Bioquímica
Metabolismo de compostos
nitrogenados
Proteínas
10-15% da
dieta
Esquema geral
Proteína da
dieta
Proteínas
endógenas
Aminoácidos
Cadeia carbônica
Grupo amino
Uréia
Compostos
nitrogenados não
proteicos
Alta taxa de
renovação de
proteína:
Degradação de proteína intracelular
- Em células eucarióticas são dois os principais processos:
1) Proteases de lisossomos (catepsinas), principalmente para
degradação de proteínas de membrana, proteínas
extracelulares e proteínas de meia-vida longa.
1) Processo mais geral, no citosol, com mediação da proteína
ubiquitina.
- A ligação com a ubiquitina “marca”
a proteína que será degradada
Degradação de aminoácidos
- A oxidação ocorre por várias vias;
- Primeiro a remoção do grupo amina e depois a oxidação da
cadeia carbônica restante.
- Nos mamíferos: grupo amino é convertido em ureia
– As 20 cadeias carbônicas resultantes são convertidas a
compostos comuns ao metabolismo de carboidrato e lipídios.
- As cadeias carbônicas dos aminoácidos são degradadas a
piruvato, acetil-CoA ou intermediários do ciclo de Krebs.
Degradação de aminoácidos
Transaminação
Transaminação
Coenzima
Degradação de aminoácidos
Nova transaminação ou desaminação
A ação conjunta da transaminase e da glutamato desidrogenase
direciona a maior parte dos aminoácidos para aspartato e NH4+
T – Transaminase
GD – Glutamato desidrogenase
Degradação de aminoácidos
Ciclo da Uréia ou ciclo de Krebs-Henseleit
Ciclo da Uréia ou
ciclo de Krebs-Henseleit
Ciclo da Uréia ou
ciclo de Krebs-Henseleit
Transporte de NH4+ para o fígado
+ NH4+ + ATP
+ ADP + Pi + H+
Glutamina
sintetase
Glutamato
Glutamina
+ NH4+
Glutaminase
Glutamina
Glutamato
Degradação de aminoácidos – cadeia carbônica
Formando compostos intermediários
Formação de Piruvato
Grupo 1: Ala, Cys, Gli, Ser, Thr, Trp
Formação de Oxaloacetato
Grupo 2: Asn, Asp
Formação de Fumarato
Grupo 3: Asp, Phe, Try
Formação de Succinil-CoA
Grupo 4: Ile, Met, Thr, Val
Formação de alfa-cetoglutarato
Grupo 5: Arg, His, Gln, Glu, Pro
Formação de Acetil-CoA
Grupo 6: Ile, Leu, Lys, Phe, Thr, Trp, Tyr
Processos de síntese
- Plantas e microrganismo sintetizam os 20 aminoácidos
- Uso de amônia resultante de fixação de N2
Ciclo do Nitrogênio
Assimilação do Nitrogênio
Ciclo do Nitrogênio
Síntese de aminoácidos
- O organismo humano só é capaz de sintetizar 10 dos 20
aminoácidos.
Aminoácidos essenciais e não essenciais.
Aminoácidos essenciais
Arginina*
Histidina
Valina
Leucina
Isoleucina
Lisina
Metionina
Treonina
Fenilalanina
Triptofano
-O processo de síntese requer a
presença no organismo dos 20
aminoácidos.
Síntese de aminoácidos não essenciais -
α-cetoglutarato
Glu
NH4+
Gln
Ornitina
Glu
Pro
Glu
Asp
Oxaloacetato
Gln
Asn
Glu
Piruvato
Ala
C1
Glu
O2
Phe
Gly
Ser
3-fosfoglicerato
Tyr
Esquema geral
Met
(S)
Cys
ciclo
da Uréia
Arg
Alanina - Ala
Arginina - Arg
Asparagina - Asn
Aspartato - Asp
Cisteína - Cys
Fenilalanina -Phe
Glicina - Gli
Glutamato - Glu
Glutamina - Gln
Histidina - His
Isolceucina - Ile
Leucina - Leu
Lisina - Lys
Metionina -Met
Prolina - Pro
Serina - Ser
Tirosina - Tyr
Treonina - Thr
Triptofano - Trp
Valina - Val
Síntese de aminoácidos não essenciais
Esquema geral
Grupo 1: Glutamato, glutamina, prolina e arginina
- O α-cetoácido destre grupo de aminoácidos provém de
α-cetoglutarato.
Glu
NH4+
α-cetoglutarato
Gln
Ornitina
Glu
Pro
ciclo
da Uréia
Arg
Síntese de aminoácidos não essenciais
Esquema geral
Grupo 2: Aspartato e asparagina
- O esqueleto de carbono provém de oxaloacetato e o grupo amino
de glutamato, por transaminação catalizada pela aspartato
transaminase.
Glu
Oxaloacetato
Asp
Gln
Asn
Síntese de aminoácidos não essenciais
Esquema geral
Grupo 3: Alanina
- Formada por transaminação entre piruvato e glutamato, promovida
pela alanina transaminase.
Glu
Piruvato
Ala
Síntese de aminoácidos não essenciais
Esquema geral
Grupo 4: Serina, glicina e cisteína
- Origina-se de 3-fosfoglicerato, um intermediário da via glicolítica,
por meio de: redução, transaminação e hidrólise do grupo fosfato,
formando a serina.
C1
Glu
3-fosfoglicerato
Gly
Ser
Met
( S)
Cys
Síntese de aminoácidos não essenciais
Esquema geral
Grupo 5: Tirosina
- Origina-se por hidroxilação de fenilalanina, catalizada pela
fenilalanina hidroxilase
O2
Phe
Tyr
Bibliografia
ALBERT, L. LEHNINGER, DAVID, L. NELSON, MICHAEL M. COX. Princípios de
Bioquímica. 4ª ed., Editora: Sarvier, 2007.
CAMPBELL, M.K. Bioquímica. 3a. ed. Porto Alegre: Artmed, 2000. 751p.
MARZZOCO, A., TORRES, B.B. Bioquímica básica. 3ª ed. Rio de Janeiro: Guanabara
Koogan. 2007.
MURRAY, R. K.; GRANNER, D. K.; MAYES, P. A.; RODWELL, V. W. Harper:
Bioquímica. Ed. Atheneu, 7ª edição, São Paulo, 1994.
STRYER, L.; BERG, J.M.; TYMOCZKO, J. L. Bioquímica. Ed. Guanabara Koogan, 6ª
ed., Rio de Janeiro,2008.
VOET, D, VOET J, PRATT, C.W. Fundamentos de Bioquímica. Editora Artes Médicas, 1a.
ed., Curitiba, 2000.