Prévia do material em texto
Composição química dos seres vivos Proteínas PROTEÍNAS – características gerais • Mais de 50% da massa seca das células; • Quase todas as funções do organismo dependem delas; • Aceleram reações químicas; • Desempenham papéis estruturais (armazenamento, transporte, comunicação, movimento e defesa) • Moléculas orgânicas formadas por átomos e C, H, O e N (também podem conter S) • São encontradas nas carnes, ovos, soja, laticínios, feijões etc. Proteínas – características gerais • Extremamente diferentes quanto menor for o parentesco entre os seres vivos. • Sintetizadas a partir dos aminoácidos (vinte tipos) • Combinados em diferentes sequências e números geram proteínas diferentes. • Aminoácidos naturais 11 (alanina, asparagina, cisteína, glicina, glutamina, histidina, prolina, tiroxina, ácido aspártico, ácido glutâmico. • Aminoácidos essenciais 9 (arginina, fenilalanina, isoleucina, leucina, lisina, metionina, serina, treonina, triptofano e valina). Do DNA à proteína Os aminoácidos Cada aminoácido é diferente de outro. No entanto, todos possuem alguns componentes comuns. Todo aminoácido possui um átomo de carbono central, ao qual estão ligados uma carboxila, uma amina e um hidrogênio. A quarta ligação é a porção variável, representada por R, e pode ser ocupada por um hidrogênio, ou por um metil ou por outro radical. AMINOÁCIDOS TIPOS E CLASSIFICAÇÃO DOS AMINOÁCIDOS Hidrofóbicos Hidrofílicos Hidrofilicos LIGAÇÕES PEPTÍDICAS Polipeptídeos cadeias de aminoácidos sem estrutura tridimensional. Cada ser vivo é capaz de produzir centenas de proteínas diferentes e de tamanho variável. Em que elas diferem? - Número de aminoácidos na cadeia; - Tipos de aminoácidos na cadeia; - Sequência em que os aminoácidos estão dispostos na cadeia. ARQUITETURA DAS PROTEÍNAS Estrutura Primária • Sequência precisa e linear de aminoácidos. • Nível estrutural mais simples e mais importante. • Longa cadeia de aa semelhante a um "colar de contas“ ARQUITETURA DAS PROTEÍNAS Estrutura Secundária • Determinada pelas ligações de pontes de hidrogênio, interações e repulsões geradas pelas cargas dos aa. • Estrutura helicoidal (α hélice) • Estrutura foliar (folha β pregueada) PONTES DISSULFETO E A ESTRUTURA TERCIÁRIA ARQUITETURA DAS PROTEÍNAS Estrutura Terciária • Pontes de dissulfeto (covalente)entre dois resíduos de Cis; • Cadeias laterais hidrofóbicas; • Forças de Van der Waals; • Interações iônicas; • Pontes de H. Ao aproximar-se dois átomos surgem forças de interação entre eles. Porém a força exercida entre dois átomos neutros muda com a ordem de magnitude da distância de separação entre eles. ARQUITETURA DAS PROTEÍNAS ARQUITETURA DAS PROTEÍNAS – REUNINDO CONCEITOS CLASSIFICAÇÃO DAS PROTEÍNAS • Proteínas Simples – Por hidrólise liberam apenas aminoácidos. • Proteínas Conjugadas - Por hidrólise liberam aminoácidos mais um radical não peptídico, denominado grupo prostético. CLASSIFICAÇÃO DAS PROTEÍNAS CONJUGADAS As proteínas conjugadas podem ser classificadas em: • Cromoproteínas – o grupo prostético confere cor à proteína. Ex: hemoglobina e mioglobina; • Glicoproteínas – o grupo prostético é um glicídio (ex: muco); • Lipoproteínas – o grupo prostético é um lipídio (ex: HDL, LDL); • Nucleoproteínas – o grupo prostético é um ácido nucleico (ex: cromossomos). Mioglobina Glicoproteína HDL Cromossomos Funções das Proteínas 1) Transporte: facilitam o transporte de substâncias dentro do organismo ou através da membrana plasmática Funções das Proteínas 2) Função de Defesa – atuam no sistema imunológico Ex: anticorpos (imunoglobulinas) Funções das Proteínas 3) Estrutural - auxiliam na sustentação e composição do corpo Colágeno - confere resistência e elasticidade aos ossos, cartilagens, pele etc. Queratina – forma cabelos, pelos, unhas e impermeabilização da pele Fique atento!!! • As proteínas são compostos orgânicos relacionados ao metabolismo de construção (anabolismo). • As proteínas possuem um papel fundamental no crescimento, já que muitas delas desempenham papel estrutural nas células, isto é, são componentes da membrana plasmática, das organelas dotadas de membrana, do citoesqueleto, dos cromossomos etc. E para produzir mais células é preciso mais proteína. Sem elas não há crescimento normal. 4) Estrutura e movimento • Compõem o citoesqueleto – dá sustentação e movimento às células. 4) Estrutura e movimento • Movimentação de organelas Funções das Proteínas 5) Função reguladora, hormonal ou sinalizadora • Sinaliza ações que a célula precisa realizar Ex: insulina e glucagon Funções das Proteínas 6) Função Enzimática • Proteínas especiais com função catalítica, ou seja, aumentam a velocidade das reações bioquímicas. • Quase 100% das enzimas são proteínas • Proteína = natureza química • Enzima = função da proteína Enzimas X Energia de ativação (EA) • EA - Quantidade de energia necessária para iniciar a reação • Enzimas reduzem a energia de ativação Modelo chave-fechadura • Representa o alto nível de especificidade da enzima em relação à reação ou substância em que atuam. • Isso se deve ao fato de cada enzima possuir em sua estrutura um ou mais pontos que se encaixam perfeitamente na substância ou reação que sofrerá sua ação. Sítios ativos • Esses locais de encaixe são chamados de sítio ativos e ficam na superfície da enzima. Ao se encaixarem nos sítios ativos, os substratos ficam próximos um do outro e podem reagir mais facilmente. • Assim que ocorre a reação química com os substratos, desfaz-se o complexo enzima-substrato. Liberam-se os produtos e a enzima volta a atrair novos substratos para a formação de outros complexos. • Lembre-se!! Uma enzima não é consumida durante a reação química que ela catalisa. Fatores que afetam a atividade enzimática Concentração do substrato Fatores que afetam a atividade enzimática pH Fatores que afetam a atividade enzimática Temperatura Forma e função: um binômio inseparável • A manutenção das estruturas secundárias e terciárias deve-se a ligações que ocorrem entre os aminoácidos no interior da molécula proteica, determinando os diferentes aspectos espaciais observados. Desnaturação proteica • Processo que leva a perda de forma e função das proteínas. • Pode ocorrer devido a elevação da temperatura, acidificação ou alcalinização do meio, uso de solventes, detergentes etc. A desnaturação proteica • O aquecimento de uma proteína a determinadas temperaturas promove a ruptura das ligações internas entre os aminoácidos, responsáveis pela manutenção das estruturas secundária e terciária. Os aminoácidos não se separam, são se rompem as ligações peptídicas, porém a proteína fica “desmantelada”, perde a sua estrutura original. Dizemos que ocorreu uma desnaturação proteica, com perda da sua forma original. Dessa maneira a função biológica da proteína é prejudicada. • A desnaturação pode se reverter desde que o meio retorne às condições ideais para a proteína. Em muitos casos, no entanto, é um processo irreversível. É o que acontece, por exemplo, com a albumina da clara de ovo: com o aquecimento, a albumina sofre desnaturação e a clara endurece; após o resfriamento, a clara não volta a se liquefazer. • Nem sempre, porém, é a temperatura ou a alteração da acidez do meio que provoca a mudança da forma da proteína. Muitas vezes, a substituição de um simples aminoácido pode provocar alteração da forma da proteína. Outras alterações Inibição da Atividade Enzimática • Regula a atividade de uma enzima • Inibidor – substância química que inibe a atividade enzimática • Natural- regulam o metabolismo • Artificial – para tratar doenças • Reversível – enzima volta a funcionar • Irreversível – inativação definitiva. Ex: Cianeto, antibióticos. Inibiçãocompetitiva X não competitiva Inibição por feedback Kwashiorkor X Marasmo • Doença do desmame (Kwashiorkor) – ocorre principalmente em crianças que, após o desmame, passam a se alimentar basicamente de carboidratos, havendo severa deficiência de proteínas. Criança afetadas apresentam retardo mental, apatia extrema, edema generalizado sob a pele e queda da resistência a infecções. • Marasmo – causado por deficiência proteica e calórica; a pessoa tem redução extrema da musculatura, além de ficar mais suscetível a contrair doenças. Marasmo e Kwashiorkor E o glúten? http://www.istoe.com.br/reportagens/247205 A Melanina e a cor da pele • A pele é o mais visível aspecto do fenótipo humano e sua cor é um de seus fatores mais variáveis. • Acredita-se que as variações, na cor da pele, sejam ganhos evolutivos e estejam relacionadas com a regulação da penetração da radiação ultravioleta. • Em humanos, a pigmentação da pele e dos cabelos é dependente da atividade melanogênica, dentro dos melanócitos, da taxa de síntese de melanina. • O elemento inicial do processo biossintético da melanina é a tirosina, um aminoácido essencial. https://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0365-05962009000600008 A reação https://querobolsa.com.br/enem/biologia/albinos