M1 - P4 Proteínas e Organelas

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Amanda Lima - Turma XXVII
Módulo 1 - Problema 4
Proteínas e Organelas
● Definir proteínas;
São as macromoléculas mais importantes
por terem estruturas complexas e inúmeras
funções, formados por aminoácidos unidos
por ligações peptídicas.
● Principais determinantes da forma
e função biológicas, influenciam a
cor, o tamanho, o comportamento e
a fisiologia dos organismos.
● 20 aminoácidos são encontrados
nas proteínas, todos L, (há +300
AA);
● Hidrólise completa pode liberar
praticamente todos os AA;
● AA determinam a estrutura
tridimensional e as propriedades
biológicas da proteína (espécie e
ordem);
● Além dos 20, muitos outros AA
desempenham funções no
organismo.
● R determina polaridade, grau de
ionização em H2O e define as 4
classes.
Ligações Peptídicas:
Uma ligação peptídica é formada pela
ligação da extremidade amino (NH2) de
um aminoácido com a extremidade
carboxila (COOH) de outro aminoácido
(Figura 9.2). Uma molécula de água é
removida durante a reação; a cadeia de
polipeptídios sempre apresenta uma
extremidade amino (NH2) e uma
extremidade carboxila (COOH).
EXCEÇÃO: prolina e a hidroxiprolina,
pois contêm o grupo NH (imino) em
substituição ao grupo NH2.
Classificação:
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● o que diferencia proteínas é: nº, a
sequência e a natureza de AA.
● histidina, isoleucina, leucina, lisina,
metionina, fenilalanina, treonina,
triptofano e valina - são os
chamados aminoácidos essenciais.
Como não podem ser sintetizados
pelo corpo humano, temos de
conseguí-los por meio dos
alimentos. Os outros são
não-essenciais.
Classificação de proteínas:
composição:
- simples: somente aminoácidos;
- conjugadas: aminoácido + grupo
prostético {ex.: metalproteina;
cromoproteínas [hemeproteína
(ferro+grupo porfirona=
mioglobina, hemoglobina)];
lipoproteina; glicoproteina;
nucleoproteínas e cromoproteínas
(pigmentos)}
número de cadeias:
- Monoméricas: 1 cadeia polipeptídica;
- Oligoméricas: +1 cadeia polipeptídica
< 100 (estrutura e funções +
complexas)
Forma:
- Fibrosas: estrutura espacial, + simples
(estruturais);
- Globulares: estrutura espacial, +
complexas, 3D (dinâmicas);
Estrutura Primária:
● sequência de aminoácido com ligação
peptídicas (esqueleto covalente da
molécula);
● + simples e + importante (define todo
o arranjo espacial);
● amino terminal (+H3n) - carboxyl
terminal ;
● Ligação de Hidrogênio estabiliza.
Estrutura Secundária:
● arranjo espacial de aminoácidos
próximos na sequência primária;
● último nível p/ proteína fibrosas [pele,
cabelo, tendões (colágeno e
queratina)];
● ocorre pela rotação das C ∝’s c/
amina e carboxila;
○ regular: ângulos ligantes são
iguais e se repetem
(∝-Hélice, Folha-β);
○ não regular;
● Ligação de Hidrogênio estabiliza.
Estrutura Terciária:
- Arranjo espacial de aminoácidos
distantes entre si na sequência
polipeptídica;
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- Proteínas globulares + complexas
(enzimas e anticorpos)
Estabilizadas por: resíduos de prolina
(formam joelhos); impedimento estérico
(cadeias laterais grandes que precisam se
acomodar); pontes dissulfeto (ligações
covalentes radicais sulfidrila de resíduos
de cisteína que formam CISTINA); ligação
de Hidrogênio; interações hidrofóbicas (R
apolar vai para o interior); interações
iônicas (R’s com cargas opostas se
atraem.)
Enzimas:
Os locais ativos das enzimas são boas
ilustrações das interações precisas dos
grupos R. Cada enzima apresenta um
bolsão denominado sítio ativo, ao qual seu
substrato ou substratos conseguem se
adaptar. No sítio ativo, os grupos R de
determinados aminoácidos estão
estrategicamente posicionados para
interagir com um substrato e catalisar uma
reação química específica.
Estrutura Quartenária:
- Oligoméricas;
- ligação entre diferentes cadeias de
polipeptídios (subunidades);
- subunidades podem atuar de forma
independente ou cooperativamente no
desempenho da função bioquímica da
proteína.
Estabilizadas por: forças covalentes.
pontes dissulfeto; ligação não covalente;
ligação de hidrogênio; interações
hidrofóbicas.
● Caracterizar
ribossomos;
Ribossomo é sítio da síntese proteica,
realiza diversas funções com precisão e
velocidade.
- Composto por uma subunidade
grande e uma pequena, composta
por RNA ribossômico (1-3 tipos) e
proteínas (50);
- Procariotos (30s e 50s; 70s);
Eucariontes (40s e 60s; 80s);
- Tradução é um processo antigo,
origem ancestral comum;
- Reune tRNA e mRNA na tradução.
- O sítio de ligação do mRNA está
na subunidade menor.
- As de tRNA tem 3 locais de
ligação. Cada tRNA ligado une as
subunidades, posicionado com sua
extremidade do anticódon na
menor (centro decodificador -
tRNA cognatos) e sua extremidade
aminoacil (que carreia o
aminoácido) na maior. O sítio A
(de aminoacil) liga um
aminoacil-tRNA, correspondente
ao códon no sítio A, que chega. Na
direção 5’, ele interage com o
anticódon do tRNA no sítio P (de
peptidil, centro
peptidiltransferase). O tRNA no
sítio P liga-se à cadeia de
peptídios em crescimento, parte da
qual se encaixa em uma estrutura
semelhante a um túnel na
subunidade maior. O sítio E (de
saída) contém um tRNA desacilado
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(que deixa de carrear um
aminoácido) que está pronto para
ser liberado do ribossomo. Não
está claro se as interações
códon-anticódon também ocorrem
entre o mRNA e o tRNA no sítio E.
● Caracterizar RE ;
- Toda célula eucarionte tem;
- Constituído por uma rede de
membranas com uma rede de
cavidades 3D chamadas de
“cisternas”, “lúmen” ou “luz”.
- Se estende a partir do envoltório
nuclear e percorre grande parte do
citoplasma;
- CLIMP 63, uma proteína
transmembrana, cuja face cito 
sólica liga- se aos microtúbulos,
enquanto a face luminal forma um
esqueleto proteico no lúmen do
retículo, contribuindo para a
manutenção da morfologia das suas
cisternas;
As membranas do retículo também são
assimétricas, tanto as proteínas quanto os
lipídios estão diferentemente distribuídos
entre a monocamada citosólica e a
luminal.
Fosfatidilcolina, fosfatidil serina e
fosfatidiletanolamina localizam -se na face
citosólica, enquanto esfingomielina e
fosfatidilinositol estão voltados para a
face luminal.
A glicose- 6 -fosfatase é uma proteína
intrínseca à membrana, com nove
domínios heli coidais transmembranosos e
o sítio ativo voltado para a face luminal
da cisterna, enquanto o citocromo b5, o
citocromo P450 e suas respectivas
redutases estão voltados para a face
citosólica.
A CLIMP 63, por sua vez, é uma proteína
trans membrana que provoca saliência em
ambas as faces da mem brana.
Essa distribuição está diretamente
rela cionada com a função que essas
proteínas desempenham no RE. Além
disso, as porções glicídicas dos lipídios e
proteínas estão voltadas para o interior da
cisterna, ao contrário do que ocorre na
superfície celular.
RE Rugoso/ Granular (REG)
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- Lâminas achatadas dispostas
paralelamente;
- Proteínas Chaperonas Moleculares -
auxilia no enovelamento da proteína
mexem nas pontes de dissulfeto
(função/estrutural)
- geral mente são polarizadas - localização;
- Polirribossomos (c/ mRNA) associados
à face citoplasmática pela subunidade
maior, pois a menor liga-se a fita.
(Produção ativa de prot.)
■ Células que sintetizam ativamente
proteínas que permane cem no citosol:
nessas células, as proteínas são
sintetizadas em polirribos somos livres no
citosol. São exemplos desses tipos
celulares os eritroblastos, as células
embrioná rias e as de tumores de
crescimento rápido.
■ Células que sintetizam e segregam
proteínas nas cisternas do RER e exportam
essas proteínas diretamente: a síntese
proteica é realizada por polirribossomos
aderidos à face citoplasmá tica da
membrana do RER. Elas apresentam
complexo de Golgi desenvolvido, e, nelas,
não há grânulos de secreção. São exemplos
desse tipo celular os fibroblastos, que secre 
tam matriz extracelular, e os plasmócitos,
que secretam anticorpos.
■ Células que sintetizam proteínas
que são segregadas nas cis ternas do RER
passam para o complexo de Golgie,
depois, são acumuladas em grânulos, que
geralmente permanecem nófilos,
neutrófilos e monócitos, assim como dos
macrófa gos, que apresentam no citoplasma
grânulos que contêm proteínas e enzimas
com diversas funções
■ Células que sintetizam, segregam e
acumulam proteínas em grânulos de
secreção, que serão exportados por
exocitose: são exemplos as células
secretoras exócrinas do pâncreas e da
glândula salivar parótida, que produzem
enzimas diges tivas empacotadas em
vesículas ou grânulos envoltos por
membrana que, sob o estímulo apropriado,
serão secreta das para digerir os alimentos
RE Liso/ Agranular (REL)
- Vesículas globulares e túbulos retorcidos;
- Glicose-6-fosfatase (glicogenólise -
glicose a partir do glicogênio; hidrolase);
enzimas de síntese de fosofolípidios e
esteroides; glicosiltransferases (catalisam
adição de oligossacarídeos a proteínas e
lipidios). Cadeias transportadoras de
elétrons: o citocromo P450 e o citocromo
b5 e suas respectivas redutases.
- movimento flip (flipases) transferência
dos fosfolípideos da hemicamada para
monocamada interna - escramblases
(scramble) na MP.
- A posição ocupada pelo retículo no
citoplasma varia de um tipo celular para
outro. (próximo ao núcleo);
OBS: na célula muscular estriada, o REL
recebe o nome de RETÍCULO
SARCOPLASMÁTICO e é responsável
pelo controle da [ ] de Ca++ envolvido na
contração muscular.
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• Membranas do REL: ocorre a
sintetização de praticamente todos os
lipídios que compõe membranas celulares
incluindo os fosfolipídios e o colesterol.
Alguns lipídios das membranas são
inicialmente produzidos no REL e suas
moléculas são completadas no Complexo
de Golgi (esfingomielina e glicolipídeos)
• Fosfolipídios → são sintetizados na face
citosolica da membrana do retículo, a
partir de uma molécula de glicerol e duas
moléculas de ácidos graxos ligados a
coenzima A (CoA).
• Colesterol → nas células que sintetizam
hormônios esteroides, o colesterol é
convertido em progesterona, testosterona,
estradiol ou desoxicorticosterona, em um
processo que envolve a ação conjunto de
enzimas encontradas não somente nas
membranas do REL, mas também na
mitocôndria.
• REL → ocorrem o processo de
elongação e a desnaturação de ácidos
graxos e nas células epiteliais de absorção
do intestino delgado, o REL sintetiza
triglicerídeos a partir dos ácidos graxos.
- Desintoxicação pelo REL → o REL
participa da desintoxicação no organismo.
Esse processo ocorre no fígado, na pele,
nos rins e nos pulmões e dele participam o
citocromo P450 e sua redutase. A
hidroxilação de um composto tóxico
aumenta a solubilidade em água,
facilitando na sua eliminação;
- Participação na metabolização do
glicogênio → função importante do REL
de hepatócitos e de células renais à
glicogenólise, ou seja, a obtenção de
glicose a partir do glicogênio. Esse
processo ocorre pela ação consecutiva de 4
enzimas das quais apenas uma está
localizada no REL, enquanto as demais
são etapas citosólicas. Esse processo é
importante para isolar e liberar, para a
corrente sanguínea, a glicose que será
utilizada como fonte de energia.
A glicose-6-fosfatase é uma proteína
intríseca da membrana do retículo.
- REL armazena, libera e capta íons
Ca++ → há proteínas intrísecas às
membranas do REL que funcionam como
canais, e outras como bomba de Ca++.
Dependendo do estímulo recebido pela
célula, essas proteínas liberam Ca++ para
o citoplasma ou captam esses íons para o
interior das cisternas do RE. Cessando o
estímulo, os íons Ca++ são levados de
volta às cisternas do REL, por processo
ativo.
Exportação de lipídios:
1- Incorporadas à membrana do próprio
retículo e se difundem pela bicamada.
EX: lipídios que irão compor as
membranas de ambos os tipos de retículo e
envoltório nuclear.
2) Integradas às membranas de vesículas
que brotam do retículo e se fundem com
outros compartimentos.
EX: destinadas para as membranas do CG,
lisossomos e endossomos, para MP
também.
3) Transportados por proteínas específicas.
(prot. transportadoras de lípideos)
EX: moléculas que constituem as
membranas das mitocôndrias, plastos e
peroxissomos. (a CERT, que transporta
ceramida; a GLTP, que trans fere
glicolipídios; a FAPP2, que atua sobre
glicosilceramida; a StAR, responsável pelo
transporte de colesterol; e as PITPα e b
que transportam fosfatidilinositol e
fosfatidilcolina.)
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● Caracterizar
(descrever função)
proteassomas.
A via ubiquitina- proteossomo é a principal
responsável pela degradação seletiva de
proteínas.
- realizada em complexos
multienzimáticos (proteossomos
[20s e 26s])
- citoplasma e núcleo;
- células com alta capacidade de
proliferação têm grande quantidade
de proteossomos;
- São encontrados no núcleo,
degradando enzimas envolvidas no
processo de replicação e
transcrição do DNA, bem como as
enzimas que regulam o ciclo
celular. Pode ser regulada pelo
estresse oxidativo intracelular, uma
vez que uma das suas principais
funções é degradar proteínas
danificadas por radicais livres.
- Células Cancerosas → a inibição
da atividade proteolítica dos
proteossomos pode retardar ou
mesmo interromper a progressão
do câncer, interferindo na
degradação ordenada das proteínas
que regulam o ciclo celular.
- AUTOFAGIA;
* stress oxidativo= O estresse oxidativo
decorre de um desequilíbrio entre a
geração de compostos oxidantes e a
atuação dos sistemas de defesa
antioxidante. A geração de radicais livres
e/ou espécies reativas não radicais é
resultante do metabolismo de oxigênio.
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