P3 Digestão de proteínas, metabolismos de aminoácidos e ciclo da ureia Flashcards
Transminação
A primeira etapa na degradação da maioria dos aminoácidos é a transaminação, onde o grupo amino é transferido para um cetoácido, geralmente o a-cetoglutarato, formando glutamato. As enzimas que catalisam essas reações são as transaminases ou aminotransferases, que requerem a coenzima piridoxal fosfato (derivada da vitamina B6).
Desaminação Oxidativa
A desaminação é o processo pelo qual os grupos amino são retirados dos AAs, libertando amónia citotóxica livre: amónia → amónio → ureia ou ácido úrico através do ciclo da ureia no fígado.
O glutamato formado na transaminação sofre desami- nação oxidativa, uma reação catalisada pela glutamato desidrogenase, liberando amônia (NH3) e regenerando o a-cetoglutarato. A amônia é tóxica e deve ser rapidamente removida ou detoxificada.
Ciclo da Ureia
Série de reações que convertem amônia em ureia para excreção
Ciclo da ureia: Destino do Esqueleto de Carbono
Após a remoção do grupo amino, o esqueleto de carbono dos aminoácidos sofre diversas transformações. Dependendo do aminoácido, o esqueleto de carbono pode:
* Ser convertido em intermediários do ciclo de Krebs, como o succinil-CoA ou o fumarato, contribuindo para a produção de energia.
* Entrar na via da gliconeogênese, onde é convertido em glicose.
* Ser transformado em corpos cetônicos, que são utilizados como fonte de energia alternativa, especialmente pelo cérebro durante o jejum prolongado.
A importância dos aminoácidos cetogênicos e glicogênicos
reside na flexibilidade metabólica que proporcionam. Em estados de jejum, a gliconeogênese é crucial para manter os níveis de glicose no sangue, enquanto a produção de corpos cetônicos fornece energia para o cérebro, que normalmente depende de glicose
Aminoácidos Glicogênicos
Aminoácidos glicogênicos são aqueles que podem ser convertidos em intermediários da gliconeogênese, o processo de produção de glicose a partir de substratos não carboidratos. Esses intermediários incluem piruvato, oxaloacetato e intermediários do ciclo de Krebs. A capacidade de gerar glicose a partir desses aminoácidos é vital durante o jejum ou exercício prolongado, quando as reservas de glicogênio estão esgotadas.
Aminoácidos Cetogênicos
Aminoácidos cetogênicos são aqueles que dão origem a acetoacetato ou seus precursores, acetoacil-CoA e acil-CoA, que são corpos cetônicos. Os corpos cetônicos servem como uma fonte alternativa de energia, particularmente para o cérebro, durante períodos de baixa ingestão de carboidratos ou jejum prolongado. Apenas dois amino- ácidos são estritamente cetogênicos: leucina e lisina.
Aminoácidos que são Ambos Cetogênicos e Glicogênicos
Alguns aminoácidos podem ser convertidos tanto em substratos cetogênicos quanto glicogênicos. Isso significa que eles podem alimentar a produção de glicose e também contribuir para a síntese de corpos cetônicos. Exemplos incluem isoleucina, fenilalanina, tirosina e triptofano.
CICLO ALANINA-GLUTAMINA
O ciclo alanina-glutamina é um conjunto de reações bioquímicas que ocorre entre os tecidos periféricos, principalmente o músculo, e o fígado. Este ciclo é essencial para o transporte de nitrogênio e carbono no corpo e desempenha um papel crucial durante o catabolismo de aminoácidos, especialmente em estados de jejum ou estresse metabólico.
Função do Ciclo Alanina
No músculo esquelético, durante o exercício intenso ou jejum, as proteínas musculares são degradadas, e os aminoácidos resultantes são usados para a produção de energia. Um dos principais aminoácidos liberados é a alanina, que é formada pela transaminação do piruvato, um intermediário da glicólise, com o glutamato. A alanina transporta o grupo amino para o fígado, onde é convertida de volta em piruvato pela alanina aminotransferase (ALT). O grupo amino é então liberado como amônia e entra no ciclo da ureia, enquanto o piruvato pode ser utilizado na gliconeogênese para for- mar glicose. A glicose recém-formada pode então ser liberada na corrente sanguínea e usada como fonte de energia pelos músculos, criando um ciclo entre músculo e fígado conhecido como ciclo da alanina ou ciclo da glicose-alanina.
Função do Ciclo Glutamina
A glutamina é outro aminoácido significativo no transporte de nitrogênio. Nos tecidos periféricos, a glutamina é sintetizada a partir do glutamato e do amônia livre - um processo catalisado pela glutamina sintetase. A glutamina é então transportada para o fígado, onde é degradada pela glutaminase, liberando amônia para entrar no ciclo da ureia e glutamato, que pode ser utilizado para a síntese de outros aminoácidos ou para a produção de energia.
Importância do ciclo alanina-glutamina
No ciclo alanina-glutamina é especialmente importante durante o catabolismo proteico acelerado, como no jejum, inanição, ou trauma, onde o nitrogênio dos aminoácidos musculares precisa ser eficientemente remo- vido e a gliconeogênese hepática precisa ser sustentada. A regulação deste ciclo é influenciada por hormônios como a insulina, glucagon e cortisol, que respondem às necessidades energéticas do corpo e ao estado nutricional.
Alterações no ciclo alanina-glutamina
Alterações no ciclo alanina-glutamina podem ter implicações clínicas significativas. Por exemplo, em doenças hepáticas, a capacidade do fígado de remover amônia é comprometida, podendo levar à hiperamoniemia e encefalopatia hepática. Além disso, a glutamina é um nutriente chave na nutrição enteral e parenteral, especialmente em pacientes críticos, devido ao seu papel na manutenção da integridade intestinal e no suporte do sistema imunológico.
Etapas do Ciclo da Ureia
- Síntese de Carbamoil Fosfato: A amônia gerada pela degradação de aminoáci- dos é convertida em carbamoil fosfato pela enzima carbamoil fosfato sintetase I
(CPS1), no interior da mitocôndria. Esta etapa também requer bicarbonato e ATP. - Formação de Citrulina: O carbamoil fosfato então reage com ornitina para formar citrulina, em uma reação catalisada pela ornitina transcarbamilase. A citrulina é
transportada para o citosol. - Síntese de Argininosuccinato: No citosol, a citrulina se combina com aspartato (produzido a partir do oxaloacetato) para formar argininosuccinato, numa reação
catalisada pela argininosuccinato sintetase, consumindo mais uma molécula de ATP. - Cleavage de Argininosuccinato: A argininosuccinato é então clivada pela argini- nosuccinato liase, gerando arginina e fumarato. O fumarato pode ser convertido
em malato e posteriormente em oxaloacetato, que pode entrar no ciclo de Krebs ou ser usado na gliconeogênese. - Produção de Ureia: Finalmente, a arginina é hidrolisada pela arginase para pro- duzir ureia e regenerar ornitina, que entra novamente na mitocôndria para dar
continuidade ao ciclo.
Regulação do Ciclo da Ureia
A regulação do ciclo da ureia é complexa e é influenciada por vários fatores, incluindo a dieta (principalmente o conteúdo de proteína), hormônios (como a insulina e glucagon), e o estado metabólico do organismo. A disponibilidade de substratos, como amônia e aminoácidos, e a atividade das enzimas do ciclo também desempenham papéis im- portantes na regulação do ciclo.
Distúrbios do ciclo da ureia
Distúrbios do ciclo da ureia são condições genéticas que resultam da deficiência de uma das enzimas envolvidas no ciclo. Isso leva ao acúmulo de amônia e outros intermediários tóxicos no sangue, podendo causar encefalopatia e, se não tratado, pode ser fatal. O manejo desses distúrbios geral- mente envolve a restrição dietética de proteínas e a administração de compostos que podem se ligar e excretar nitrogênio.
V ou F?
Alanina é uma forma não
tóxica de transportar a
amônia do músculo
esquelético para o fígado:
ciclo glicose-alanina
verdadeiro
Desaminação
Conversão de aminoácidos em amônia e cetoácidos.
Digestão de proteínas
Quebra de proteínas dietéticas em aminoácidos para absorção e utilização
Glutamato
Aminoácido envolvido na síntese de proteínas e neurotransmissão.
Glutamina
Glutamina é uma forma não tóxica de transportar amônia
oriunda de tecidos extra-hepáticos na corrente sanguínea
(condicionalmente essencial): A glutamina é o aminoácido livre mais
abundante no plasma sanguíneo e tecidos. É crucial para a síntese de proteínas e para a regulação do equilíbrio ácido-base nos rins. Em períodos de estresse metabólico, como após cirurgias ou traumas, a demanda por glutamina pode exceder a capacidade do corpo de produzi-la.
Aspartato
Aminoácido envolvido no metabolismo de aminoácidos e ciclo da ureia.
Metabolismo de aminoácidos
Processo de quebra de aminoácidos para energia ou biossíntese de proteínas.
Qual a enzima?
a-cetoglutarato (ciclo do ácido cítrico)-> Glutamato
Enzima glutamato desidrogenase
V ou F?
Glutamato+oxaloacetato -> aspartato -> alfa-cetoglutarato
verdadeiro
Qual enzima?
piruvato -> Alanina
Enzima alanina amino transferase
Quais os aminoácidos sintetizados a partir do oxaloacetato?
aspartato e asparagina
Alanina
Alanina é uma forma não tóxica de transportar a
amônia do músculo esquelético para o fígado:
ciclo glicose-alanina
Este aminoácido é usado pelo corpo para converter glicose em energia e ajudar a eliminar o excesso de toxinas do fígado. A alanina é importante para a
preservação do equilíbrio de nitrogênio no corpo e pode ser produzida a partir de piruvato e aminoácidos de cadeia ramificada.
V ou F?
Alimentado: +insulina -glucagon
Jujum -insulina +glucagon
verdadeiro
A deficiência de oxaloacetato provavelmente aumentaria o catabolismo de qual fonte de energia?
Aminoácidos glicogenicos
Local de entrada da alanina
Piruvato
Local de entrada do Glutamato
a-cetoglutarato
local de entrada da glutamina
a-cetoglutarato
local de entrada do aspartato
Oxalacetato
Doenças genéticas que afetam o catabolismo de
aminoácidos
Hiperamonemia - Edema cerebral → aumento da pressão intracraniana → coma
Depleção glutamato interfere na neurotransmissão
Depleção dos intermediários do ciclo de krebs, ↓ATP
ADP
é um modulador alostérico positivo da glutamato
desidrogenase (ou glutamato oxidase):
↓ energia = aumento da degradação de aminoácidos =
esqueleto carbônico da gliconeogênese
verdadeiro ou falso? a glicosilação de proteinas é um processo que se inicia no reticulo enplasmatico
Verdadeiro. A glicosilação de proteínas é um processo pós-traducional que geralmente começa no retículo endoplasmático (RE) e continua no complexo de Golgi. No RE, os resíduos de asparagina em sequências específicas de aminoácidos são frequentemente alvo de adição de oligossacarídeos, um processo conhecido como N-glicosilação. Além disso, no RE e no Golgi, ocorre a O-glicosilação, que envolve a adição de oligossacarídeos a resíduos de serina ou treonina em proteínas. Essas modificações são essenciais para a função adequada de muitas proteínas.
verdadeiro ou falso? a glicosilaçao de proteinas é uma reação fisiologica em que existe um ganho de função
Verdadeiro. A glicosilação de proteínas é uma modificação pós-traducional comum em muitas proteínas e é crucial para sua função adequada. Em muitos casos, a adição de oligossacarídeos às proteínas pode alterar suas propriedades estruturais e funcionais, aumentando sua estabilidade, promovendo a interação com outras moléculas, regulando sua atividade biológica e direcionando sua localização celular. Portanto, pode-se dizer que a glicosilação de proteínas frequentemente resulta em um ganho de função.
verdadeiro ou falso? a inibição enzimática irreversível em geral ocorre num sitio alosterico bloqueando de forma irreversível resíduos de aminoácidos e impedindo a ligação com o substrato
Falso.
a inibição enzimática irreversível em geral ocorre no SÍTIOATIVO ENZIMÁTICO bloqueando de forma irreversível resíduos de aminoácidos e impedindo a ligação com o substrato
A inibição enzimática irreversível geralmente ocorre quando um agente se liga de forma covalente ao sítio ativo da enzima ou a um resíduo de aminoácido crítico, bloqueando permanentemente sua atividade catalítica. Isso impede que o substrato se ligue ao sítio ativo, tornando a inibição irreversível. Não é exclusivamente em sítios alostéricos que ocorre a inibição irreversível, ela pode ocorrer também no sítio ativo da enzima.
