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Aula AA e PROTEÍNAS aula2

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Disciplina Bioquímica Geral
1º) Definição e tipos de aminoácidos;
2º) Conceito de peptídeo;
3º) Definição de proteína;
4º) Níveis estruturais das proteínas;
Parte 1: aminoácidos
As proteínas são as macromoléculas 
mais abundantes nos seres vivos!!!
• Enzimas (inúmeras – catalisam as reações químicas celulares) e hormônios
polipeptídicos (insulina e glucagon – controle dos níveis sanguíneos de
glicose) que controlam e regulam o metabolismo corporal;
• Proteínas contráteis permitem a realização dos movimentos (actina e
miosina - músculo esquelético);
• Proteínas estruturais (colágeno – cartilagens e tendões; queratina –
cabelo, unhas e penas; elastina – ligamentos; fibroína – fibras da seda e da
teia da aranha);
• Proteínas transportadoras (hemoglobina - transporte de oxigênio);
• Proteínas de defesa (imunoglobulinas – combatem bactérias e vírus).
etc.............
As proteínas são as macromoléculas com maior 
diversidade de funções nos seres vivos!!!
Como as proteínas são formadas?
As proteínas são o instrumento pelo qual a informação genética é 
expressa.
TODAS as proteínas, sejam as proteínas das mais antigas cepas de
bactérias ou das mais complexas formas de vida, são constituídas a
partir do mesmo conjunto de apenas 20 aminoácidos;
As proteínas são polímeros de aminoácidos, com cada resíduo de
aminoácido unido ao seu vizinho por um tipo específico de ligação
covalente → LIGAÇÕES PEPTÍDICAS!
Todas as proteínas têm em comum a 
característica estrutural: são 
polímeros lineares de aminoácidos!
2
0
 a
m
in
o
á
c
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o
s 
c
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n
st
it
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te
s 
d
a
s 
p
ro
te
ín
a
s
• Aos aminoácidos comuns das proteínas foram atribuídas
abreviações de três letras ou apenas uma!
• De forma geral, as duas formas básicas de se obter
aminoácidos são através da ingestão via alimentação ou a
síntese dentro das próprias células;
• Geralmente os organismos NÃO são capazes de sintetizar
todos os 20 tipos de aminoácidos que constituem as proteínas.
Os aminoácidos ESSENCIAIS são aqueles que o 
organismo NÃO é capaz de sintetizar, ou seja, 
eles devem ser obtidos através da 
alimentação!!!
um grupo 
amino ( + 
básico)
um grupo 
carboxila (- ácido)
Afinal, o que são aminoácidos?
• TODOS os aminoácidos comuns são α-aminoácidos;
• TODOS eles possuem um hidrogênio, um grupo carboxila, um grupo
amina e um grupo “R” (substituintes) ligados ao mesmo átomo de
carbono (o carbono α);
• Em pH fisiológico (aproximadamente 7,4), o grupo carboxila encontra-
se dissociado, formando o íon carboxilato, carregado negativamente (-
COO-), e o grupo amino encontra-se protonado (-NH3
+).
AMINOÁCIDO
O carbono α de cada aminoácido está ligado a quatro grupos 
diferentes e, portanto, é um átomo de carbono quiral (centro 
quiral).
• EXCEÇÃO: o aminoácido GLICINA (aminoácido mais
simples) pois seu carbono α apresenta dois átomos de
hidrogênio como substituintes e, assim, é opticamente
INATIVA.
• Os aminoácidos diferem um dos outros nas suas cadeias
laterais, ou grupos “R”, que variam em estrutura, tamanho e
carga elétrica → polaridade → influência na solubilidade dos
aminoácidos em água;
• Podemos classificá-los de acordo
com as propriedades de suas
cadeias laterais:
1) Aminoácidos com cadeias laterais
APOLARES, alifáticos;
2) Aminoácidos com cadeias laterais
POLARES, mas desprovidas de carga elétrica:
3) Aminoácidos com cadeias laterais ÁCIDAS;
4) Aminoácidos com cadeias laterais BÁSICAS;
1) Aminoácidos com cadeias laterais APOLARES
(hidrofóbicos)
• Cada um desses aminoácidos possui uma cadeia lateral apolar, que é
incapaz de receber ou doar prótons, de participar em ligações iônicas ou
formar pontes de hidrogênio. Promovem interações hidrofóbicas.
***PROLINA:
• A cadeia lateral da prolina e seu N α-imínico forma uma estrutura
rígida em anel, com 5 átomos, de modo que esse aminoácido difere dos
demais;
•A prolina, portanto, apresenta um grupo amino secundário, e não
primário, sendo frequentemente denominada de iminoácido.
2) Aminoácidos com cadeias
laterais POLARES, mas
desprovidas de carga elétrica
• Cada um dos aminoácidos serina e
treonina contém um grupo hidroxila polar
que pode participar da formação de
pontes de hidrogênio;
• Cada cadeia lateral da asparagina e da
glutamina contém um grupo carbonila e
um grupo amida, que podem também
participar de pontes de hidrogênio.
•A cisteína através do grupo SH também
pode fazer pontes de hidrogênio.
***Cisteína:
• A cadeia lateral da cisteína contém um grupo sulfidrila (-SH),
componente importante do sítio ativo de muitas enzimas;
***Nas proteínas, os grupos –SH de duas cisteínas podem ser facilmente
oxidados e formar um dímero, a CISTINA, que contém uma ligação
cruzada covalente denominada PONTE DISSULFETO.
Os resíduos unidos 
pelo dissulfeto são 
fortemente 
hidrofóbicos!
• As pontes dissulfeto desempenham papel
essencial nas estruturas de muitas proteínas
formando elos covalentes entre partes de uma
cadeia de proteína (INTRACADEIA) ou entre
duas cadeias polipeptídicas diferentes
(INTERCADEIA).
Intracadeia
Intracadeia
Intercadeia
3) Aminoácidos com cadeias laterais ÁCIDAS
• Os aminoácidos ácido aspártico e ácido glutâmico são DOADORES de
prótons. Em pH fisiológico, as cadeias laterais desses aminoácidos estão
completamente ionizadas, com um grupo carboxilato carregado
negativamente (-COO-) → possuem em grupo carboxila adicional;
• Esses aminoácidos são, portanto, denominados aspartato e glutamato,
para enfatizar o fato de estarem carregados negativamente em pH
fisiológico.
4) Aminoácidos com cadeias laterais BÁSICAS
• As cadeias laterais dos aminoácidos básicos são ACEPTORAS de
prótons. Em pH fisiológico, as cadeias laterais da lisina e da arginina
estão completamente ionizadas, com carga positiva;
• Em contraste, a histidina é fracamente básica, e, em geral, o
aminoácido livre não apresenta carga elétrica em pH fisiológico.
Propriedades dos 
aminoácidos: ácidos e bases fracas
Os grupos amino e carboxila de 
aminoácidos, em conjunto com os 
grupos ionizáveis R de alguns 
aminoácidos, funcionam como 
ácidos e bases fracos. 
Propriedades dos 
aminoácidos: ácidos e bases fracas
ANFOTEROS
1) Fornece a medida de pKa para cada um 
dos grupos ionizáveis da molécula, 2,34 
para o grupo ¬COOH e 9,60 para o grupo 
¬NH1. Isso vai definir como estará a 
molécula dependendo do pH da célula. 
2) Duas regiões tamponantes.
3) Pode-se observar o ponto isoelétrico = 
sem carga liquida. Onde o pH acima 
desse ponto ela terá carga – e abaixo 
carga +. Albumina tem um pI de 5,9
pKa mede a tendência de liberar o próton!!
Dúvidas?
Parte 2: Ligações 
peptídicas
PEPTÍDEOS - PROTEÍNAS
• Dois aminoácidos são unidos
COVALENTEMENTE por meio de
uma ligação amida substituída,
chamada de LIGAÇÕES PEPTÍDICAS;
• Ligação peptídica: o grupo α-
carboxila de um aminoácido liga-se
ao grupo α-amino de outro
ocorrendo a perda de água →
REAÇÃO DE CONDENSAÇÃO.
•Quando alguns aminoácidos se
ligam desse modo, a estrutura é
chamada de OLIGOPEPTÍDEO.
Quando muitos aminoácidos se
ligam, o produto é chamado de
POLIPEPTÍDEO.
CARACTERÍSTICAS DA LIGAÇÃO PEPTÍDICA:
• A ligação peptídica tem um caráter de dupla ligação parcial, ou seja, é
mais curta do que uma ligação simples, além de RÍGIDA e PLANAR;
• Isso impede a rotação livre da ligação entre o carbono da carbonila e o
nitrogênio da ligação peptídica;
• Entretanto, as ligações entre os carbonos
α e os grupos α-amino e α-carboxila podem
rotar livremente (embora sejam limitadas
pelotamanho e caráter dos grupos R);
• Isso permite que a cadeia polipeptídica
assuma uma variedade de configurações
possíveis.
• Moléculas consistindo de aminoácidos unidos por ligações peptídicas
são denominados PEPTÍDEOS.
***Oligopeptídeo: contém poucos aminoácidos
***Polipeptídeos: contém muitos aminoácidos → PROTEÍNAS são
polipeptídeos muito grandes (peso molecular acima de 10.000)!!!
NOMENCLATURA DE UM PEPTÍDEO: Por, convenção, a extremidade amino
livre da cadeia peptídica (N-terminal) é escrita à esquerda, e a
extremidade carboxila (C-terminal), à direita. Dessa forma, todas as
sequências de aminoácidos são lidas da extremidade N para a C-terminal
do peptídeo.
Parte 3: Proteínas 
PROTEÍNAS
• As proteínas são classificadas em 4 níveis estruturais:
PROTEÍNAS
• Estrutura PRIMÁRIA: é uma descrição de todas as ligações covalentes
(principalmente ligações peptídicas e pontes dissulfeto) unindo resíduos
de aminoácidos em uma cadeia polipeptídica. É a sequência de resíduos
de aminoácidos.
PROTEÍNAS
• Estrutura SECUNDÁRIA: refere-se a arranjos particularmente estáveis
de resíduos de aminoácidos próximos dando origem a padrões
estruturais recorrentes.
PROTEÍNAS
• Estrutura TERCIÁRIA: descreve todos os aspectos do enovelamento
tridimensional de um polipeptídeo.
PROTEÍNAS
• Estrutura QUATERNÁRIA: é o arranjo no espaço de uma proteína que
possui duas ou mais subunidades polipeptídicas.
• A estrutura primária é a sequência linear
dos aminoácidos em uma proteína – ligados
COVALENTEMENTE!!!
Estrutura primária
• A estrutura primária contém a informação necessária para formar uma
molécula protéica com estrutura tridimensional única: FUNÇÃO ESPECÍFICA!!!
• Muitas doenças 
genéticas resultam em 
proteínas com 
sequências anormais de 
aminoácidos, 
ocasionando organização 
irregular, com perda ou 
prejuízo da função 
normal.
Ex.: Anemia falciforme 
(humanos).
• Em primeiro lugar, como já observado, as proteínas com funções diferentes 
sempre possuem sequências de aminoácidos diferentes. 
Estrutura primária
Quão longas são as cadeias polipeptídicas?
• Os comprimentos variam consideravelmente. Ex.: O citocromo c
humano possui 104 resíduos de aminoácidos ligados em uma única
cadeia; No extremo está a titina (constituinte do músculo de
vertebrado) que tem aproximadamente 27.000 aminoácidos.
• A grande maioria das proteínas de ocorrência natural é muito menor
que isso, contendo menos que 2.000 resíduos de aminoácidos.
• Os 20 aminoácidos comuns quase
nunca ocorrem em quantidades
iguais em uma proteína.
• Alguns aminoácidos podem ocorrer
apenas uma vez ou mesmo nenhuma
em certo tipo de proteína; outros
podem ocorrer em grandes
quantidades.
Algumas proteínas contêm outros grupos químicos 
além dos aminoácidos!
• Proteínas SIMPLES: contêm apenas resíduos de aminoácidos e nenhum outro
constituinte químico. Ex: ribonulease A.
• Proteínas CONJUGADAS: contêm permanentemente associados outros
componentes químicos além dos aminoácidos. A parte não-aminoácido de uma
proteína conjugada é o seu GRUPO PROSTÉTICO.
• As proteínas conjugadas
são classificadas com base
na natureza química dos
seus grupos prostéticos!!!
Vamos ampliar nossa visão a respeito das proteínas!!!
Sequência de aminoácidos → Estrutura tridimensional
• O arranjo espacial dos átomos em uma proteínas é chamado de
CONFORMAÇÃO. As conformações possíveis de uma proteína incluem
qualquer estado estrutural que possa ser alcançado SEM QUEBRAR
LIGAÇÕES COVALENTES (rotação sobre ligações simples);
• As conformações existentes sob um certo conjunto de condições são
usualmente aquelas termodinamicamente mais estáveis;
• Proteínas em qualquer das suas conformações funcionais são
chamadas de PROTEÍNAS NATIVAS;
• No contexto da estrutura protéica, o termo estabilidade pode ser
definido como a tendência a manter uma conformação nativa;
• Uma certa cadeia polipeptídica pode teoricamente
assumir incontáveis conformações diferentes.
• O estado desenovelado de uma proteína é
caracterizado por um alto grau de entropia da
conformação → tendência a manter o estado
desenovelado!
• As interações que se contrapõem a esses efeitos e
estabilizam a conformação nativa incluem as pontes
dissulfeto e as interações fracas (pontes de hidrogênio,
interações iônicas e interações hidrofóbicas).
• Em geral, a conformação protéica mais estável
é aquela com número máximo de interações
fracas!!!!!!
A liberação da estrutura da água quando a interação 
intramolecular é formada fornece uma força 
impulsionadora entrópica para o enovelamento!!!!
Duvidas
Estrutura secundária
• O termo estrutura secundária se refere a qualquer segmento de uma
cadeia polipeptídica e descreve o arranjo espacial de seus átomos na
cadeia principal, sem considerar a posição de suas cadeias laterais ou sua
relação com outros segmentos.
• A α-hélice e a folha β são exemplos de estruturas secundárias
frequentemente encontradas em proteínas.
α-hélice
• É o arranjo mais simples que a cadeia polipeptídica
poderia assumir com suas ligações peptídicas rígidas, mas
com outras ligações simples livres para rodar;
• Na α-hélice, o esqueleto polipeptídico está fortemente
enovelado ao redor de um eixo imaginário desenhado
longitudinalmente no meio da hélice, e os grupos R dos
resíduos de aminoácidos projetam-se para fora do
esqueleto helicoidal;
• Cada volta helicoidal
contém 3,6 aminoácidos.
Assim, os resíduos de
aminoácidos separados por
3 ou 4 resíduos na
sequência primária estão
espacialmente próximos,
quando dobrados em α-
hélice.
• A resposta é, em parte, que uma α-hélice faz
uso máximo de pontes de hidrogênio
internas;
• A estrutura é estabilizada por uma ponte de
hidrogênio entre o átomo de hidrogênio ligado
ao átomo de N de uma ligação peptídica e o
átomo de “O” eletronegativo da carbonila do
quarto aminoácido daquela ligação peptídica;
• As pontes de hidrogênio estendem-se de
forma PARALELA à espiral;
• Todas as pontes de hidrogênio combinadas
dão à estrutura helicoidal considerável
estabilidade.
Por que a α-hélice se forma mais facilmente 
que muitas outras conformações possíveis?
As pontes de hidrogênio 
estendem-se de forma 
PARALELA à espiral 
Os grupos R dos 
resíduos de 
aminoácidos 
projetam-se para fora
A sequência de aminoácidos afeta a estabilidade de 
α-hélice: principalmente a interferência dos grupos 
R
(1) Repulsão eletrostática (ou atração)
entre resíduos de aminoácidos sucessivos
com grupos R carregados: Um grande
número de aminoácidos carregados (por
exemplo, GLUTAMATO ou ASPARTATO –
negativos – e, LISINA ou ARGININA -
positivos) desestabiliza a α-hélice pela
formação de ligações iônicas ou por
repulsão eletrostática entre um e outro;
(2) Volume de grupos R adjacentes: os
aminoácidos com cadeias laterais volumosas,
como o TRIPTOFANO, podem interferir com a
formação de uma α-hélice se estiverem em
grande número.
(3) Ocorrência de resíduos de Pro e Gly: A PROLINA quebra α-hélice,
pois o átomo de N é parte de um anel rígido, e a rotação sobre a
ligação N-Cα são é possível. Assim, ela insere uma dobra na cadeia –
uma torção - que interrompe a suave estrutura helicoidal; A GLICINA
ocorre infrequentemente nas α-hélices porque possui MAIOR
flexibilidade de conformação que os outros resíduos de aminoácidos.
Polímeros de glicina tendem a formar estruturas espiraladas bem
diferentes de uma α-hélice.
(4) Interações entre os grupos R espaçando 3 ou 4 resíduos entre si:
Aminoácidos carregados positivamente são frequentemente
encontrados separados a cada 3-4 resíduos de aminoácidos carregados
negativamente, permitindo a formaçãode um par iônico.
(5) Interações entre resíduos de 
aminoácidos nas extremidades do 
segmento helicoidal e o dipolo 
elétrico inerente a uma α-hélice: 
Aminoácidos carregados 
negativamente são frequentemente
encontrados próximos do terminal 
amino (+) do segmento helicoidal; o 
oposto é verdadeiro na 
extremidade carboxila (-).
Folhas β
• A folha β é outra forma de estrutura secundária, na qual TODOS os
componentes da ligação peptídica estão envolvidos com pontes de
hidrogênio;
• Na conformação β, o esqueleto da cadeia polipeptídica é estendido
em ziguezague em vez de estrutura helicoidal;
• As superfícies das folhas β apresentam uma aparência “pregueada” e,
portanto, essas estruturas são frequentemente denominadas “folhas β
pregueadas”;
• Os grupos R de aminoácidos adjacentes projetam-se da estrutura em
ziguezague em direções opostas;
• Ao contrário da α-hélice em que o
esqueleto polipeptídico está fortemente
ENOVELADO, as folhas β são compostas
de duas ou mais cadeias polipeptídicas
(fitas β) ou segmentos de cadeias
polipeptídicas, que se apresentam
quase totalmente estendidos;
• Ao contrário da α-hélice em que as
pontes de hidrogênio estendem-se de
forma PARALELA à espiral, nas folhas β
as pontes de hidrogênio são
PERPENDICULARES ao esqueleto
polipeptídico.
Algumas estruturas protéicas limitam as 
espécies de aminoácidos que podem ocorrer 
em uma folha β:
• Quando duas ou mais folhas β são
assentadas juntas dentro de uma
proteína, os grupos R dos resíduos dos
aminoácidos nas superfícies que se
tocam devem ser relativamente
PEQUENOS;
• As β-queratinas como a fibroína da
seda e a fibroína das teias das aranhas
possuem um conteúdo muito alto de
resíduos de GLICINA e ALANINA, os dois
aminoácidos com os grupos R menores.
FOLHAS β PARALELAS E ANTIPARALELAS
• Uma folha β pode ser formada por duas ou mais cadeias polipeptídicas
ou por segmentos de cadeias polipeptídicas, dispostos de forma
ANTIPARALELA um ao outro (com extremidades N-terminal e C-terminal
das folhas β alternando-se) ou de forma PARALELA (possuindo a mesma
orientação amino até carboxila).
Estrutura terciária e quaternária
• A estrutura terciária é o arranjo tridimensional de todos os
átomos em uma proteína. A palavra “terciária” refere-se tanto ao
dobramento dos domínios (as unidades básicas de estrutura e
função) quanto ao arranjo final dos domínios no polipeptídeo;
• Aminoácidos que são muito distantes na sequência primária e que
residem em diferentes tipos de estruturas secundárias podem
interagir dentro da estrutura de uma proteína completamente
enovelada;
•Algumas proteínas contêm duas ou mais cadeias polipeptídicas
distintas, ou subunidades, que podem ser idênticas ou diferentes. O
arranjo destas subunidades proteicas em complexos tridimensionais
constitui a estrutura quaternária.
Ao considerar níveis superiores de 
estrutura, é útil classificar as proteínas 
em dois grupos principais:
 *** Proteínas FIBROSAS: possuindo cadeias
polipeptídicas arranjadas em longas fitas ou folhas;
Consistem principalmente de um único tipo de estrutura
secundária
 *** Proteínas GLOBULARES: possuindo cadeias
polipeptídicas enoveladas em uma forma esférica ou
globular. Frequentemente contêm vários tipos de
estruturas secundárias.
Proteínas reguladoras
Proteínas de sustentação e 
suporte
PROTEÍNAS 
FIBROSAS
1) α-Queratina
• As α-queratinas evoluíram para a RESISTÊNCIA!
• Encontradas nos mamíferos, essas proteínas consituem
quase todo o peso seco do cabelo, lã, unha, pena,
espinhos, chifres, casco e a maior parte da camada
externa da pele;
• A α-queratina é rica em resíduos HIDROFÓBICOS: Alanina, valina,
isoleucina,metionina e fenilalanina;
• Nas α-queratinas as ligações cruzadas que
estabilizam a estrutura quaternária são PONTES
DISSULFETO → Nas α-queratinas mais rígidas,
como aquelas dos chifres dos rinoceronte, até
18% dos resíduos são cisteínas envolvidas nas
pontes dissulfeto.
Insolúvel
• Duas fitas de α-queratina, orientadas em paralelo (com o seu terminal amino na mesma
extremidade), são embrulhadas uma com a outra para formar uma espiral supertorcida → o
entrelaçamento de dois polipeptídeos α-helicoidais é um exemplo de estrutura quaternária →
uma super-hélice de sentido de mão esquerda!
• A hélice da α-queratina é uma α-hélice de
sentido de mão direita, a mesma hélice
encontrada em muitas proteínas;
2) Colágeno
• Da mesma forma que as α-queratinas, o colágeno evoluiu
para fornecer RESISTÊNCIA!
• E encontrado no tecido conjuntivo como os tendões, as
cartilagens, a matriz orgânica dos ossos e a córnea do
olho;
• A hélice do colágeno é uma estrutura secundária ÚNICA
bem distante da α-hélice. Apresenta o sentido anti-
horario e possui três resíduos de aminoácidos por volta;
•O colágeno é também uma espiral, mas uma com
estruturas terciárias e quaternárias distintas: 3 cadeias
polipeptídicas separadas, chamadas de cadeias α são
entrelaçadas entre si. O superentrelaçamento é de
sentido horario no colágeno.
•A sequência de aminoácidos no colágeno é
geralmente uma unidade tripeptídica repetitiva,
Gly – X – Y, onde X é frequentemente Pro e Y é
frequenetemente 4-Hyp (4-hidroxiprolina, um
aminoácido incomum).
Estrutura rica em 
em GLICINA!
*** Escorbuto
• Em caso de deficiência de vitamina C
as fibras do colágeno NÃO podem
estabelecer ligações cruzadas,
diminuindo enormemente a resistência à
tensão nas fibras reunidas.
• Pacientes com deficiência de vitamina C
também apresentam hematomas nos membros,
como resultados do extravasamento subcutâneo
de sangue (fragilidade capilar).
ACEROLA
LARANJA
• Principais fontes de vitamina C:
• O escorbuto causou muitas mortes
entre os navegadores dos séculos
passados uma vez que não era
costumeiro levar frutas para as refeições
durante viagens tão longas!!!
PROTEÍNAS GLOBULARES
• Em uma proteína globular, segmentos diferentes de uma cadeia
polipeptídica (ou múltiplas cadeias polipeptídicas) enovelam-se entre si;
• O enovelamento também fornece a diversidade estrutural necessária
para as proteínas desempenharem um amplo conjunto de funções
biológicas;
***As proteínas globulares incluem:
- enzimas;
- proteínas de transporte;
- proteínas motoras;
- proteínas reguladoras;
- imunoglobulinas, etc...
Ex.: Mioglobulina
• A mioglobulina é uma
proteína de ligação ao
oxigênio das células
musculares. É uma
molécula relativamente
pequena.
A cadeia 
polipeptídica é 
enovelada em 
três dimensões –
a estrutura 
terciária!
• O grupo vermelho circundado pela proteína é o
HEME;
• O esqueleto da molécula de mioglobina é
constituído de 8 segmentos relativamente retos
de α-hélices interrompidos por curvaturas,
algumas das quais são dobras β;
• A molécula de mioglobina é tão compacta que seu interior apresenta
apenas 4 moléculas de água
nesse ambiente empacotado, as 
interações fracas fortalecem e 
reforçam-se entre si.
esse núcleo denso hidrofóbico é 
típico das proteínas globulares.
*** As proporções (%) de α-hélice e conformação β variam entre as
várias proteínas globulares de cadeia única;
• Cada uma destas proteínas possui uma característica única, adaptada
para sua função biológica particular, mas juntas compartilham várias
propriedades importantes:
(a) são enoveladas
compactamente; (b) as
cadeias de aminoácidos
hidrofóbicos estão orientadas
para o interior e as cadeias
laterais hidrofílicas estão na
superfície; (c) as estruturas
são estabilizadas por pontes
dissulfeto e várias interações
não-covalentes (ex.: pontes
de hidrogênio e interações
iônicas).
INTERAÇÕESQUE ESTABILIZAM A ESTRUTURA 
TERCIÁRIA
INTERAÇÕES QUE ESTABILIZAM A ESTRUTURA TERCIÁRIA
1) PONTES DISSULFETO: uma ponte dissulfeto é uma
ligação formada pelos grupos sulfidrila (-SH) de dois
resíduos de cisteína para produzir um resíduo de cistina.
As duas cisteínas podem estar separadas uma da outra
por muitos aminoácidos na sequência primária de um
polipeptídeo, ou podem até mesmo estar localizadas em
duas cadeias polipeptídicas diferentes; o dobramento da
(s) cadeia (s) aproxima os resíduos de cisteína e permite
a ligação COVALENTE de suas cadeias laterais.
• Uma ponte dissulfeto contribui para a estabilidade da
conformação tridimensional da molécula protéica e
evita que elas se tornem desnaturadas no meio
extracelular. Por, exemplo, muitas ligações dissulfeto
são encontradas em proteínas como as imunoglobulinas
secretas pela célula.
2) INTERAÇÕES HIDROFÓBICAS:
(a) Nas proteínas encontradas em soluções aquosas (um ambiente
polar), as cadeias laterais apolares dos aminoácidos tendem a agrupar-
se no interior da proteína. Desse modo, os grupos R apolares preenchem
o interior da proteína à medida que ela se dobra e ajudam a estabelecer
sua forma tridimensional.
INTERAÇÕES QUE ESTABILIZAM A ESTRUTURA TERCIÁRIA
• Em qualquer dos casos, ocorre a segregação
energeticamente mais favorável dos grupos
R.
(b) Nas proteínas localizadas em ambiente
hidrofóbico (interior de uma membrana) os
grupos R apolares são encontrados na
superfície da proteína, interagindo com o
ambiente lipídico.
INTERAÇÕES QUE ESTABILIZAM A ESTRUTURA TERCIÁRIA
3) PONTES DE HIDROGÊNIO: Cadeias laterais de aminoácidos contendo
hidrogênio ligado a oxigênio ou nitrogênio, como os grupos alcoólicos da
serina e da treonina, podem formar pontes de hidrogênio com átomos
ricos em elétrons, como o oxigênio dos grupos carboxila ou dos grupos
carbonila ds ligações peptídicas;
• A formação de pontes de hidrogênio entre grupos
polares na superfície de uma proteína e o solvente
aquoso aumentam a solubilidade da proteína.
INTERAÇÕES QUE ESTABILIZAM A ESTRUTURA TERCIÁRIA
4) INTERAÇÕES IÔNICAS: Grupos carregados negativamente, como o
grupos carboxila (-COO-) na cadeia lateral do aspartato ou do glutamato,
podem interagir com grupos carregados positivamente, como o grupo
amino (-NH3
+), na cadeia lateral da lisina.
• As estruturas protéicas evoluíram para a função em ambientes
celulares particulares. Condições diferentes daquelas na célula podem
resultar em grandes ou pequenas alterações estruturais da proteína;
• DESNATURAÇÃO PROTÉICA: é a perda da estrutura tridimensional
suficiente para causar a perda de função daquela proteína.
DESNATURAÇÃO PROTÉICA
• A maior parte das proteínas pode ser
desnaturada pelo CALOR, que afeta as
interações fracas em uma proteína
(principalmente as pontes de hidrogênio)
de maneira complexa.
• Proteínas podem ser desnaturadas não apenas pelo calor, mas também
por:
*** Extremos de pH: atuam alterando a carga líquida nas proteínas,
causando repulsão eletrostática e ruptura de algumas pontes de
hidrogênio;
*** Certos solventes orgânicos miscíveis como o álcool ou a acetona bem
como por certos solutos como a uréia e por detergentes: atuam
primariamente rompendo as interações hidrofóbicas que constituem o
núcleo estável das proteínas globulares.
• Certas proteínas globulares
desnaturadas pelo calor, extremos
de pH ou reagentes desnaturantes
recuperam sua estrutura nativa e a
atividade biológica se retornarem às
condições onde a conformação
nativa é estável. Este processo é
chamado de RENATURAÇÃO
PROTÉICA.
Ex.: enzima ribonuclease.
RENATURAÇÃO PROTÉICA
Estrutura quaternária
• Muitas proteínas consistem de uma única cadeia polipeptídica, sendo
definidas como proteínas MONOMÉRICAS. Outras, entretanto, consistem
em duas ou mais cadeias polipeptídicas, que podem ser estruturalmente
idênticas ou totalmente diferentes → uma proteína com subunidades
múltiplas pode ser chamada de MULTÍMERO. As proteínas multiméricas
podem formar de duas a centenas de subunidades;
• O arranjo dessas subunidades polipeptídicas em complexos
tridimensionais é é denominado estrutura QUATERNÁRIA de proteína;
• As subunidades são ligadas por interações NÃO-COVALENTES. As
subunidades podem funcionar independentemente umas das outras ou
podem trabalhar cooperativamente, como no caso da hemoglobina,
onde a ligação do oxigênio a uma subunidade do tetrâmero aumenta a
afinidade de outras subunidades para o oxigênio.
Ex.: Hemoglobina
*** A hemoglobina contém 4 cadeias
polipeptídicas e 4 grupos heme. A
porção protéica, chamada de globina,
consiste de 2 cadeias α (cada uma com
141 resíduos) e 2 cadeias β (cada uma
com 146 resíduos).
→ Posso dizer que a hemoglobina possui
4 subunidades peptídicas OU que é um
tetrâmero, OU ainda, que é um dímero
dos protômeros αβ.
 Questões
1. O crescente entendimento de como as proteínas se dobram permite que os 
pesquisadores façam predições sobre a estrutura de uma proteína, com 
base em dados sobre sua sequência primária de aminoácidos. Considere a 
seguinte sequência de aminoácidos:
(a) Onde devem ocorrer dobras ou voltas b?
(b) Onde devem se formar ligações dissulfeto intramoleculares?
(c) Assumindo que esta sequência é parte de uma proteína globular maior, 
indique a localização provável (na superfície externa ou no interior da 
proteína) dos seguintes resíduos de aminoácido: Asp, Ile, Thr, Ala, Gln, Lys. 
Explique sua resposta.
2) Cite as funções biológicas das proteínas.
3) Como podem ser classificados os amonioácidos de acordo com as 
cadeias laterais?
4) Explique os tipos de ligações químicas importantes para a manutenção 
da estrutura terciaria das proteínas.
5) Desenhe a estrutura química básica de um aminoácido e coloque 
nomes nas suas estruturas. 
6) Diga quais as estruturas das protéinas:
7) Defina desnaturação proteica. E quais os fatores que podem alterar a 
conformação nativa de uma proteína?
8) Os aminoácidos encontrados nas proteínas são denominados alfa L 
aminoácidos. Explicar por que são assim denominados.
9) Descreva a curva de titulação de um aminoácido com o grupo lateral 
não ionizado.
10) Defina ligação peptídica e dizer como ela é formada.
11) O que são proteínas fibrosas e globulares, cite exemplos.
12) De que forma a vitamina C está interligada a molécula de colágeno?
Referências
bibliográficas:
• Campbell, M.K.; Farrell, S.O. (2007). Bioquímica. 5ª
Edição, Editora Thomson Learning, São Paulo, 845p.
• Champe, P.C.; Harvey, R.A.; Ferrier, D.S. (2009).
Bioquímica Ilustrada. 4ª Edição, Editora Artmed, Porto
Alegre, 528p.
•Nelson, D.L.; Cox, M.M. (2006). Lehninger: Princípios
de Bioquímica. 4ª Edição, Editora Sarvier, São Paulo,
1202p.

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