Ácido glutâmico

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Ácido glutâmico
Alerta sobre risco à saúde
Glutaminsäure - Glutamic acid.svg L-glutamic-acid-3D-sticks2.png
Nome IUPAC (2S)-2-aminopentanedioic acid
Identificadores
Número CAS 56-86-0
PubChem 611
ChemSpider 591
SMILES
Propriedades
Fórmula química C5H9NO4
Massa molar 147.11 g mol-1
Compostos relacionados
Outros catiões/cátions Glutamato monossódico
Glutamato dissódico
Aminoácidos relacionados Ácido aspártico (2-aminobutanodioico)
Glutamina (carboxila do carbono 5 trocada por uma amida)
Ácido alfa-amino-adípico (2-amino-hexanodioico)
Compostos relacionados Ácido glutárico (pentanodioico)
Ácido alfacetoglutárico (2-oxo-pentanodioico)
Ácido alfa-hidroxi-glutárico
Exceto onde denotado, os dados referem-se a
materiais sob condições normais de temperatura e pressão

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Alerta sobre risco à saúde.

O ácido glutâmico é um aminoácido não essencial, um dos 20-22 aminoácidos proteinogênicos. Seus códons são GAA e GAG.

O ânion carboxilato e os sais do ácido glutâmico são conhecidos como glutamatos. O glutamato é um importante neurotransmissor, que desempenha um papel chave na potenciação de longa duração e é importante para o aprendizado e a memória.[1]

Nomenclatura Ácido glutâmico ou glutamato
Símbolo Glu ou E
Nome químico Ácido 2-aminoglutárico
Classificação Aminoácido polar ácido
Estrutura Linear
L-Glutamic Acid.png
Estrutura Tridimensional
L-glutamic-acid-3D-sticks.png

Estrutura[editar | editar código-fonte]

Como o seu nome indica, possui um ácido carboxílico como grupo funcional na sua cadeia lateral.

Biossíntese[editar | editar código-fonte]

Reacção Enzimas
Glutamina + H2O → Glu + NH3 GLS, GLS2
Ácido N-acetilglutâmico + H2O → Glu + Acetato (desconhecida)
α-cetoglutarato + NADPH + NH4+Glu + NADP+ + H2O GLUD1, GLUD2
α-cetoglutarato + α-aminoácido → Glu + α-oxoácido transaminase
1-pirrolina-5-carboxilato + NAD+ + H2O → Glu + NADH ALDH4A1
N-formimino-L-glutamato + ácido fólicoGlu + Ácido 5-formimino-fólico FTCD

Funções[editar | editar código-fonte]

Na dieta[editar | editar código-fonte]

O glutamato está presente em diversos alimentos. É responsável por um dos gostos básicos que constituem o paladar humano - umami. Por esta razão, o glutamato monossódico é usado como aditivo alimentar, para realçar o sabor de alimentos.

Cerca de 95% do glutamato ingerido é absorvido rapidamente no intestino, sendo que a metade é metabolizada em CO2. Provou-se, através de pesquisas, que o glutamato aí metabolizado é o maior contribuinte para a produção da energia usada pelo intestino.[2]

No metabolismo[editar | editar código-fonte]

O glutamato é um aminoácido importante no metabolismo humano. É o produto da transaminação do α-cetoglutarato, participando então na produção de metabolitos como o piruvato ou o oxaloacetato, que participam em vias metabólicas como a gliconeogénese, a glicólise ou o ciclo dos ácidos tricarboxílicos:

alanina + α-cetoglutarato ⇌ piruvato + glutamato
aspartato + α-cetoglutarato ⇌ oxaloacetato + glutamato

O glutamato sofre desaminação a α-cetoglutarato e amónia através da seguinte reacção, catalisada pela glutamato desidrogenase:

glutamato + água + NAD+ → α-cetoglutarato + NADH + amónia + H+

A amónia é excretada sob a forma de ureia (em humanos), que é sintetizada no fígado. O excesso de azoto no organismo pode ser então excretado através da ligação entre reações de transaminação e desaminação: aminoácidos são transformados em α-cetoácidos enquanto o grupo amina é transferido para o α-cetoglutarato, formando glutamato; este sofre então a desaminação que origina a amónia e depois a ureia.

Como neurotransmissor[editar | editar código-fonte]

O glutamato é um neurotransmissor excitatório do sistema nervoso, o mais comum em mamíferos. É armazenado em vesículas nas sinapses. O impulso nervoso causa a libertação de glutamato no neurónio pré-sináptico; na célula pós-sináptica, existem receptores (como os receptores NMDA) que ligam o glutamato e se activam. Pensa-se que o glutamato esteja envolvido em funções cognitivas no cérebro, como a aprendizagem e a memória. As membranas de neurónios e da glia possuem transportadores de glutamato que retiram rapidamente este aminoácido do espaço extracelular.

O glutamato é precursor na síntese de GABA em neurónios produtores de GABA.

Neurotoxicidade[editar | editar código-fonte]

Em situações de patologia cerebral (danos ou doenças), os transportadores podem funcionar de forma reversa e causar a acumulação e concentrações excessivas de glutamato no espaço extracelular. Esta reversão provoca a entrada de iões cálcio (Ca2+) nas células, através de receptores NMDA, levando a danos neuronais e eventualmente morte celular (apoptose). Este processo é conhecido como excitotoxicidade e pode ser letal para os neurônios, particularmente no caso de ativação dos receptores NMDA. Assim a toxicidade, pode ser causada por:

  • alterações mitocondriais decorrentes de um influxo excessivo e descontrolado de Ca2+ na célula, ultrapassando a sua capacidade de estocagem e levando a uma liberação de citocromo p450, com a subsequente apoptose.[3]
  • amplificação ou superexpressão de factores de transcrição de genes pró-apoptóticos ou repressão de factores de transcrição de genes antiapoptóticos mediada pelo glutamato e pelo Ca2+.

A excitotoxicidade devida à acumulação de glutamato ocorre em episódios de isquémia cerebral e apoplexia e está associada a doenças como esclerose lateral amiotrófica, latirismo e doença de Alzheimer.

Referências

  1. Robert Sapolsky (2005). «Biology and Human Behavior: The Neurological Origins of Individuality, 2nd edition» The Teaching Company [S.l.] «see pages 19 and 20 of Guide Book» 
  2. Intestinal glutamate metabolism (em inglês)
  3. Mol Pharmacol. (1989), vol.36, nº1, p.106-112.