Metabolismo de Proteínas e Aminoácidos

Os aminoácidos (AA) presentes nas células originam-se das proteínas da dieta e das proteínas endógenas.

Aminoácidos essenciais: São fundamentais para a síntese da proteína da dieta.

Digestão: O metabolismo dos aminoácidos (anabolismo e catabolismo) inicia-se no estômago e completa-se no intestino. Os aminoácidos são absorvidos pela mucosa intestinal (onde a aminopeptidase realiza a quebra em peptídeos) e são distribuídos para os tecidos pelo sangue.

Proteína da dieta: Representa ¼ dos aminoácidos; Proteína endógena: Representa ¾ dos aminoácidos.

As proteínas estão em constante degradação e ressíntese, pois não há reserva livre de aminoácidos no organismo (processo conhecido como Turnover ou renovação).

Os aminoácidos constituem um pool no metabolismo celular para a ressíntese.

Fígado: É o órgão regulador do catabolismo dos aminoácidos essenciais, possuindo a capacidade de retirar aminoácidos da circulação.

Os aminoácidos excedentes são degradados.

Funções das Proteínas:

• Fonte de energia;
• Transporte de vitaminas, ácidos graxos, colesterol e medicamentos;
• Defesa (anticorpos);
• Homeostase (equilíbrio osmótico e ácido-base).

Funções dos Aminoácidos:

• Síntese de ureia;
• Fenilalanina (formação de adrenalina);
• Melanina;
• Glicina (metabolização e digestão de gorduras);
• Histamina (reação alérgica).

Nitrogênio: Está presente em cerca de 16% de todas as proteínas. A excreção do nitrogênio (N) ocorre na forma de ureia (85%) e amônia (3%).

Balanço nitrogenado: É a diferença entre o ingresso e a excreção de nitrogênio no organismo.

A manutenção do equilíbrio nitrogenado requer uma dieta balanceada.

Necessidade de nitrogênio para o organismo: Proteínas de alto valor biológico e dieta contendo carboidratos e lipídeos. Se houver baixa ingestão proteica, a excreção urinária de nitrogênio diminui.

Catabolismo dos Aminoácidos: Compreende a remoção do grupo amino e a oxidação da cadeia carbônica.

Alfa-cetoácidos: Representam o aminoácido sem o grupo amina.

NH4+: Amônio.

O aminoácido doa o grupo alfa-NH2 para o alfa-cetoglutarato, que se transforma em glutamato (produto final da transaminação e reservatório temporário de grupamentos amino).

O aminoácido, ao doar o grupo alfa-NH2, transforma-se em um alfa-cetoácido.

Transaminação: Enzimas transaminases transferem um grupo amina (alfa-NH2) de um aminoácido para um alfa-cetoglutarato.

Glutamato desidrogenase: Enzima que desempenha papel central na desaminação dos aminoácidos.

Glutamato (contém NH3 - amônia) + NAD(P+) + H2O = alfa-cetoglutarato (com NH4+ - amônio).

A glutamato desidrogenase pode utilizar NAD+ ou NADP+ como coenzima. É uma enzima alostérica: inibida por ATP e GTP; estimulada por ADP e GDP.

Glutamato: Transforma-se em aspartato pelo oxalacetato ou libera amônio (NH4+), que é tóxico.

Excreção do nitrogênio: Ocorre via amônia, ureia e ácido úrico.

Ciclo da Ureia: Aspartato + NH4+ resultam em ureia, que é transportada pelo sangue e filtrada pelo rim para a urina.

Relação entre o Ciclo da Ureia e o Ciclo de Krebs:

• O Ciclo de Krebs (C.K.) fornece oxalacetato para a transaminação, gerando aspartato.
• O Ciclo da Ureia (C.U.) libera fumarato para o Ciclo de Krebs.