Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
Aula 3 Fundamentos de Bioquímica ARA0009Profª Aparecida Mauro aparecida.mauro@estacio.br mailto:santos@estacio.br Biomoléculas 1 Aminoácidos, Peptídeos e Proteínas Introdução ⮚ As proteínas são as macromoléculas mais abundantes que ocorrem em uma célula. ⮚ São responsáveis pela maioria das reações biológicas importantes para a sobrevivência de qualquer espécie. ⮚ As proteínas são constituídas por unidades definidas que são os aminoácidos. ⮚ Os aminoácidos são moléculas constituídas por um grupamento amina, um grupo ácido carboxílico e uma cadeira lateral R unidas a um único átomo de Carbono (α ). ⮚ Classificados de acordo com a cadeia lateral (radical) que o constitui (apolar e polar, com carga positiva ou negativa). Proteínas - composição Aminoácidos - monômeros Esquema da estrutura química básica de um aminoácido Aminoácidos - monômeros ⮚ Carbono α opticamente ativo (exceto glicina). ⮚Aminoácidos possuem dois possíveis estereisômeros (imagens especulares não superponíveis, ou enantiômeros): ⮚devido ao arranjo tetraédrico dos ligantes ao redor do Cα. Aminoácidos - propriedades • Organolépticas: incolores – a maioria de sabor adocicado; • Físicas: sólidos - com solubilidade variável em água; apresentam atividade óptica por possuírem carbono assimétrico em geral, na forma levógira; • Químicas: grupo carboxílico (-COOH) na molécula confere característica ácida e grupo amino (-NH2), característica básica à aminoácidos são anfóteros - reagem tanto com ácidos como com bases formando sais orgânicos. Aminoácidos - propriedades • 20 Aminoácidos “Padrão” diferem no seu grupo R considerando: 1) Tamanho 2) Formato 3) Reatividade 4) Carga 5) Formação de ligações de Hidrogênio Aminoácidos - tipos • Essenciais: não são sintetizados pelo organismo - isoleucina, leucina, valina, fenilalanina, metionina, treonina, triptofano, lisina e histidina; • Não essenciais: sintetizados pelo organismo, a partir de outros precursores – alanina, ácido aspártico, asparagina, ácido glutâmico, serina; • Semi-essenciais ou precursores: sintetizados a partir de outros precursores , presentes em quantidade suficiente na dieta - arginina (glutamina/glutamato), cisteína (aspartato), glutamina (ácido glutâmico, amônia), glicina (serina, colina), prolina (glutamato), Wrosina (fenilalanina). Aminoácidos - Nomenclatura dos aminoácidos naturais • Código de 3 Letras: 1º letra maiúscula e duas minúsculas. ⮚ ex: Alanina: Ala • Código de 1 Letra. ⮚ ex: Alanina: A ✔Insolubilidade em água. ✔Hidrofóbicos - Promovem interações hidrofóbicas importantes na manutenção da estrutura das proteínas. Apolares Grupos R alifáticos ou aromáticos Polares – grupos R sem carga, carga positiva ou negativa Hidrofílicos – Formam ligações de hidrogênio e interações eletrostáticas com a água – conferem solubilidade na água. • Os aminoácidos “especiais” possuem características intermediárias entre os grupos dos aminoácidos polares e apolares. • a cisteína é o único aminoácido cuja cadeia lateral é capaz de fazer ligações covalentes e com isso, pode contribuir para a estrutura da proteína. • a prolina não é um aminoácido típico, e sim um iminoácido, uma vez que seu Cα e seu Nα fazem parte de um anel heterocíclico da molécula. Peptídeos • Polímero de aminoácidos unidos por ligação peptídica. • Arginina - Prolina - Alanina - Tirosina - Serina, Até 100 aminoácidos (10 kDa) Mais de 100 aminoácidos peptídeo proteína + H3N — C α — H R Fórmula geral de um α aminoácido: os grupos amino e carboxila estão no carbono α. R – a cadeia lateral R diferencia os aminoácidos entre si Proteína (polímero) (monômero) aminoácido COO um dipeptídeo A ligação peptídica ocorre entre o grupo α- carboxila de um aminoácido e o grupo α- amino de outro aminoácido. Aminoácido 1 Aminoácido 2 A Bioquímica das Proteínas Ligação peptídica Proteínas • O pH influencia quanto a carga do aminoácido ⮚ Em pH fisiológico: ⮚ Grupamento -carboxila desprotonado (-COO-) ⮚ Grupamento -amino protonado (-NH3 +) • Nas proteínas, quase todos esses grupos carboxilas e amino estão combinados nas ligações peptídicas e não estão disponíveis para as reações químicas (exceto para formação das pontes de hidrogênio). • As proteínas são cadeias de aminoácidos que chamamos de polipeptídios. • A complexidade da estrutura proteica é melhor analisada considerando-se a molécula em termos de 4 níveis de organização: ⮚ Primário ⮚ Secundário ⮚ Terciário ⮚ Quaternário Proteínas - estrutura Estrutura primária • Corresponde a sequência linear de aminoácidos. • As ligações peptídicas não são rompidas por condições desnaturantes, como o aquecimento. Estrutura secundária • Formada a partir do arranjo regular de aminoácidos que estão localizados próximos uns aos outros da sequencia linear. ⮚-hélice ⮚ᵦ-pregueada ⮚Não reguladas Estrutura secundária • α-hélice Estrutura helicoidal (espiral) Estabilizada por ligações de hidrogênio entre os átomos de oxigênio das carbonilas e hidrogênio das amidas das ligações peptídicas Nem todos os aminoácidos conseguem formar essa estrutura. Exemplos: queratina, colágeno Estrutura secundária • α-hélice ⮚ Queratina: rigidez determinada pelas ligações dissulfeto entre as cadeias polipeptídicas constituintes. Estrutura secundária • β-pregueada (folhas β) ⮚ Todos os componentes estão envolvidos com ligações de H. ⮚ Aparenta uma estrutura pregueada. Estrutura terciária • Formação de proteínas globulares. • Intenso empacotamento de átomos no centro da molécula. Determinada por sequência de aminoácidos • As interações entre as cadeias laterais dos aminoácidos direcionam o dobramento do polipeptídico para formar a estrutura compacta. • Pontes dissulfeto (lig. covalentes formadas por grupos sulfidrilas) • Interações hidrofóbicas • Ligações de hidrogênio • Interações iônicas Estrutura e função das Proteínas • Estrutura terciária • Mioglobina: estrutura mais flexível, mas também formada pela estrutura helicoidal. Desnaturação • Desdobramento e desorganização das estruturas secundárias e terciárias, sem rompimento das ligações peptídicas. • Agentes desnaturantes: calor, solventes orgânicos, agitação mecânica, ácidos ou bases fortes, detergentes, metais pesados. O que acontece quando as proteínas desnaturam?? Desnaturação CALOR ALTERAÇÃO DO pH Proteínas – exemplos de desnaturação Proteínas – exemplos de desnaturação • Ao pingar gotas de limão no leite: o pH é alterado, causando a desnaturação das proteínas, que se precipitam na forma de coalho. Proteínas – exemplos de desnaturação • Ao cozinhar um ovo: o calor modifica irreversivelmente a clara, que é formada pela proteína albumina e água. Estrutura e função das Proteínas Estrutura quaternária • Rearranjo de subunidades peptídicas; • Subunidades ligadas por interações não- covalentes Exemplos: hemoglobina Estrutura e função das Proteínas Estrutura quaternária • O dobramento inadequado das proteínas pode levar ao aparecimento de doenças Alzheimer • Formação de agregado neurotóxico de proteínas em forma de β-pregueada Macronutrientes: proteínas ✔ Origem Vegetal ✔ Origem animal Leite (240ml) 1 copo duplo: ~ 8,6g Ovo (50g) 1 unidade: ~ 6,4g Carnes (100g) 1 filé médio: • Bovina ~ 25g • Frango ~ 23g • Peixe ~ 23g Feijão (140g) 1 concha média: ~ 6,2g Ervilha (90g) 3 colheres de sopa: ~ 4,2g Macronutrientes: proteínas Composição dos aminoácidos de uma determinada fonte de proteína Quantidade de aminoácidos essenciais (indispensáveis na dieta) Qualidade da proteína (complementariedade) possuem todos os aminoácidos essenciais em quantidades suficientes para manter a vida e promover o crescimento e desenvolvimento. Ex: proteína do ovo, leite e carnes. ⮚ PROTEÍNAS DE BAIXO VALOR BIOLÓGICO: não possuem um ou mais aminoácidos essenciais em quantidades suficientes. Mantéma vida sem promover o crescimento e desenvolvimento. ⮚ PROTEÍNAS DE ALTO VALOR BIOLÓGICO: Arroz com feijão Estrutura e função das Proteínas Aminoácidos limitantes • Quando não há um determinado aminoácido ou este está presente em quantidades mínimas em um alimento Estrutura e função das Proteínas Proteínas Completas • Possuem TODOS aminoácidos essenciais: Caseína (leite) Lactoalbumina (proteína do soro do leite) Ovoalbumina e ovovitelina (ovo) Glicinina (soja) Albumina e miosina (carne) Estrutura e função das Proteínas Proteínas Parcialmente Completas • Possuem aminoácidos essenciais em insuficientes para manutenção da saúde. Caseína (leite) Lactoalbumina (proteína do soro do leite) Ovoalbumina e ovovitelina (ovo) Glicinina (soja) Albumina e miosina (carne) Estrutura e função das Proteínas Proteínas Incompletas • Não possuem todos aminoácidos essenciais e as quantidades que possuem também são insuficientes para manutenção da saúde Zeína(Falta triptofano e tirosina) Estrutura e função das Proteínas Proteínas simples • Não possuem todos aminoácidos essenciais e as quantidades que possuem também são insuficientes para manutenção da saúde Zeína(Falta triptofano e tirosina) Estrutura e função das Proteínas Proteínas conjugadas: • Nucleoproteínas: ácido nucléico + proteína • Glicoproteínas: carboidrato + proteína • Lipoproteína: triglicerídeos + proteína • Fosfoproteína: ácido fosfórico + proteína • Cromoproteína: grupo prostético + proteína Próxima aula Enzimas Não esqueçam de acessar o crédito digital
Compartilhar