Fundamentos da Biologia Celular - Alberts et al - 2017 - 4 Edicao-168

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Capítulo 4 • Estrutura e função das proteínas 141
romper a parede celular bacteriana – mantém sua atividade bactericida por longo 
tempo, pois é estabilizada por essas ligações cruzadas dissulfeto.
As pontes dissulfeto em geral não se formam no citosol, onde a alta concen-
tração de agentes redutores converteria as pontes novamente em grupos –SH de 
cisteínas. Aparentemente, as proteínas não requerem esse tipo de reforço estru-
tural nas condições relativamente amenas do citosol.
COMO AS PROTEÍNAS FUNCIONAM
Conforme vimos, as proteínas são compostas por uma grande variedade de se-
quências de aminoácidos e se enovelam em conformações únicas. A superfície 
topográfica das cadeias laterais de uma proteína confere função única a cada 
proteína, com base nas suas propriedades químicas. O efeito conjunto da estru-
tura, química e função confere às proteínas a capacidade extraordinária de de-
sempenhar o grande número de processos dinâmicos que ocorrem nas células.
Para as proteínas, a forma e a função estão inexoravelmente ligadas. Mas 
uma questão fundamental ainda permanece: como as proteínas funcionam? Nes-
ta seção, descrevemos como a atividade das proteínas depende da sua capacida-
de de se ligar a moléculas específicas, o que permite que atuem como catalisa-
doras, suporte estrutural, pequenos motores, entre outras funções. Os exemplos 
que revisamos aqui não cobrem todo o repertório funcional das proteínas. No 
entanto, as funções especializadas das proteínas que você encontrará ao longo 
deste livro se baseiam em princípios similares aos aqui descritos.
Todas as proteínas se ligam a outras moléculas
As propriedades biológicas de uma molécula proteica dependem da sua intera-
ção física com outras moléculas. Os anticorpos se ligam a vírus ou bactérias 
como um sinal para os sistemas de defesa do corpo, a enzima hexocinase liga gli-
cose e ATP para então catalisar a reação entre eles, moléculas de actina se ligam 
umas às outras para formar longos filamentos, e assim por diante. De fato, todas 
as proteínas aderem, ou se ligam, a outras moléculas de uma maneira específica. 
Em alguns casos, essas ligações são muito fortes; em outros, elas são fracas e 
de curta duração. Conforme visto no Capítulo 3, a afinidade de uma enzima pelo 
seu substrato se reflete no seu valor de KM: quanto menor o valor de KM, maior a 
força da ligação.
Independentemente de sua força, a ligação de uma proteína a outra molécu-
la biológica sempre apresenta grande especificidade: cada proteína pode ligar-se 
a uma ou a poucas moléculas, entre as milhares a que está exposta. Qualquer 
substância que está ligada a uma proteína – seja um íon, uma pequena molécula 
C
C
C
C
C
C C
C
CH2
CH2
S
S
CH2
CH2
S
S
CH2
SH
CH2
SH
CH2
SH
CH2
SH
OXIDAÇÃO
REDUÇÃO
Cisteína
Ponte
dissulfeto
intracadeia
Ponte
dissulfeto 
intercadeia
Polipeptídeo 1
Polipeptídeo 2
QUESTÃO 4-4
O cabelo é composto principalmen-
te por fibras de queratina. Fibras 
individuais de queratina são ligadas 
umas às outras por meio de diversas 
pontes dissulfeto covalentes cruza-
das (S-S). Se um cabelo crespo for 
tratado com agentes redutores su-
aves, que rompem algumas dessas 
ligações cruzadas, e então alisado e 
oxidado novamente, ele permane-
cerá liso. Desenhe um diagrama que 
ilustre as três etapas desse processo 
químico e mecânico no nível dos 
filamentos de queratina, com ênfase 
nas pontes dissulfeto. O que aconte-
ceria se o cabelo fosse tratado com 
um agente redutor forte, capaz de 
romper todas as pontes dissulfeto?
Figura 4-30 Pontes dissulfeto ajudam 
a estabilizar a conformação nativa de 
uma proteína. Este diagrama ilustra 
como as pontes dissulfeto covalentes se 
formam entre cadeias laterais adjacentes 
de cisteína por meio da oxidação de seus 
grupos –SH. Conforme indicado, essas liga-
ções cruzadas podem unir duas partes de 
uma mesma cadeia polipeptídica ou duas 
cadeias diferentes. Como a energia neces-
sária para romper uma ligação covalente é 
muito maior do que a energia necessária 
para romper todo o conjunto de ligações 
não covalentes (ver Tabela 2-1, p. 48), uma 
ponte dissulfeto tem grande efeito estabili-
zador na estrutura de uma proteína enove-
lada (Animação 4.6).
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