Aminoácidos e Proteínas - bioquímica

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Aminoácidos e Proteínas
Aminoácidos + Aminoácidos = Proteínas
MOLÉCULAS ORGÂNICAS NITROGENADAS
• Proteínas: são substâncias orgânicas
nitrogenadas de alto peso molecular,
formadas pela união de vários
aminoácidos através de ligação peptídica;
● Aminoácidos (aa): são compostos
orgânicos nitrogenados de função
mista, apresentando em sua
estrutura pelo menos um grupo
amina e uma carboxila.
● Grupo radical
FORMA E ESTRUTURA DAS PROTEÍNAS
● Proteínas são as moléculas mais
complexas e funcionalmente
sofisticadas que se conhece.
• A forma de uma proteína é
especificada por sua sequência de
aminoácidos.
A forma de uma proteína, ditada pela
ordem dos aminoácidos, está diretamente
ligada à sua função.
Quando a proteína perde a sua forma ela
perde a sua função.
Aminoácido
• Existem 20 diferentes tipos de aa, com
características estruturais comuns.
• Todo aa têm um grupo carboxila (-COOH)
e um grupo amina (-NH2), o que
caracteriza, respectivamente, as funções
ácido carboxílico e amina.
• A presença dessas duas funções na
mesma molécula esclarece a
nomenclatura utilizada, “aminoácido”.
Grupo radical = cadeia lateral
O grupo R será a diferença entre os 20
tipos de aa.
Grupo R – Variam em estrutura, tamanho
e carga elétrica – Influenciam a
solubilidade dos aa.
AA- Podem ser classificados pelo grupo R
(ou cadeia lateral).
AMINOÁCIDOS POLARES –
(HIDROFÍLICOS)
Podem receber ou doar elétrons, formar
pontes de hidrogênio ou ligações
dissulfeto (ligação entre átomos de S).
AMINOÁCIDOS APOLARES –
(HIDROFÓBICOS)
Não apresentam a capacidade de receber
ou doar elétrons ou formação de pontes
de hidrogênio.
O QUE É UM AA POLAR NÃO
CARREGADO?
São mais hidrofílicos do que os polares,
porque contém radicais capazes de fazer
ponte de hidrogênio com a água.
CAPACIDADE DE TAMPONAMENTO
Por apresentarem um grupo ácido e outro
básico, possuem comportamento
ANFÓTERO. Ou seja, podem comportar-se
como ácidos (doam H+) ou bases
(recebem H+), dependendo do pH da
solução.
AA ESSENCIAIS: Não são sintetizados pelo
organismo e precisam ser obtidos através
da DIETA.
Ex: (Histidina, leucina, lisina e fenilalanina)
AA NÃO ESSENCIAIS: São sintetizados pelo
organismo.
Ex: (Alanina, Glutamato, Serina e
Aspartato).
LIGAÇÃO PEPTÍDICA
Proteínas são polímeros de aa, unidos por
ligações peptídicas – Ligação entre um
grupo carboxílico e um grupo amina de
outro aa.
PEPTÍDEOS
● Tripeptídeo – 3 aa – 2 ligações
peptídicas
● Tetrapeptídeo – 4 aa – 3 ligações
peptídicas
● Pentapeptídeo – 5 aa – 4 ligações
peptídicas
● Polipeptídeos – Mais de 5 aa
● Proteínas – Mais de 50 aa
Nível de estruturas nas proteínas
Estrutura primária – Resíduos de aa
Estrutura secundária – Hélice a
Estrutura terciária – Cadeia polipeptídica
Estrutura quaternária – Subunidades
reunidas
Ligações presentes no enovelamento das
proteínas
Ligação iônica
Ponte de hidrogênio
Dipolo-dipolo
Ligação Dissulfeto – Ligação covalente
entre os átomos de enxofre (S)
ESTRUTURA PRIMÁRIA
- Sequência de aa unidos por ligações
peptídicas.
- Desta estrutura deriva todo o arranjo
espacial da molécula.
- São especificas para cada proteína.
- Sequência definida geneticamente.
ESTRUTUA SECUNDÁRIA
- Resultante de pontes de hidrogênio que
ocorrem entre o hidrogênio do grupo
amina e o oxigênio do grupo carboxílico.
- Formam estruturas parecidas com uma
MOLA. (Ex: queratina dos cabelos ou como
folhas de papel dobradas.)
Ex: Fibroína da teia da aranha.
a-hélice – Cadeias polipeptídicas em
espiral
Folha B – Cadeias polipeptídicas dispostas
lados a lado.
ESTRUTURA TERCIÁRIA
Arranjo tridimensional total de todos os
átomos de uma proteína.
● Ponte de hidrogênio
● Ligações Dissulfeto
ESTRUTURA QUATERNÁRIA
Algumas proteínas contêm duas ou mais
cadeias polipeptídicas distintas, ou
subunidades, que podem ser idênticas ou
diferentes.
O arranjo destas subunidades proteicas
em complexos tridimensionais constitui a
estrutura quaternária.
CLASSIFICAÇÃO DA PROTEÍNA DE
ACORDO COM A ESTRUTURA TERCIÁRIA
PROTEÍNAS FIBROSAS
- Cadeias polipeptídicas arranjadas em
longos filamentos ou folhas.
● Possuem um único tipo de estrutura
secundária (a-hélice ou beta folha)
● Compartilham propriedades que
dão força e/ou flexibilidade às
estruturas nas quais ocorrem.
● Insolúveis em água (alta
concentração de resíduos de aa
hidrofóbicos).
Exemplo: Cabelos, unhas e chifres
PROTEINAS GLOBULARES
- Cadeias polipeptídicas dobradas em
forma esférica ou globular.
● A cadeia polipeptídica se enovela
em uma estrutura compacta, como
uma bola de superfície irregular.
● Normalmente, contém diversos
tipos de estruturas secundárias.
● A maioria das enzimas e das
proteínas reguladoras são proteínas
globulares.
DESNATURAÇÃO PROTEICA
- Agentes desnaturantes: temperatura,
pHs extremos, ureia e detergentes.
- Quebra as interações intermoleculares.
- Não rompe as ligações peptídicas
- Pode ser reversível
Exemplos:
1) OVO COZIDO OU FRITO: O aquecimento
desnatura a albumina (proteína da clara
do ovo), é por isso que ela se torna
branca.
2) FERVER O LEITE: ao ferver o leite, a nata
é uma proteína desnaturada.
DESNATURAÇÃO E RENATURAÇÃO
PROTEICA
- O calor (energia térmica) é capaz de
quebrar algumas interações moleculares,
desmanchando as estruturas de a-hélices.
- Com o aumento da umidade,
recuperam-se as ligações originais e as
proteínas retornam a forma de a-hélice.
Exemplo:
CHAPINHA – o cabelo está lindo lisinhooo
(desnaturação proteica), chega aquela
garoa e pronto (renaturação proteica)
FUNÇÕES DAS PROTEÍNAS
Proteínas de regulação gênica (interagem
com o DNA, ativando ou inativando a
transcrição gênica – processo de síntese
de RNA)
Proteínas receptoras (detectam sinais e
transmitem à célula, exemplo o receptor
de insulina, receptores neurais)
Proteínas estruturais (formam células e
tecidos, exemplo filamentos de actina –
contração muscular- e a queratina)
Proteínas de transporte (transporte de
pequenas moléculas e íons, exemplo a
hemoglobina)
Proteínas motoras (geram movimento em
células e tecidos, exemplo actina e
miosina)
Proteínas de armazenamento
(armazenam moléculas e íons, exemplo o
ferro e a ferritina)
Proteínas sinalizadoras (transportam
sinais de uma célula para a outra, exemplo
os hormônios, fatores de crescimento)
Enzimas