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27/03/2014 1 Biomoléculas e aminoácidos Profª Évelin Oliveira Aminoácidos... O que são e para quê serve? Aminoácidos • A formação de novas proteínas necessita de uma fonte de aminoácidos • Os aminoácidos são elementos de construção para síntese de proteínas e peptídeos • Como fonte de nitrogênio para síntese de outros aminoácidos e compostos nitrogenados, como as bases dos nucleotídeos. E quando há excesso de aminoácidos? São utilizados como fonte de energia metabólica. Aminoácidos • Grupo amino • Grupo carboxilíco • Cadeia lateral R • Unidas ao átomo de carbono • Existem 20 aminoácidos primários • Constituem as proteínas e peptídeos Aminoácidos • Classificados pela cadeia lateral (radical) Compostos alifáticos Não contém anéis aromáticos Aminoácidos • Classificados pela cadeia lateral (radical) Compostos aromáticos Contém anéis benzênicos 27/03/2014 2 Carbono alfa Aminoácidos Estrutura química •Aminoácidos mais importantes sãos os α. •Apresentam carbono assimétrico •Apresentam : –Um grupo amina: -NH2 –Um grupo carboxila: –COOH –Um hidrogênio –H –Uma cadeia lateral –R (deter- –mina a identidade de um AA –específico). �� O carbono O carbono αα é um é um centro centro quiralquiral (opticamente (opticamente ativo)ativo) Estrutura química • Formam dois esterioisômeros: L e D – L � Levorrotatório (esquerda) – D � Destrorrotatório (direita) • Observações importantes: – Os aminoácidos nas moléculas protéicas são sempre L- estereisômeros – Os D aminoácidos foram encontrados apenas em pequenos peptídeos de parede celular bacteriana e alguns peptídeos que têm função antibiótica. Aminoácidos • Erros genéticos da degradação de aminoácidos levam a lesão cerebral e retardamento mental • Pode ser revertido por ação médica após o nascimento • Fenilcetonúria • Identificada pelo Teste do pezinho • Causada por um bloqueio na transformação de fenilalanina em tirosina Funções biológicas • Estrutura da célula. • Hormônios. • Receptores de proteínas e hormônios. • Transporte de metabólitos e ions. • Atividade enzimática. • Imunidade. • Gliconeogenese no jejum e diabetes. A Ala Alanina B Asx Asparagina ou Aspartato C Cis ouCys Cisteína D Asp Aspartato (Ácido aspartico) E Glu Glutamato (Ácido glutâmico) F Fen ou Phe Fenilalanina G Gli ou Gly Glicina H His Histidina I Ile Isoleucina K Lis ou Lys Lisina L Leu Leucina 27/03/2014 3 M Met Metionina N Asn Asparagina P Pro Prolina Q Gln Glutamina (Glutamida) R Arg Arginina S Ser Serina T Tre ou Thr Treonina V Val Valina W Trp Triptofano (Triptofana) Y Tir ou Tyr Tirosina Z Glx Glutamina ou Glutamato Símbolo Síntese de aminoácidos • Plantas e microorganismos sintetizam os 20 aminoácidos • Uso da amônia resultante da fixação de N2 Síntese de aminoácidos • O organismo humano sintetiza 11 aminoácidos Classificação dos aminoácidos • QUANTO À NATUREZA DO GRUPO R • Aromáticos: fenilalanina, tirosina, triptofano; • Básicos: lisina, histidina; • Ácidos: Ac. Glutâmico, Ac. Aspártico,.. • Ramificados: isoleucina, leucina, valina; • Sulfurados: metionina, cisteína, cistina; • Outros : treonina. Classificação dos aminoácidos • QUANTO AO DESTINO NO METABOLISMO ANIMAL • Glucogênicos: (Podem ser transformados em glicose). • Alanina, arginina, metionina, cisteína, cistina, histidina, treonina e valina. • Glucocetogênicos: (Podem se transformar em glicose ou em corpos cetônicos). fenilalanina, tirosina e triptofano, isoleucina e lisina • Cetogênicos: (Podem se transformar em corpos cetônicos). Leucina 27/03/2014 4 Classificação dos aminoácidos • São todos compostos sólidos, cristalinos e que se fundem a alta temperatura; • Incolores; • A maioria apresentam sabor adocicado; • Alguns insípidos; • E outros amargos; • Com exceção da glicina, que é solúvel em água, os demais apresentam solubilidade variável; • Insolúveis em solventes orgânicos; • Em soluções aquosas apresentam alto momento dipolar. As proteínas são degradadas a aminoácidos • A proteína alimentar é uma fonte vital de aminoácidos • As proteínas ingeridas são digeridas a aminoácidos ou pequenos peptídeos • Podem ser absorvidos pelo intestino e transportadas para o sangue • Outra fonte de aminoácidos é a partir da degradação de proteínas celulares com defeitos ou sem utilidade Digestão e absorção de proteínas A digestão das proteínas começa no estômago Ambiente ácido favorece desnaturação proteica Proteínas desnaturadas são mais acessíveis como substrato para proteólise do que as nativas Pepsina – Principal enzima proteolítica do estômago Ativa em ambiente ácido no estômado pH2 Digestão e absorção de proteínas A degradação proteica continua na luz do intestino Atividade das enzimas proteolíticas secretada pelo pâncreas Proteínas Enzimas proteolíticas aminoácidos oligopeptídeos Luz intestinal Célula intestinal Sangue aminopeptidase aminoácidos Tripeptídeos dipeptídeos peptidases Degradação das proteínas celulares • Muitas proteínas tem vida curta, principalmente aquelas que são importantes na regulação metabólica • As células tem mecanismos para detectar e remover proteínas defeituosas • Exemplos: hemoglobina limitada pela vida da hemácia Proteína do cristalino (cristalina) por toda vida do organismo. Alanina Serina Glicina Cisteína Metionina Valina Mais de 20 horas de vida Arginina Leucina Lisina Fenilalanina Tripsina 2 a 30 minutos Asp Asn Gln Glu 3 a 30 minutos Erros no metabolismo podem interferir na degradação dos aminoácidos • Fenilcetonúria Causada pela ausência ou deficiência da fenilalanina hidroxilase A fenilalanina não pode ser transformada em tirosina e assim há um acúmulo de fenilalanina em todos os líquidos corporais. - Quando não tratado há problemas psicomotores e baixa expectativa de vida 27/03/2014 5 Erros no metabolismo podem interferir na degradação dos aminoácidos DOENÇAS DEFICIÊNCIAS ENZIMÁTICAS SINTOMAS Citrulinemia Argino-succinato liase Letargias, convulsões, tensão muscular reduzida Tirosinemia Várias enzimas da degradação da tirosina Fraqueza, automutilação, lesão hepática, retardamento mental Albinismo Tirosinase Ausência de pigmentação
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