Degradação e Excreção de Proteínas

Apresentação em tema: "Degradação e Excreção de Proteínas"— Transcrição da apresentação:

1 Degradação e Excreção de Proteínas
Introdução: Os aminoácidos contêm: nitrogênio, carbono, hidrogênio e oxigênio. Este nitrogênio não pode ser armazenado e os aminoácidos em excesso são imediatamente degradados. A primeira fase do catabolismo (degradação) dos aminoácidos envolve a remoção dos grupos aminos por transaminação e desaminação oxidativa, formando amônia e cetoácidos correspondentes. Uma porção da amônia livre é excretada na urina, mas a maior parte é usada na síntese de uréia. Os esqueletos de carbonos dos cetoácidos são convertidos em produtos intermediários de rotas produtoras de energia.

2 Uso dos aminoácidos •Podem ser utilizados para a síntese de proteínas
•Caso não sejam utilizados para essa finalidade, devem ser degradados. •Em animais, proteínas e aminoácidos não são armazenados como fonte de energia •Uma parte importante da degradação de aminoácidos ocorre no fígado.

3 Transaminação: É o processo pelo qual um aminoácido (aa) transfere seu grupo amino para um cetoácido (ka). Desta forma, o aminoácido converte-se em um cetoácido e o cetoácido converte-se um aminoácido, formando assim outro aminoácido com outra cadeia lateral (R2). As enzimas que catalisam estas reações são chamadas de transaminases ou aminotransferases. Cada aminoácido depende de uma enzima específica (transaminase) que catalisa a sua conversão em cetoácido. Duas transaminases mais largamente distribuídas no tecido é a TGP (transaminases –glutamico-pirúvica) e a TGO (transaminase- glutâmico-oxalética). Portanto, a transaminação é uma das maneiras pelo quais os aminoácidos não essenciais são produzidos, desde que exista o cetoácido de cadeia lateral correspondente. Os grupos amino na sua maioria dos aminoácidos são, conseqüentemente, direcionados para a formação de glutamato e de aspartato.

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5 No processo de transaminação, o piridoxal fosfato (PAL), ao se ligar com o grupo amina do aminoácido, com a função de transportá a amina para o cetoácido, torna-se momentaneamente em piridoxamina (PAM), e após realizar o transporte o piridoxamina (PAM) retorna a sua condição original, ou seja, piridoxal fosfato (PAL).

6 Diagnostico das aminotransferases plasmáticas:
As aminotransferases são enzimas intracelulares, havendo níveis baixo dessas enzimas no plasma que representam a liberação dessas enzimas durante a renovação celular normal. Quando há um aumento dos níveis plasmático dessa enzimas indica lesão em células ricas nessas enzimas. Exemplos: -Trauma físico e processos patólógico que podem provocar lise celular, resultando na liberação das enzimas aminotransferases para o sangue.

7 Níveis de TGO (AST) e TGP (ALT)
Doenças Hepáticas – Os níveis sanguíneos de TGO e TGP estão elevados em quase todas as doenças hepáticas, mas estão especialmente altos em doenças que causam necrose celular como a hepatite viral grave, lesão tóxica e colapso circulatório prolongado. A TGO (AST) é mais específica para as doenças hepáticas, pois o fígado contêm maiores quantidade dessa enzima. Doenças não hepática – As aminotransferases podem estar elevadas em doenças não hepáticas, como infarto do miocardio e doenças musculares. Essas doenças, no entanto, são geralmente clinicamente distintas das doenças hepáticas.

8 Desaminação Oxidativa:
Para que o aminoácido seja degradado é necessário que ocorra a eliminação da sua fração amínica. A este processo chamamos de desaminação oxidativa. A desaminação é o processo pelo qual o aminoácido libera o grupo amina (NH3+) na forma de amônia (NH4+) e se transforma em um cetoácido. Estas reações são catalisadas pelas enzimas desidrogenases, ou desaminases que possuem como coenzima o NADP.

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10 O glutamato foi desaminado, ou seja, o grupo amina (originário dos aminoácidos) foi liberado na forma de amônia. Esta reação foi catalisada pela enzima Glutamato desidrogenase. Alguns aminoácidos são desaminados por reações especiais, tais como: glicina, histidina, lisina, prolina, serina e treonina que não participam de reações de trasaminação e seu grupo amina é removido reações particulares de cada um deles.

11 Uso de Amônia •Amônia (NH4+) é tóxica. •Não deve ser acumulada na célula . Embora a amônia seja produzida em níveis baixos no sangue. Isso se deve tanto à rápida remoção da amônia do sangue para o fígado, quanto ao fato de que muitos tecidos, em especial o músculo, liberam o nitrogênio dos aminoácidos na forma de glutamina ou alanina, em vez de liberá-lo como amônia livre. •Em humanos nível elevado está associado com letargia e retardo mental. •Mecanismo de toxicidade não é conhecido.

12 Mecanismos que levam a produção de amônia
•Peixe excreta amônia para o ambiente aquoso através das guelras. •Pássaros e répteis convertem amônia para ácido úrico e excretam o mesmo. •Mamíferos convertem amônia para uréia no fígado e excretam na urina. •Uréia é solúvel e não possui carga, sendo de fácil excreção.

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14 Destinos da cadeia carbônica dos aminoácidos:

15 Ciclo da Uréia A uréia é o principal composto nitrogenado encontrado na urina, é altamente solúvel em água. Os dois átomos presentes na fórmula da uréia são provenientes da amônia (NH4+) e aspartato. A síntese da uréia é feita no fígado, através do processo chamado de ciclo da uréia. A síntese se inicia na matriz mitocondrial, até a formação do carbamoil-fosfato e depois é transportado para o citossol originando a citrulina, até a formação da uréia, como verá a seguir na figura abaixo:

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17 As enzimas envolvidas são: carbamoil-fosfato sintetase, ornitina transcabamoilase, arginossucinato sintetase, arginossucinato liase, arginase. A conversão da maior parte da amônia em uréia é fundamental para manter baixa a concentração desse íon nos tecidos, pois a amônia é tóxica para os tecidos, principalmente para o cérebro.

18 Defeitos genéticos no ciclo da uréia
Pessoa com defeitos genéticos em qualquer uma das enzimas do ciclo da uréia são intolerantes a uma dieta rica em proteínas. Aminoácidos desaminados no fígado geram amônia, sendo que a mesma não pode ser convertido em uréia, resultando em acúmulo de amônia Por outro lado o homem precisa de aminoácidos, pois não sintetiza metade dos aminoácidos padrão e os essenciais precisam ser fornecidos na dieta. Terapias empregadas: administração de ácidos aromáticos como benzoato e fenilacetato podem ajudar a baixar o nível de amônia no sangue. Ambos compostos são atóxicos e excretados na urina

19 Hiperamonenia Os níveis de amônia sérica são normalmente baixos (5 a 50 umol/L). No entanto, quando a função hepatica está comprometida, devido a problemas genéticos no ciclo da uréia ou doenças hepáticas os níveis da amônia pode elevar acima de umol?l . Isto causa uma emergência médica, pois a amônia apresenta um efeito neurotóxico direto no SNC. Por exemplo, altos níveis de amônia no sangue causam sintomas de intoxicação por amônia, incluindo: Tremores Discursos inarticuldos Sonolência Vômito Edema cerebral Visão borrada Pode causar coma e morte

20 Hiperamonemia adquirida – doença hepática é uma causa comum
Hiperamonemia hereditária – deficiência genética no ciclo da uréia Obs: Referencia e as figuras foram retiradas dos livros: PARADA, C. F. Bioquímica básica. 5ed. Editora MNP, 2003. MARZZOCO, A. Bioquímica básica. Rio de Janeiro: 2a ed Guanabara Koogan, 1999 LEHNINGER, A. L. Princípios de bioquímica. 2ª.Ed. São Paulo: Sarvier, 1995. Champe, P. et al. Bioquímica Ilustrada. 3o edição editora Artemed.