Bioquímica - Aula 16 - Catabolismo de Aminoácidos

[Música] Olá eu sou o professor Ângelo cortel estamos na aula número 16 da disciplina de bioquímica e hoje completamos aí o cabol das grandes moléculas que nós nos alimentamos vimos carboidrato lipídio e agora proteínas que acabam originando os aminoácidos eh fontes de aminoácido quais são proteínas presentes na dieta e que nós degradamos o nosso trato digestório e as enzimas digestivas né tripsina pepsina etc que vão transformar Então os polipeptídeos em aminoácidos esses aminoácidos vão Então ser eh encaminhados a células Onde serão eh partícipes das reações metabólicas daquela célula uma outra coisa que acontece em grande

quantidade é a utilização de aminoácidos provenientes de proteínas que são degradadas todas as nossas proteínas tem uma vida média e essa vida média Varia muito eu tenho proteínas que duram alguns minutos e já são degradadas tá proteínas que participam de reações eh de de extrema precisão tem que ter uma estrutura tridimensional extremamente precisa Então normalmente as proteínas são sintetizadas atuam imagine uma enzima né E logo são degradadas aos seus aminoácidos e nova síntese é feita o custo energético é alto nós vamos ver isso no anabolismo mas a precisão da ação dessas moléculas é mais importante

justifica esse custo tá então nós temos aí proteínas que duram alguns minutos até por exemplo as nossas hemácias que chegam a durar 3 4 meses e aí são degradadas né bom Da onde vem então os aminoácidos da dieta e dessas proteínas tá segundo marzocco e Torres e um indivíduo saudável com a dieta correta elimina nitrogênio que formaria cerca de 100 g de proteínas e corpóreas tá por dia e e ele reestrutura cerca de 400 g de proteína por dia isso quer dizer que das 400 G que ele degrada 300 G ele reaproveita os aminoácidos e

apenas 100 g ele excreta em diferentes formas que nós vamos ver agora vai depender do habitat daquele organismo nos mamíferos ureia é o mais comum e portanto falta 100 g aí que a pessoa tem que ingerir na sua alimentação todo o resto vai ser excretado a amina e armazenado os esqueletos carbônicos na forma de gordura tá então essa coisa assim só vou comer proteína porque não quero engordar é a mais absoluta balela né você tem que comer aquilo que você vai gastar se você tiver uma demanda menor do que a oferta Obviamente você o organismo

vai entender que você vai ter que guardar vai ter que estocar e a estocagem é feita ou na forma de gordura ou na forma de carboidrato normalmente os excessos né já carboidrato é uma pequena quantidade né de glicogênio no fígado e na musculatura todo o resto vai pro tecido adiposo onde forma Então os triglicérides que nós vimos como são metabolizados sob demanda na aula anterior animais estocam carbonos Então como carboidrato e lipídio e não estoca o nitrogênio né o nosso balanço de nitrogênio é muito próximo de zero no adulto claro que durante o crescimento não

precisa de mais proteína porque tá em crescimento mas na fase adulta é 100 g de proteína excretada 100 g consumidas por dia tá E aí não se apavorem né porque nem toda a proteína que a gente ingere ela é consumida e é aproveitável é digerida n nós defecamos muita proteína consumida na forma eh inteira ainda de proteína E então isso não é tão trágico Quanto poderia se nós fôssemos mais centes na digestão Mas nós vamos ver isso na parte de controle de metabolismo Em resumo eu tenho proteínas intracelulares e proteína da dieta que vai ser

convertido então a aminoácido o aminoácido vai formar vai perder a amina e formar cetoácidos como é Alfa aminoácido vão dar Alfa cetoácidos nós vamos ver já já os principais e a amônia a Amina né o grupo Amina que é amônio eh Pode ser excretada ou pode ser utilizada na formação de outros aminoácidos não essenciais que a gente consegue aí por transaminações produzindo anabolismo e vamos ver isso quando virmos anabolismo os Alfa cetoácidos também serão excretados ou participarão do ciclo de crebs paraa produção de energia e transformação em gás carbônico ou participarão do anabolismo como veremos

nas reações aí das próximas aulas as reações então que começam a captação da do grupo Amina dos aminoácidos são reações de transaminação e há duas reações muito importantes mas eu vou colocar uma depois mais à frente a outra Ah um cetoácido de cinco carbonos nosso velho conhecido do ciclo de creves que é o alfa cetoglutarato né ele acaba Transamin com aminoácido qualquer Aqui tá o grupo R eu coloquei L aminoácido porque os aminoácidos que formam as nossas proteínas são levógiros né são a forma L na isomeria Ótica como vimos aí anteriormente Então esse L é

por causa disso vocês vão encontrar na literatura e o grupo Amina de um passa pro grupo carbonila da outra molécula e vice-versa daí o nome transaminação S são transaminases que formam eh eh que catalisam essa reação formando então um novo cetoácido dependendo do grupo R aqui eu vou ter o nome dele e no caso de Alfa cetoglutarato formando o aminoácido glutamato tá com cinco carbonos e aqui a carboxila e o a grupo Amina né no seu carbono Alfa eh exemplo Alfa cetoglutarato mais alanina que é um aminoácido né agora o grupo R é um ch3

a alanina acaba virando piruvato que também é o nosso velho conhecido né que é um Ceto ácido e o alfa cetoglutarato origina glutamato que é um aminoácido é assim também que um aminoácido se converte em outro né Porque eu tenho demandas qualitativas de aminoácido eu tenho uma proteína que tem mais glutam que outra então por transaminações eu vou produzir mais glutamato ou mais alanina ou mais glicina e assim por diante Ok o amônio é formado parte do glutamato na mitocôndria então todo esse glutamato que tá sendo formado acaba sendo levado PR mitocôndria e na mitocôndria

eu tenho uma reação catalizada pela glutamato desidrogenase que vai tirar esse grupo Amina reduzindo um nadp para nadph mesmo mecanismo do NAD Só que tem um grupo fosfato a mais e originar então o cetoácido correspondente Alfa kg e amônio Ok esta Amônia é um veneno metabólico e tem que ser processada por isso que ela é produzida no interior da ôa e logo ela é processada como nós veremos mas por enquanto vamos nos ater ao esqueleto carbônico que sobra aí dos aminoácidos eh eu tenho aminoácidos Então originando cetoácido por transaminação um cetoácido importante é o alfa

kg né Alfa cetoglutarato originando glutamato glutamato pode ir lá na mitocôndria perder amônia né E se transformar de novo em em alfa cetoglutarato e com isso eu tô jogando todos os grupos Amina nos glutamato glutamato também pode Transamin com oxalacetato formando aspartato que é um outro aminoácido e se recuperando em alfa kg outro aminoácido importante tá que são ambos carreadores de grupos Amina como veremos aí eh em seguida o alfa cetoglutarato formado a partir da transaminação produz aspartato mas ele pode também sofrer a partir de uma desaminação Direta do glutamato na mitocôndria a produção de

amônio e redução de nadp para nadph como vimos na reação anterior então o destino dos aminoácidos todos acaba sendo glutamato e ou aspartato glutamato pode ser desaminado na mitocôndria aspartato nós vamos ver vai participar do ciclo da ureia E aí mais adiante aminoácidos então tirei os grupamentos Amina sobraram esqueletos carbônicos glutamato nós vimos da Alfa cetoglutarato eh Vimos que eh aspartato dá oxalacetato são moléculas muito conhecidas nossas né do ciclo de crebs visto aí anteriormente Por isso que eu digo que o ciclo de crebs acab acaba sendo um dos grandes centros do metabolismo das células

em geral Então vamos ver eh ciclo de crebs libera CO2 aqui na citrato e Alfa kg né Eh 4 6 6 5 4 4 4 4 4 + 2 6 5 4 etc Como já vimos eh se eu consumo coisas a mais esqueletos carbônicos a mais e não tô precisando de energia eu tô com muito nadh formado e não reoxidar para NAD tá Por quê Porque eu tô produzindo pouco ATP aí eu não preciso formar NAD H então eu não vou ter descarboxilação aqui no ciclo de crepes é como se ele fosse parando quando ele

para acumula citrato e citrato vai ser a fonte da síntese de ácido grgo por isso que quando a gente não gasta energia a gente acaba engordando porque o excesso de carbono vira ácido graxo vira triglicéride como Veremos no anabolismo uma outra coisa agora situação oposta estamos com falta de glicose precisamos sintetizar glicose infelizmente ácido gráo vira acetilcoa até poder virar oxalacetato que é um precursor da neoglicogênese eh já virou CO2 dançou então gordura não vira açúcar mas alguns aminoácidos conseguem sim entrar por aqui e originar glicose então Normalmente quando a gente tem hipoglicemia e não

come né no jejum a gente quebra proteínas para aminoácidos para formar glicose e manter o nosso cérebro e as nossas funções vitais a nossa glicemia né nossas hemácias consumindo a glicose que eles necessitam sempre tá é por isso que às vezes uma dieta muito radical né pessoal vai para um spa né E aí tira totalmente ingere 200 calorias né 200 kilocalorias por dia né quando a necessidade é em torno de 1000 1500 por uma pessoa e com peso aí 60 70 kg e ela acaba por não se alimentar de Açúcar degradando proteínas normalmente musculares que

vão a Glicemia Então logo ela sai do Spa ela acaba se alimentando e essa proteína muscular é reposta e portanto o peso volta ao seu normal ela não gastou energia na forma de estoque de carbono ela fez glicose a partir de proteína então dietas que cortam totalmente o açúcar são normalmente bobinhas porque você vai perder peso porque vai perder proteína vai perder o que o pessoal chama de massa magra são assuntos também que veremos mais adiante os aminoácidos então quando perdem os grupos Amina se transformam em acetilcoa acetoacetil coa em piruvato em eh Alfa cetoglutarato

como vimos o glutamato e as vias metabólicas do catabolismo desses aminoácidos levam Então à produção desses compostos eh aqui mais um grupo aqui mais outro e outro e outro aqui tem Unos 20 aminoácidos alguns estão até repetidos porque por exemplo tirosina produz acetoacetil coa e produz também fumarato tá a molécula é grande o grupo R da tirosina inferio alanina então aparece aqui e aparece aqui os aminoácidos que viram acetoacetil coa ou acetilcoa não conseguem sintetizar glicose por quê Porque ao entrar no ciclo de crebs o carbono é perdido na forma de c dois então esses

aminoácidos são chamados aminoácidos cetogênicos porque eles só produzem eh eh cetoácidos e Em contrapartida os aminoácidos que se transformam por exemplo em sucin coa fumarato oxalacetato são chamados glicogênicos porque podem produzir no caso de uma necessidade glicose tá E esse grupo de aminoácidos aqui que produz piruvato alanina cisteína glicina cerina e triptofano são glicogênicos e cetogênicos porque o piruvato normalmente vira acetilcoa como nós já vimos mas o piruvato pode ser carboxilado e virar ou originar oxalacetato e nesse caso ele funciona como glicogênico vamos ver isso no anabolismo de carboidratos mais adiante tá então importante lembrar

que o esqueleto carbônico ou vira CO2 nos cetogênicos ou Vira ou pode virar também CO2 né se eu não tiver precisando do glicose Mas pode também originar glicose no caso de uma hipoglicemia por exemplo eh normalmente acetilcoa é juntada no fígado Onde tem um metabolismo muito grande né de eh por causa de glicogênio ali no fígado e o fígado é bastante filantrópico ele acaba distribuindo esses esqueletos carbônicos paraas células em geral fazer a sua respiração aeróbica acetilcoa é normalmente transportada na forma de Beta hidroxi butirato que são corpos chamados corpos cetônicos porque duas acetilcoa originam

então primeiro acetoacetil coa em seguida acetoacetato esse acetoacetato pode originar acetona ou Bet hidroxibutirato isso aqui chegando no tecido volta a originar acetilcoa entra no ciclo de crebs e o organismo produz energia isso aqui normalmente acetona é muito volátil e acaba sendo vaporizada quando na corrente sanguínea e acaba originando normalmente aquele sabor de cabo de guarda-chuva velho que a gente fica na boca Depois de ficar muito tempo sem comer né um diabético também tem esse hálito decorrente aí da vaporização de acetona por conta da falta né da distribuição de acetil pelo fígado para os tecidos

em geral e a gente acaba tendo esse hálito de eh eh decorrente né da vaporização da acetona a excreção de nitrogênio é feita na forma de amônia se o organismo for amoniotélicos organismos aquáticos podem normalmente excretar amônia na forma de amônia mesmo é o caso de larva de anfíbio peixes óseos e a maioria dos invertebrados aquáticos o organismos entretanto ureotélicos transformam essa amônia em ureia que é o caso dos mamíferos dos peixes cartilaginosos tipo tubarão anfíbios e eh mamíferos em geral inclusive o homem e há animais como rpteis e aves e insetos em geral que

são chamados uricotélicos porque excretam ácido úrico nós vamos ver na próxima aula que a o metabolismo de ah ácidos nucleicos acaba orig and a a ácido úrico também ou derivados né dele eh e nós excretamos normalmente ureia E também temos um pouco de urato na nossa excreção decorrente principalmente de e ácidos nucleicos un 5% aí contra 90 95 na forma de ureia como é que a ureia é formada envolvimento da mitocôndria vejo que a mitocôndria é uma organela extremamente importante né pros organismos aeróbicos amônia se combina com bicarbonato que tá do do CO2 no CO2

dissolvido em água é bicarbonato e forma com gasto de ATP carbamil fosfato esse carbamil fosfato se combina com ornitina que é um aminoácido não proteico e origina citrulina que é um outro aminoácido ornitina vem do citoplasma tem carreador de membrana aqui que permite que ele entre assim como que a citrulina saia citrulina se combina com aspartato lembra que aspartato é bastante formado nas reações de transaminação e forma arginin succinato esse composto se quebra em fumarato que pode voltar pro ciclo de crebs ou arginina arginina se decompõe em ornitina e ureia que é excretada tá então

a excreta é feita a partir da onde a amônia é incorporada a carbamil fosfato e acaba no ciclo da ureia Então ornitina volta e pode eh ir recolhendo né os grupos amônia vindos de glutamato eh do organismo O bicarbonato na verdade gasta ATP para se fosforilar formando esse anidrido carbônico fosfórico aqui é uma troca do Fosfato com amônia originando um composto aminado que é o carbamato e o carbamato gastando ATP origina então o carbamil fosfato tudo isso na matriz mitocondrial eh finalmente Glutamina e alanina que transportam amônia dos tecidos para o fígado Glutamina eh a

formada a partir de glutamato mais amônia lá nas mitocôndrias dos tecidos origina Glutamina que é mais eficiente porque tem dois grupamentos Amina a aqui tá faltando um aqui tem uma mina esta Amina vai ser perdida essa esse grupamento Amina que é colocado nessa carboxila do glutamato é perdida no fígado onde vira amônia e é metabolizada como vimos nos músculos é comum glutamato Transamin com piruvato originando alanina alanina entra na corrente sanguínea e no fígado essa reação ocorre no sentido inverso e assim todos os grupamentos amônia são levados de uma certa forma até o fígado onde

ocorre o ciclo da ureia e a formação de ureia eh há mais de 100 doenças aí relacionadas ao à deficiência metabólica de aminoácidos e eu destaco Muitas delas levam a morte obviamente né normalmente por causa de acúmulo de substâncias tóxicas ou no cérebro ou acúmulo de amônio nos tecidos que é venenoso pro nosso organismo e o exemplo mais comum é o da fenilcetonúria né que é o a falta de uma enzima que transforma fenilalanina em tirosina E com isso o catabolismo não avança e essa esse aminoácido não é degradado não degradado ele se acumula e

esse acúmulo no cérebro e acaba levando a formação na verdade de fenil piruvato e isso acaba competindo com o piruvato nas células principalmente do tecido nervoso e no no cérebro e esse piruvato que vem da da da glicólise com a competição do do fenil piruvato acaba diminuindo a produção de ATP no cérebro falta energia no cérebro e com isso a pessoa tem desde retardamentos até a morte isso é eh no Brasil né obrigatório o teste do pezinho né que a partir de uma amostra de sangue se detecta a presença maior ou não de fenilalanina E

com isso se pode controlar a ingestão de fenilalanina nos fenos cetonúria né não sei se vocês já repararam nas bebidas Dite normalmente tem lá eh não adequada para fenos cetonúria partam tem fenil alanina na sua composição fenil alanina e aspartato E com isso os fenilcetonúricos vão ter problema porque Vão acumular a fenil alanina decorrente da quebra do aspar tamb não podem então com produtos à base desse adoante artificial super importante uma série de doenças super importante o assunto Leiam esse assunto eh nos materiais disponíveis para vocês e eh espero que vocês a partir da Leitura

consigam compreender um pouco melhor como que todas as moléculas que a gente se alimenta né carboidratos lipídios e proteínas acabam gerando então energia ou sendo acumuladas como veremos eh pra reserva energética nos tecidos de reserva principalmente a depósitos no caso dos mamíferos muito obrigado por enquanto e até a próxima aula [Música] p [Música]