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23/03/2020 1 Aminoácidos Prof.ª Ms. Luciana Brunhara Biazati E-mail: luciana.Biazati@uvv.br Conteúdo a ser abordado Introdução; Estrutura do Aminoácido • Quiralidade dos aminoácidos • Comportamento dos AAs em pHs diferentes Formação de peptídeos e proteínas Exercícios 1 2 23/03/2020 2 1. Introdução O que é um aminoácido? • É uma molécula orgânica formada por átomos de carbono, hidrogênio, oxigênio e nitrogênio. • Alguns aminoácidos também podem conter enxofre. Qual são as funções dos aminoácidos? Síntese de proteínas: função estrutural, hormonal, enzimática, defesa (anticorpos), etc... 2. Estrutura do aminoácido Eles são divididos em quatro partes: o grupo amina (NH2), grupo ácido carboxílico (COOH), hidrogênio, carbono alfa (todos os diferentes grupos se ligam a ele) e um radical (substituinte característico de cada aminoácido) Esquema da estrutura química básica de um aminoácido Fonte: http://biologia-geologia-10-11.blogspot.com/2017/02/protidos.html 3 4 23/03/2020 3 Aminoácidos são denominados monômeros que, ao se ligarem, originam polímeros chamados de proteínas. Existem mais de 300 aminoácidos (AAs) diferentes descritos na natureza. Apenas 20 deles são encontrados como constituintes de proteínas de mamíferos. Esses AAs são classificados em: • Natureza das cadeiras laterais • Produção de AAs pelo organismo Classificação quanto à cadeia lateral: OBS: estrutura dos AAS em pH neutro (pH = 7) Fonte: NELSON, D. L.; COX, M. M. L. Princípios de Bioquímica de Lehninger. 6 ed. São Paulo: Sarvier- Artmed, 2014. Reimpressão 2017. 5 6 23/03/2020 4 OBS: estrutura dos AAS em pH neutro (pH = 7) Fonte: NELSON, D. L.; COX, M. M. L. Princípios de Bioquímica de Lehninger. 6 ed. São Paulo: Sarvier- Artmed, 2014. Reimpressão 2017. Nome Símbolo Glicina Gly, Gli Alanina Ala Leucina Leu Valina Val Isoleucina Ile Prolina Pro Fenilalanina Phe ou Fen Serina Ser Treonina Thr, The Cisteina Cys, Cis Tirosina Tyr, Tir Asparagina Asn Glutamina Gln Aspartato ou Ácido aspártico Asp Glutamato ou Ácido glutâmico Glu Arginina Arg Lisina Lys, Lis Histidina His Triptofano Trp, Tri Metionina Met Tabela com nomes e símbolo dos 20 AAs comumente estudados 7 8 23/03/2020 5 A polaridade dos aminoácidos está relacionada com a cadeia lateral e com a possibilidade de serem carregadas. • Polares: carregados positivamente; carregados negativamente; não carregadas e com grupos OH, SH e • Apolares: cadeia lateral com hidrocarbonetos ou hidrogênio (glicina). • OBS: AAs com cadeia aromática podem ser polaridades variadas, dependendo da presença de OH e N Ex: triptofano e tirosina. Classificação em relação à produção de AAs pelo organismo: Não essenciais (ou naturais): são os aminoácidos produzidos pelo organismo. Essenciais: são os aminoácidos que não são produzidos pelo organismo. Eles são obtidos unicamente pela dieta (alimentação). 9 10 23/03/2020 6 Glicina Gly, Gli Alanina Ala Leucina Leu Valina Val Isoleucina Ile Prolina Pro Fenilalanina Phe ou Fen Serina Ser Treonina Thr, TheNatureza das cadeiras laterais: Cisteina Cys, Cis Tirosina Tyr, Tir Asparagina Asn Glutamina Gln Aspartato ou Ácido aspártico Asp Glutamato ou Ácido glutâmico Glu Arginina Arg (AA semi-essencial para seres humanos) Lisina Lys, Lis Histidina His (AA essencial na infância de seres humanos) Triptofano Trp, Tri Metionina Met Aminoácidos essenciais Aminoácidos não essenciais ou naturais BCAA Fonte: https://www.royalcanin.com.br/nutricao-saude/nutrientes/proteinas/aminoacidos-essenciais 11 12 23/03/2020 7 a) Quiralidade dos aminoácidos Todos os aminoácidos (exceto a glicina) possuem quatro grupos diferentes ligados ao carbono alfa. O carbono alfa é considerado o centro quiral. Aas podem possuir dois arranjos espaciais únicos (dois estereoisômeros denominados enantiômeros). • NH3 do lado direito: D • NH3 do lado esquerdo: L Fonte: https://www.studocu.com/en/document/universitat-de-lleida/bioquimica/lecture-notes/tema-1-aminoacidos/2423340/view Fonte: https://universidadedaquimica.com.br/artigos/para-que-serve-a-quiralidade/ 13 14 23/03/2020 8 O que é isomeria? É o fenômeno onde dois ou mais compostos apresentam a mesma fórmula molecular e fórmulas estruturais diferentes. O que são estereoisômeros? E enantiômeros? = enantiômeros b) Comportamento dos AAs em pHs diferentes • Zwitteríon: molécula eletricamente neutra, mas que possui carga positiva e negativa (que se anulam) 15 16 23/03/2020 9 Os AAs podem se comportar como ácidos e bases. São denominados anfóteros (ou anfólitos). Isso se deve ao grupo COOH e NH2, além da capacidade de ionização da cadeia lateral. • Como se comporta o AA aspartato em meio ácido? E em meio básico? • Em meio ácido ele se comporta como base. • Em meio básico ele se comporta como ácido. 3) Formação de peptídeos e proteínas Peptídeos e proteínas são polímeros formados a partir de AAs (monômeros). A interação entre dois AAs é denominada Ligação Peptídica: Fonte: http://mundodabioquimica.blogspot.com/2015/01/ligacao-peptidica.html Reação de condensação 17 18 23/03/2020 10 Classificação quanto ao número de aminoácidos ligados: • Dipeptídeo: dois resíduos de AAs. • Oligopeptídeo: até 30 resíduos de AAs. • Peptídeo: união de mais de 30 resíduos de AAs. • Proteína: acima de 100 resíduos de AAs. Em um peptídeo, sempre haverá duas extremidades: • Com o grupo NH3: aminoterminal (esquerda). • Com o grupo COOH: carboxiterminal (direita). A nomenclatura de uma proteína se inicia pelo grupo aminoterminal e utilizando os símbolos de cada AA envolvido. Exercício: faça um esboço da formação do oligopeptídeo Ala-Ser-Cys 19 20 23/03/2020 11 Dípeptídeo de importância formado a partir de ponte dissulfeto. Ligação dissulfeto 21 22 23/03/2020 12 4. Exercícios 1) Como os aminoácidos D se diferem dos aminoácidos L? Qual deles é considerado ativo? 2) Por que um copo de leite pode nos ajudar a dormir a noite? 3) Quais são os aminoácidos presentes no suplemento alimento BCA? Justifique o seu uso. 4) Como a lisina se comporta em meio ácido? E em meio básico? 23