Metabolismo de Aminoácidos e Nucleotídeos

A degradação de aminoácidos dá-se pela retirada e excreção do grupo amino e a oxidação da cadeia remanescente (?-cetoácido). O grupo amino se torna ureia, enquanto que as 20 cadeias resultantes formam piruvato, acetilcoa e intermediários de Krebs. O grupo amino da maioria dos aminoácidos é retirado através da transferência desse grupo para o ?-cetoglutarato, dando ?-cetoácido e GLUTAMATO, que é um reservatório temporário de grupos amino. Esta reação é catalisada por aminotransferases ou transaminases, que têm como coenzima o piridoxalfosfato (vitamina B6). O GLUTAMATO é consumido por uma transaminação e uma desaminação. Com ajuda da aspartato aminotransferase, o grupo amino do glutamato é transferido para o OXALOACETATO, formando aspartato e ?-cetoglutarato. O glutamato pode ser desaminado, ou seja, o grupo amino é liberado em íon NH4+. Esta reação é catalisada pela glutamato desidrogenase.

A síntese da ureia é feita no fígado e inicia na matriz mitocondrial com a formação de carbamoil fosfato a partir de íons bicarbonato e amônio, com gasto de 2 ATP. Esse carbamoilfosfato se condensa com a ornitina, gerando citrulina, que vai para o citosol, onde reage com aspartato, formando arginossuccinato, que se decompõe em arginina e fumarato. A arginina é hidrolisada, regenerando a ornitina e produzindo a ureia, que vai para os rins e é eliminada pela urina. O fumarato pode ser convertido a oxaloacetato, que por transaminação forma o aspartato. Considerando este acoplamento pela malato desidrogenase, observa-se que 1 NADH se forma, reduzindo para 1 ATP o gasto para a síntese da ureia.

O IMP combina-se com o aspartato, formando-se adenilsuccinato, hidrolisando-se este em fumarato e em AMP. Na formação de GDP, o IMP é desidrogenado pela redução de NAD+, formando xantosina-monofosfato. Este último é convertido a GMP pela transferência do nitrogênio amídico da glutamina, numa reação promovida pela hidrólise de ATP a AMP+PP. Para a formação de purinas...

Na síntese de aminoácidos, o glutamato e a glutamina fornecem o nitrogênio para os demais aminoácidos.

• GLUTAMATO: transaminação de ?-cetoglutarato com a maioria dos outros aminoácidos.
• GLUTAMINA: sintetizada a partir de NH4 pela glutamina sintetase. Nesse caso, a incorporação do NH4 é feita como um grupo amida, portanto, esse nitrogênio não pode participar de transaminações. Só através de outras reações esse N amídico pode ser utilizado na síntese de aminoácidos.
• PROLINA: possui todos seus átomos de C e N vindos do glutamato. O glutamato é convertido a um semi-aldeído, este libera água e se transforma em ?-pirrolina-5-carboxilato, que sofre outra redução e se transforma na prolina.
• ASPARTATO: é sintetizado através do esqueleto carbônico do oxaloacetato e do grupo amino do glutamato por transaminação catalisada pela aspartato transferase.

Nenhuma célula possui reserva de aminoácidos e nem todos os aminoácidos são sintetizados pelo organismo humano. Dos 20, 9 não podem ser sintetizados, devendo estar presentes na alimentação: são os chamados aminoácidos essenciais. A tirosina e a cisteína são sintetizados a partir dos essenciais. Os outros 9 são sintetizados a partir de compostos intermediários do metabolismo de carboidratos e lipídios e um doador de grupamento amino, no caso, o glutamato e a glutamina.

Aminoácidos: O glutamato e o aspartato são os transmissores excitatórios bem conhecidos, enquanto que o ácido gama-aminobutírico (GABA), a glicina e a taurina são neurotransmissores inibidores.

Neuropeptídeos: Esses são formados por cadeias mais longas de aminoácidos (como uma pequena molécula de proteína). Sabe-se que mais de 50 deles ocorrem no cérebro e muitos deles têm sido implicados na modulação ou na transmissão de informação neural.

Para a biossíntese de purinas e pirimidinas, parecem estar presentes de forma idêntica em todos os organismos vivos. Vários precursores importantes são compartilhados para pirimidinas e purinas, como o PRPP, sendo a estrutura da ribose mantida ou retirada no nucleotídeo produzido. Em cada via, um aminoácido é um importante precursor: glicina no caso das purinas e aspartato no caso das pirimidinas.