Metabolismo de Aminoacidos

Metabolismo de aminoácidos

Há na atmosfera muito nitrogênio, sendo que ele não pode ser utilizado de forma direta pelos seres vivos. Porém, algumas bactérias e algas, conseguem fixar esse nitrogênio gerando formas de utilização para outros seres vivos. Uma das formas viáveis é via criação de aminoácidos por plantas. Esses aminoácidos, depois, serão usados por herbívoros como fonte de AA via dieta, os chamados AA essenciais. As plantas e bactérias não possuem esse problema, pois elas produzem os AA a partir de forma diferente disponíveis, através de amônia, nitritos, nitratos e outros.

AA Essencial – dieta

AA Não essencial – produzido pelo organismo.

Aminoácido necessário para síntese de proteínas. As plantas e bactérias sintetizam proteínas através dos aminoácidos que elas sintetizam. Enquanto os animais necessitam adquirir através da dieta uma parte de AA e outra é produzida pelo organismo.

Um ponto importante na questão dos ruminantes é que eles possuem um processo de digestão diferenciado. Um detalhe importante na digestão do ruminante é o PROCESSO DE FERMENTAÇÃO BACTERIANA que ocorre no rúmen. Essa fermentação atua sobre carboidratos e sobre proteínas que são digeridas pela dieta do animal. No caso dos carboidratos, temos: Glicólise mostrando que ela será metabolizada através da glicólise, gerando Piruvato. O Piruvato pode ser oxidado a Acetil CoA  sofrendo a descarboxilação oxidativa ou pode ser reduzido a Lactato. A partir desses dois produtos, podem ser gerados moléculas conhecidas como Ácidos Graxos Voláteis (AGV). Esses Ácidos Graxos Voláteis: Acetato, Butirato, Propionato, Isobutirato, Isovalerato e 2-Metilbutirato.

GLICOSE [pic 1]

PIRUVATO[pic 2][pic 3][pic 4][pic 5][pic 6]

Acetil CoA        Lactato          2 propionatos + Acetato[pic 7][pic 8]

2 Propionatos[pic 9]

Oriundo das Proteínas - Isobutirato, Isovalerato e 2-Metilbutirato;

Oriundo de Acetil CoA – 2 Acetatos e Butirato;

Oriundo do Lactato – 2 Propionato + Acetato;

Os oriundos da fermentação de proteínas pela quebra de peptídeos por bactérias. Após quebra de proteínas, os peptídeos são absorvidos pelo animal para dar continuidade ao processo.

O processo que é feito de fermentação pelas bactérias do rúmen, não só atuam em carboidratos, mas também em proteínas. De modo geral, gerando peptídeos, esse peptídeos são absorvidos por essas bactérias, alguns sofrem desaminação. Quando os aminoácidos perdem o grupamento amino, ele se transforma em um ácido. E esses Ácidos Graxos podem ser usados pelas bactérias para produzir o que elas precisam. Em termo de cultivo animal, boa parte da fonte dos aminoácidos usadas pelos ruminantes, não são derivadas de proteínas. O fornecimento na dieta do animal de outras fontes de nitrogênio não necessariamente proteicas.

Via clássica:

Ingestão de Proteínas oriundas da dieta ->Bactérias fermentativas geram peptídeos e alguns aminoácidos -> Peptídeos e aminoácidos usados para síntese de proteínas bacteriana -> Proteínas bacterianas serão usadas como fonte de aminoácidos para os ruminantes.

Via Alternativa:

Fornecimento de carboidratos->geração dos AGV se junto na alimentação for fornecido outras fontes de nitrogênio. As Bactérias conseguem reduzir os aminoácidos. Esses aminoácidos servirão para síntese de proteínas bacteriana que depois serão a fonte de AA, proteínas que o ruminante precisa para poder se desenvolver.

Essa via é mais rentável.

Foi visto a importância das bactérias fermentativas no rúmen, tanto no metabolismo de carboidratos, quanto o de proteínas.

Deixando de lado a questão do metabolismo especial de AA dos ruminantes, veremos a visão geral do metabolismo de AA.

Visão Geral:

>>As principais fontes de aminoácidos do organismo eucariótico, multicelular (com exceção dos ruminantes, como foi visto anteriormente), são as proteínas intracelulares e oriundas da dieta. Então, não são apenas as proteínas oriundas da dieta fonte de aminoácidos, mas as proteínas intracelulares também servem como fonte.

Ao imaginarmos que proteínas intracelulares não possuem a mesma vida útil que as células, elas são sintetizadas e degradas todo o tempo. E a medida que ela é degradada, ela pode servir de fonte de aminoácidos para síntese de outras proteínas

Como já foi falado anteriormente, quando o aminoácido perde seu nitrogênio em forma de amônia ou em outras formas através de reações de desaminação, o que sobra é o esqueleto carbônico.

Formação do Aminoácido -> Nitrogênio + Esqueleto carbônico

[pic 10]

Formas recicladas de uso dos aminoácidos:

>>Biossíntese de outros aminoácidos: O nitrogênio pode ser usado para biossíntese de outros aminoácidos, principalmente em reações de transaminação, não envolvendo necessariamente amônia. Isso porque nem sempre em uma dieta ingerimos todos os tipos essenciais de aminoácidos necessários. Necessário equilíbrio entre os 20 aminoácidos, com disponibilidade dos mesmos para síntese de proteínas. Sendo assim, o organismo é capaz de produzir outros aminoácidos, através do nitrogênio de outros aminoácidos.

>>Síntese de nucleotídeos: tendo na estrutura dos nucleotídeos uma base nitrogenada, o nitrogênio é oriundo dos aminoácidos.

>>Síntese de aminas biologicamente ativas: são moléculas aminadas que possuem funções diversas, como hormônios, agente inflamatórios e outros.

Excreção de Nitrogênio:

>>Além desses caminhos apresentados, o nitrogênio que não for reciclado, o excesso de nitrogênio será convertido em ureia em animais ureotélicos.

O nitrogênio oriundo da degradação dos aminoácidos ele pode ser reciclado ou convertido em ureia através do ciclo da ureia, sendo ela uma via metabólica importante para gerar uma forma de excreção de nitrogênio. Mesmo em animais ureotélicos, não se deve ter um nível de excreção de nitrogênio muito alta.