O desvio do alfa-cetoglutarato para a produção de glutamato pelas reações de transaminação, propicia numa redução na concentração de alfa-cetoglutarato no metabolismo do organismo. Esta redução não é viável e, portanto, o mesmo é reposto no metabolismo através da degradação de alguns aminoácidos.
Cinco aa são convertidos em alfa-cetoglutarato. São eles: prolina, histidina, glutamina, glutamato e arginina. Sendo que, a prolina, histidina, arginina e glutamina são, primeiramente, convertidas em glutamato para que este, por fim, sofra uma desaminação produzindo alfa-cetoglutarato.
A prolina e a glutamina possuem esqueletos com cinco átomos de carbono. A estrutura cíclica da prolina é aberta e rompida pela oxidação do carbono mais distante da carboxila, esta nova estrutura linear sofre hidrólise formando um semi-aldeído linear. Este é mais oxidado no mesmo átomo de carbono para produzir glutamato. A conversão da glutamina em glutamato é realizada pela ação da glutaminase ou, quando ela entrega seu nitrogênio a um receptor.
Já a arginina e a histidina possuem cinco átomos de carbono adjacentes e um sexto carbono ligado através de um átomo de nitrogênio.
A conversão de histidina na estrutura do glutamato ocorre em uma via de muitos passos. Já a arginina, através do ciclo da uréia é convertida em ornitina e esta é transaminada em glutamato semi-aldeído e, por fim glutamato, pela oxidação daquele.
domingo, 9 de dezembro de 2007
Degradação da amônia
A geração de energia metabólica dá-se principalmente pela oxidação da glicose. No entanto, os aminoácidos, derivados das proteínas obtidas na alimentação ou da degradação de proteínas intracelulares, contribuem significadamente para esta produção de energia.
A energia metabólica derivada dos aa varia para cada organismo: os carnívoros podem obter da oxidação dos aa até 90% das suas necessidades energéticas; os herbívoros obtem apenas uma pequena fração do que necessita; os microorganismos podem retirar os aa do seu ambiente, desde que estejam disponíveis, e estes aa podem ser oxidados como combustível quando requerido pelas condições metabólicas; já as plantas fotossintetizantes não utilizam aa como fonte de energia, uma vez que elas produzem carboidratos, que são utilizados, quase exclusivamente, como fonte de energia.
O catabolismo dos aa, como dos açúcares e dos ácidos graxos, encaminham-se para as vias centrais do metabolismo do carbono. Os esqueletos carbônicos dos aa direcionam-se, em geral, para o ciclo do ácido cítrico e, de lá, são oxidados para produzirem energia química, ou direcionados para a gliconeogênese (síntese de glicose).
Porém, existe uma diferença na degradação dos aa, afinal estes possuem um grupo amino. Dessa forma, cada via degradativa possui um processo no qual o grupo amino é retirado do esqueleto carbônico e, em seguida degradado.
É nesta via, de separação e degradação do grupo amino, que alfa-cetoglutarato entra desempenhando um papel crucial.
Os grupos amino dos aa são, em geral, transferidos para alfa-cetoglutarato no citossol dos hepatócitos para originar glutamato. Este é transportado para o interior da mitocôndria, onde ocorre a redução do grupo amino formando amônia. O excesso de amônia, composto muito tóxico, gerado em diversos tecidos do organismo é convertida em nitrogênio amida da glutamina e transportado para o fígado. Lá, a glutamina se converte em glutamato e amônia, sendo que esta forma uréia num complexo ciclo e, posteriormente, é excretada pelo rim.
As reações, nas quais o grupo amino é transferido para o alfa-cetoglutarato, produzindo o respectivo alfa-cetoácido análogo do aminoácido e o glutamato, são denominadas reações de transaminação. Nestas reações não ocorre uma desaminação líquida final (isto é, perda de grupos amino), pois o alfa-cetoglutarato torna-se aminado à medida que o aa é desaminado.
O efeito das reações de transaminação é coletar os grupos aminos de muitos aa diferentes na forma de apenas um, o glutamato. Um exemplo deste tipo de reação é:
alfa-cetoglutarato + alanina _______________ glutamato + piruvato
As células contêm várias aminotransferases (enzimas) diferentes, muitas específicas para o alfa-cetoglutarato, como o receptor do grupo amino. O PLP (piridoxal fosfato) também é um importante catalisador, pois facilita a transferência do grupo amino para o glutamato.
A energia metabólica derivada dos aa varia para cada organismo: os carnívoros podem obter da oxidação dos aa até 90% das suas necessidades energéticas; os herbívoros obtem apenas uma pequena fração do que necessita; os microorganismos podem retirar os aa do seu ambiente, desde que estejam disponíveis, e estes aa podem ser oxidados como combustível quando requerido pelas condições metabólicas; já as plantas fotossintetizantes não utilizam aa como fonte de energia, uma vez que elas produzem carboidratos, que são utilizados, quase exclusivamente, como fonte de energia.
O catabolismo dos aa, como dos açúcares e dos ácidos graxos, encaminham-se para as vias centrais do metabolismo do carbono. Os esqueletos carbônicos dos aa direcionam-se, em geral, para o ciclo do ácido cítrico e, de lá, são oxidados para produzirem energia química, ou direcionados para a gliconeogênese (síntese de glicose).
Porém, existe uma diferença na degradação dos aa, afinal estes possuem um grupo amino. Dessa forma, cada via degradativa possui um processo no qual o grupo amino é retirado do esqueleto carbônico e, em seguida degradado.
É nesta via, de separação e degradação do grupo amino, que alfa-cetoglutarato entra desempenhando um papel crucial.
Os grupos amino dos aa são, em geral, transferidos para alfa-cetoglutarato no citossol dos hepatócitos para originar glutamato. Este é transportado para o interior da mitocôndria, onde ocorre a redução do grupo amino formando amônia. O excesso de amônia, composto muito tóxico, gerado em diversos tecidos do organismo é convertida em nitrogênio amida da glutamina e transportado para o fígado. Lá, a glutamina se converte em glutamato e amônia, sendo que esta forma uréia num complexo ciclo e, posteriormente, é excretada pelo rim.
As reações, nas quais o grupo amino é transferido para o alfa-cetoglutarato, produzindo o respectivo alfa-cetoácido análogo do aminoácido e o glutamato, são denominadas reações de transaminação. Nestas reações não ocorre uma desaminação líquida final (isto é, perda de grupos amino), pois o alfa-cetoglutarato torna-se aminado à medida que o aa é desaminado.
O efeito das reações de transaminação é coletar os grupos aminos de muitos aa diferentes na forma de apenas um, o glutamato. Um exemplo deste tipo de reação é:
alfa-cetoglutarato + alanina _______________ glutamato + piruvato
As células contêm várias aminotransferases (enzimas) diferentes, muitas específicas para o alfa-cetoglutarato, como o receptor do grupo amino. O PLP (piridoxal fosfato) também é um importante catalisador, pois facilita a transferência do grupo amino para o glutamato.
domingo, 30 de setembro de 2007
Olha eu de novo uhuuu
Sabe aquele fatídico processo de respiração celular que vc acha extremamente complicado, um monte de compostos e reações que só de pensar dá um baita sono?
Pois é, eu sou um importante intermediário deste processo e participo de algumas das reações presentes neste ciclo!!! Mas antes, que vc comece a bocejar, lembre-se que a energia que vc gastou na balada e o ar que vc está respirando ao ler este blog é consequência de todo conjunto de reações que ocorre nas suas células. E lógico, EU, alfa cetoglutarato, sou essencial para que todo o processo ocorra sem nenhum dano ao metabolismo.
A respiração celular consiste na oxidação das moléculas de glicose, ácidos graxos e alguns aminoácidos, formando duas moléculas de um composto de dois carbonos chamado de acetil coenzima A (acetil-COA) http://www.grupo11b-acetilcoa.blogspot.com/ Estas são introduzidas no ciclo do ácido cítrico, o qual as oxida enzimaticamente até CO2. A energia liberada pela oxidação é conservada nos transportadores de elétrons reduzidos NADH http://www.grupo1a-nadh.blogspot.com/ e FADH2. Em seguida, esses cofatores reduzidos são oxidados, desfazendo-se de prótons e elétrons.
Ver Ciclo de Krebs em www.icb.ufmg.br
Quer saber como eu sou sintetizado???
Um composto (não tão bonito qto eu, mas de similar importância) conhecido como isocitrato sofre oxidação, originando Euzinhu alfa-cetoglutarato e liberando CO2.
Logo após, eu sofro uma super descarboxilação oxidativa e sou convertido em succinil-CoA e CO2 pela ação do complexo da alfa-cetoglutarato desidrogenase (este complexo é composto por três enzimas).
Vale acrescentar que estas duas reações descritas acima são altamente exergônicas, ou seja, ocorrem espontaneamente e possuem energia livre elevada.´
Além disso, quando o NADH (produto da oxidação da alfa-cetoglutarato) acumula-se sob determinadas condições, as duas enzimas envolvidas isocitrato desidrogenase e alfa-cetoglutarato desidrogenase são inibidas. Mas podem ser ativadas quando há demanda de íons cálcio e concomitante aumento de ATP.
Pois é, eu sou um importante intermediário deste processo e participo de algumas das reações presentes neste ciclo!!! Mas antes, que vc comece a bocejar, lembre-se que a energia que vc gastou na balada e o ar que vc está respirando ao ler este blog é consequência de todo conjunto de reações que ocorre nas suas células. E lógico, EU, alfa cetoglutarato, sou essencial para que todo o processo ocorra sem nenhum dano ao metabolismo.
A respiração celular consiste na oxidação das moléculas de glicose, ácidos graxos e alguns aminoácidos, formando duas moléculas de um composto de dois carbonos chamado de acetil coenzima A (acetil-COA) http://www.grupo11b-acetilcoa.blogspot.com/ Estas são introduzidas no ciclo do ácido cítrico, o qual as oxida enzimaticamente até CO2. A energia liberada pela oxidação é conservada nos transportadores de elétrons reduzidos NADH http://www.grupo1a-nadh.blogspot.com/ e FADH2. Em seguida, esses cofatores reduzidos são oxidados, desfazendo-se de prótons e elétrons.
Ver Ciclo de Krebs em www.icb.ufmg.br
Quer saber como eu sou sintetizado???
Um composto (não tão bonito qto eu, mas de similar importância) conhecido como isocitrato sofre oxidação, originando Euzinhu alfa-cetoglutarato e liberando CO2.
Logo após, eu sofro uma super descarboxilação oxidativa e sou convertido em succinil-CoA e CO2 pela ação do complexo da alfa-cetoglutarato desidrogenase (este complexo é composto por três enzimas).
Vale acrescentar que estas duas reações descritas acima são altamente exergônicas, ou seja, ocorrem espontaneamente e possuem energia livre elevada.´
Além disso, quando o NADH (produto da oxidação da alfa-cetoglutarato) acumula-se sob determinadas condições, as duas enzimas envolvidas isocitrato desidrogenase e alfa-cetoglutarato desidrogenase são inibidas. Mas podem ser ativadas quando há demanda de íons cálcio e concomitante aumento de ATP.
segunda-feira, 10 de setembro de 2007
Alfa-cetoglutarato?
O estudo da vida é, por natureza, detalhado e minuncioso, afinal, bilhões de anos de seleção natural vêm moldando organismos cada vez mais complexos e aptos a sobreviverem em ambientes cada vez mais variados, ocupando nichos ecológicos cada vez mais novos ou sobrepondo nichos já existentes. E tão grande complexidade e sincronia se dão nos vários níveis de organização da vida, desde os mais abrangentes conceitos de biosfera até as peculiaridades atomicas de cada elemento químico. E átomos são as subunidades do alfa-cetoglutarato que, pois, é uma molécula.
O alfa-cetoglutarato é uma molécula estruturalmente simples, formada por dois grupos carboxila (um em cada extremidade), um grupo cetona no segundo carbono e mais dois carbonos entre o grupo cetona e a outra carboxila. Esquematicamente:
Bonita. Agora você pergunta "Onde posso encontrá-la?" e eu respondo: em qualquer célula do seu corpo, e podemos ir muito mais além, qualquer organismo que precise de energia (ou seja, todos) precisa obter energia de algum lugar. Os autótrofos são a fonte dessa matéria orgânica, utilizando uma parte dela para o seu próprio metabolismo e outra parte é ingerida pelos heterótrofos que também a utilizarão no seu metabolismo.
O metabolismo é a palavra, ou caminho, chave para encontrar a alfa-cetoglutarato. Mais especificadamente o metabolismo envolvido na liberação de energia contida nas moléculas de glicose.
Seguindo a via metabólica de uma molécula de glicose chegamos até o citoplasma celular, onde ocorre a glicólise formando duas moléculas de piruvato. Esse piruvato vai reagir com a coenzima-A formando a acetil-CoA que irá entra na mitocôndria. Essa acetil-CoA vai entrar no ciclo de Krebs e depois de três transformações, descritas mais a frente, encontraremos, finalmente, a alfa-cetoglutarato. Sejam bem-vindos!
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