Metabolismo das Proteínas Curso de Especialização Nutrição Enteral e Parenteral - PUCRS Profas....
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Metabolismo das Proteínas
Curso de Especialização Nutrição Enteral e Parenteral - PUCRS
Profas. Ana Maria Feoli e Sônia Alscher
ProteínasProteínas
Macromoléculas resultantes da
condensação de moléculas de
-aminoácidos-aminoácidos através de
ligação peptídica. ligação peptídica.
HH33NN- C - H- C - HCOOCOO--
RR
• Unidades fundamentais das proteínas
• Apresentam pelo menos um grupo
carboxílico e um grupo amino
• Aminoácidos têm como fórmula
geral:
HH33NN - C - H - C - HCOO COO --
RR
Aminoácidos
H - C -H - C -
COOCOO--
NHNH33++
AlaninaAlanina
CHCH33
Ligações PeptídicasLigações Peptídicas
Estrutura das Proteínas
Aminoácidos
Dipeptídios
Polipetídios
Ligações peptídicas são mais estáveis –
hidrólise requer condições extremas.
No organismo, ligações peptídicas são
clivadas por enzimas como proteases ou
peptidases.
Ligações peptídicas são mais estáveis –
hidrólise requer condições extremas.
No organismo, ligações peptídicas são
clivadas por enzimas como proteases ou
peptidases.
Desnaturação Protéica
Alteração extrema da estrutura tridimensional e perda da função
• Calor;
• pH extremo;
• Detergentes.
Estrutura = Função
Hemoglobina
Proteínas
Funções:
• Crescimento e manutenção;
• Enzimas;
• Hormônios;
• Anticorpos;
• Energia;
• Componentes estruturais.
ClasseEnzimas
Proteínas Transportadoras
Proteínas contráteis ou de movimento
Proteínas estruturais
Proteínas de defesa
Hormônios
Proteínas nutritivas ou de reservas
ExemploTripsina, Lipase, Amilase
Hemoglobina, lipoproteínas
Actina, Miosina
Queratina, Colágeno, Elastina
Anticorpos, toxina botulínica
Insulina, Hormônio do crescimento
Albumina (ovo)Caseína (leite)
Classificação das proteínas de acordo com sua Classificação das proteínas de acordo com sua função biológicafunção biológica
DESTINO DOS AA APÓS A DIGESTÃO
• Síntese de proteínas;
• Síntese de peptídios menores (glutationa);
• Substâncias nitrogenadas (heme, neurotransmissores,
hormônios);
• Energia (somente em momentos de catabolismo).
Além disso....
IMPORTANTE:
Excesso de Proteína Triglicerídios
Glicogênio
Caso não ocorra aumento das necessidades protéicas.
Aminoácidos EssenciaisAminoácidos Essenciais
Não biossintetizados no organismoNão biossintetizados no organismo
Devem ser ingeridos com dietaDevem ser ingeridos com dieta
CH3 - CH - CH - COOH
CH3 NH2
Valina
CH3 - CH - CH2 - CH - COOH
CH3 NH2
Leucina
Essenciais
FenilalaninaTriptofanoValinaLeucinaIsoleucinaMetioninaTreoninaLisina
Condicionalmente EssenciaisGlicinaProlinaTirosinaSerinaCisteína e CistinaTaurinaArgininaHistidinaGlutamina
Não essenciais
AlaninaÁcidos AspárticoÁcido GlutâmicoAsparagina
DietaCertas condições clínicas
TaurinaCisteína – Crianças prematuras
Sintetizados no organismo
Proteínas do alimento: Qualidade, Consumo e Necessidade
• Qualidade – depende do conteúdo de aminoácidos;
• Aminoácido essencial e não essencial;
• Proteína completa;
• Aminoácido limitante - Aquele que falta (não disponível por dieta ou catabolismo intenso) na estrutura da proteína a ser construída.
Necessidades Nutricionais Necessidades Nutricionais de Proteínasde Proteínas
• 10 –15% de proteínas/dia
RELAÇÃO KCAL/g DE N
• Normal e s/ estresse: 200-300:1
• Estresse moderado: 150:1
• Estresse severo: 100:1
• Reflete a proporção entre kcal e ptn a fim de que esta seja utilizada apenas para fins de construção tecidual, sem desperdício de aa em gliconeogênese
6,25g de ptn = 1 g de nitrogênio
Cálculo
• Cal: N relação de 150:1
• Requisito calórico total/ 150= g N
• g de nitrogênio X 6,25 = g ptn
Qualidade das proteínasQualidade das proteínas
Albumina = 100%Proteína Padrão
PAVB PBVB
Contém todos os aa essenciais
Deficiência de um ou mais aa essenciais
• Arroz Rico em metionina
Pobre em lisina
• Feijão Rico em lisina
Pobre em metionina
Aa limitante
Aa limitante
EQUILÍBRIO DINÂMICO DAS PROTEÍNAS
• EXCESSO AA: não é armazenado nem excretado: transforma-se em precursores do CK - piruvato, oxaloacetato, a-cetoglutarato
produção de energia
Proteínas Corporais
• “Pool” de aminoácidos - Aas liberados das proteínas da dieta;
+/- 100 g de aa/dia;
• Exemplo: Homem 70 kg (12 kg ptn) pool pequeno!
Turnover de Proteína – Proteínas
corporais estão constantemente
sendo sintetizadas e degradadas.
300-400 g ptn corporal/dia
Turnover de Proteína – Proteínas
corporais estão constantemente
sendo sintetizadas e degradadas.
300-400 g ptn corporal/dia
Velocidade do Turnover
• Varia entre as proteínas
• Exemplo: proteínas digestivas
(minutos) x colágeno (dias)
MEIA-VIDA
• Grupo A: Ptns rapidamente sintetizadas, vida finita e rapidamente degradadas.
Albumina (20 dias), Hemoglobina (120 dias)
• Grupo B: Rapidamente sintetizadas e degradadas. Enzimas que regulam as vias
metabólicas.
• Grupo C: tem meia vida longa. Colágeno
Balanço Nitrogenado
Nitrogênio Consumido = Nitrogênio Excretado
• Balanço Nitrogenado POSITIVO:
Ingestão MAIOR excreção
Exemplos: crianças, gestantes, recuperação de
doenças.
• Balanço Nitrogenado NEGATIVO:
Ingestão MENOR excreção
Exemplos: Estresse fisiológico (trauma, sepse,
queimaduras.
Metabolismo dos Aas depende:
Suprimento de nutrientes:
•Jejum noturno;
•Dieta balanceada;
•Dieta hiperproteica.
Demanda de Aas:
•Estresse cirúrgico;
•Sepse;
•Trauma;
•Queimaduras.
Resposta Hormonal x Dieta:
•Insulina
•Glucagon
Estresse Fisiológico
•Glicocorticóides
•Epinefrina
Estado AlimentadoEstado Alimentado
Metabolismo dos Aminoácidos no Estado Metabolismo dos Aminoácidos no Estado AlimentadoAlimentado
Gliconeogênese
Jejum
Glucagon
CICLO GLICOSE-ALANINA
• Alanina exportada do músculo ao fígado
• Transaminação: alanina piruvato, no fígado: gliconeogênese
Aminoácidos CetogênicosAminoácidos Cetogênicos
Aas que produzem Acetil CoA ou corpos cetônicos
Aminoácidos Glicogênicos
TRANSAMINAÇÃOTRANSAMINAÇÃO
• Possibilita a desaminação, separando o grupo
amino (NH3) do esqueleto carbonado
(intermediários metabólicos);
• Transferência do seu grupo amino para o
respectivo alfa-cetoácido;
• Geralmente: aceptor é alfa-cetoglutarato,
convertido a glutamato;
• PIRIDOXAL (vit B6): co-fator.
Reação de TransaminaçãoReação de Transaminação
Transaminação: Principal processo de remoção do nitrogênio dos aas.
TRANSAMINAÇÃOTRANSAMINAÇÃO
• Outros aceptores de NH3: oxaloacetato,
formando aspartato
• No músculo: piruvato, formando alanina
• AMINOTRANFERASES:
TGO
TGP
Ciclo da UréiaCiclo da Uréia
Adulto Normal
Balanço Nitrogenado
Principal Composto Excretor de Nitrogênio – Uréia
Uréia – Produzida no fígado
Excretada pelo rim (urina)
CICLO DA URÉIACICLO DA URÉIA
• Formada no fígado;
• Conduzida por glutamina ao rim;
• Excretada no rim;
• Catabolismo: esgotamento da reservas
de alfa-cetoglutarato e glutamato.
Ciclo da uréiaCiclo da uréia
Regulação do Ciclo da Uréia
Fígado tem alta capacidade de converter Nitrogênio
dos aas em uréia (prevenção efeitos tóxicos da
amônia)
Ciclo da uréia regulado pela
disponibilidade de substrato.
+ Aas ----------------- + Ciclo da uréia
A indução do ciclo da uréia ocorre em resposta a condições que requerem um aumento do metabolismo das proteínas.
Dieta hiperprotéica
Jejum prolongado
Tópicos Especiais Tópicos Especiais
Aminoácidos de Cadeia Aminoácidos de Cadeia Ramificada (AACR)Ramificada (AACR)
• Leucina, isoleucina e valina
• Utilizados pelas células musculares
• Cetogênicos - dão em Acetil-coA
Aminoácidos de Cadeia Aminoácidos de Cadeia Ramificada (AACR)Ramificada (AACR)
• Aumento da taxa de síntese protéica no
músculo
• Encefalopatia hepática: competição pelos
sítios de absorção com os aa aromáticos
(tirosina, fenilalanina e triptofano)
GLUTAMINAGLUTAMINA
• Condicionalmente essencial no
estresse;
• Mais de 60% do pool de aa livres
no músculo;
• 20% do pool sangüíneo de aa;
• Durante patologias, exportada
pelo músculo intensamente.
GLUTAMINAGLUTAMINA
• Gliconeogênese
• Substrato energético dos
enterócitos e sistema
imunológico;
• “Escoamento” e falta de
glutamina em condição de
estresse.
ARGININAARGININA
• Metabólito intermediário
no ciclo da uréia;
• Produção de NO;
• Imunoestimulantes;
• Cicatrização de feridas.
CISTEÍNA - aa condicionalmente CISTEÍNA - aa condicionalmente essencialessencial
• Precursora da glutationa (GSH)
• GSH - Tripeptídeo: cisteína, glutamato, glicina
• Antioxidante central do corpo
• Ptn do soro do leite (lactalbumina) é fonte rica
em cisteína (2,3%), comparada com caseína
(0,3%)