METABOLISMO DE NUCLEOTÍDEOS

Apresentação em tema: "METABOLISMO DE NUCLEOTÍDEOS"— Transcrição da apresentação:

1 METABOLISMO DE NUCLEOTÍDEOS
CICLO DO ÁCIDO ÚRICO METABOLISMO DE NUCLEOTÍDEOS

2 Os alimentos contêm diversas substâncias constituídas por moléculas
Os alimentos contêm diversas substâncias constituídas por moléculas que são: - hidratos de carbono; - ácidos graxos; - aminoácidos Os aminoácidos se decompõem no organismo em: - ácidos nucleicos; - nucleotídeos; - bases púricas.

3 As purinas sofrem um processo de degradação em hipoxantina
As purinas sofrem um processo de degradação em hipoxantina e esta se transforma em xantina. xantina oxidase ácido úrico urato de sódio A maior parte dos uratos são produzidos no fígado provenientes do desdobramento das proteínas endógenas e exógenas.

4 Base Purina ou Pirimidina Ribose ou desoxiribose
Fosfato Pentose: Ribose ou desoxiribose Fosfato

5 Nucleotídios e bases nitrogenadas
Os nucleotídios tem diversas funções importantes nas células. São os precursores do DNA e RNA. São os transportadores da energia nas células. Transporte de intermediários ativados na síntese de carboidratos, lípides e proteínas. São componentes dos fatores NAD FAD Coenzima-A. - São moléculas importantes na mediação da sinalização intracelular (cAMP, cGMP)

6 Nucleotídeos São compostos ricos em energia e que auxiliam os processos metabólicos, principalmente as biossínteses, na maioria células. Funcionam ainda como sinais químicos, respondendo assim a hormônios e outros estímulos extracelulares; eles são também componentes estruturais de cofatores enzimáticos, intermediários metabólicos e ácidos nucleicos. Reguladores de rotas do metabolismo intermediário, inibindo ou ativando enzimas.

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9 AMP - Adenosina monofosfato
- Baixa energia. - Grandes concentrações na célula em situação de extrema baixa energética; - ATP e ADP - defosforiladas para a obtenção de energia para funções celulares fundamentais. AMPc é um importante sinalizador celular dos hormônios. O AMP é um também efetor alostérico muito comum. Regulação celular do anabolismo/catabolismo celular, já que compete pelos sítios alostéricos das enzimas com suas derivações di e trifosfatadas.

10 Adenosina difosfato Nucleotídeo - um composto químico formado por um nucleosídeo e dois radicais fosfato. Nucleosideo: uma base purínica, a adenina, e um açúcar - ribose. É a parte sem fosforilação do ATP. O ADP é produzido quando há alguma descarboxilação em alguns compostos da glicólise e no ciclo de Krebs.

11 ATP Armazenamento de energia em suas ligações químicas entre os fosfatos. ATP armazena energia proveniente da respiração celular. Energia utilizada em diversos processos biológicos: (transporte ativo de moléculas, síntese e secreção de substâncias, locomoção e divisão celular, etc). Estoque a longo prazo: energia transferida para carboidratos e lipídeos. Fosforilaçao oxidativa: principal forma de produção do ATP. Existem enzimas especializadas no rompimento desta ligação, liberando fosfato e energia, usada nos processos celulares, gerando novamente moléculas de ADP. Em certas ocasiões, o ATP é degradado até sua forma mais simples, o AMP, liberando dois fosfatos e uma quantidade maior de energia.

12 (desoxi) Nucleotídeos - Mono, di ou trifosfato de nucleosídeos.
- Grupo unido por ligação éster ao 5’OH por isso são 5’-nucleotídeos. - Temos trifosfato (mono ou di fosfato) de ADENOSINA, GUANOSINA, CITIDINA, TIMIDINA e URIDINA.

13 São pouco utilizados para a síntese de ácidos nucléicos teciduais
Nucleotideos, RNA e DNA alimentares São pouco utilizados para a síntese de ácidos nucléicos teciduais

14 Síntese dos nucleotídios
Duas vias de síntese podem ser utilizadas para produzir os nucleotídios numa célula: a via de novo, e a via de recuperação. - De novo: os nucleotídeos são sintetizados a partir de seus precursores metabólicos: aminoácidos, ribose-5-fosfato, CO2 e NH3. - Via de recuperação recicla as bases nitrogenadas e os nucleotídeos livres gerados pela degradação dos ácidos nucleicos. Ambas as vias são essenciais para o organismo.

15 Síntese de purinas e pirimidinas
As vias de síntese de novo de purinas e pirimidinas são praticamente idênticas em todos os organismos vivos. Ex.: As bases nitrogenadas guanina, adenosina, timidina, citosina e uracila NÃO são sintetizadas e depois adicionadas à ribose. As purinas são sintetizadas átomo por átomo já ligadas à ribose. As pirimidinas são sintetizadas como orotato, adicionadas à ribose fosfato e transformadas nos nucleotídios A, T e U. Já nas vias de recuperação, as bases livres podem servir de intermediário na biosíntese.

16 Síntese de purinas e pirimidinas
Vários precursores são compartilhados nas vias de síntese das purinas e pirimidinas. O fosforibosilpirofosfato(PRPP) é importante para ambas as vias. - Em cada uma delas, um aminoácido é importante para a síntese: glicina para as purinas e aspartato para as pirimidinas. O glutamato, novamente, é o principal doador de grupos amino. - Como o estoque intracelular de nucleotídios é pequeno (~1%), as células precisam sintetizar nucleotídios durante a divisão celular.

17 Síntese de purinas As purinas formam-se a partir de precursores:
- Glicina - Formilo - Glutamina - Ácido aspártico - Dióxido de carbono Síntese ocorre em várias etapas.

18 Síntese de Purinas

19 Primeiras etapas: síntese do IMP

20 Primeiras etapas: síntese do IMP

21 Síntese do IMP

22 Síntese do IMP

23 Síntese do IMP

24 Folato Ácido fólico e outros compostos com atividade biológica similar. É requerido para o crescimento normal, na fase reprodutiva (gestação e lactação), e na formação de anticorpos. - Atua como coenzima no metabolismo de aminoácidos (glicina) e síntese de purinas e pirimidinas, síntese de ácido nucleico DNA e RNA e é vital para a divisão celular e síntese proteica.

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26 SÍNTESE DE dTMP: A partir da dUMP e usa folato como cofator

27 SÍNTESE DE dTMP: A partir da dUMP e usa folato como cofator

28 Em seguida... Síntese do IMP

29 Síntese do IMP

30 Síntese do IMP

31 Síntese do IMP

32 Síntese do IMP IMP IMP

33 IMP – inosina monofosfato
precursor AMP/ GMP IMP AMP GMP

34 ROTA DE SALVAMENTO DE PURINAS
Doença de Lesch-Nyhan: mutilação, demência,  urato

35 Síntese de 5’- fosforribosilamina regulada pelos produtos:
(AMP, GMP e IMP) e substratos (PRPP, Glutamina) Síntese total requer 4 ATP como fonte de energia Inosina monofosfato: purina-mãe. A partir de IMP faz-se: GMP (utilizando ATP como energia ) e AMP (utilizando GTP como fonte de energia). SERVE PARA DESVIAR O IMP PARA A SÍNTESE DA PURINA EM MENOR CONCENTRAÇÂO. SE AMP E GMP ESTÃO EM CONCENTRAÇÕES ADEQUADAS, A SÍNTESE DE NOVO É DESATIVADA

36 Do UMP forma-se UTP por fosforilações
(nucleosídeo monofosfato quinases específicas: UMP quinase ) UMP+ ATP = UDP + ADP Di e trifosfato nucleosídeos são interconvertidos pela nucleosídeo difosfato quinase bem menos específica. X e Y podem ser qualquer um. XDP + YTP = XTP + YDP

37 CATABOLISMO DE PURINAS
A degradação dos ácidos nucleicos e nucleotídeos ocorre principalmente no fígado e inicia-se por enzimas ditas nucleases e nucleotidases. Os nucleotídeos de guanina geram: guanosina, guanina e xantina. Os nucleotídeos de adenina geram : adenosina, inosina e hipoxantina.

38 CATABOLISMO DE PURINAS
AMP IMP XMP GMP H20 Pi Nucleotidase Nucleotidase Adenosina desaminase Adenosina Inosina Xantosina Guanosina Purina nucleotideo fosforilase (PNP) Purina nucleotideo fosforilase (PNP) Purina nucleotideo fosforilase (PNP) H20 NH4 Pi Pi Pi Ribose 1 - fosfato Ribose 1 - fosfato Ribose 1 - fosfato Xantina oxidase Guanina desaminase Hipoxantina Xantina Guanosina O2 + H20 H2O2 NH4 H2O O2 + H20 Xantina oxidase H2O2 Ácido Úrico

39 DEGRADAÇÃO DE PURINAS Formação de Ácido Úrico
[1]- grupo amino removido do AMP ou adenosina para formar IMP ou inosina (hipoxantina ribose) [2]- IMP e GMP = inosina e guanosina pela 5’nucleotidase [3]- inosina e guanosina convertidas em hipoxantina e xantina pela purino nucleosídeo fosforilase [4]-guanina desaminada para formar xantina [5]- hipoxantina oxidada pela xantina oxidase a xantina que é transformada em ácido úrico pela mesma enzima Ácido úrico excretado urina

40 ADA: Deficiência em adenosina deaminase
Deficiências na enzima adenosina desaminase - sérias consequências para o organismo. Portadores dessa deficiência apresentam altos níveis de dATP (100X). - dATP é um potente inibidor da ribonucleosídioredutase. - Isso leva a depleção de nucleotídeo para a síntese de DNA. As células T e B do sistema imune, são as mais afetadas, levando a um das defesas do organismo. Pacientes com ADA precisam viver em isolamento (bolha).

41 Ácido Úrico Resulta do catabolismo das purinas  (adenina e guanina), e é a única via de excreção das mesmas, que se dá pela urina.  As purinas necessárias à síntese de DNA e RNA são produzidas no próprio organismo humano, portanto não há necessidade de ingesta. As purinas ingeridas não são incorporadas a ácidos nucleicos. São convertidas a ácido úrico por enzimas da mucosa intestinal e do fígado e também excretadas na urina. 

42 Ácido Úrico - uricosúria
Dietas ricas em purinas aumentam transitoriamente: - uricemia - uricosúria Dietas ricas em purinas incluem alimentos ricos em núcleos celulares: - carnes - vísceras (p.ex. fígado) - crustáceos (camarão) - bebidas fermentadas. (Cerveja é rica em purinas porque contém leveduras, usadas na fermentação). Exemplos de alimentos pobres em purinas: queijo, leite, ovos.

43 GOTA É uma doença reumatológica, inflamatória e metabólica, que cursa com hiperuricemia e é resultante da deposição de cristais do ácido nos tecidos e articulações. É uma afecção comum, ocorrendo de 0,2 a 0,3/1000 na população geral. Sua maior incidência ocorre entre os anos de idade, com predomínio do sexo masculino (95%). No sexo feminino ocorre geralmente após a menopausa.

44 GOTA É causada pelo acúmulo de ácido úrico no sangue e nos tecidos e ocorre, preferencialmente, em homens. As causas da gota ainda não são bem conhecidos, embora deficiência em enzimas do metabolismo das purinas possa ser um fator de risco. Pacientes com gota apresentam inflamação das cartilagens e articulações devido ao acúmulo de urato de sódio, causando dor e artrite. Rins também são afetados por causa do acúmulo de ácido nos túbulos renais. A gota pode ser tratada combinando uma dieta balanceada com medicamentos.

45 Hiperuricemia: Genética (25%) Insuficiência renal
Situações que aumentam a formação de purinas (leucemia, quimioterapia, anemia hemolítica, psoríase , linfomas , etc...) Dieta rica em proteínas e purinas Alcoolismo Diabetes melito Hipertensão arterial Obesidade Litíase renal Jejum Dieta hipocalórica Desidratação Ação de drogas (álcool , diuréticos , ácido acetilsalicílico , ácido nicotínico , metildopa , etc...) Etc.

46 A degradação de pirimidinas termina em amônia.
Metilmalonilsemialdeído é um intermediário do metabolismo de valina, gerando Succinil-CoA.