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METABOLISMO DE HEMEPROTEÍNAS
Beatriz Silva Barbosa
Hudson Batista da Silva
Pâmella da Silva Campos
Universidade Federal de Juiz de Fora
BQU049-Química Biológica
Juiz de Fora; julho 2017
O QUE SÃO HEMEPROTEÍNAS? 
introdução
O grupo heme:
 É produzido em todos os tecidos animais, principalmente na medula óssea e fígado;
 Importante para o transporte de oxigênio;
 Presente principalmente na hemoglobina (80%), mioglobina e enzimas
introdução
TIPOS DE GRUPO HEME 
introdução
Heme
Clorofila
introdução
Principal diferença está na presença do atomo central que é um magnésio para o caso das clorofilas
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PORFIRINAS
Compostos tetrapirrólicos cíclicos que atuam como intermediários na biossíntese do grupo heme.
Formam compostos metabólicos importantes para o organismo, sendo a maioria delas, associadas a íons metálicos, chamadas metaloporfirinas.
introdução
Pirrol: (4C e 1N)
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Ciclo das Hemácias 
Apanhado geral : o metabolismo das hemeproteinas está diretamente associado ao ciclo das hemácias
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6.Quando liberado dos locais de armazenamento e absorvido pelo sangue o ferro volta ligar-se a transferrina.
5.Nas fibras musculares, células hepáticas e nos macrófagos do fígado e baço o ferro se solta da transferrina e liga-se as proteínas ferritrina e hemossiderina
8. Sob estimulo da EPO (eritropoietina) eritrócitos são produzidos na medula óssea vermelha.
7. A transferrina transporta o ferro até a medula óssea vermelha.
14. A maior parte do uribilinogênio é eliminada pelas fezes.    
9. A porção heme da hemoglobina é transformada em biliverdina e em seguida bilirrubina
10. A bilirrubina é transportada pelo sangue até o fígado
11. No fígado a bilirrubina é secretada para a bile na vesícula biliar e em seguida passa para o intestino delgado e em seguida para o grosso.
12. No intestino grosso bactérias convertem a bilirrubina em uribilinogênio.
13. Parte do uribilinogênio e absorvido para o sangue e convertida em urobilina e excretada na urina.
BIOSSÍNTESE DO GRUPO HEME
1ª reação: ocorre na mitocôndria onde a Glicina forma uma base de Schiff com fosfato de piridoxal (PLP) na presença da enzima aminolevulinato sintase. 
BIOSSÍNTESE DO GRUPO HEME
A primeira reação para a síntese do grupo heme ocorre na mitocôndria pela união de uma molécula de succinil-CoA e uma molécula de glicina através da reação catalisada pela enzima aminolevulinato intetase (ALA sintetase). Esta reação gera aminocetoadipato, que é então descarboxilado a minolevulinato (nas plantas, algas e na maior parte das bactérias, o aminolevulinato é formado a partir do glutamato e não da
glicina). Assim, esta etapa constitui o passo limitante para a biossíntese do heme.
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BIOSSÍNTESE DO GRUPO HEME
O aminolevulinato é transportado para o citosol havendo dimerização catalisada pela enzima ALA desidratase (também chamada porfibilinogênio sintetase) para produzir porfobilinogênio.
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BIOSSÍNTESE DO GRUPO HEME
ocorre a condensação de quatro moléculas de porfobilinogênio para produzir o intermediário preuroporfirinogênio (ou hidroximetibilano). A enzima que catalisa esta condensação é porfobilinogênio desaminase (PBG desaminase), também chamada uroporfirinogênio I sintetase
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BIOSSÍNTESE DO GRUPO HEME
O preuroporfirinogênio terá dois destinos: isômeros I e III do uroporfirinogênio. O isômero I é uma molécula não metabolizável e o isômero III se forma pela ação conjunta da uroporfirinogênio sintetase e da uroporfirinogênio III cosintase. O uroporfirinogênio é descarboxilado e no produto resultante há substituição de grupos acetil por grupos metil, passando a ser chamado de coproporfirinogênio III.
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BIOSSÍNTESE DO GRUPO HEME
O coproporfirinogênio III é transportado novamente para o interior da mitocôndria. 2 grupos propiônicos são descarboxilados passando a grupos vinil por ação da coproporfirinogênio oxidase. O produto desta reação é o protoporfirinogênio IX, um composto incolor que é convertido em protoporfirina IX pela protoporfirinogênio IX oxidase. A etapa final da síntese do heme envolve a inserção de um átomo de ferro no anel tetrapirrólico catalisada pela enzima ferro quelatase
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BIOSSÍNTESE DO GRUPO HEME
REGULAÇÃO DO METABOLISMO
concentração de Fe2+
Retro ação Positiva
concentração de heme na célula
Aumenta atividade Enzima ALA sintetase
Retro ação Negativa
Diminue atividade
células eritróides e hepatócitos.
Maior produção 
Menor produção 
ALTERAÇÕES NA BIOSSÍNTESE DE PORFIRINAS
Alterações genéticas na biossíntese de porfirinas podem levar à acumulação de intermediários da via, causando doenças conhecidas como PORFÍRIAS.
Exemplo: Porfíria cutânea tardia. 
Doença causada por deficiência na enzima Uroporfirinogênio descarboxilase
CATABOLISMO DO GRUPO HEME
HEMOGLOBINA
GLOBINA
GRUPO HEME
Quebrada e transformada em aminoácidos para reutilização no organismo 
fagocitado principalmente no fígado, baço e medula óssea, até a formação de bilirrubina. O átomo de ferro é carreado pela ferritina na circulação sanguínea e reutilizado para formação de outros grupos heme.
A hemoglobina é degradada em globina e grupos heme 
Globina: é quebrada e transformada em aminoácidos para reutilização no organismo 
Grupo Heme:é fagocitado principalmente no fígado, baço e medula óssea, até a formação de bilirrubina.
 O átomo de ferro é carreado pela ferritina na circulação sanguínea e reutilizado para formação de outros grupos heme.
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BILIRRUBINA
Conjugação da bilirrubina
A bilirrubina é uma molécula apolar, lipofílica e insolúvel no plasma sanguíneo, também chamada bilirrubina livre.
A enzima bilirrubina-UDP-glicuroniltransferase cataliza a ligação do UDP-glicuronato a bilirrubina, formando o composto bilirrubina diglicuronídeo, bilirrubina conjugada. 
UDP-glicuronato
Transferase
A bilirrubina conjugada é uma molécula polar, solúvel nos líquidos corporais e hidrofílica
sai dos hepatócitos para os canalículos biliares; 
entra no ducto biliar onde é armazenada na vesícula biliar (bile), para posterior excreção no duodeno; 
é o principal componente da bile.
Excreção da bilirrubina
REGULAÇÃO DO CATABOLISMO
Os principais eventos são os seguintes:
Transcrição do gene da enzima heme oxigenase; 
Regulação da enzima heme oxigenase: a induzível por altas concentrações de heme;
Transporte da bilirrubina: alguns antibióticos podem realizar a inibição ;
Problemas associados a conjugação e secreção da bilirrubina: a conjugação e a secreção são um sistema conjugado, porque são induzidos pelas mesmas substâncias.
Conjugação e secreção da bilirrubina: O passo limitante de toda a degradação da bilirrubina ao nível do fígado é a passagem da bilirrubina conjugada dos hepatócitos para os canalículos biliares, porque o transporte activo é saturável por concetração a este nível. A conjugação e a secreção são um sistema conjugado, porque são induzidos pelas mesmas substâncias.
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HIPERBILIRRUBINEMIA
Bilirrubina em excesso difunde-se nos tecidos, causando Icterícia. 
Principal característica pele e dos olhos ficam amarelados
Ocorre quando a taxa de produção da bilirrubina é maior do que a de excreção.
A bilirrubina conjugada é o principal componente da bile.
Sob condições normais a taxa de produção sistêmica de bilirrubina é equivalente a taxa de captação hepática, conjugação e excreção biliar. No entanto, a hiperbilirrubinemia ocorre quando a taxa de produção é maior do que a de excreção.
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Tipo de icterícia
Enfermidades associadas
Pré-hepática
Anemia hemolítica, hemólise intravascular, icterícia neonatal (humanos)
Hepática
Deficiência deglicuroniltransferase, hepatite, tumores hepáticos
Pós-hepática
Obstrução de ductos biliares, cálculos biliares, tumores biliares
REFERENCIAS
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animal. Revista Cultura del Cuidado Enfermería, v. 5, n. 1, p. 100-105, 2008.
KANEKO,J.J.; HARVEY, J.W.; BRUSS, M.L. Clinical Biochemistry of Domestic Animals, 6.ed. San Diego: Academic Press, 2008. 1000p.
KAPLAN, D.; NAVON, G. Nuclear magnetic resonance studies of the conformation of bilirubin and its derivatives in solution. Journal of Chemical Society, v. 2, p. 1374-1383, 1981.
RODWELL, V. W. Harper’s Illustrated Biochemistry. London: Prentice-Hall International Inc., 2003. Cap. 32, p. 270-275.
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