Nosso corpo utiliza uma série de processos bioquímicos complexos para sintetizar aminoácidos não essenciais, que são essenciais para diversas funções fisiológicas. Neste grupo de tópicos, nos aprofundaremos na biossíntese detalhada desses aminoácidos e seu significado na bioquímica.
Biossíntese de aminoácidos não essenciais
Os aminoácidos não essenciais são compostos orgânicos que podem ser sintetizados no corpo humano e desempenham papéis vitais na síntese de proteínas, função enzimática e outros processos bioquímicos. Existem 11 aminoácidos não essenciais: alanina, arginina, asparagina, ácido aspártico, cisteína, ácido glutâmico, glutamina, glicina, prolina, serina e tirosina.
Biossíntese de Alanina
A alanina é sintetizada a partir do piruvato, produto da glicólise, pela ação da enzima alanina transaminase. Este processo envolve a transferência de um grupo amino do glutamato para o piruvato, resultando na formação de alanina e α-cetoglutarato.
Biossíntese de Arginina
A arginina é sintetizada através de uma série de etapas que envolvem o ciclo da ureia e a via citrulina-arginina. Este processo começa com a conversão da citrulina em ornitina, seguida pela adição de um grupo ureia à ornitina para formar a citrulina.
Biossíntese de Asparagina
A biossíntese da asparagina ocorre através da amidação do aspartato usando glutamina como doador de nitrogênio. A enzima asparagina sintetase catalisa essa conversão, resultando na formação de asparagina e glutamato.
Biossíntese de Ácido Aspártico
O ácido aspártico é sintetizado a partir do oxaloacetato, um intermediário chave no ciclo do ácido cítrico. Esta conversão é facilitada pela enzima aspartato transaminase, levando à formação de ácido aspártico e α-cetoglutarato.
Biossíntese de Cisteína
A biossíntese da cisteína envolve a condensação da serina com homocisteína, uma reação catalisada pela enzima cistationina-β-sintase. Este processo leva à formação de cistationina, que é então convertida em cisteína através de etapas enzimáticas subsequentes.
Biossíntese de Ácido Glutâmico e Glutamina
O ácido glutâmico e a glutamina estão intimamente relacionados no processo de biossíntese. O ácido glutâmico é sintetizado a partir do α-cetoglutarato por meio de uma reação de transaminação, enquanto a glutamina é formada a partir do ácido glutâmico pela ação da enzima glutamina sintetase, que utiliza ATP e amônia como substratos.
Biossíntese de Glicina
A glicina é sintetizada a partir da serina através da ação da enzima serina hidroximetiltransferase, que facilita a transferência de um grupo hidroximetil da serina para o tetrahidrofolato, resultando na formação de glicina.
Biossíntese de Prolina
A biossíntese de prolina envolve a oxidação do glutamato para formar pirrolina-5-carboxilato, seguida pela redução de pirrolina-5-carboxilato a prolina. Essas reações são catalisadas pelas enzimas pirrolina-5-carboxilato sintase e pirrolina-5-carboxilato redutase, respectivamente.
Biossíntese de Serina
A serina pode ser sintetizada a partir do 3-fosfoglicerato, um intermediário da glicólise, por meio de uma série de reações enzimáticas. A enzima chave neste processo é a 3-fosfoglicerato desidrogenase, que catalisa a conversão de 3-fosfoglicerato em 3-fosfohidroxipiruvato, um precursor na biossíntese de serina.
Biossíntese de Tirosina
A tirosina é sintetizada a partir do aminoácido essencial fenilalanina através de uma série de reações enzimáticas envolvendo hidroxilação e desidrogenação. A enzima fenilalanina hidroxilase inicia esse processo hidroxilando a fenilalanina para formar tirosina.
Significado da biossíntese de aminoácidos não essenciais
A biossíntese de aminoácidos não essenciais é crucial para manter a homeostase dos conjuntos de aminoácidos no corpo, que são essenciais para a síntese de proteínas, sinalização celular e vários processos metabólicos. Além disso, estes aminoácidos não essenciais servem como precursores para a síntese de biomoléculas importantes, incluindo neurotransmissores, nucleótidos e heme.
Conclusão
A biossíntese de aminoácidos não essenciais no corpo humano envolve intrincadas vias bioquímicas e reações enzimáticas que contribuem para a saúde geral e o funcionamento dos sistemas biológicos. Compreender a biossíntese destes aminoácidos é essencial para desvendar as complexidades da bioquímica e suas implicações para a fisiologia e a saúde humana.