O catabolismo de aminoácidos é o processo pelo qual os aminoácidos são quebrados para obtenção de energia ou convertidos em intermediários metabólicos. Os átomos de nitrogênio removidos dos aminoácidos são tóxicos e devem ser convertidos em ureia para excreção.

Catabolismo de Aminoácidos

Transaminação

O primeiro passo na degradação de aminoácidos é a remoção do grupo amino. As aminotransferases transferem o grupo amino para o alfa-cetoglutarato, formando glutamato e um alfa-cetoácido correspondente ao aminoácido original.

Desaminação Oxidativa

O glutamato é transportado para as mitocôndrias, onde a glutamato desidrogenase remove o grupo amino como amônia livre (NH4+), regenerando o alfa-cetoglutarato. Esta reação utiliza NAD+ ou NADP+ como cofator.

Esqueletos de Carbono

Os esqueletos de carbono restantes (alfa-cetoácidos) entram nas vias metabólicas. Eles são classificados como glicogênicos, cetogênicos ou ambos. Aminoácidos glicogênicos têm esqueletos de carbono que podem ser convertidos em glicose via gliconeogênese. Aminoácidos cetogênicos têm esqueletos de carbono que são convertidos em acetil-CoA ou acetoacetato, precursores de ácidos graxos ou corpos cetônicos. Alguns aminoácidos são tanto glicogênicos quanto cetogênicos.

O Ciclo da Ureia

Transporte de Amônia

A amônia livre é tóxica, especialmente para o cérebro. Na maioria dos tecidos, a amônia é convertida em glutamina pela glutamina sintetase para transporte seguro ao fígado.

Etapas do Ciclo da Ureia

O ciclo da ureia ocorre no fígado e converte amônia em ureia para excreção através de uma série de etapas. Na mitocôndria, a amônia combina-se com CO2 e ATP para formar carbamoil-fosfato. O carbamoil-fosfato então combina-se com ornitina para formar citrulina. A citrulina é transportada para o citoplasma, onde se combina com aspartato para formar argininosuccinato. O argininosuccinato é clivado em arginina e fumarato. Finalmente, a arginina é hidrolisada pela arginase para produzir ureia e regenerar ornitina, completando o ciclo.

Resultado Líquido

O ciclo da ureia converte duas moléculas de amônia e uma molécula de bicarbonato em uma molécula de ureia, que é excretada na urina. O fumarato produzido liga o ciclo da ureia ao ciclo do ácido cítrico.