Bioquimica - Aminoacidos

Prévia do material em texto

UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE
CENTRO DE FORMAÇÃO DE PROFESSORES
UNIDADE ACADÊMICA DE CIÊNCIAS DA VIDA
CURSO DE BACHARELADO EM MEDICINA
AMINOÁCIDOS, PEPTÍDEOS E PROTEÍNAS
Prof. Dr. Anderson Angel Vieira Pinheiro, Ph.D.
Cajazeiras – PB, 2023
• THE BIOMOLECULES OF LIFE:
1.INTRODUÇÃO
AMINOÁCIDOS, PEPTÍDEOS E PROTEÍNAS
• As proteínas fornecem a estrutura das células e executam a maioria das
tarefas celulares:
As proteínas, os cavalos de carga da célula, são as mais abundantes e 
funcionalmente versáteis das macromoléculas celulares. As células agrupam 
20 aminoácidos diferentes em uma cadeia linear, formando proteínas cujos 
comprimentos comumente variam de 100 a 1.000 aminoácidos. 
1.INTRODUÇÃO
AMINOÁCIDOS, PEPTÍDEOS E PROTEÍNAS
LODISH, H; BERK, A; KAISER, C.A.; KRIEGER, M.; BRETSCHER, A.; PLOEGH, H.; AMON, A.; SCOTT, M.P. Biologia 
Celular e Molecular. 4 ed, ArtMed: São Paulo, 2014, p.1241.
1.INTRODUÇÃO
AMINOÁCIDOS, PEPTÍDEOS E PROTEÍNAS
LODISH, H; BERK, A; KAISER, C.A.; KRIEGER, M.; BRETSCHER, A.; PLOEGH, H.; AMON, A.; SCOTT, M.P. Biologia 
Celular e Molecular. 4 ed, ArtMed: São Paulo, 2014, p.1241.
• Questiona-se quantas moléculas proteicas são necessárias para que uma
célula funcione e se mantenha:
- Podemos estimar utilizando uma célula de hepatócito:
- Considerando uma densidade celular de 1,03 g/mL, a célula pesaria 3,5 x
10-9 g;
- Uma vez que a proteína representa cerca de 20% do peso de uma célula, o
peso total de proteína celular é 7 x 10-10 g.
1.INTRODUÇÃO
AMINOÁCIDOS, PEPTÍDEOS E PROTEÍNAS
LODISH, H; BERK, A; KAISER, C.A.; KRIEGER, M.; BRETSCHER, A.; PLOEGH, H.; AMON, A.; SCOTT, M.P. Biologia 
Celular e Molecular. 4 ed, ArtMed: São Paulo, 2014, p.1241.
- Uma proteína média tem 52, 700 g/mol (número total de moléculas de
proteínas por célula hepática: 7,9 x 10-9 g do peso proteico);
- Considerando que uma célula hepática contém cerca de 10.000 proteínas
diferentes; assim, cada célula conteria, em média, praticamente 1 milhão de
molécula de cada tipo de proteína;
- Toda a célula regula com exatidão o nível das proteínas, de modo que cada
uma delas está presente na quantidade apropriada para suas funções
celulares.
Nem todas as proteínas estão presentes na mesma abundância.
• 20 aminoácidos são usualmente encontrados como constituintes de
proteínas em mamíferos:
2.ESTRUTURA DOS AMINOÁCIDOS
AMINOÁCIDOS, PEPTÍDEOS E PROTEÍNAS
• Composição de algumas proteínas:
2.ESTRUTURA DOS AMINOÁCIDOS
AMINOÁCIDOS, PEPTÍDEOS E PROTEÍNAS
• 20 aminoácidos “padrão” diferem no seu grupo R, considerando:
• Nomenclatura dos aminoácidos naturais:
- Código de 3 Letras (1º letra maiúscula e duas minúsculas):
Alanina = ALA
- Código de 1 Letra:
Alanina = A
2.ESTRUTURA DOS AMINOÁCIDOS
AMINOÁCIDOS, PEPTÍDEOS E PROTEÍNAS
4 - Carga
3 - Reatividade2 - Formato1 - Tamanho
5 – Formação de pontes de hidrogênio
• Carbono α opticamente ativo (exceto glicina):
2.ESTRUTURA DOS AMINOÁCIDOS
AMINOÁCIDOS, PEPTÍDEOS E PROTEÍNAS
Todos os aminoácidos encontrados nas proteínas apresentam configuração “L”.
Os “D-aminoácidos” são encontrados em alguns antibióticos e em paredes 
celulares de plantas e bactérias.
• Aminoácidos com cadeias laterais alifáticas:
2.ESTRUTURA DOS AMINOÁCIDOS
AMINOÁCIDOS, PEPTÍDEOS E PROTEÍNAS
• Aminoácidos com cadeias laterais aromáticas:
2.ESTRUTURA DOS AMINOÁCIDOS
AMINOÁCIDOS, PEPTÍDEOS E PROTEÍNAS
Os aminoácidos Trp e Tyr 
absorvem luz UV. Assim, 
permitindo monitoramento e 
quantificação.
• Aminoácidos com cadeias laterais hidrofílicas:
- São aminoácidos polares não carregados:
2.ESTRUTURA DOS AMINOÁCIDOS
AMINOÁCIDOS, PEPTÍDEOS E PROTEÍNAS
• Aminoácidos com cadeias laterais carregadas:
2.ESTRUTURA DOS AMINOÁCIDOS
AMINOÁCIDOS, PEPTÍDEOS E PROTEÍNAS
• Situações clínicas:
2.ESTRUTURA DOS AMINOÁCIDOS
AMINOÁCIDOS, PEPTÍDEOS E PROTEÍNAS
Glutamato: ácido de carga (-)
Valina: lateral alifática
• Situações clínicas:
2.ESTRUTURA DOS AMINOÁCIDOS
AMINOÁCIDOS, PEPTÍDEOS E PROTEÍNAS
2.ESTRUTURA DOS AMINOÁCIDOS
AMINOÁCIDOS, PEPTÍDEOS E PROTEÍNAS
2.ESTRUTURA DOS AMINOÁCIDOS
AMINOÁCIDOS, PEPTÍDEOS E PROTEÍNAS
Leite, soja e carne
Peixe, grão de bico, mel
Ovos, catanha-do-pará
Amendoim, quiabo
• Derivações e variações dos aminoácidos:
2.ESTRUTURA DOS AMINOÁCIDOS
AMINOÁCIDOS, PEPTÍDEOS E PROTEÍNAS
HISTIDINA TIROSINA
GLUTAMATO
• Aminoácidos moldam as propriedades das proteínas:
- Diferentes cadeias laterais: tamanhos, formas, cargas;
- Capacidade de preencher o interior da proteína;
- Capacidade de formação de estruturas secundárias;
- Capacidade de ionização e reatividade química;
- Capacidade de interação com íons;
- Capacidade de formar ligações de hidrogênio;
- Interação com a água.
2.ESTRUTURA DOS AMINOÁCIDOS
AMINOÁCIDOS, PEPTÍDEOS E PROTEÍNAS
As funções das proteínas derivam da diversidade e versatilidade dos 20 
aminoácidos naturais e suas variações.
3.PEPTÍDEOS
AMINOÁCIDOS, PEPTÍDEOS E PROTEÍNAS
O que seriam os 
peptídeos?
São polímeros de aminoácidos!
3.PEPTÍDEOS
AMINOÁCIDOS, PEPTÍDEOS E PROTEÍNAS
3.PEPTÍDEOS
AMINOÁCIDOS, PEPTÍDEOS E PROTEÍNAS
3.PEPTÍDEOS
AMINOÁCIDOS, PEPTÍDEOS E PROTEÍNAS
3.PEPTÍDEOS
AMINOÁCIDOS, PEPTÍDEOS E PROTEÍNAS
Peptídeos: < 50 aa ➺ Muitos com 
atividade biológica
Polipeptídeo: > 50 e < 100 aa
Proteínas: a priori : 100 aa
4.PROTEÍNAS
AMINOÁCIDOS, PEPTÍDEOS E PROTEÍNAS
• Importância e função:
- Catálise enzimática;
- Transporte e estoque;
- Movimento;
- Suporte mecânico;
- Proteção imune; S
- Sinalização intra e extracelular; etc.
4.PROTEÍNAS
AMINOÁCIDOS, PEPTÍDEOS E PROTEÍNAS
Variedade Funcional ⇢ Diferentes Estruturas Tridimensionais 
Estrutura 3D ⇢ Estrutura Estável em função do tempo 
Estabilidade versus flexibilidade 
Função e conformação.
• Definições:
- São polímeros de aminoácidos;
- Sequência de aminoácidos importa: ROMA # AMOR;
- Possuem diferentes funções;
- Presentes em todos os seres, tanto procarioto quanto eucarioto;
- São as moléculas mais presentes nos seres;
- Todas contêm C, H, N e O, e quase todas contêm S;
- Algumas contêm elementos adicionais, particularmente F, Fe, Zn e Cu.
4.PROTEÍNAS
AMINOÁCIDOS, PEPTÍDEOS E PROTEÍNAS
• Funções das proteínas:
- Estrutural: para os animais o principal constituinte estrutural são as
proteínas (ex: colágeno e queratina);
- Catálise: As enzimas são proteínas com atividade catalítica;
- Movimento: atividade muscular, já que os músculos são feitos de proteínas
(ex: miosina e actina);
- Transporte: um grande número de proteínas realiza tarefas de transporte
(ex: hemoglobina).
4.PROTEÍNAS
AMINOÁCIDOS, PEPTÍDEOS E PROTEÍNAS
• Funções das proteínas:
- Hormônios: vários hormônios são proteínas (ex: insulina, eritropoietina e o
do crescimento humano);
- Proteção: anticorpos e anticoagulantes (ex: imunoglobulinas e
fibrinogênio);
- Armazenamento: proteínas de armazenamento (ex: caseína, ovoalbumina
e ferritina);
- Regulação: proteínas reguladoras (ex: regulação da expressão gênica).
4.PROTEÍNAS
AMINOÁCIDOS, PEPTÍDEOS E PROTEÍNAS
• Proteínas simples:
- Somente aminoácidos;
• Proteínas conjugadas:
- Proteínas ligadas a outras substâncias chamadas de grupos prostéticos:
4.PROTEÍNAS
AMINOÁCIDOS, PEPTÍDEOS E PROTEÍNAS
Nucleoproteínas
Glicoproteínas
Metaloproteínas
Lipoproteínas
• Proteínas simples:
4.PROTEÍNAS
AMINOÁCIDOS, PEPTÍDEOS E PROTEÍNAS
• Proteínas conjugadas:
4.PROTEÍNAS
AMINOÁCIDOS, PEPTÍDEOS E PROTEÍNAS
4.PROTEÍNAS
AMINOÁCIDOS, PEPTÍDEOS E PROTEÍNAS
• Proteínas simples:
- Somente aminoácidos;
• Proteínas conjugadas:
- Proteínas ligadas a outras substâncias chamadas de grupos prostéticos:
4.PROTEÍNAS
AMINOÁCIDOS, PEPTÍDEOS E PROTEÍNAS
Nucleoproteínas
Glicoproteínas
Metaloproteínas
Lipoproteínas
4.PROTEÍNAS
AMINOÁCIDOS, PEPTÍDEOS E PROTEÍNAS
Por que as 
proteínas 
diferem umas 
das outras?
Ordem dos aminoácidos
Tipo dos aminoácidos
 Número do aminoácidos
• Estruturas proteicas:
4.PROTEÍNAS
AMINOÁCIDOS, PEPTÍDEOS E PROTEÍNAS
•1 – Estrutura primária:
- Caracterizada como uma sequência linear de aminoácidos, a partir de
ligações peptídicas.
4.PROTEÍNAS
AMINOÁCIDOS, PEPTÍDEOS E PROTEÍNAS
• 1 – Estrutura primária:
- Ligações dos aminoácidos para formas as proteínas:
- O que ocorreu quanto a METIONINA não aparece na proteína madura?
4.PROTEÍNAS
AMINOÁCIDOS, PEPTÍDEOS E PROTEÍNAS
• 2 – Estrutura secundária:
- Dada pelo arranjo espacial de aminoácidos próximos entre si na sequência
primária de proteínas;
- Arranjos em α-hélices (helicoidal – ligações de H) e folhas β-pregueadas (2
ou mais cadeias peptídicas – antiparalelas ), além de estruturas não
regulares.
4.PROTEÍNAS
AMINOÁCIDOS, PEPTÍDEOS E PROTEÍNAS
• 2 – Estrutura secundária:
4.PROTEÍNAS
AMINOÁCIDOS, PEPTÍDEOS E PROTEÍNAS
• 3 – Estrutura terciária:
- Resulta das interações entre as diferentes regiões de estrutura definida ou
não regular. Descreve a conformação espacial da proteína inteira.
4.PROTEÍNAS
AMINOÁCIDOS, PEPTÍDEOS E PROTEÍNAS
• 3 – Estrutura terciária:
- Chaperonas: dobramento correto das proteínas.
4.PROTEÍNAS
AMINOÁCIDOS, PEPTÍDEOS E PROTEÍNAS
• 4 – Estrutura quaternária:
- Algumas proteínas possuem duas ou mais cadeias
polipeptídicas;
- Essa transformação das proteínas em estruturas
tridimensionais é a estrutura quaternária que são
guiadas e estabilizadas pelas mesmas interações;
- Podem ser > 400 KDa ⇢ Comprometendo a
estabilidade.
4.PROTEÍNAS
AMINOÁCIDOS, PEPTÍDEOS E PROTEÍNAS
4.PROTEÍNAS
AMINOÁCIDOS, PEPTÍDEOS E PROTEÍNAS
• A forma espacial das proteínas pode ser afetada pela:
- Temperatura;
- pH;
- Polaridade;
- Salinidade;
- Solventes;
- Radiações, etc.
• As prote[inas perdem o arranjo (desenrolam-se, pois perdem ligações):
- Ovo;
- Leite, qualhada, queijos;
- Sangue.
5.DESNATURAÇÃO PROTEICA
AMINOÁCIDOS, PEPTÍDEOS E PROTEÍNAS
6.DIGESTÃO E ABSORÇÃO DE PROTEÍNAS
AMINOÁCIDOS, PEPTÍDEOS E PROTEÍNAS
• Definição:
- Enzimas são proteínas que aceleram as reações químicas;
- Durante essas reações, as moléculas das enzimas não são alteradas de
nenhuma maneira, uma vez que elas são catalisadores biológicos;
- Sem as enzimas, a maioria das reações químicas em uma célula seriam tão
lentas que ela não poderia viver.
7.ENZIMAS
AMINOÁCIDOS, PEPTÍDEOS E PROTEÍNAS
7.ENZIMAS
AMINOÁCIDOS, PEPTÍDEOS E PROTEÍNAS
• 2. ENZIMAS DE MEMBRANA:
- Enzimas são proteínas especializadas que atuam como catalisadores
biológicos.
- Reações catalisadas podem ocorrer:
§ Intracelular (sinalização celular);
§ Extracelular:
- Ex: as enzimas na superfície externa das células que revestem o intestino
delgado são responsáveis pela digestão de peptídeos e carboidratos.
1 - Enzimas nas doenças pancreáticas
2 – Enzimas nas doenças hepáticas
3 – Enzimas nas doenças cardíacas
4 – Enzimas nas doenças prostáticas
Para próxima aula!!!
7.ENZIMAS
AMINOÁCIDOS, PEPTÍDEOS E PROTEÍNAS
https://www.bdc.ib.unicamp.br/bdc_uploads/materiais/versaoOnline/versa
oOnline247_pt/estprot_v.3.0.0/programa/menu/mainMenu.html
LABORATÓRIO VIRTUAL
AMINOÁCIDOS, PEPTÍDEOS E PROTEÍNAS
https://www.bdc.ib.unicamp.br/bdc_uploads/materiais/versaoOnline/versaoOnline247_pt/estprot_v.3.0.0/programa/menu/mainMenu.html
https://www.bdc.ib.unicamp.br/bdc_uploads/materiais/versaoOnline/versaoOnline247_pt/estprot_v.3.0.0/programa/menu/mainMenu.html
UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE
CENTRO DE FORMAÇÃO DE PROFESSORES
UNIDADE ACADÊMICA DE CIÊNCIAS DA VIDA
CURSO DE BACHARELADO EM MEDICINA
AMINOÁCIDOS, PEPTÍDEOS E PROTEÍNAS
Prof. Dr. Anderson Angel Vieira Pinheiro, Ph.D.
Cajazeiras – PB, 2023