A
A enzima que transfere o grupo amino da alanina para o alfa-cetoglutarato no fígado é:
A) Glutamina sintetase.
B) Alanina-aminotransferase.
C) Glutamato desidrogenase.
D) Aspartato aminotransferase
B
O glutamato formado no fígado a partir da alanina pode ser:
A) Convertido diretamente em lactato.
B) Usado para a síntese de glicose.
C) Desaminado para liberar NH4+.
D) Transportado de volta para o músculo.
C
Durante a contração muscular vigorosa, o piruvato e o lactato produzidos são:
A) Oxidados no ciclo de Krebs.
B) Exportados para o fígado para gliconeogênese.
C) Armazenados nos músculos como glicogênio.
D) Convertidos em aminoácidos.
B
A amónia gerada pela degradação de proteínas nos músculos é transportada ao fígado principalmente na forma de…
Alanina
O ciclo da glicose-alanina é particularmente ativo:
A) Durante um jejum curto.
B) Durante a digestão.
C) Durante exercício físico intenso.
D) Durante a fase de repouso.
C
A transaminação de glutamato no fígado para formar aspartato envolve a interação com…
Oxaloacetato
2 funções principais do ciclo alanina-glucose
-Transporte de amónia e excreção na forma de ureia
-Produção de piruvato no fígado para a gluconeogénese - glucose - energia
Quais são as hormonas envolvidas no controlo da proteólise muscular?
-Cortisol e glucagon
O glucagon e o cortisol estimulam/inibem a proteólise muscular para obtenção de energia e excreção de amónia
Estimulam
V ou F. Cortisol inibe a gluconeogénese
Falso
Relativamente à forma de excreção de azoto, a maioria das espécies aquáticas, como os peixes ósseos é …, excretando o nitrogénio amínico na forma de … A maior parte dos animais terrestres são …, excretando o N sob a forma de … , aves e répteis são … excretando ….
Amoniotélica, amónia, ureotélicos, ureia, uricotélicos, ácido úrico
Razão da amónia ser tao tóxica
Atravessa membranas muito facilmente, podendo atingir facilmente o sistema nervoso central
V ou F. A ureia é uma molécula pequena, carrergada e solúvel em água
Falso
A ureia é …% azoto
50
A ureia é sintetizada em que órgão e em quais orgenelos?
Fígado, mitocondria e citosol
A ureia atravessa/não atravessa membranas facilmente
Atravessa
Na ureia, um dos grupos amina é proveniente de … e outro do ….
Amónia, aspartato
Comente: a flora intestinal contribui para o aumento da amónia no organismo
A flora intestinal, durante a oxidação de aminoácidos pode produzir amónia que é transportada ao fígado via veia porta
Quantas reações do ciclo da ureia se dão na mitocondria e quantas se dão no citosol?
2, 3
Qual é a reação precedente ao ciclo da ureia?
Amónia (NH4+) juntamente com HCO3- e ATP dá origem a carbamoil fosfato pela enzima carbamoil fosfato sintetase I
A enzima que vai introduzir o primeiro intermediário (sem ser a ornitina) é
Carbamoil-fosfato-sintetase I
Após a formação de carbamoil fosfato há formação da … por reação deste com a …
Citrulina, ornitina
No ciclo da ureia, a … sai da mitocôndria continuando as reações no citosol
Citrulina
A entrada do segundo grupo amino no ciclo da ureia dá-se como?
Pela doação do grupo amino do aspartato tornando-se oxoloacetato
A enzima que catalisa a conversão da ornitina em citrulina com junção de carbamoil fosfato é a …
Ortinitina transcarbamoilase
A citrulina por reação com o … origina arginino-succinato pela enzima…
Aspartato, argininosuccinato sintetase
O arginino-succinato é convertido a … e … pela enzima argininosuccinato liase
Arginina e fumarato
O que acontece ao fumarato produzido no ciclo da ureia?
Ciclo de Krebs
Após formação da arginina, a arginase vai originar a produção de … com regeneração da …
Ureia, ornitina
Qual é a molécula que é regenarada no ciclo da ureia?
Ornitina
Refira por ordem os inetrmediários do ciclo da ureia
NH4+ -> Carbamoil-fosfato -> Citrulina -> Argininosuccinato -> Arginina -> (Ureia) Ornitina
A formação da ureia é uma etapa do ciclo da ureia que ocorre na mitocondria ou citosol?
Citosol
O primeiro grupo amina introduzido no ciclo da ueia é fornecido pelo … e o segundo pelo …
Glutamato (ou glutamina), aspartato
O aspartato é orirginado por transaminação do …
Oxaloacetato
5 enzimas que atuam no ciclo da ureia
Carbamoil fosfato sintetase I
Ornitina transcarbamoilase
Argininosuccinato sintetase
Argininosuccinato liase
Arginase
Em que etapa do ciclo da ureia se forma o fumarato?
Conversão da argininosuccinato a arginina
De que forma o ciclo da ureia e o ciclo de Krebs estão conectados?
Durante o ciclo da ureia há formação de fumarato que é intermediário do ciclo de Krebs, e há consumo de aspartato que pode ser proveniente do oxaloacetato formado no ciclo de Krebs por transaminação.
“A coordenação dos ciclos da ureia e Krebs é também importante a nivel energético”. Explique
Produção de ureia é um processo energeticamente caro (4 ATPs), que tem de ser compensado pela energia formada no ciclo de Krebs (vem do NADH). A sincronização dos dois ciclos permite uma otimização dos metabolitos pertencentes aos dois ciclos bem como da energia.
Regulação do ciclo da ureia a longo prazo
Regulação das velocidades de síntese das quatro enzimas do ciclo da ureia e da carbamoil-fosfato-sintetase I, no fígado. Essas cinco enzimas são sintetizadas em taxas mais altas em animais em jejum e em animais com dietas de alto conteúdo proteico, em comparação a animais alimentados cujas dietas contenham principalmente carboidratos e gorduras. Animais com dietas desprovidas de pro-
teínas produzem níveis mais baixos das enzimas do ciclo da ureia.
Efeito do glucagon/cortisol e insulina na reg. do ciclo da ureia
Insulina - inibe (pois estimula a sintese proteica)
Glucagon e cortisol - estimulam
Regulação a curto prazo do ciclo da ureia
Em uma escala de tempo mais curta, a regulação alostérica de pelo menos uma enzima-chave ajusta o fluxo pelo ciclo da ureia. A primeira enzima da via, a carbamoil-fos-
fato-sintetase I, é ativada alostericamente por N-acetil- -glutamato, sintetizado a partir de acetil-CoA e glutamato pela N-acetil-glutamato-sintase
Ativador alostérico da carbamoil fosfato sintase I
N-acetilglutamato
Ação da arginina síntese de N-acetilglutamato
Estimula
Qual é a etapa limitante do ciclo da ureia?
Formação do carbamoil fosfato pela carbamoil fosfato sintase I
A amónia em excesso provoca um desiquilibrio energético. Explique
A amónia converte alfa-cetoglutarato a glutamato e por adição de mais uma amónia em glutamina. Ao haver depleção de alfa-cetoglutarato vai haver menos ciclo de Krebs o que provoca menos produção de ATP
Quais são os efeitos negativos do excesso de glutamina?
Glutamina provoca um desiquilibrio osmótico a nivel do SNC o que vai levar a um aporte de liquido, havendo formação de edemas e consequente aumento da pressão intracraniana
O excesso de amónia consome glutamato o que leva a redução da produção de um neurotransmissor importante. Qual?
GABA
A amónia é tóxica a nivel do SNC. Explique de que formas
-Consumo de glutamato leva a uma diminuição da produção de GABA (neurotrans)
-Inchaço provocado por desiquilibrio osmótico perovocado pela glutamina
-Menos produção de ATP pois consumo de alfa-cetoglutarato - menos ciclo de Krebs
Condições que induzem hiperemonémia
-Insuficiência hepática
-Deficiencia em enzimas do ciclo de ureia
-Acidose metabólica
Encefalopatia hepática
Danos no fígado causam acumulação de amónia - hiperamonémia. A amónia atravessa rapidamente a barreira hematoencefálica sob a forma de gás NH3 e é captada pelos astrócitos. isto leva a uma acumulação de aminoácidos aromáticos no cérebro havendo produção excessiva de neurotransmissores como seretonina e catecolaminas - desiquilibrio da resposta neuronal e SNC
A encefalopatia hepática estimula/inibe a síntese de serotonina e catecolaminas
Estimula
Na encefalopatia hepática há acumulação de aminoácidos aromaticos/de cadeia ramificada e diminuição de aminoácidos aromaticos/de cadeia ramificada
Aromáticos, de cadeia lateral ramificada
Que neurotransmissores são favorecidos numa situação de encefalia hepática?
Serotonina e catecolaminas
O que é acidose metabólica?
Condição em que há uma diminuição do pH do sangue devido ao acúmulo de ácidos ou à perda de bicarbonato.
Respostas á acidose metabólica no fígado
Diminui a captação de glutamina e a atividade da glutaminase e da carbamoilfosgfato sintetase (ciclo da ureia) de modo a não se gastar o HCO3- que combate a acidose. lembrar que o HCO3- é utilizado para a primeira reção do ciclo da ureia
Respostas á acidose metabólica nos rins
Aumento da captação de glutamina e atividade da glutaminase - + ciclo da ureia - + eliminação de amónia pela ureia. Aumenta também a gluconeogénese o que produz HCO3- que diminui a acidose.
Porque é que em situações de acidose metabólica, não há “problema” em estimular o ciclo da ureia no rim mas há no fígado?
No fígado a amónia entra na corrente sanguínea. No rim ela é difretamente excretada na urina.
Doença renal crónica
Acumulam-se aminoácidos geralmente metabolizados nos rins - glutamina, prolina , citrulina. Acumulam-se produtos finais do metabolismo de azoto: ureia, ácido urico e creatinina
V ou F. A citrulina é um aminoácido não proteico
V
Qual é a deficiencia enzimática do ciclo da ureia mais comum?
Ornitina transcarbamoilase
Que análises são feitas para deteção de deficiencia em enzimas do ciclo da ureia?
Análises de espectrometria de massa para deteção e quantificação de metabolitos
7 terapias para tratar a hiperamonémia
-Diminuição de proteínas ingeridas e uso de α-cetoácidos
-Hemodiálise
-Compostos que acidificam o intestino
-Antibióticos contra bactérias produtoras de amónia
-Eliminação de amónia em excesso através de compostos como benzoato e fenilacetato
-Carbamoil glutamato ativa o ciclo da ureia
-Arginina
De que forma a diminuição de proteínas ingeridas e o uso de alfa-cetoácidos ajuda a combater a hiperamonémia?
Os aminoácidos essenciais da dieta são substituídos por α-cetoácidos equivalentes. Isso permite que o corpo obtenha os aminoácidos necessários, enquanto reduz a produção de amónia, já que o catabolismo dos aminoácidos normalmente gera amónia. O α-cetoácido pode ser transaminado para formar o aminoácido necessário sem gerar excesso de amónia e consumindo o NH4+ em excesso
De que forma a hemodiálise ajuda a combater a hiperamonémia?
A hemodiálise é utilizada para remover diretamente a amônia do sangue, especialmente em casos graves de hiperamonemia. A amônia é filtrada do sangue por meio de um aparelho de diálise, ajudando a diminuir rapidamente seus níveis no corpo.
De que forma o uso de compostos que acidificam o intestino ajuda a combater a hiperamonémia?
Levoluse (ou lactulose): Este dissacarídeo não é bem absorvido e, quando metabolizado por bactérias intestinais, forma ácidos que reduzem o pH do intestino. Isso faz com que a amônia (NH₃) se converta em íons amônio (NH₄⁺), que não são absorvidos e são excretados nas fezes. Isso ajuda a diminuir a absorção de amônia no sangue.
De que forma o uso de compostos como benzoato e fenilacetato ajuda a combater a hiperamonémia?
Estes compostos ligam-se covalentemente a aminoácidos como glicina e glutamina, formando produtos que são excretados pela urina (hipurato e fenilacetilglutamina, respectivamente). Esta excreção utiliza nitrogénio, ajudando a reduzir os níveis de amónia. A regeneração de glicina e glutamina a partir dos seus precursores consome amônia, o que ajuda a reduzir ainda mais os níveis de amónia no corpo.
De que forma o carbomil glutamato ajuda a combater a hiperamonémia?
É um análogo do N-acetilglutamato e ativador da carbamoil-fosfato-sintase I - ciclo da ureia
De que forma a arginina ajuda a combater a hiperamonémia?
É um ativador da N-acetilglutamato sintetase
