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AMINOÁCIDOS, ÁCIDOS NUCLEICOS, PEPTÍDEOS E PROTEÍNAS Estrutura e função IMPORTÂNCIA Proteínas são as biomoléculas orgânicas mais abundantes, ocorrendo em todas as células e em todas as suas partes! É a principal forma pela qual a informação genética se expressa! DIVERSIDADE DE FUNÇÕES ENZIMAS E HORMÔNIOS: Catalisam e regulam as reações que ocorrem no organismo. MÚSCULOS E TENDÕES: Proporcionam ao corpo os elementos do movimento. PELE E CABELO: Oferecem revestimento externo. HEMOGLOBINA: Transporte de oxigênio. ANTICORPOS: Meios de proteção contra doenças. DNA DNA RNA Proteína Replicação Transcrição Tradução Trasncrição Reversa •DNA – Ácido desoxirribonucléico •RNA – Ácido Ribonucléico mRNA tRNA rRNA hnRNA (precursor do mRNA) snRNA Estrutura dos Ácidos Nucleicos Enrolamento da dupla fita A estrutura dos Ácidos Nucleicos A estrutura dos Ácidos Nucleicos Legenda Bases nitrogenadas Grupo fosfato Açúcar G; A C;T - açúcar - grupo fosfato - base nitrogenada O nucleotídeo é composto por: A estrutura dos Ácidos Nucleicos Nucleosídeo (nucleotídeo sem fosfato) Características importantes: estrutura química e tamanho BASES NITROGENADAS L IG A Ç Õ E S A estrutura dos Ácidos Nucleicos L ig a ç ã o f o s fo d ié s te r Pontes de hidrogênio entre as bases nitrogenadas de duas fitas complementares de DNA PROTEÍNAS SÃO COMPOSTAS POR REPETIÇÕES DE AMINOÁCIDOS Todas as proteínas são formadas a partir da ligação em sequência de apenas 20 aminoácidos (nos mamíferos, entre outros especiais). Fórmula estrutural em comum: CARACTERÍSTICAS DOS AMINOÁCIDOS Dos inúmeros aminoácidos existentes na natureza, apenas vinte participam da constituição das proteínas e todos são α – aminoácidos; Ou seja, possuem o grupos – NH2 ligado ao carbono vizinho da carbonila; CLASSIFICAÇÃO DOS AMINOÁCIDOS Essenciais - são aqueles que não podem ser sintetizados pelos animais. Não essenciais - são aqueles que podem ser sintetizados pelos animais. São 12 AAs encontrados em suas proteínas. Condicionalmente essenciais- são os que normalmente podem ser sintetizados, mas uma fonte exógena é necessária, em certas circunstâncias. Cisteína, taurina, carnitina e glicina estão dentro desta categoria. Não Essenciais Essenciais Glicina, Alanina, Serina, Cisteína, Tirosina, Arginina Fenilalanina, Valina, Triptofano Ácido aspártico, Ácido glutâmico, Histidina, Asparagina Treonina, Lisina, Leucina Isoleucina Glutamina, Prolina Metionina CADEIA LATERAL Como a única parte variável de um aminoácido é a cadeia lateral, a utilizamos para classificá-los, pois elas são responsáveis pela sua função; Em relação a cadeia lateral: AMINOÁCIDOS DE CADEIA LATERAL APOLAR • Não possuem capacidade de receber ou doar elétrons; • Não participam de ligações iônicas; • Não realizam pontes de hidrogênio. AMINOÁCIDOS DE CADEIA LATERAL POLAR SEM CARGA Apresentam carga nula quando encontrados em pH neutro; Podem realizar pontes de hidrogênio. AMINOÁCIDOS DE CADEIA LATERAL POLAR SEM CARGA Ligação Dissulfeto: Alguns aminoácidos apresentam grupo sulfidrila (- SH) que pode se ligar com outro grupo sulfidrila de outra molécula formando a ligação dissulfeto (S – S); AMINOÁCIDOS DE CADEIA LATERAL POLAR ÁCIDA São aminoácidos doadores de prótons, que em pH neutro as cadeias laterais estão ionizadas; Possuem grupos carboxila em suas cadeias laterais, além daquele presente em todos os aminoácidos AMINOÁCIDOS DE CADEIA LATERAL POLAR BÁSICA São aminoácidos com capacidade de receber prótons; Em pH fisiológico apresentam cadeia lateral ionizada com carga positiva. AMINOÁCIDOS Abreviaturas: Podem ser com 3 letras ou apenas 1 letra e seguem as seguintes regras: AMINOÁCIDOS Abreviaturas: AMINOÁCIDOS INCOMUNS Também possuem funções importantes; Dentre estes aminoácidos incomuns estão a 4- hidroxiprolina, um derivado da prolina, e a 5-hidroxilisina, um derivado da lisina, ambos encontrados no colágeno; O ácido γ−carboxiglutâmico, um aminoácido ligado ao cálcio e encontrado na protrombina, uma proteína da cascata de coagulação sanguínea; Cerca de 300 aminoácidos adicionais já foram encontrados em células. Eles possuem diversas funções, mas nem todos são constituintes de proteínas. AMINOÁCIDOS Propriedades Organolépticas e Físicas: Incolores; A maioria apresenta sabor adocicado; Alguns são insípidos – sem sabor; E outros são amargos; Todos são compostos sólidos, cristalinos e que se fundem a alta temperatura. AMINOÁCIDOS Propriedades Químicas: Característica ácida (Presença do grupo carboxila); Característica básica (Presença do grupo amino); PF e PE altos. DEFICIÊNCIA DE AMINOÁCIDOS Serotonina: Enxaqueca, insônia e até depressão; A Serotonina (derivada do triptofano) faz parte dos neurotransmissores do cérebro, sou seja, ela faz a transmissão de dados entre os neurônios; Essa comunicação é importantíssima, pois é assim que podemos analisar o meio, além de conseguir dar as respostas imprescindíveis ao ambiente, como atos de sobrevivência, fuga, entre outras coisas. DEFICIÊNCIA DE AMINOÁCIDOS Triptofano: Catarata; Treonina e Metionina: Esteatose hepática; Lisina: Anemia, perda de apetite, distúrbios enzimáticos, falta de concentração, irritabilidade e queda de cabelo. BCAA – BRANCHED CHAIN AMINO ACIDS AMINOÁCIDOS DE CADEIA RAMIFICADA São Eles: Leucina, Isoleucina, Valina são parte dos 9 aminoácidos essenciais para os seres humanos, ou seja não são produzidos de forma endógena, por conseguinte têm que ser consumidos na dieta. Cerca de 35% da dos músculos estriados são constituídos por esses 3 aminoácidos. Os Aminoácidos de Cadeia Ramificada podem ajudar a diminuir a destruição de proteínas intracelulares para obtenção de energia, salvando-as para reconstrução celular depois do exercício físico. POLÍMEROS DE AMINOÁCIDOS Peptídeos (até 10.000 aas) e proteínas (> 10.000 aas). Ligação peptídica: Amino-terminal C-terminal NÍVEL ESTRUTURAL DAS PROTEÍNAS ESTRUTURA SECUNDÁRIA -HÉLICE Conformação secundária mais simples; Pontes de hidrogênio. ESTRUTURA SECUNDÁRIA FOLHA Β-PREGUEADA Ligações de hidrogênio entre segmentos distantes de uma mesma cadeia. ESTRUTURA TERCIÁRIA Arranjo tridimensional de uma proteína. ESTRUTURA QUATERNÁRIA Complexos proteicos: mais de uma subunidade proteica. Podem ser caracterizadas como globulares ou fibrilares. Quanto à Composição: Proteínas Simples – constituídas apenas por aminoácidos. Proteínas Conjugadas – constituídas por aminoácidos mais um radical não peptídico, denominado grupo prostético. Ex: lipoproteínas, glicoproteínas etc. Classificação das proteínas PROTEÍNAS CLASSIFICAÇÃO Globulares Fibrosas FUNÇÕES DAS PROTEÍNAS Estrutural e Contrátil: participam como matéria prima na construção de estruturascelulares e histológicas, ex. o colágeno- encontrada nos ossos, tendões, cartilagens e na pele; a queratina- encontrada na pele, unhas e cabelo, possui propriedades impermeabilizantes que dificultam a perda de água pelos animais; a albumina presente em abundância no plasma sanguíneo; as proteínas miofibrilares “actina e miosina” (músculo). FUNÇÕES DAS PROTEÍNAS Função Enzimática - As enzimas são proteínas especiais com função catalítica, ou seja, aceleram ou retardam reações bioquímicas que ocorrem nas células. Assim como os anticorpos, apresentam especificidade em relação à reação ou substância em que atuam. Isso se deve ao fato de cada enzima possuir em sua estrutura um ou mais pontos que se encaixam perfeitamente na substância ou reação que sofrerá sua ação FUNÇÕES DAS PROTEÍNAS Função Hormonal – Muitos hormônios são, na verdade, proteínas especializadas na função de estimular ou inibir a atividade de determinados órgãos, sendo portando reguladores do metabolismo, ex. o hormônio pancreático insulina que, lançado no sangue, contribui para a manutenção da taxa de glicemia. Transporte – Muitas proteínas são transportadoras de nutrientes e metabólitos entre fluidos e tecidos; de uma forma geral, transportam ativamente substâncias. A hemoglobina é uma proteína que transporta oxigênio dos alvéolos para os tecidos e gás carbônico dos tecidos para os pulmões. FUNÇÕES DAS PROTEÍNAS Função de Defesa - Em nosso sistema imunológico, existem células especializadas na identificação de proteínas presentes nos organismos invasores, que serão consideradas "estranhas". Estas proteínas invasoras denominam-se antígenos e promovem a produção de proteínas de defesa, nos plasmócitos, denominadas anticorpos que combinam-se quimicamente aos antígenos com o objetivo de neutralizá-los (há especificidade entre antígeno e anticorpo, ou seja, um anticorpo só neutralizará o antígeno que estimulou a sua formação). FUNÇÕES DAS PROTEÍNAS Função Nutritiva – Qualquer proteína exerce esta função, enquanto não for tóxica. Todos os alimentos ricos em proteína, como as carnes em geral, são fontes naturais de aminoácidos indispensáveis aos seres vivos para a produção de outras proteínas. FUNÇÕES DAS PROTEÍNAS Reserva – Sementes de plantas armazenam proteínas para a germinação, ex. albumina do ovo e a caseína do leite. Coagulação sanguínea - vários são os fatores da coagulação que possuem natureza protéica, como por exemplo: fibrinogênio, globulina anti- hemofílica.
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