Aula 5 Farmácia 2012.2

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Peptídeos e protéinas 
• Peptídeos → cadeias de AA; 
 
• Ligadas covalentemente por uma 
ligação peptídica; 
 
• Formada pela remoção de OH do 
grupo -carboxil e de um H -amino no 
outro. 
Cadeias polipeptídicas 
Sequência de AA em uma cadeia polipeptídica se converte na 
estrutura tridimensional de uma proteína. 
Estrutura das proteínas 
1. A função de uma proteína depende de sua estrutura; 
 
2. Uma proteína isolada normalmente existe em um pequeno 
número de formas estruturais; 
 
3. As forças mais importantes de estabilização das estruturas 
são as interações não covalentes (fracas); 
 
4. Pode-se reconhecer alguns padrões estruturais que ajudam 
a organizar a arquitetura das proteínas 
 
 
 
 
Níveis estruturais em proteínas 
 É a sequência de aminoácidos unidos por 
ligação peptídica que forma a cadeia 
polipeptídica; 
A estrutura tridimensional de uma 
proteína é determinada por sua sequência de 
aminoácidos. 
Estrutura primária 
 Conformação local de alguma parte do polipeptídeo (resíduos de 
aminoácidos adjacentes numa estrutura primária). 
 É o arranjo de aminoácidos particularmente estáveis, dando origem a 
padrões estruturais recorrentes. 
É estabilizado por Pontes de Hidrogênio 
Estrutura secundária 
• Ocorrem pela atração de um átomo de hidrogênio e outro 
elemento mais eletronegativo geralmente oxigênio ou nitrogênio. 
Pontes de Hidrogênio 
Modelos de -hélices 
Modelo de esfera e vareta 
mostrando as ligações de H 
Modelo visto de uma 
 de suas extremidades 
Modelo de volume atômico 
Projeção helicoidal 
de uma -hélice 
Conformação folha β 
O esqueleto da cadeia está em “zigue-zague”, ao invés de uma estrutura helicoidal 
As folha β, as pontes de hidrogênio ocorrem entre cadeias polipeptídicas vizinhas 
em vez de no interior da cadeia, como na α-hélice. 
Conformação volta β 
-Conformação em “volta” ou “loop”, quando a cadeia de polipeptídeo muda a direção. 
-Elementos que conectam cadeias de -hélices e folha β. 
- Volta 1800 envolvendo quatro resíduos 
Frequência dos aminoácidos nos três tipos de estruturas 
Alfa-hélice 
Folhas β 
Arranjo estrutural 
 É o arranjo tridimensional de todos 
os átomos de uma proteína. 
 Aminoácidos que estão 
distantes num polipeptídeo e que 
participam de estruturas secundárias 
distintas podem interagir dentro de uma 
proteína totalmente estruturada. 
Resulta de dobras na estrutura da 
proteína estabilizadas por interações 
entre os radicais dos aminoácidos. 
Estrutura terciária 
• Pontes de hidrogênio 
• Ligações iônicas ou salinas 
• Ligações hidrofóbicas 
• Ligações covalentes 
• Forças de Van der Waals 
Ligações que mantém a Estrutura Terciária 
• Ocorre entre grupos eletricamente 
carregados 
 
• Atração eletrostática entre 
grupamentos com cargas opostas 
Ligações Iônicas 
• São estabelecidas entre 
radicais de aminoácidos 
apolares. 
 
• Estes radicais se aproximam 
e repelem água. 
Ligações Hidrofóbicas 
Ligações Covalentes 
• Unem átomos formando moléculas duráveis e resistentes 
• Ocorre quando átomos compartilham elétrons 
 
Exemplo de ligação covalente 
presente na estrutura terciária: 
ponte de dissulfeto 
 Formam-se entre os átomos de 
enxofre de dois resíduos de cisteína. 
Esta ligação resulta da oxidação dos 
grupos sulfidrilo das cisteínas, que 
resulta numa ligação covalente entre os 
átomos de enxofre (-S-S-). 
 
 Dificilmente se formam na 
superfície e uma proteína porque 
existem muitas substâncias de natureza 
redutora no citoplasma. 
Forças de Van der Waals 
• Forças de atração inespecíficas entre moléculas de baixa 
polaridade 
• Distância entre os centros atômicos deve ser inferior a 
0,5nm 
• A especificidade surge quando um grande número deste 
tipo de ligação ocorre simultaneamente 
Estrutura terciária: 
duas classes principais de proteínas 
•Proteínas fibrosas •Proteínas globulares 
Seda 
Fibroína da seda, queratina, colágeno 
Estrutura terciária:Proteínas fibrosas 
-são moléculas alongadas, geralmente apresentando repetições de um 
único tipo de estrutura secundária como arranjo conformacional 
 
-são insolúveis em água, devido ao grande número de resíduos 
hidrofóbicos no interior e na superfície da proteína 
 
- empacotamento de várias cadeias de polipeptídeos 
Proteínas Fibrosas 
Colágeno Queratina 
Principal componente da 
camada externa da pele, do 
cabelo, das unhas e dos chifres 
Presente em ossos, 
tendões,cartilagens, matrizes 
fibrosas da pele e vasos 
sangüíneos 
-são mais complexas, geralmente tem vários tipos de estruturas 
secundárias na mesma cadeia polipeptídica. Apresentam forma 
compacta e esferoidal. 
Estrutura terciária: Proteínas Globulares 
Albumina humana 
Proteínas Globulares 
Enzimas, de transporte, motoras, reguladoras, imunoglobulinas, etc 
 Mioglobina 
-Primeira a ter a estrutura desvendada 
- Armazena oxigênio nos músculos 
(grupo heme) 
- Estrutura compacta vem 
principalmente das interações 
hifrofóbicas (no interior só caberiam 4 
moléculas de água) 
Proteínas Globulares 
superfície 
Hemoglobina 
 É o arranjo espacial das 
subunidades proteicas; 
 Resulta de interações 
entre as subunidades de 
proteínas multiméricas 
A associação das cadeias 
polipeptídicas pode servir 
a funções variadas; 
 
Estrutura Quaternária 
Hemoglobina – Transportar oxigênio para os tecidos 
Estrutura Quaternária 
Resumindo....Níveis estruturais em proteínas 
De uma forma geral, a função de uma proteína é determinada pela sua estrutura. 
 
-A manutenção de uma estrutura é vital para o funcionamento correto da proteína, 
existindo por isso situações patológicas associadas a maus enrolamentos da estrutura de 
determinadas proteínas. 
 
-As enzimas têm de ter uma conformação espacial tal que possam reconhecer o seu 
substrato, havendo necessidade de uma complementaridade espacial para uma eficiente 
catálise. 
 
-Proteínas estruturais como o colágeno têm de sofrer stress mecânico e ainda assim serem 
capazes de manter uma matriz regular onde as células podem aderir e proliferar. 
 
-Proteínas com funções motoras têm de ser capazes de converter energia química em 
movimento de uma forma precisa, como no caso de poros na membrana que regulam a 
entrada e saída de ions da célula. 
Estrutura e função 
Desnaturação de proteínas 
 Físicos 
 Químicos 
Alterações de temperatura 
Raio X 
Ultra-som 
Ácidos e bases fortes (pHs extremos) 
Detergentes 
Solventes orgânicos (álcool, acetona) 
Uréia, cloridrato de guanidina 
Mercaptoetanol HS-CH2-CH2-OH 
Agentes Desnaturantes 
- Químico: agentes desnaturantes (pH, solventes orgânicos. detergentes, ureia) 
representam um tratamento relativamente brando no sentido de que 
nenhuma ligação covalente na cadeia polipepitídica é rompida. 
- Os solventes orgânicos (uréia e detergente) agem principalmente de modo a 
promover o rompimento de interações hidrofóbicas que estabilizam as proteínas 
globulares 
 Desnaturação de proteínas por alteração do pH 
do meio 
Os extremos de pH alteram a carga líquida da proteína, provocando a repulsão 
eletrostática e rompimento de algumas ligações de hidrogênio. 
• Redução da solubilidade 
• Aumento da digestibilidade 
• Perda da atividade biológica (enzimas, 
hormônios, anticorpos, etc...) 
Alterações das propriedades de uma 
proteína desnaturada 
Predição de estrutura e função de 
proteínas 
A sequência primária de aminoácidos fornece 
informações importantes: 
- estrutura tridimensional e função 
- localização subcelular 
- evolução 
Determinação da sequência de aminoácidos: 
- sequenciamento de peptídeos 
- sequência de DNA 
Análises computacionais 
(de bioinformática) 
Sequência de DNA 
- Evolução: Alinhamento de sequências 
Sequência Primária da Proteína