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Bioquímica Veterinária Metabólica

PROF. Me. ANGELO L. C. TERRA

BIOSSÍNTESE DE AMINOÁCIDOS E

PROTEÍNAS

AULA VI

Biossíntese dos Aminoácidos:

CICLO DO NITROGÊNIO:

N2 – alta proporção na atmosfera (80%)

Fixação de nitrogênio atmosférico:

HOMEM: produção industrial de fertilizantes

BIOLÓGICA (enzimática): micorganismos

REAÇÕES FÍSICO QUÍMICAS: relâmpagos

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ÍON AMÔNIA (-)

ÍON AMÔNIO (+)

URÉIA

ÁCIDO ÚRICO

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• O nitrogênio molecular inorgânico da atmosfera incorporado através das bactérias nitrificantes (nitrogenase)

• Inicialmente como amônia (NH3)

• Irá participar do grupo amina

• Os animais fixam o N2 porque ele é formado por ligações muito fortes

• As bactérias nitrificantes fazem as quebras e fixam o N2

• Bactérias normalmente nas raízes das plantas

• Se o animal não tiver N, não consegue formar aminoácidos

• Animal capta o N2 na alimentação (geralmente na forma de NH4)

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NURTIENTES:

CarboidratosLipídios

Proteínas

• DE 10 a 15% de energia gerada em forma de ATP virá da OXIDAÇÃO dos aminoácidos

• O restante dos aminoácidos são utilizados para BIOSSÍNTESE

DESTINO METABÓLICO DOS GRUPOS AMINO:

PEQUENA FRAÇÃO DA ENERGIA METABÓLICA10 À 15% É OBTIDA DA DEGRADAÇÃO DOSAMINOÁCIDOS (EM MONOGÁSTRICOS ERUMINANTES)

OS CARNÍVOROS, USAM OS AMINOÁCIDOS(PROTEÍNAS DA CARNE) PARA GERAR 90% DASUA ENERGIA

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GRUPO AMIDA NH2 NA EXTREMIDADE DE UMA CADEIA CARBÔNICA QUALQUER

GRUPO AMINO

NH3 + NA EXTREMIDADE DE UMA CADEIA DE UM AMINOÁCIDO

NH2 NA EXTREMIDADE DE UMA CADEIA DE UM AMINOÁCIDO

GRUPO AMINA

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PROTEÍNA• Os vegetais e as bactérias sintetizam todos

os seus aminoácidos

• Animais não conseguem produzir os aminoácidos essenciais (vem da dieta)

• Proteínas são obtidas a partir da dieta

• Somente as bactérias que tem nitrogenaseconseguem fixar o N2

• Reações físicas (relâmpago) podem fixar N2

Biossíntese dos aminoácidos: Ponto chave:

• Glutamato e Glutamina (não-essenciais) - doadores de N em várias reações

• Aminoácidos essenciais x não-essenciais

• Não-essenciais: produzidos pelo próprio organismo

• Famílias de aminoácidos:

• os aminoácidos são derivados de intermediários da glicólise, ciclo do ácido cítrico e via das pentoses fosfato

• são classificados em famílias conforme o precursor metabólico

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GLUTAMATO

GLUTAMINA

GlicogênicosAlaninaAsparaginaAspartatoCisteínaGlutamatoGlutaminaGlicinaProlinaSerinaArgininaHistidinaMetioninaTreoninaValina

Glico e cetogênicosTirosina

Cetogênicos

LeucinaLisina

NÃO-E

SSEN

CIAIS

Classificação dos aminoácidos

(estudos com animaisindicam que é glico ecetogênico)

IsoleucinaFenilalaninaTriptofano

Lisina

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Outras biomoléculas importantes que possuem N são derivadas dos aminoácidos:

• Porfirinas (glicina)

• Creatinina / fosfocreatinina (glicina e arginina)

• Glutationa (tripeptídeo)

• D-aminoácidos em bactérias

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Neurotransmissores: • Dopamina• Norepinefrina• Epinefrina (tirosina)• GABA (glutamato)• Serotonina (triptofano)

• Vasodilatador: histamina (histidina)

• Nucleotídeos (bases nitrogenadas)

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BIOSSÍNTESE DE ÁCIDOS GRAXOS A PARTIR DO EXCEDENTE PROTÉICO:

LOCAL DA SÍNTESE E MOMENTO METABÓLICO

• FÍGADO: EXCESSO PROTÉICO NA DIETA –SÍNTESE ÁCIDOS GRAXOS (TRIACILGLICEROL)

• GLÂNDULAS MAMÁRIAS: EM FASE DE LACTAÇÃO

• TECIDO ADIPOSO E RIM: EXCEDENTE DOS DEMAIS PROCESSOS (EM MENOR GRAU)

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TRANSAMINAÇÃO• Transferência do grupo amina para o

GLUTAMATO (de um aminoácido para o outro)

• A transaminação ocorre no fígado

• Retira-se o grupo amina e utiliza o esqueleto de carbono para gerar glicose

• As transaminases são enzimas que estão no fígado e fazem a transaminação

Síntese de proteínas corporais

300 - 400 g/dia

Síntese de aminoácidos não

essenciais (variável)Proteína Corporal

~400 g/dia

Proteínas da dieta~100g/dia

Síntese de compostos

nitrogenados30 g/dia

Uréia

POOL DE AMINOÁCIDOS (~100g)

Grupo Amino

CO2 + H2O

Corpos CetônicosÁcidos Graxos

GlicoseGlicogênio

Cadeia Carbonada

20 a 30 %

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Aminoácido -cetoácido

Aspartato Oxalacetato

Alanina PiruvatoGlutamato -cetoglutarato

* Lisina e Treonina não transaminam

-cetoácido

aminoácido -cetoácido

Transaminação

aminoácido

AminotransferaseCofator PLP

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Transaminação

H

H

Alanina aminotransferase (ALT)Transaminase glutâmico pirúvica (TGP)

TransaminaçãoAnabolismo X Catabolismo

Substratos

Produtos

PLP

Produtos

Substratos

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Transaminação• Características:

• Reversível

• Transferência de grupamento AMINO de um AMINOÁCIDO para um -CETOÁCIDO

• Substratos: Aa + -cetoácido

• Produtos: Aa + -cetoácido

• Coenzima: Piridoxal Fosfato

• Aceptor de grupo amino é o -CETOGLUTARATO que se converte a GLUTAMATO

Importância das reações de transaminação

Síntese de aminoácidos não-essenciais

Formação de -cetoácidos

Aspartato OxalacetatoAlanina PiruvatoGlutamato -cetoglutarato

Biossíntese da UréiaConversão de isômeros D L indiretamente

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Biossíntese dos nucleotídeos:• síntese de aminoácidos e/ou moléculas

nitrogenadas a partir da reciclagem do nitrogênio de outras moléculas

• Vias de recuperação X vias “de novo”

• VIAS DE RECUPERAÇÃO:

• reciclagem das bases livres e nucleosídeos liberados na degradação dos ácidos nucléicos

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VIAS “DE NOVO”: síntese a partir dosprecursores metabólicos:

• Purinas

• Pirimidinas

• conversão de nucleosídeos monofosfatos em trifosfatos

• conversão de ribonucleotídeos em desoxirribonucleotídeos