Processos_Bioqu_micos_e_Biof_sicos_em_Animais_Qu_mica_das_biomol_culas_e_metabolismo_em_animais___parte_2_2025-1-1

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PROCESSOS 
BIOQUÍMICOS E 
BIOFÍSICOS EM 
ANIMAIS
QUÍMICA DAS BIOMOLÉCULAS E 
METABOLISMO EM ANIMAIS – PARTE 2
IMPORTÂNCIA:
➢ Fonte primária de energia (exemplo: glicose).
➢ Reserva de energia, composição das membranas celulares, 
regulação hormonal.
➢ Estruturas celulares, catálise de reações (enzimas), 
transporte de substâncias.
➢ Armazenamento e transmissão da informação genética, 
banco de dados para produção das proteínas.
BIOMOLÉCULAS - REVISÃO
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BIOMOLÉCULAS
CONCEITO:
São moléculas orgânicas presentes 
nos seres vivos que desempenham 
funções vitais para a estrutura e o 
funcionamento das células e dos 
organismos.
PRINCIPAIS BIOMOLÉCULAS:
carbono 
(C)
hidrogênio 
(H)
oxigênio 
(O)
nitrogênio 
(N)
enxofre 
(S)
fósforo 
(P)
COMPONENTES:
ESTRUTURA, FUNÇÃO E CLASSIFICAÇÃO DOS 
AMINOÁCIDOS E DAS PROTEÍNAS E ENZIMAS
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Aminoácido
Aminoácido
Proteína Enzimas
ESTRUTURA, FUNÇÃO E CLASSIFICAÇÃO DOS 
AMINOÁCIDOS E DAS PROTEÍNAS E ENZIMAS
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• Macromoléculas essenciais para a vida e desempenham uma ampla 
variedade de funções nos organismos. 
• Elas são formadas por aminoácidos e sua estrutura e função são
determinadas pela sequência específica desses aminoácidos.
Proteínas
ESTRUTURA, FUNÇÃO E CLASSIFICAÇÃO DOS 
AMINOÁCIDOS E DAS PROTEÍNAS E ENZIMAS
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Importância das proteínas
Estrutural
Catalisadora de reações
Transporte de Substâncias
Defesa do Organismo
Movimento e Contração
Regulação de Processos Biológicos
Armazenamento de Nutrientes
ESTRUTURA, FUNÇÃO E CLASSIFICAÇÃO DOS 
AMINOÁCIDOS E DAS PROTEÍNAS E ENZIMAS
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Porque o Medico Veterinário precisa conhecer a estrutura e o 
metabolismo das proteínas?
As proteínas desempenham papéis fundamentais no metabolismo, imunidade, 
nutrição e regulação fisiológica dos animais.
O conhecimento sobre as estruturas e funções das proteínas na Medicina Veterinária é 
essencial porque permite compreender o funcionamento dos organismos animais, 
auxiliando no diagnóstico, tratamento e prevenção de diversas doenças, melhorando a 
saúde e o bem-estar animal. 
ESTRUTURA, FUNÇÃO E CLASSIFICAÇÃO DOS 
AMINOÁCIDOS E DAS PROTEÍNAS E ENZIMAS
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AMINOÁCIDOS
Estrutura básica de um aminoácido
São micromoléculas orgânicas 
formadoras das proteínas. 
São constituídos por átomos de 
carbono, hidrogênio, nitrogênio 
e oxigênio. Em alguns casos 
contém enxofre.
ESTRUTURA, FUNÇÃO E CLASSIFICAÇÃO DOS 
AMINOÁCIDOS E DAS PROTEÍNAS E ENZIMAS
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AMINOÁCIDOS
➢ Glicina (Gly)
➢ Alanina (Ala)
➢ Valina (Val)
➢ Leucina (Leu)
➢ Isoleucina (Ile)
➢ Aspartato ou ácido aspártico (Asp)
➢ Lisina ((Lys)
➢ Cisteína (Cis)
➢ Metionina (Met)
➢ Tirosina (Tyr)
➢ Glutamato ou ácido glutâmico ((Glu)
➢ Asparagina (Asn)
➢ Glutamina (Gln)
➢ Prolina (Pro)
➢ Fenilalanina (Phe)
➢ Triptofano (Trp)
➢ Arginina (Arg) 
➢ Histidina (His)
➢ Serina (Ser)
➢ Treonina (Thr)
ESTRUTURA, FUNÇÃO E CLASSIFICAÇÃO DOS 
AMINOÁCIDOS E DAS PROTEÍNAS E ENZIMAS
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AMINOÁCIDOS
Estrutura química dos aminoácidos.
ESTRUTURA, FUNÇÃO E CLASSIFICAÇÃO DOS 
AMINOÁCIDOS E DAS PROTEÍNAS E ENZIMAS
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AMINOÁCIDOS
Aminoácido não 
essencial
Aminoácidos 
essenciais
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AMINOÁCIDOS E DAS PROTEÍNAS E ENZIMAS
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AMINOÁCIDOS
Classificação
A disponibilidade de hidrogênios dos grupos funcionais destas 
moléculas, representados pelos radicais hidroxila (-OH) e amida 
(-CONH2), confere a estes aminoácidos maior solubilidade em 
água pela possibilidade de ligações de hidrogênio com a água
GRUPOS R POLARES E NÃO CARREGADOS
ESTRUTURA, FUNÇÃO E CLASSIFICAÇÃO DOS 
AMINOÁCIDOS E DAS PROTEÍNAS E ENZIMAS
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AMINOÁCIDOS
Classificação
A carga positiva em suas cadeias laterais confere características 
mais básicas em pH fisiológico
GRUPOS R CARREGADOS POSITIVAMENTE
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AMINOÁCIDOS E DAS PROTEÍNAS E ENZIMAS
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AMINOÁCIDOS
Classificação
A presença da carboxila (radical -COOH) extra confere 
características ácidas em pH fisiológico
GRUPOS R CARREGADOS NEGATIVAMENTE
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AMINOÁCIDOS E DAS PROTEÍNAS E ENZIMAS
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AMINOÁCIDOS
Classificação
Suas cadeias laterais compartilham características apolares e 
hidrofóbicas, sendo a principal forma de agrupamento desses 
aminoácidos em estruturas proteicas mediadas por interações 
hidrofóbicas
GRUPOS R ALIFÁTICOS (não polares)
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AMINOÁCIDOS E DAS PROTEÍNAS E ENZIMAS
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AMINOÁCIDOS
Classificação
compartilham cadeias laterais apolares e hidrofóbicas, com 
estrutura aromática.
GRUPOS R AROMÁTICOS
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AMINOÁCIDOS E DAS PROTEÍNAS E ENZIMAS
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PROTEÍNAS
ESTRUTURA, FUNÇÃO E CLASSIFICAÇÃO DOS 
AMINOÁCIDOS E DAS PROTEÍNAS E ENZIMAS
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PROTEÍNAS Ligação Peptídica
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AMINOÁCIDOS E DAS PROTEÍNAS E ENZIMAS
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PROTEÍNAS Estrutura básica de um aminoácido
ESTRUTURA, FUNÇÃO E CLASSIFICAÇÃO DOS 
AMINOÁCIDOS E DAS PROTEÍNAS E ENZIMAS
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PROTEÍNAS Estrutura básica de um aminoácido
Estrutura primária Estrutura secundária Estrutura quaternáriaEstrutura terciária
ESTRUTURA, FUNÇÃO E CLASSIFICAÇÃO DOS 
AMINOÁCIDOS E DAS PROTEÍNAS E ENZIMAS
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PROTEÍNAS
Como a estrutura primária é formada?
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AMINOÁCIDOS E DAS PROTEÍNAS E ENZIMAS
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PROTEÍNAS
Nucleotídeo
Es
tr
u
tu
ra
 
P
ri
m
ár
ia
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PROTEÍNAS
Transcrição
Es
tr
u
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ra
 
P
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ESTRUTURA, FUNÇÃO E CLASSIFICAÇÃO DOS 
AMINOÁCIDOS E DAS PROTEÍNAS E ENZIMAS
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PROTEÍNAS
Tradução
Es
tr
u
tu
ra
 
P
ri
m
ár
ia
ESTRUTURA, FUNÇÃO E CLASSIFICAÇÃO DOS 
AMINOÁCIDOS E DAS PROTEÍNAS E ENZIMAS
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PROTEÍNAS
Código genético
Es
tr
u
tu
ra
 
P
ri
m
ár
ia
ESTRUTURA, FUNÇÃO E CLASSIFICAÇÃO DOS 
AMINOÁCIDOS E DAS PROTEÍNAS E ENZIMAS
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PROTEÍNAS
Arranjo local da cadeia polipeptídica, que se dobra 
devido a ligações por pontes de hidrogênio. 
• A cadeia polipeptídica forma uma 
espiral compacta, estabilizada por 
pontes de hidrogênio entre os átomos 
de hidrogênio e oxigênio em 
diferentes partes da cadeia.
Hélice alfa (α)
• A cadeia polipeptídica se organiza em 
uma estrutura plana e estirada, com 
cadeias polipeptídicas paralelas ou 
antiparalelas conectadas por pontes 
de hidrogênio.
Folha beta (β)
Como a estrutura secundária é formada?
ESTRUTURA, FUNÇÃO E CLASSIFICAÇÃO DOS 
AMINOÁCIDOS E DAS PROTEÍNAS E ENZIMAS
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PROTEÍNAS
Como a estrutura terciária é formada?
A estrutura terciária é tridimensional, 
onde a cadeia se dobra sobre si mesmo, 
principalmente como resultado das 
interações entre os grupos R dos 
aminoácidos que compõem a proteína.
ESTRUTURA, FUNÇÃO E CLASSIFICAÇÃO DOS 
AMINOÁCIDOS E DAS PROTEÍNAS E ENZIMAS
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PROTEÍNAS
Relação Estrutura/Funções das proteínas
As estruturas secundárias das proteínas, e como elas se organizam posteriormente nas estruturas terciárias, 
permitem uma classificação em dois grandes grupos funcionais: 
Proteínas fibrosas Proteínas globulares
1. Proteínas Globulares
 Formato: Esférico ou globular
 Solubilidade: Solúveis em água e em soluções aquosas
 Função: Enzimática, transporte, regulação, defesa (exemplo: hemoglobina transporta oxigênio, enzimas catalisam reações químicas)
 Estrutura: Cadeias polipeptídicas dobradas em formas compactas devido às interações entre os aminoácidos
 Exemplos: Hemoglobina, mioglobina, insulina, enzimas, albumina
2. Proteínas Fibrosas
 Formato: Alongado, fibroso e filamentoso
 Solubilidade: Pouco ou nada solúveis em água
 Função: Estrutural e de suporte mecânico (exemplo: colágeno dá resistência à pele, queratina fortalece unhas e cabelos)
 Estrutura: Cadeias polipeptídicas organizadas em fibras ou lâminas paralelas, conferindo resistência
 Exemplos: Colágeno, queratina, elastina, fibrina
Resumo:
•Proteínas globulares → Funções dinâmicas/metabólicas (transporte, enzimas, regulação)
•Proteínas fibrosas → Funções estruturais/mecânicas(suporte, resistência)
ESTRUTURA, FUNÇÃO E CLASSIFICAÇÃO DOS 
AMINOÁCIDOS E DAS PROTEÍNAS E ENZIMAS
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PROTEÍNAS Relação Estrutura/Funções das proteínas
Proteínas Globulares
Formato: Esférico ou globular
Solubilidade: Solúveis em água e em 
soluções aquosas
Função: Enzimática, transporte, regulação, 
defesa (dinâmicas/metabólicas)
Estrutura: Cadeias polipeptídicas dobradas 
em formas compactas devido às interações 
entre os aminoácidos
Exemplos: Hemoglobina, mioglobina, 
insulina, enzimas, albumina
Proteínas Fibrosas
Formato: Alongado, fibroso e filamentoso
Solubilidade: Pouco ou nada solúveis em 
água
Função: Estrutural e de suporte mecânico 
(suporte, resistência)
Estrutura: Cadeias polipeptídicas 
organizadas em fibras ou lâminas paralelas, 
conferindo resistência
Exemplos: Colágeno, queratina, elastina, 
fibrina
ESTRUTURA, FUNÇÃO E CLASSIFICAÇÃO DOS 
AMINOÁCIDOS E DAS PROTEÍNAS E ENZIMAS
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PROTEÍNAS
Desnaturação proteica
• Temperatura
• Variações de ph
• Substâncias detergentes
• Substâncias orgânicas solúveis 
em água
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AMINOÁCIDOS E DAS PROTEÍNAS E ENZIMAS
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ENZIMAS
catalisadores biológicos
O que é a catálise de uma reação?
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AMINOÁCIDOS E DAS PROTEÍNAS E ENZIMAS
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ENZIMAS
ESTRUTURA, FUNÇÃO E CLASSIFICAÇÃO DOS 
AMINOÁCIDOS E DAS PROTEÍNAS E ENZIMAS
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ENZIMAS
Cinética da ação enzimática
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AMINOÁCIDOS E DAS PROTEÍNAS E ENZIMAS
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ENZIMAS
Cinética da ação enzimática
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AMINOÁCIDOS E DAS PROTEÍNAS E ENZIMAS
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ENZIMAS
Etapas do estado de transição enzimático
O produto é liberado da enzima, e esta pode procurar um novo substrato para reiniciar a reação
À medida que ligações são rompidas e novas são formadas, o substrato se transforma em 
produto e forma o complexo EP
Ocorre o início da reação e o ES atinge o estado de transição, em que o substrato está ligado aos 
átomos com os quais reagirá, dando início à catálise enzimática
O complexo ES se torna energeticamente mais favorável para o início da reação
Ocorre a atração entre enzima e substrato com ligação do substrato no sítio ativo da enzima
ESTRUTURA, FUNÇÃO E CLASSIFICAÇÃO DOS 
AMINOÁCIDOS E DAS PROTEÍNAS E ENZIMAS
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ENZIMAS
Etapas do estado de transição enzimático
ESTRUTURA, FUNÇÃO E CLASSIFICAÇÃO DOS 
AMINOÁCIDOS E DAS PROTEÍNAS E ENZIMAS
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ENZIMAS
Etapas do estado de transição enzimático
A reação principal evidenciada nos modelos enzimáticos pode ser representada pela equação básica:
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AMINOÁCIDOS E DAS PROTEÍNAS E ENZIMAS
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ENZIMAS
Exemplo da transição enzimática
No estomago do cão:
Pepsina + Peptídeos 
Complexo enzima-substrato (ES)
Pepsina + Proteínas 
Células zimogênicas do estomago → 
Pepsinogênio + ph ácido do estomago 
= Pepsina
Intestino delgado
(tripsina e quimotripsina)
ESTRUTURA, FUNÇÃO E CLASSIFICAÇÃO DOS 
AMINOÁCIDOS E DAS PROTEÍNAS E ENZIMAS
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ENZIMAS
Fatores que afetam o funcionamento das enzimas
• Efeito positivo - Aumentos moderados de temperatura aceleram as reações enzimáticas, 
pois aumentam a energia cinética das moléculas, facilitando o encontro entre enzima e 
substrato.
• Efeito negativo - Se a temperatura for muito alta, pode ocorrer desnaturação da proteína, 
ou seja, perda da estrutura tridimensional e, consequentemente, da função.
Temperatura
• Cada enzima tem um pH ótimo no qual funciona melhor. Exemplo:
• Pepsina (enzima digestiva no estômago) → Funciona em pH ácido (~2)
• Tripsina (enzima do intestino delgado) → Funciona em pH alcalino (~8)
• Alterações no pH podem modificar cargas dos aminoácidos da proteína, afetando ligações 
iônicas e a estrutura da enzima, podendo inativá-la.
pH do Meio
ESTRUTURA, FUNÇÃO E CLASSIFICAÇÃO DOS 
AMINOÁCIDOS E DAS PROTEÍNAS E ENZIMAS
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ENZIMAS
Fatores que afetam o funcionamento das enzimas
• Se a concentração de substrato for muito baixa, poucas moléculas conseguem se 
ligar à enzima, reduzindo a taxa de reação.
• Se a concentração for muito alta, a enzima pode atingir a saturação, ou seja, todos 
os sítios ativos estarão ocupados, e a velocidade da reação não aumentará mais.
Concentração do 
Substrato
• Inibidores podem bloquear a ação da enzima:
• Competitivos: Disputam o sítio ativo com o substrato.
• Não competitivos: Ligam-se a outro local da enzima, alterando sua forma.
• Cofatores e coenzimas são substâncias auxiliares (íons metálicos ou vitaminas) que 
ativam certas enzimas.
Presença de 
Inibidores e 
Cofatores
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AMINOÁCIDOS E DAS PROTEÍNAS E ENZIMAS
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ENZIMAS
Fatores que 
afetam o 
funcionamento 
das enzimas
ESTRUTURA, FUNÇÃO E CLASSIFICAÇÃO DOS 
AMINOÁCIDOS E DAS PROTEÍNAS E ENZIMAS
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ENZIMAS
Inibição das enzimas
Inibição 
inespecífica
Inibição 
específica
Inibição Competitiva
Inibição Não Competitiva
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	Slide 10: ESTRUTURA, FUNÇÃO E CLASSIFICAÇÃO DOS AMINOÁCIDOS E DAS PROTEÍNAS E ENZIMAS
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