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15/3/2011 1 Proteínas Estrutura & Propriedades Proteínas são polímeros de aminoácidos • Existem 20 tipos diferentes de aminoácidos • Aminoácidos são ácidos fracos • A carga elétrica do aminoácido varia de acordo com o pH • O pH onde a carga é neutra é conhecida como pI (ponto isoelétrico) • A polaridade e a carga determinam a localização e os tipos de interações que cada aminoácido pode fazer em uma cadeia polipeptídica. 15/3/2011 2 Proteínas são polímeros de aminoácidos • Existem 20 tipos diferentes de aminoácidos • Aminoácidos são ácidos fracos • A carga elétrica do aminoácido varia de acordo com o pH • O pH onde a carga é neutra é conhecida como pI (ponto isoelétrico) • A polaridade e a carga determinam a localização e os tipos de interações que cada aminoácido pode fazer em uma cadeia polipeptídica. 15/3/2011 3 pI=pH onde a carga é neutra A carga é neutra quando a soma das cargas positivas é igual a das negativas. Proteínas são polímeros de aminoácidos • Existem 20 tipos diferentes de aminoácidos • Aminoácidos são ácidos fracos • A carga elétrica do aminoácido varia de acordo com o pH • O pH onde a carga é neutra é conhecida como pI (ponto isoelétrico) • A polaridade e a carga determinam a localização e os tipos de interações que cada aminoácido pode fazer em uma cadeia polipeptídica. 15/3/2011 4 Estrutura de Proteínas A descrição da estrutura das proteínas é dividida em quatro níveis de organização: - Estrutura Primária - Estrutura Secundária - Estrutura Terciária - Estrutura Quaternária 15/3/2011 5 Estrutura Primária Estrutura Primária • Se refere a sequência de aminoácidos ao longo da cadeia polipeptídica; • A ligação que une os aminoácidos é conhecida como ligação peptídica; • Por convenção a estrutura primária e escrita na direção amino terminal carboxi terminal 15/3/2011 6 Ligação Peptídica A ligação peptídica tem caráter de dupla ligação Assim sendo, os quatro átomos dos grupamentos que participam da ligação peptídica ficam dispostos em um plano rígido O caráter parcial de dupla ligação faz com que não haja possibilidade de rotação em torno da ligação peptídica. Cadeia polipeptídica é constituída por unidades planares (unidades peptídicas), unidas entre si com uma articulação flexível: o carbono α. 15/3/2011 7 Cadeia Polipeptídica Cadeia Principal Cadeia Lateral Cadeia Lateral Peptídeos • Dipeptídeo, tripeptídeo... • Até 30 aa: oligopeptídeos ou peptídeos • Acima de 30 aa: polipeptídeos • Proteínas (normalmente mais de 50 aa) - podem ser formadas por uma ou mais cadeias polipeptídicas - possuem uma conformação espacial definida e característica. 15/3/2011 8 Estrutura Secundária A estrutura secundária e definida como: a conformação local do esqueleto de ligações peptídicas. Estrutura Secundária Conformação=Arranjo espacial dos átomos de uma proteína 15/3/2011 9 Existem 2 estruturas secundárias regulares predominantes Enrolamento da cadeia ao redor de um eixo -hélice follha- pregueada Interação entre segmentos de uma mesma cadeia ou de cadeias diferentes Pontes de Hidrogênio oxigênio e hidrogênio das unidades peptídicas Cadeias Laterais estão projetadas para fora do eixo 15/3/2011 10 Pontes de Hidrogênio oxigênio e hidrogênio das unidades peptídicas 15/3/2011 11 Estruturas Secundárias Não Repetitivas • Alças ou Voltas. Voltas - Ocorre com frequência quando uma cadeia polipeptídica faz uma volta abrupta. - Envolve 4 resíduos de aa. 15/3/2011 12 Estrutura Terciária 15/3/2011 13 Estrutura Terciária • A estrutura terciária descreve o arranjo tridimensional da cadeia principal da proteína, incluindo a disposição espacial das cadeias laterais dos aminoácidos. • Neste nível de organização segmentos distantes podem se aproximar e interagir. A estrutura tridimensional das proteínas é mantida por ligações fracas como pontes de H, ligações iônicas e interações hidrofóbicas. A exceção é a ponte de dissulfeto (-S-S-) que, apesar de covalente, é importante na manutenção da conformação nativa de proteínas. Forças que estabilizam a estrutura terciária 15/3/2011 14 Estrutura Função As propriedades bioquímicas e biológicas de uma proteína são determinadas pelo arranjo tridimensional de sua cadeia, isto é, pela sua estrutura terciária. Estrutura Nativa e Desnaturação • Em condições fisiológicas a proteína adquire uma estrutura terciária bem definida e necessária à sua função, que é conhecida como estrutura nativa. • O desarranjo da estrutura terciária leva à perda de função da proteína, processo que é genericamente chamado de desnaturação. (agentes desnaturantes: temperatura, pH, solventes, detergentes, etc.) 15/3/2011 15 Substituição de aminoácidos e alteração de função Anemia Falciforme Substituição de Glu Val da cadeia da Hb Agregação de Hb Agregados formam um precipitado fibroso que distorcem a forma das hemácias Estrutura Quaternária 15/3/2011 16 Estrutura Quaternária • Descreve a estrutura tridimensional de proteínas multiméricas (com mais de uma cadeia polipeptídica ou subunidade) • As subunidades podem ser iguais ou diferentes Exemplo: Hemoglobina: tetrâmero Formado por 4 cadeias polipeptídicas iguais duas a duas, chamadas alfa e beta. Hemoglobina
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