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Estudo dirigido – Proteínas 1. Trace um paralelo entre proteínas: a) Globulares e fibrosas (estrutura tridimensional, solubilidade, função): globulares tem forma de “bola”, são solúveis em água e desempenham funções dinâmicas (defesa do organismo, controle do seu metabolismo, do transporte das substâncias entre as células e por catalisar as suas reações químicas) e as fibrosas possuem forma alongada, insolúveis em água e desempenham função estrutural. b) Monoméricas oligoméricas e multiméricas: monomérica é formada por apenas uma cadeia polipeptídica e é desprovida de estrutura quaternária, as oligoméricas são associações de subunidades polipeptídicas, podendo ser homo ou hetero e as multiméricas são formadas por mais de uma cadeia polipeptídica, interligadas por ligação covalente. c) Simples e conjugadas: simples são compostas por apenas aminoácidos naturais e as conjugadas contêm aminoácidos modificados ou outros grupos ligados. 2. Exemplifique as comparações acima. Globulares: mioglobina; Fibrosas: colágeno e queratina; Monoméricas: lipoproteínas Oligoméricas: Multiméricas: hemoglobina Simples: albuminas Conjugadas: fosfoproteina 3. Caracterize os níveis estruturais (organização espacial) das proteínas. Estrutura primária: é a sequência de aminoácidos que compõem a cadeia polipeptídica. Estrutura secundária: possuem padrões regulares e repetitivos que ocorrem localmente no enovelamento do esqueleto da proteína podendo ser alfa-hélice e a beta-folha. Estrutura terciária: arranjo tridimensional global de todos os átomos em uma proteína. Estrutura quaternária: constituídas por mais de uma cadeia polipeptídica e tem uma estrutura tridimensional na qual diferentes subunidades se agrupam e se ajustam para formar uma proteína só. 4. Faça um comentário sobre a diversidade funcional das proteínas, citando exemplos. Possui diversas funções como catalise enzimática (quase todas as enzimas são proteínas), transporte (hemoglobina), movimento (actina e miosina), proteção imune (imunoglobulinas), estrutura (colágeno), reserva (albumina), hormônios (insulina), receptores (permeases), pigmentos (clorofila). 5. Discuta as seguintes propriedades das proteínas: a) Especificidade: cada espécie sintetiza suas próprias proteínas, as quais apresentam estruturas primárias características; b) Solubilidade: esta propriedade diz respeito às interações com a água (ambiente aquoso). Proteínas globulares tendem a expor os grupos R hidrofílicos e a interiorizar grupos R hidrofóbicos. Proteínas fibrosas tendem a apresentar R hidrofóbicos expostos, o que torna possível sua função estrutural. c) Tamponamento: em função do caráter anfótero (ácido-básico) dos aminoácidos constituintes, algumas proteínas têm a capacidade de controlar variações de pH do meio. d) Desnaturação e renaturação: A desnaturação protéica é a perda da funcionalidade em decorrência de uma alteração conformacional, originada pela ruptura de algumas ligações de sua estrutura (em nível de estruturas quaternária, terciária e secundária). A desnaturação de uma proteína pode ser reversível ou irreversível. Os fatores que podem ocasionar a desnaturação protéica são variações de temperatura e pH. e) Ponto isoelétrico (pI): A carga elétrica total de uma proteína é dada pelo somatório das cargas dos R dos aminoácidos, as quais dependem, por sua vez, dos pkas e do pH do meio. O ponto isoelétrico de uma proteína corresponde ao valor de pH em que a molécula se encontre eletricamente neutra, ou seja, quando o número de cargas positivas for igual ao número de cargas negativas. O pI das proteínas é determinado experimentalmente, sendo considerado o pH no qual a molécula não migra quando submetida a campo elétrico (eletroforese). Cada proteína possui um pI característico, que reflete a proporção entre aminoácidos ácidos e básicos. Assim, conclui-se que no pI, as proteínas apresentam um número de R ácidos desprotonados (COO- ) igual ao número de R básicos protonados (NH3+). Desta forma, as proteínas apresentarão carga líquida positiva em pH menor que o pI e carga líquida negativa em pH maior que o pI. 6. Defina peptídeos. Demonstre a formação de uma ligação peptídica. São compostos resultantes de união entre dois ou mais aminoácidos. Esta união se dá entre o grupo carboxila de um aminoácido com o grupo amina do outro aminoácido, ocorrendo liberação de uma molécula de água (reação de condensação). A ligação que une dois aminoácidos denomina-se ligação peptídica. 7. Classifique peptídeos quanto ao numero de resíduos de aminoácidos que os constituem. 2 aminoácidos – dipeptídeo 3 aminoácidos – tripeptídeo 4 aminoácidos – tetrapeptídeo n aminoácidos – oligo ou polipeptídeo 8 . Dê exemplos de peptídeos com atividade biológica. Hormônio liberador de tirotropina, vasopressina, glucagon, angiotensina II, substância P. 9. Nos peptídeos ou mesmo nas proteínas quais são os grupos com possibilidade de exercer ação tamponante? Explique. Os aminoácidos, por exemplo, a glicina. O grupamento carboxila pode dissociar e liberar um próton (doador de prótons) enquanto o grupo amino pode receber um próton (aceptor de prótons) em função do pH do meio. Quando dissolvemos um aminoácido em meio aquoso, ele prontamente apresenta-se em sua forma de íon híbrido, com os dois grupamentos ionizados. A ionização dos grupamentos é então modificada pelo pH do meio. Quando o pH do meio é igual ao pK de um grupamento, encontramos 50% do grupamento na forma ionizada e 50% na forma não ionizada; quando o pH do meio é menor que o pK, o grupamento não mostra-se ionizado e a medida que o pH aumenta em relação ao pK, a extensão da ionização aumenta. Dessa maneira, em relação a ionização de seus grupamentos, os aminoácidos apresentam-se sob diferentes formas.
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