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Proteínas ou Polímeros de aminoácidos Introdução: As proteínas são polímeros – ou seja, macromoléculas – constituídas por monômeros denominados aminoácidos. O termo peptídeo ou polipeptídio refere-se a um polímero de dois ou mais aminoácidos, unidos covalentemente por ligações peptídicas, que ocorrem entre o grupo amino de um aminoácido e o grupo carboxila de outro. São encontrados 20 aminoácidos nas proteínas. Cada aminoácido que compõe um peptídeo é denominado “resíduo”. Devido à complexidade da estrutura proteica, separamos na em quatro níveis: primário, secundário, terciário e quaternário. Estrutura primária: Sequência de aminoácidos em uma proteína. A organização anormal da sequência de aminoácidos pode indicar doenças genéticas. Ligação polipeptídica: Rígida e planar. Caráter de dupla ligação parcial. Geralmente, possui uma configuração trans, os ligantes iguais ficam de lados opostos. A quebra das ligações peptídicas ocorre por hidrólise. Identificação dos aminoácidos de um polipeptídio: O primeiro passo para determinar a estrutura primária de um polipeptídio é identificar e quantificar os aminoácidos constituintes por hidrolise ácida. Esse procedimento quebra as ligações peptídicas liberando os aminoácidos. Os aminoácidos separados são quantificados após o aquecimento com ninhidrina e exposição a uma fonte luminosa. A análise descrita é registrada em um aparelho automático. Estrutura secundária: Arranjos de aminoácidos em uma proteína. Primeiro nível de enrolamento da proteína. Arranjos de aminoácidos: hélice alfa, folha beta e dobradura beta. Hélice alfa: Estrutura helicoidal que consiste na cadeia polipeptídica em espiral e bem compacto com as cadeias laterais para fora, de modo a evitar interferência. Constitui tecidos. Estabilizada por pontes de hidrogênio entre os átomos de oxigênio do grupo carboxila e hidrogênio do grupo amino. Cada volta completa de uma hélice alfa possui 3,6 aminoácidos. Aminoácidos que quebram a hélice alfa: A hélice alfa pode ser quebrada por determinados aminoácidos porque não são compatíveis, geometricamente, com a sua estrutura ou por formarem ligações iônicas. Geometricamente incompatível: prolina. Formação de ligação iônica: glutamato, aspartato, histidina, lisina ou arginina. Folhas beta: Formadas por duas ou mais cadeias polipeptídicas, estás quase totalmente estendidas, dispostas de forma paralela ou antiparalelas. Ligação intercadeia: Pontes de hidrogênio entre as cadeias polipeptídicas. Apresentam uma aparência pregueada. Curvaturas beta: Revertem a direção de uma cadeia polipeptídica, ajudando na formação de uma estrutura compacta e globular. Geralmente encontradas nas superfícies de moléculas proteicas. Geralmente formadas por quatro aminoácidos, podendo ser: prolina e glicina. Prolina: causa dobra na cadeia polipeptídica. Glicina: menor grupo R. São estabilizadas por ponte de hidrogênio e ligação iônica. Estrutura terciária: Denominamos de estrutura terciária a cadeia polipeptídica dobrada. Cadeias laterais hidrofóbicas: posicionadas no interior da molécula. Grupos hidrofílicos: posicionados na superfície da molécula. Interações que estabilizam a estrutura terciária: Interações hidrofóbicas. Pontes de hidrogênio. Interações iônicas (eletrostática). Estrutura quaternária: Muitas proteínas são constituídas por mais de uma cadeia polipeptídica. Denominamos de estrutura quaternária o agrupamento de várias cadeias polipeptídicas (subunidades) para formar a estrutura total da proteína. Interações que estabilizam a estrutura quaternária: Interações não covalentes: interações hidrofóbicas, pontes de hidrogênio e interações iônicas (eletrostática). Desnaturação das proteínas: Desdobramento das estruturas terciárias e quartearias sem que ocorra a hidrolise das ligações peptídicas. Conduz a perda da função. Desnaturação irreversível: a maioria das proteínas não pode se reorganizar após a remoção do agente desnaturante. Agentes desnaturantes: variação no pH e temperatura, solventes orgânicos e ureia. Função: Transporte. Defesa. Estrutural. Armazenamento. Enzimas.
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