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07/03/2016 1 PROTEÍNAS Introdução à estrutura de proteínas Definição • As proteínas são macromoléculas complexas, compostas de aminoácidos, e necessárias para os processos químicos que ocorrem nos organismos vivos • São os constituintes básicos da vida: tanto que seu nome deriva da palavra grega "proteios", que significa "em primeiro lugar” • Nos animais, as proteínas correspondem a cerca de 80% do peso dos músculos desidratados, cerca de 70% da pele e 90% do sangue seco. Mesmo nos vegetais as proteínas estão presentes. 07/03/2016 2 • As proteínas consistem em polímeros cujos monômeros são aminoácidos. • São cadeias lineares e abertas • Estas macromoléculas apresentam diversos níveis de organização estrutural que podem ser discernidos em função do tipo de interação atômica entre os diversos constituintes da macromolécula Funções • As proteínas podem ser agrupadas em várias categorias de acordo com a sua função. • Função estrutural - participam da estrutura dos tecidos. Exemplos: – Colágeno: proteína de alta resistência, encontrada na pele, nas cartilagens, nos ossos e tendões. – Actina o Miosina: proteínas contráteis, abundantes nos músculos, onde participam do mecanismo da contração muscular. – Queratina: proteína impermeabilizante encontrada na pele, no cabelo e nas unhas. Evita a dessecação, a que contribui para a adaptação do animal à vida terrestre. Funções • Função enzimática - toda enzima é uma proteína. As enzimas são fundamentais como moléculas reguladoras das reações biológicas. – Exemplo, as lipases - enzimas que transformam os lipídios em sua unidades constituintes, como os ácidos graxos e glicerol; fosfatases; isomerases; quinases; hidrolases etc. • Função hormonal (regulatória)- muitos hormônios de nosso organismo são de natureza protéica. – Os hormônios como substancias elaboradas pelas glândulas endócrinas e que, uma vez lançadas no sangue, vão estimular ou inibir a atividade de certos órgãos. • Ex: insulina, hormônio produzido no pâncreas e que se relaciona com e manutenção da glicemia (taxa de glicose no sangue). 07/03/2016 3 Funções • Função de defesa – Existem células no organismo capazes de "reconhecer" moléculas (proteínas) "estranhas" que são chamadas de antígenos. Na presença dos antígenos o organismo produz proteínas de defesa, denominados anticorpos. – Os anticorpos são produzidos por certas células de corpo (como os linfócitos, um dos tipos de glóbulo branco do sangue). – Exemplos: gamaglobulinas. • Coagulação sangüínea – – vários são os fatores da coagulação que possuem natureza protéica, como por exemplo: fibrinogênio, globulina anti-hemofílica, etc... Funções • Função nutritiva - as proteínas servem como fonte de aminoácidos, incluindo os essenciais requeridos pelo homem e outros animais. – Os aminoácidos podem ser oxidados como fonte de energia no mecanismo respiratório. • Transporte – transportar moléculas através dos líquidos biológicos; – Exemplo a hemoglobina proteína responsável pelo transporte de oxigênio no sangue. – Lipoproteínas ovolbumina (ovo) gliadina (trigo) caseína (leite) Proteínas nutritivas insulina hormônio de crescimento corticotrofina Hormônios Anticorpos, fibrinogênio, toxinas Proteínas de defesa queratina, colágeno, elastina, proteoglicanas Proteínas estruturais actina, miosina Proteínas contráteis ou de movimento hemoglobina albumina do soro mioglobina lipoproteínas Proteínas transportadoras ribonuclease, tripsina,lípase,amilase Enzimas Exemplo Classe Proteínas de defesa Proteínas estruturais Proteínas contráteis ou de movimento Proteínas transportadoras Enzimas queratina, colágeno, elastina, proteoglicanas actina, miosina hemoglobina albumina do soro mioglobina lipoproteínas ribonuclease, tripsina,lípase,amilase 07/03/2016 4 Classificação Proteínas • Classificação -de acordo com a forma (conformação) - globulares - fibrosas -de acordo com a composição - simples - conjugadas Classificação das proteínas De acordo com a conformação da molécula • Fibrosas • Globulares 07/03/2016 5 Proteínas Globulares • Forma de esfera • Relativamente solúveis em água • Várias Funções dinâmicas: - catalisadores (enzimas) - proteínas de transporte - reguladores da expressão gênica Proteínas Fibrosas • Forma de fibra, cadeia polipeptídica não se dobra; • Baixa solubilidade em água • Funções principalmente estruturais - colágeno - queratinas - miosina 07/03/2016 6 De acordo com a composição •Simples: após a hidrólise só libera aminoácidos •Conjugadas: após hidrólise libera aminoácidos e outro componente não aminoácido (orgânico ou não) Classificação das proteínas Proteínas Simples Proteínas Simples Albumina sérica (níveis normais 3,5-5 g/dL) • secretada pelo fígado • maior proteína do plasma humano • corresponde a 60 % da proteína plasmática • função transportar compostos hidrofóbicos no sangue como ácidos graxos, esteróides 07/03/2016 7 Proteínas Simples Globulinas - função de transporte -de corticoesteróides- cortisol e progesterona -de hormônios sexuais- testosterona e estradiol -de tiroxina- hormônio da tireóide -de vitamina D Proteínas Simples- Fibrosas Queratinas •Proteínas insolúveis •Principal componente da epiderme, do cabelo e das unhas Agente redutor Proteínas Simples Histonas •Proteínas ricas em aminoácidos básicos •Carregadas positivamente •Formam ligações iônicas com o DNA negativamente carregado 07/03/2016 8 Proteínas Conjugadas Proteínas Conjugadas Porção protéica APOPROTEÍNA Composto não protéico HOLOPROTEÍNA Grupamento prostético Proteínas Conjugadas • Glicoproteínas • Fosfoproteínas • Lipoproteínas • Metaloproteínas • Cromoproteínas 07/03/2016 9 Glicoproteínas Proteínas que possuem como grupo prostético glicídios ligados covalentemente • Oses • Cadeias de glicídios lineares ou ramificadas Proteínas Conjugadas Proteínas Conjugadas Fosfoproteínas Proteínas que contêm fosfato 07/03/2016 10 Proteínas Conjugadas Lipoproteínas Proteínas ligadas a lipídios Proteínas Conjugadas • Metaloproteínas Proteínas cujo grupo prostético contém um metal ligado diretamente aos aminoácidos Anidrase carbônica Proteínas Conjugadas Hemeproteínas Proteínas cujo grupo prostético contém um metal ligado a componentes do grupo prostético. HEME 07/03/2016 11 Proteínas Conjugadas Hemeproteínas Mioglobina - armazenamento de oxigênio HEME Proteínas Conjugadas Hemeproteínas Citocromos HEME INTERAÇÕES QUÍMICAS ENVOLVIDAS NA ESTABILIZAÇÃO DA MOLÉCULA PROTEICA 07/03/2016 12 Força de van der waals e pontes de H em moléculas orgânicas Água como solvente Ácidos Bases pH Forças hidrofóbicas Ligações iônicas Ligações iônicas em solução 07/03/2016 13 Estrutura das proteínas Ligações importantes para o dobramento de uma proteína Dobramento de uma proteína 07/03/2016 14 A maioria das proteínasdobram-se em uma conformação estável. Se as ligações não covalentes que mantêm esta conformação forem desfeitas, a molécula perde a conformação nativa e a sua função biológica Proteínas Proteínas 07/03/2016 15 Pontes S-S
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