Aula 3 Metabolismo Proteina

20/04/2013

1

Nutrio Avanada

Aminocidos e protenas

Metabolismo

20/04/2013

Rota metablica dos AA

Origem dos AA circulantes;

Dieta: classificao dos AA

Transaminao

Destino dos AA;

Degradao

20/04/2013

20/04/2013

2

Nutrio Avanada

Stoll et al (2006)

Nutrio Avanada

BiossnteseBiossntese

DegradaoDegradao

Sntese proteicaSntese proteica

Partio aminocidos

20/04/2013

3

Nutrio Avanada

Biossntese

Degradao


Partio aminocidos

AA

AA

AA AA AA

AA

AA

Disponibilidade

Biodisponibilidade

Exigncia lquida

Nutrio Avanada

20/04/2013

4

Mtodos para estimar exigncias

Dose Resposta

Fatorial

Modeloscrescimento

2. Mtodos para estimar exigncias

Mtodo fatorial

8

Mantena Produo

Exigncias Nutricionais dirias

(mg/dia)

Exigncias Nutricionais dieta (%)

Consumo

20/04/2013

5

20/04/2013

Nutrio Avanada

Partio aminocidos

Custo para mantena e

crescimento???

Nutrio Avanada


DegradaoDegradao


Partio aminocidos

Cadeia

carbonos

20/04/2013

6

Protena como fonte energia

Renovao ou turnover das protenas;

Dieta rica em protenas

Durante o jejum prolongado ou diabetes

melito, as protenas corporais so

hidrolizadas.

20/04/2013

Nutrio Avanada

20/04/2013

Nutrio Avanada

20/04/2013

7

Nutrio Avanada

Fig. 17.1 A degradao das protenas endgenas e da dieta origina um conjunto de

aminocidos, precursores das protenas endgenas e de todos os outros compostos

nitrogenados. Os aminocidos excedentes so degradados, restando as respectivas

cadeias carbnicas e o grupo amino, que convertido em uria.

20/04/2013

Biossntese

20/04/2013

Nutrio Avanada

Classificao dos AA

20/04/2013

8

20/04/2013

Nutrio Avanada

Classificao dos AA

Biossntese AA

??

Grupo Amina

Precursor metablico

20/04/2013

Nutrio Avanada

20/04/2013

9

20/04/2013

AA

AA

AA AA AA

AA

AA

Nutrio Avanada

Famlias biossintticas dos aminocidos, agrupadas de

acordo com o precursor metablico

20/04/2013

Precursor metablico Aminocido

-Cetoglutarato Glutamato, glutamina, prolina e

arginina

3-Fosfoglicerato Serina, glicina e cistena

Oxaloacetato Aspartato, asparagina, metionina,

treonina e lisina

Piruvato Alanina, valina, leucina e isoleucina

Fosfoenolpiruvato e eritrose-

4-fosfato

Triptofano, fenilalanina e tirosina (*)

Ribosee-5-fosfato Histidina

Nutrio Avanada

Adaptado de Nelson e Cox (2011).

20/04/2013

10

Nutrio Avanada


DegradaoDegradao


Partio aminocidos

Nutrio Avanada

Degradao intracelular de protenas

Primeiro processo: Catepsinas

- Protenas de membranas

- Protenas extracelulares

- Protenas de meia-vida longa

Segundo processo: Ubiquitina

20/04/2013

11

20/04/2013 Sanchez et al, (2012)

Nutrio Avanada

Nutrio Avanada







20/04/2013

Uria

Compostos

Glutamato

20/04/2013

12

Nutrio Avanada

1. Remoo do Grupo Amino

Aminocido + -Cetoglutarato -Cetocido + Glutamato

Enzimas

transaminases

Glutamato

desidrogenase

20/04/2013

Transaminao:-Cetocido: Cetognicos ou Glicognicos

Nutrio Avanada

AA e reaes especiais

Fig. 17.4 Converso do grupo amino dos aminocidos em uria: o grupo amino de 12 aminocidos coletado,

por meio de transaminases, como glutamato. Do glutamato convertido a NH4 pela glutamato desidrogenase

ou a aspartato; outros 7 aminocidos originam NH4 e glutamato por vias especiais. O esquema mostra o papel

central do glutamato no caminho do nitrognio dos aminocidos at a uria. T: transaminase; GD: glutamato

desidrogenase.20/04/2013

20/04/2013

13

Nutrio Avanada


DegradaoDegradao


Partio aminocidos

Glutamato

20/04/2013

Glutamato

N

20/04/2013

14

20/04/2013

Nutrio Avanada

20/04/2013

Participao dos AA nas funes fisiolgicas e metablicas

Nutrio Avanada

Reeds (1997, 2000)

20/04/2013

15

20/04/2013

Glutamato

N

20/04/2013

LisLisLisLis

ThrThrThrThr

TrpTrpTrpTrp

M+CM+CM+CM+C

ValValValVal

IleIleIleIleHisHisHisHis

P+TP+TP+TP+T

20/04/2013

16

ThrThrThrThr

LysLysLysLys

TrpTrpTrpTrp

ValValValVal

ArgArgArgArg IleIleIleIleHisHisHisHis

LysLysLysLys

Nutrio Avanada

20/04/2013

20/04/2013

17

20/04/2013

Nutrio Avanada

Compostos comuns


DegradaoDegradao


Partio aminocidos

Glutamato

20/04/2013

18

Nutrio Avanada

Compostos comunsCompostos comuns


DegradaoDegradao


Partio aminocidos

Glutamato

Nutrio Avanada







20/04/2013

Uria

Compostos

Glutamato

20/04/2013

19

Nutrio Avanada

20/04/2013

EnergiaUreia/ac.urico/amonia

Glutamato

Nutrio Avanada


Aminocido + -Cetoglutarato -Cetocido + Glutamato

Enzimas

transaminases

20/04/2013

20/04/2013

20

Nutrio Avanada

20/04/2013

Glutamato

Transaminao

Degradao

Destino glutamato

20/04/2013

Glutamato

N

20/04/2013

21

20/04/2013

20/04/2013

Glutamato

N

XX

XX

XX

XX

XX

XXXX

20/04/2013

22

Relao ideal de AA

Mantena Dep. proteina Leite Corpo

Reduo proteica com perfil adequado de aminocidos e qualidade de

carcaa (Canh, 1998)

* Alimentados 3 x requerimento de manuteno = 294 kJ EL/kg PV0.75

DesempenhoConsumo *, g/d 2249 2245 2257 NSGanho de peso, g/d 805 805 797 NS

CarcaaEspessura de toucinho, mm 15.2 15.4 15.9 NSCarne magra, % 57.2 57.1 56.7 NS

PB, % 16,5 14,5 12,5

EL, kCal/kg 2245 2245 2245

Aminocidos digestveis Ileal

Lisina, % 0,71 0,71 0,71

Tre / Lis 65% 65% 65%

(Met + Cis) / Lis 65% 65% 65%

Trp / Lis 23% 23% 23%

20/04/2013

23

Efeito da reduo proteica na emisso amnia no ar

0%

20%

40%

60%

80%

100%

10 12 14 16 18 20 22

PB, % dieta

Mu

da

na

s re

lati

vas

na

em

iss

o

de

am

n

ia (

con

tro

le=

10

0)

Canh, 1998 (55-106kg)

Canh, 1998 (55-106kg)

Latimier, 1993 (31-102kg)

Kay & Lee, 1996 (35-55kg)

Kay & Lee, 1996 (65-90kg)

Reduo de 1% de PB acarreta a reduo da emisso de amnia em 10-13%

Efeito mximo : - 60%

Nutrio Avanada

Degradao de aminocidos

Glutamato >> Aspartato ou Amnia

Fig. 17.3 A ao conjunta das transaminases (T) e da glutamato desidrogenase (GD)

permite canalizar o nitrognio da maioria dos aminocidos para aspartato e NH4.

20/04/2013

20/04/2013

24

Nutrio Avanada

AA e reaes especiais

Fig. 17.4 Converso do grupo amino dos aminocidos em uria: o grupo amino de 12 aminocidos coletado,

por meio de transaminases, como glutamato. Do glutamato convertido a NH4 pela glutamato desidrogenase

ou a aspartato; outros 7 aminocidos originam NH4 e glutamato por vias especiais. O esquema mostra o papel

central do glutamato no caminho do nitrognio dos aminocidos at a uria. T: transaminase; GD: glutamato

desidrogenase.20/04/2013

Desaminao: aminocido perde seu grupo amino e

os -cetocidos formados podem sofrer oxidao

at CO2 e H2O

Metabolismo do esqueleto de Carbono normalmente

fornecem unidades de trs a quatro tomos de

carbonos que so convertidas a glicose.

20/04/2013

20/04/2013

25

20/04/2013

20/04/2013

20/04/2013

26

Nutrio Avanada

Degradao de aminocidos


Alanina+ -Cetoglutarato Piruvato+ Glutamato

Alanina transaminase

Transaminase glutmico-pirvica

A quebra do glutamato por esta reao representa a desaminao oxidativa que

requer NAD+ ou NADP+

20/04/2013

Nutrio Avanada

Principal site de degradao

20/04/2013

20/04/2013

27

Nutrio Avanada

20/04/2013

Nutrio Avanada

Transporte ammia

Primeiro mecanismo

Segundo mecanismo

20/04/2013

20/04/2013

28

20/04/2013

Nutrio Avanada

Ciclo uria

Fig. 17.5 Ciclo da uria as enzimas envolvidas so: (1) carbamoil-fosfato sintetase, (2) ornitina transcarbamoilase, (3) argininossuccinato sintetase, (4)

argininossuccinato liase e (5) arginase. As duas primeiras enzimas so mitocondriais, e as restantes, citoplasmticas. A migrao de ornitina e citrulina entre

estes compartimentos mediada por translocases especficas (indicadas nas setas tracejadas). A enzima 1, a rigor, no faz parte do ciclo da uria.20/04/2013

Deficincia

AA

20/04/2013

29

20/04/2013

Nutrio Avanada

Ciclo uria

Fig. 17.6 Esquema geral da sntese de uria, mostrando o balano energtico do processo. A regenerao do

aspartato a partir de fumarato formado no ciclo da uria envolve a participao das seguintes enzimas

citosslicas: (1) fumarase, (2) malato desidrogenase e (3) transaminase; forma-se um NADH que produz 3 ATP

pela fosforilao oxidativa, reduzindo a energia consumida na sntese da uria.

Importncia NH4Balano eletroltico

20/04/2013

20/04/2013

30

Nutrio Avanada

Ciclo uria

Amnia txica

- Encefalopatia

- Altos nveis de amnia >> -cetoglutarato >>

glutamato>> Reduz ATP

- Prejudica transmisso impulsos nervosos

- Aumento neurotransmissor crebro initrio (GABA)

20/04/2013

Nutrio Avanada

Turnover proteico

20/04/2013

Orgo tem taxas diferenciadas

20 a 25 %/ dia

- Idade

- Estresse, doenas,

nutrio, atividade fisica

20/04/2013

31

Nutrio Avanada

Turnover proteico - Nomeclatura

20/04/2013

1. Sntese: Converso de AA em proteina por um aparato de sntese

proteica no citoplasma;

2. Quebra: Proteolise de peptideos

3. Crescimento: Acumulo liquido de proteina . Taxa Sntese > Quebra

4. Turnover: Envolve sntese e quebra

5. Sntese e Quebra Fracional: Quantificao da sntese e quebra de

protena. Diferenas no organismo.

Nutrio Avanada

Turnover proteico

20/04/2013

32

Nutrio Avanada

Turnover proteico

20/04/2013

Mecanismos que controlam sntese e quebra so distintos

Quebra tem sido ignorado:

10% reduo Quebra aumenta 23% deposio Proteina

Nutrio Avanada

Degradao proteca

Fatores determinantes:

-Dieta

-Programa alimentar

- Gentica

20/04/2013

33

20/04/2013 Van Milgen et al, (2008)

Resposta da DP ao aporte de energia

Nutrio Avanada

20/04/2013 Sklan and Noy (2004)

Nutrio Avanada

20/04/2013

34

20/04/2013 Sklan and Noy (2004)

Nutrio Avanada

20/04/2013 Moehn et al. (2004)

Nutrio Avanada

20/04/2013

35

20/04/2013

0.0300.0500.0700.0900.1100.1300.1500.1700.1900.2100.230

0.27 0.32 0.36 0.41 0.46 0.51 0.56 0.61 0.66 0.71 0.76 0.81 0.86 0.91 0.96Pr

ote

in D

epo

sitio

n (kg

/d)

% of lysine requirement level (Lys:NE, g/MJ)

0.0900.1200.1500.1800.2100.2400.2700.3000.3300.3600.3900.4200.450

0.27 0.32 0.36 0.41 0.46 0.51 0.56 0.61 0.66 0.71 0.76 0.81 0.86 0.91 0.96

Lipi

d De

pos

itio

n (kg

/d)

% of lysine requirement level (Lys:NE, g/MJ)

Aula 3 Metabolismo Proteina

Documents

Transcript of Aula 3 Metabolismo Proteina