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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
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