Trabalho: Abordagem bioquímica das proteínas

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UNIVERSIDADE ESTÁCIO DE SÁ
 NOME DO ALUNO
 MATRÍCULA: 0000000000
ABORDAGEM BIOQUÍMICA DAS PROTEÍNAS
Cabo Frio
2016
NOME DO ALUNO
ABORDAGEM BIOQUÍMICA DAS PROTEÍNAS
Trabalho apresentado à disciplina de Bioquímica – Referente ao 1º Período do curso de Fisioterapia da Universidade Estácio de Sá. 
Prof.º Orientador: Ricardo Gonçalves
Cabo Frio
2016
SUMÁRIO
Introdução
As proteínas são existentes em todos os seres vivos e atuam em praticamente todos os processos celulares, formando várias estruturas da célula, além de controlar a entrada e saída de substâncias pela membrana. Ela é fundamental em nosso corpo, garantindo nossa imunidade em bom estado e pode ser encontrada em alimentos de origem vegetal e animal.
Neste trabalho será possível entender como são formadas essas macromoléculas e suas diversificadas funções no organismo.
1. Composição das proteínas
1.1 As proteínas e os aminoácidos
As proteínas são macromoléculas compostas por pequenas moléculas de aminoácidos relacionadas através de ligações peptídicas. Sendo assim, são polímeros, onde os monômeros são os aminoácidos. Essas macromoléculas possuem os aminoácidos (aa) como subunidade estrutural básica, que apresentam um grupo amina (NH2), um grupo carboxila (grupo ácido) e um radical (R) que irá fazer a diferenciação dos tipos de aminoácidos.
Figura 1: Estrutura dos aminoácidos
 
 		 Radical diferenciador
 Grupo Amina Grupo Ácido
Fonte: ANGELIM, J. Duplicação do DNA e síntese proteica. www.slideshare.net 21/02/2015 Disponível em: http://pt.slideshare.net/jorgehenriqueangelim/duplicao-do-dna-e-sntese-proteica Acessado em: 21/03/2016
Os aminoácidos são as unidades fundamentais das proteínas, que são formadas através da combinação aleatória de 20 tipos diferentes dos mesmos por meio das ligações peptídicas. O nosso organismo é capaz de produzir apenas 12 aminoácidos que são chamados de não-essenciais e os outros 8 aminoácidos são adquiridos através da alimentação e são chamados de essenciais.
Tabela 1: Os vinte tipos de aminoácidos capazes de formar proteínas
	Aminoácidos não essenciais
	Aminoácidos essenciais
	Glicina
Alanina
	Fenilalanina
Valina
	Serina
	Triptofano
	Tirosina
	Treosina
	Cisteína
	Lisina
	Arginina
	Leucina
	Asparagina
	Isoleucina
	Prolina
	Metionina
	Glutamato
	
	Aspartato
	
	Histidina
	
Fonte: VILLARROEL, N. Aminoácidos Essenciais e Não Essenciais. www.slideplayer.com.br (2012). Disponível em: http://slideplayer.com.br/slide/333479/# Acessado em: 21/03/2016
A ligação peptídica acontece com a liberação de uma hidroxila (OH) do grupo carboxila de um aminoácido e do hidrogênio (H) do grupo amino de outro, produzindo uma molécula de água (H2O), e formando uma nova ligação. Quanto maior o número de aminoácidos, mais peptídeos (proteínas) diferentes podem ser formados.
Figura 2: Ligação peptídica
Fonte: ANGELIM, J. Duplicação do DNA e síntese proteica. www.slideshare.net 21/02/2015. Disponível em: http://pt.slideshare.net/jorgehenriqueangelim/duplicao-do-dna-e-sntese-proteica Acessado em: 21/03/2016
2. Estrutura das proteínas
As proteínas podem assumir quatro estruturas: primária, secundária, terciária e quaternária. A sequência de aminoácidos no formato linear, associados pelas ligações peptídicas que resultam nas proteínas caracteriza sua estrutura primária. Dependendo da sequência na ordem dos aminoácidos, a proteína poderá ser diferente. Ex.: Se uma contiver a sequência “Ala-Gly” no lugar de “Gly-Ala” a proteína terá outras propriedades, sendo assim, distinta.
Estrutura secundária:
Em geral é resultante das ligações de pontes de hidrogênio. Refere-se à conformação espacial da cadeia polipeptídica, como ela se enrola ou forma camadas. As conformações secundárias mais estudadas das proteínas são a alfa(α)-hélice e a estrutura beta(β)-plana ou folha pregueada β. A estrutura mais familiar nas proteínas animais é a α-hélice. Os aminoácidos que estão formando a α-hélice começam a fazer mais ligações entre eles que podem continuar sendo pontes de hidrogênio ou pontes dissulfeto, e com isso apresentam um formato enrolado, uma estrutura tridimensional.
Estrutura terciária:
É a forma com que o a proteína assume após o enrolamento, que é similar ao dos fios de telefone, especificando o modo na qual a α-hélice, a folha pregueada β e outras regiões estão dobradas.
Estrutura quaternária:
É a união de várias estruturas terciárias que assumem formas espaciais bem definidas. Somente proteínas feitas de duas ou mais cadeias polipeptídicas apresentam a estrutura quaternária.
Figura 3: Estrutura das proteínas
 
Fonte: ASSIS, W. Aula estrutura de proteínas. www.ebah.com.br Disponível em:
http://www.ebah.com.br/content/ABAAABEbUAE/aula-estrutura-proteinas Acessado em: 21/03/2016
3. Função das proteínas
As proteínas são indispensáveis para o nosso organismo, pois exercem uma importante variedade de funções, provendo material tanto para a construção como para a manutenção dos nossos tecidos e órgãos, além de participarem da formação de hormônios, enzimas e anticorpos.
Figura 4: Diferentes funções
das proteínas
	
Fonte: FOGAÇA, J. Função das proteínas e suas fontes de alimentação. www.brasilescola.uol.com.br Disponível em: http://brasilescola.uol.com.br/quimica/funcao-das-proteinas-suas-fontes-na-alimentacao.htm Acessado em: 21/03/2016
De acordo com sua função, as proteínas podem ser agrupadas em várias categorias:
Função estrutural: colágeno, elastina e queratina; 
Função enzimática: lipase e ácidos graxos e glicerol; 
Função hormonal: insulina, taxa de glicose no sangue e hormônio do crescimento; 
Função de defesa: anticorpos; 
Função nutritiva: fontes de aminoácidos; 
Função de transporte: hemoglobina. 
Função estrutural: É a atividade na constituição de tecidos em geral, incluindo o encéfalo, e na movimentação do organismo. Pode-se citar como proteínas com esta função o colágeno, queratina e albumina. 
Função enzimática ou catalisadora: As enzimas catalisam as reações bioquímicas no nosso organismo, as proteínas catalisadoras que aumentam a velocidade dessas reações para ocorrerem em um tempo hábil. 
Função hormonal: Muitos hormônios no nosso organismo são proteínas, e eles regulam o funcionamento metabólico estimulando ou inibindo a atividade de determinados órgãos. 
Função de defesa: Os anticorpos são proteínas capazes de reconhecer organismos “estranhos” chamados de antígenos. Quando há existência de antígenos, são produzidas essas proteínas de defesa que se combinam quimicamente com os mesmos para neutralizá-los.
Função nutritiva: As proteínas são fontes de aminoácidos, incluindo os essenciais e são nutrientes na alimentação. Os aminoácidos também podem ser oxidados como fonte de energia no mecanismo da respiração.
Função de transporte: A hemoglobina é uma proteína responsável pelo transporte de oxigênio no sangue, levando-o dos pulmões aos tecidos de todo o corpo. Além disso, também faz o transporte de nutrientes para as células e recolhe suas secreções conduzindo-as para fora do organismo.
4. Síntese proteica
A síntese proteica caracteriza-se por ser um rápido processo, porém, complexo no qual ocorre em todas as células do nosso organismo. Esse processo pode ter duas fases: transcrição e tradução.
Figura 5: Transcrição e tradução
Fonte: Site www.uol.com.br Como ocorre a tradução do DNA: Tipos de RNA, etapas, resumo e tabela. Disponível em: /http://essaseoutras.xpg.uol.com.br/como-ocorre-a-traducao-do-dna-tipos-de-rna-etapas-resumo-e-tabela/ Acessado em: 22/03/2016
Transcrição(Informação genética):
O processo de transcrição acontece no interior do núcleo da célula e constitui-se na síntese de uma molécula de RNA mensageiro (RNAm) a partir da leitura da informação contida numa molécula de DNA. Este processo inicia-se pela ligação de um complexo enzimático à molécula de DNA, o RNA - polimerase. Esta enzima desfaz a dupla hélice, destruindo as pontes de hidrogênio que ligam as bases complementares das duas cadeias, afastando-as e os ribonucleotídeos livres se emparelham com a fita de DNA que serve de molde.
Figura 6: DNA sendo quebrado e formação da molécula de RNA
Fonte: José Damião Leandro. DNA, RNA e síntese de proteína. Disponível em: https://www.youtube.com/watch?v=FD_iOPkvKUA Acessado em: 22/03/2016
Quando a leitura termina, a molécula RNAm separa-se da cadeia do DNA, e esta restabelece as pontes de hidrogênio e a dupla hélice é reconstituída. Por fim, o RNAm se desloca para fora do núcleo, se fixando no ribossomo indicando um molde para a síntese da proteína. 
Figura 7: RNAm se ligando ao ribossomo
 
 Cadeia polipeptídica
 Subunidade grande do ribossomo
 
 RNA transportador
 RNA mensageiro Subunidade pequena do ribossomo
Fonte: CARVALHO, D. RNA mensageiro http://www.infoescola.com Disponível em: 
http://www.infoescola.com/genetica/rna-mensageiro/ Acessado em: 22/03/2016
Tradução (Informação genética):
É a segunda etapa da síntese proteica, o processo em função do qual se formam as sequências de aminoácidos que constituem as proteínas. Agora a molécula de RNAm contará com outros dois tipos de RNA no processo: o RNA transportador e o RNA ribossômico.
Tabela 2: O RNA transportador (RNAt) se liga a trinca correspondente reconhecida na sequência de nucleotídeos.
	Exemplo
	Bases correspondentes (RNAm – RNAt)
	RNA mensageiro
	UAG
	CCG
	AUC
	GAU
	UUU
	UAC
	RNA transportador
	AUC
	GGC
	UAG
	CUA
	AAA
	AUG
	Aminoácido
	Metionina
	Prolina
	Isoleucina
	Aspartato
	Fenilalanina
	Tirosina
Fonte: Site www.uol.com.br Como ocorre a tradução do DNA: Tipos de RNA, etapas, resumo e tabela. Disponível em: /http://essaseoutras.xpg.uol.com.br/como-ocorre-a-traducao-do-dna-tipos-de-rna-etapas-resumo-e-tabela/ Acessado em: 22/03/2016
Cada uma das trincas observadas na tabela corresponde a um aminoácido. O aminoácido é encaminhado pelo RNAt que encontra a sua trinca equivalente no RNAm. Posteriormente, o RNA ribossômico (RNAr) se associa ao RNAm e percorre pela sua fita em direção horizontal, desta forma é realizado o agrupamento dos aminoácidos trazidos pelo RNA transportador, e essa etapa sempre se inicia pela trinca UAG encarregada da geração de metionina. Desta maneira, a síntese proteica é a tradução da informação incluída no gene.
Figura 8: RNA transportador com o anticódon liga-se ao códon do RNA mensageiro
Fonte: SANTOS, D. Síntese proteica 16/07/2014 Disponível em: https://djalmasantos.wordpress.com/2014/07/16/sintese-proteica/ Acessado em: 22/03/2016
Enquanto os aminoácidos são deixados no ribossomo é feita a ligação peptídica que gerará fita proteica. Dessa fita serão formadas as proteínas que exercem uma série de funções em nosso corpo.
Conclusão
Este trabalho foi de grande importância para o conhecimento dessa macromolécula tão importante para o nosso organismo. As proteínas são compostos orgânicos formados um conjunto de aminoácidos, são polímeros de aminoácidos. Possuem uma elevada gama de funções nos seres vivos. Dispor do conhecimento dessas funções é de grande utilidade, pois com tais informações é possível diagnosticar doenças, descobrir curas, desenvolver medicamentos, entre muitas outras finalidades. 
Referências
Site www.wikipedia.org Síntese proteica. Disponível em: https://pt.wikipedia.org/wiki/S%C3%ADntese_proteica Acessado em 21 de março de 2016.
Site www.colegioweb.com.br A sínteses de proteínas 31/05/2012. Disponível em: http://www.colegioweb.com.br/genetica-molecular/a-sintese-de-proteinas.html Acessado em 21 de março de 2016.
LOPES, M. Gene - funções: Código genético e síntese de proteínas 25/07/2013 Disponível em: http://educacao.uol.com.br/disciplinas/biologia/gene---funcoes-codigo-genetico-e-sintese-de-proteinas.htm Acessado em 21 de março de 2016.
Site www.vestibular.uol.com.br Código genético: síntese de proteínas 30/04/2014 Disponível em: http://vestibular.uol.com.br/resumo-das-disciplinas/biologia/codigo-genetico-sintese-de-proteinas.htm Acessado em 21 de março de 2016.
GONÇALVES, F. Funções das proteínas; InfoEscola. Disponível em: http://www.infoescola.com/bioquimica/funcoes-das-proteinas/ Acessado em 21 de março de 2016.
FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. Função das proteínas e suas fontes na alimentação; Brasil Escola. Disponível em http://brasilescola.uol.com.br/quimica/funcao-das-proteinas-suas-fontes-na-alimentacao.htm . Acessado em 21 de março de 2016.
OLIVEIRA, E. A química das proteínas 18/04/2013 Disponível em: http://aquimicadasproteinas.blogspot.com.br/p/representacoes-e-funcoes-das-proteinas.html Acessado em 21 de março de 2016.
Estrutura:
SOUZA, K.; NEVES, V. Experimentos de bioquímica. Disponível em: http://www.fcfar.unesp.br/alimentos/bioquimica/introducao_proteinas/introducao_proteinas_dois.htm Acessado em 21 de março de 2016.
MICHA, R. Proteínas, aminoácidos e enzimas. Disponível em: http://educacao.globo.com/quimica/assunto/quimica-organica/proteinas-aminoacidos-e-enzimas.html Acessado em 21 de março de 2016.
Site www.wikipedia.org Ligação dissulfeto. Disponível em: https://pt.wikipedia.org/wiki/Liga%C3%A7%C3%A3o_dissulfeto Acessado em 21 de março de 2016.
GONÇALVES, F. Aminoácidos; InfoEscola. Disponível em: http://www.infoescola.com/bioquimica/aminoacido/ Acessado em 22 de março de 2016
SILVA, André. Os 20 aminoácidos essenciais ao organismo; InfoEscola. Disponível em: http://www.infoescola.com/bioquimica/os-20-aminoacidos-essenciais-ao-organismo/ Acessado em 22 de março de 2016.
DALOSTO, José. Trabalho de proteínas; SlideShare 18/04/2012. Disponível em: http://pt.slideshare.net/joseaugustodalosto/trabalho-de-proteinas-12595342 Acessado em 22 de março de 2016.
STRAUB, J. Ensina química grátis 17/10/2015 Disponível em: http://ensinaquimicagratis.blogspot.com.br/2015/10/formacao-da-proteina-por-ligacao.html Acessado em 22 de março de 2016.