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PROTEÍNAS Definição • Proteína vem do grego protos = primeiro • São macromoléculas resultantes da condensação de moléculas α aminoácidos através da ligação peptídica. • As proteínas são polipeptídios que resultam na condensação de milhares de moléculas de α aminoácidos. As sua macromoléculas possuem pesos moleculares variados desde alguns milhares até vários milhões. 2. PROTEÍNAS. Também denominadas polipeptídios, compostos orgânicos de alto peso molecular, são formadas pela união de aminoácidos e representam 60 a 80% do peso seco da célula. Ligação Peptídica: É a ligação química feita entre o radical carboxila ( ÁCIDO ) de um aminoácido e o radical AMINA de outro aminoácido com liberação de uma molécula de água. Proteínas Ocorrência ??? • Insulina – Pâncreas • Hemoglobina – Sangue dos vertebrados • Caseína – Leite • Queratina – Chifres, unhas e cascos de animais • Hemocianina – Sangue dos invertebrados • Pepsina – Suco gástrico • Albumina – Ovo, leite e sangue • Clorofila – Vegetais verdes Ocorrência Importância • são fundamentais na estrutura, funcionamento e reprodução de todas as células vivas. Propriedades Físicas • As proteínas são substâncias sólidas, incolores, insolúveis em solventes orgânicos, e algumas solúveis em água, enquanto outras solúveis em soluções de sais, ácidos ou bases, produzindo colóides. Proteínas • As proteínas diferem uma das outras pela: – Ordem dos aminoácidos – Tipo dos aminoácidos – Número do aminoácidos Classificação Forma • Primaria • Secundária • Terciária • Quaternária Função • Simples • Conjugada Nível de organização � Fibrosas � Glomerulares Natureza Química Valor Nutritivo Classificação quanto ao nivel de organização • Primário • Secundário • Terciário • Quaternário Estrutura Primária • Sequência linear de aminoácidos e ligações peptídicas da molécula • É o nível estrutural mais simples e mais importante, pois dele deriva todo o arranjo espacial da molécula. • Semelhante a um "colar de contas", com uma extremidade "amino terminal" e uma extremidade "carboxi terminal". • É destruída por hidrólise química ou enzimática das ligações peptídicas, com liberação de peptídeos menores e aminoácidos livres. Estrutura Secundária • É dada pelo arranjo espacial de aminoácidos próximos entre si na seqüência primária da proteína. • Ocorre graças à possibilidade de rotação das ligações entre os carbonos a dos aminoácidos e seus grupamentos amina e carboxila. • O arranjo secundário de um polipeptídeo pode ocorrer de forma regular; isso acontece quando os ângulos das ligações entre carbonos a e seus ligantes são iguais e se repetem ao longo de um segmento da molécula. Estrutura Terciária Estrutura Terciária (dobramento sobre si mesma) • É a forma tridimensional como a proteína se "enrola". • Ocorre nas proteínas globulares, mais complexas estrutural e funcionalmente. • Cadeias polipeptídicas muito longas podem se organizar em domínios, regiões com estruturas terciárias semi- independentes ligadas entre si por segmentos lineares da cadeia polipeptídica. • Os domínios são considerados as unidades funcionais e de estrutura tridimensional de uma proteína. Estrutura Quaternária • Surge apenas nas proteínas oligoméricas. • Dada pela distribuição espacial de mais de uma cadeia polipeptídica no espaço, as subunidades da molécula. • Estas subunidades se mantém unidas por forças covalentes, como pontes dissulfeto, e ligações não covalentes, como pontes de hidrogênio, interações hidrofóbicas, etc. • As subunidades podem atuar de forma independente ou cooperativamente no desempenho da função bioquímica da proteína. • Proteínas GLOBULARES (Albumina) e FIBROSAS (Queratina) ESTRUTURA DAS PROTEÍNAS. PRIMÁRIA: é a seqüência linear dos aminoácidos unidos pelas ligações peptídicas. SECUNDÁRIA: Dobras helicoidais da seqüência linear. Essas dobras são mantidas por pontes de hidrogênio. TERCIÁRIA: Dobras na estrutura helicoidal. QUATERNÁRIA: É a estrutura funcional e efetiva da proteína . Classificação quanto a forma Proteínas Fibrosas • insolúveis nos solventes aquosos e possuem pesos moleculares muito elevados. São formadas geralmente por longas moléculas mais ou menos retilíneas e paralelas ao eixo da fibra. Ex. miosina, queratina Proteínas Glomerulares • De estrutura espacial mais complexa, são mais ou menos esféricas. São geralmente solúveis nos solventes aquosos e os seus pesos moleculares situam-se entre 10.000 e vários milhões. Ex. HB Classificação de acordo com a natureza química • Proteínas simples – Somente aminoácidos • Proteínas conjugadas (proteínas ligadas a outras substâncias) – Nucleoproteínas – Glicoproteínas – Metaloproteínas – Lipoproteínas Classificação quanto a natureza química A - HOLOPROTEÍNAS: Também denominadas proteínas simples, são formadas apenas por aminoácidos. Exemplos: a. Albuminas: Encontrada no sangue. b. Globulinas: Presente nos anticorpos e no fibrinogênio. c. Escleroproteínas ou fibrosas: Exclusiva dos animais, insolúveis na maioria dos solventes orgânicos. Exemplos das fibrosas: d. * Colágeno: presente nos tendões, nos ossos e cartilagens. e. * Queratina: Atua na impermeabilização da pele, presente também nas unhas. Apresentam S na sua composição B - HETEROPROTEÍNAS: Também denominadas proteínas conjugadas, são formadas por aminoácidos e mais outro componente não protéico. CLASSIFICAÇÃO DAS PROTEÍNAS PROTEÍNAS CONJUGADAS GRUPO PROSTÉTICO EXEMPLO CROMOPROTEÍNAS PIGMENTO HEMOGLOBINA, HEMOCIANINA, CITOCROMOS FOSFOPROTEÍNAS ÁCIDO FOSFÓRICO CASEÍNA (LEITE) GLICOPROTEÍNAS CARBOIDRATO MUCINA (MUCO) LIPOPROTEÍNAS LIPÍDIO NA MEMBRANA CELULAR E NO VITELO DOS OVOS NUCLEOPROTEÍNAS ÁCIDO NUCLEÍCO RIBONUCLEOPROTEÍNAS E DESOXIRRIBONUCLEOPROTEÍNAS C – PROTEÍNAS DERIVADAS: São formadas a partir de outras por desnaturação ou hidrólise. Como exemplos desse tipo de proteínas temos as proteoses e as peptonas, formadas durante a digestão. Observação: na ordem crescente de grandeza molecular temos : Classificação Valor Nutritivo 1. Proteínas Completas: são as que provêm e mantêm o ser vivo. - Caseína (leite) - Ovoalbuminas e ovovitelinas (ovo) - Glicinina (soja) - Edestina e glutenina (cereais) - Lactoalbuminas (leite e queijo) - Albumina e miosina (carne) - Excelsina (castanha do Pará) 2. Proteínas semi-completas: são as que provêm,mas não mantêm o ser vivo. - Gliadina (trigo) - Legunina (ervilha) - Faseolina (feijão) - Legumelina (soja) Classificação 3. Valor Nutritivo 3. Proteínas incompletas ou não completas: são as proteínas incapazes de prover e manter a vida. - Zeína (milho – falta triptofano e tirosina) - Gelatina (falta triptofano e tirosina) Classificação quanto a função biológica – Estrutural: participam na composição de várias estruturas do organismo, sustentando e promovendo rigidez. Ex.: colágeno, elastina. – Defesa e proteção: promovem a defesa do organismo contra microrganismos e substâncias estranhas. Ex.: imunoglobulinas (anticorpos). – Genética: atuam se envolvendo com os ácidos nucleicos para dar conformação. Ex.: nucleoproteínas. Classificação quanto a função biológica – Catalítica: acelera as reações. Ex.: amilase (hidrolisa o amido). – Transportadora: transporta diversos componentes. Ex.: Lipoproteínas (transportam colesterol) e hemoglobina (transporta O2) pelo sangue. Classificação quanto a função biológica – Reserva: guardam e contêm aminoácidos essenciais para o desenvolvimento dos animais.Ex.: caseína (leite de vaca) e albumina (ovos de aves). – Contração: promovem os movimentos de estruturas celulares, músculos. Ex.: actina e miosina. – Reguladora/ hormonal: atuam como mensageiras químicas. Ex.: insulina (“guarda a glicose”), adrenalina. DESNATURAÇÃO DAS PROTEÍNAS; • TEMPERATURA / agitação das moléculas ⇒ rompimento de ligações / Ex: ovo cozido • GRAU DE ACIDEZ / meios ↑ ácidos ou ↑ básicos ⇒ rompimento de atrações elétricas que ajudam manter a configuração espacial / fabricação de queijos e coalhadas Prions • Proteínas Infecciosas • Proteínas existentes alteram sua conformação espacial • Encefalopatia Espongiomórfica – Vaca Local PRÍONS Um príon corresponde a uma proteína com capacidade de modificar outras proteínas tornando-as cópias de si própria. Sabe-se que um príon não apresenta acidos nucléicos (DNA ou RNA). Alguns príons, atacam fungos e outros os mamíferos. Na nossa época uma doença causada por prions está muito em voga, a doença de Creutzfeld-Jakob (CJD), mais conhecida como a doença da vaca louca. Essa doença não é a única. Temos outras causadas por Prions conhecidas por EET( Encefalopatia espongiforme Transmissíveis), são muitos sérias a saúde da população humana e animal podendo levar à morte. Observe os buracos no tecido do cérebro (pontos brancos) são características típicas nas doenças por prions, eles conferem ao cérebro uma aparência esponjosa. Esta micrografia evidencia o córtex cerebral de um paciente que apresenta a doença de Creutzfeldt- Jakob. Caso de cérebro afetado Estudo Dirigido • 1. Quais as diferenças entre hemoglobina e mioglobina? • 2. O que é a anemia ferropriva e a anemia falciforme? • 3.Qual a classificação quanto a função biológica das proteínas e quanto ao nível de organização? Cite pelo menos um exemplo • 4. De que são formadas as proteínas? • 5. Quais os fatores são responsáveis pela desnaturação de proteinas?
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