Metabolismo de Proteínas e Aminoácidos
O metabolismo de proteínas e aminoácidos é o ramo do metabolismo que governa como os vinte aminoácidos proteinogênicos são produzidos, unidos em proteínas, degradados e como o nitrogênio que eles transportam é descartado. Ele conecta as instruções genéticas para a síntese de proteínas à economia energética da célula e ao manejo do nitrogênio residual pelo corpo.
Definition
O metabolismo de proteínas e aminoácidos compreende a síntese de aminoácidos e de proteínas, a degradação de aminoácidos com transferência e descarte de seu nitrogênio amino, e a integração dessas vias com o metabolismo energético e a excreção de nitrogênio.
Scope
Esta área orienta o leitor através dos principais processos que lidam com aminoácidos e as proteínas construídas a partir deles: seu catabolismo e a transferência de seus grupos amino, a síntese de aminoácidos não essenciais, a montagem de polipeptídeos na tradução, a conversão do excesso de nitrogênio em ureia e o manejo mais amplo do nitrogênio e da amônia. Trata-os como bioquímica de referência, não como orientação clínica.
Sub-topics
Core questions
- Como os aminoácidos são sintetizados e quais devem ser obtidos da dieta?
- Como o esqueleto de carbono de um aminoácido é recuperado para energia ou biossíntese depois que seu grupo amino é removido?
- Como o código genético é traduzido em uma sequência definida de aminoácidos?
- Como o nitrogênio liberado da quebra de aminoácidos é convertido em uma forma não tóxica e excretável?
Key concepts
- Aminoácidos essenciais e não essenciais
- Transaminação e desaminação oxidativa
- O código genético e a tradução
- Balanço nitrogenado
- O ciclo da ureia
- Aminoácidos glicogênicos e cetogênicos
Mechanisms
Os aminoácidos estão em uma encruzilhada do metabolismo. Seus grupos amino são canalizados, principalmente por transaminação, para alguns transportadores, como o glutamato, de onde o nitrogênio é liberado como amônia e, em mamíferos, convertido em ureia para excreção. Seus esqueletos de carbono alimentam vias centrais como precursores de glicose (glicogênicos) ou precursores de acetil-CoA e corpos cetônicos (cetogênicos). Na direção oposta, os aminoácidos não essenciais são construídos a partir desses mesmos intermediários, e todos os vinte são carregados em RNAs de transferência e lidos a partir do molde de RNA mensageiro durante a tradução para formar proteínas.
Clinical relevance
A compreensão dessas vias sustenta como os clínicos interpretam os distúrbios do manejo do nitrogênio e os erros inatos do metabolismo de aminoácidos, e como a nutrição e a renovação proteica são avaliadas. Esta entrada é uma visão geral de referência que descreve como as vias funcionam, não uma base para decisões diagnósticas ou de tratamento individuais.
Evidence & guidelines
A bioquímica aqui resumida é conhecimento estabelecido em livros didáticos, consolidado em referências e revisões padrão. Onde essas vias se cruzam com a prática clínica, como nos distúrbios do ciclo da ureia, existem diretrizes de consenso profissional que são descritas nas entradas de tópicos relevantes, e não aqui.
History
O campo cresceu a partir de estudos dos séculos XIX e XX sobre a excreção de nitrogênio e a química de proteínas. A descrição do ciclo da ureia por Hans Krebs e Kurt Henseleit em 1932 forneceu o primeiro ciclo metabólico e uma estrutura para o descarte de nitrogênio; a decifração do código genético na década de 1960 conectou a sequência de aminoácidos aos moldes de ácidos nucleicos, e décadas de enzimologia mapearam a síntese e degradação de aminoácidos individuais.
Key figures
- Hans Krebs
- Kurt Henseleit
- Marshall Nirenberg
Related topics
Seminal works
- wu-2009
- rennie-tipton-2000
Frequently asked questions
- Qual é a diferença entre aminoácidos essenciais e não essenciais?
- Aminoácidos não essenciais podem ser sintetizados pelo corpo a partir de outros metabólitos, enquanto aminoácidos essenciais não podem ser produzidos em quantidades adequadas e devem ser fornecidos pela dieta.
- O que acontece com o nitrogênio quando um aminoácido é quebrado?
- O grupo amino é transferido e, finalmente, liberado como amônia, que em mamíferos é convertida em ureia através do ciclo da ureia e excretada, mantendo os níveis tóxicos de amônia baixos.