Bioquímica- Agua, aminoacidos, proteinas e suas funções

Esta é uma pré-visualização de arquivo. Entre para ver o arquivo original

Bioquímica
ÁGUA: é a substancia mais abundante nos sistemas vivos, constituindo cerca de 70% do peso do organismo humano. Isso ocorre porque as propriedades da água são propicias para o bom funcionamento da estrutura e função da célula.
Ligação de hidrogênio → Interações hidrofílicas: 
altas temperaturas de congelamento, fusão e ebulição.
Coesão 
Calor de vaporização alto
Solvente “universal” (a água é um bom solvente apenas para substancias polares, justamente pelo fato de realizar ligações de H com elas)
No estado solido, que é o mais conformado, a molécula de água realiza 4 ligações de hidrogênio.
Uma molécula de água forma de 3 a 4 ligações de hidrogênio no estado liquido e essas ligações duram cerca de 1 a 20 picossegundos (os) e se refazem novamente em 0,1 os. Esse fenômeno confere a água fluidez.
OBS.: A LIGAÇÃO DE HIDROGÊNIO
Os átomos de hidrogênio compartilham, cada um, um par de elétrons com o átomo de oxigênio. 
O núcleo do oxigênio é mais eletronegativo, fazendo com que os elétrons do hidrogênio fiquem mais próximos do átomo de oxigênio.
O compartilhamento desigual de elétrons causa a formação de dois dipolos elétricos na molécula de água.
→ dessa forma há uma maior atração eletrostática entre o oxigênio de uma molécula de água com o hidrogênio de outra molécula de água ou que também faz ligação de hidrogênio (FON).
Nem toda ligação de hidrogênio tem a mesma força: depende da orientação das pontes de hidrogênio. Quando elas são perpendiculares, a ligação é mais forte do que quando elas formam um ângulo.
É uma ligação fraca se comparada à ligação covalente. Porém, acontecem muitas ao mesmo tempo, fazendo com que ela assuma um papel importante.
OBS.: ÁGUA E SOLUTOS 
Por ligação de hidrogênio a água interage bem com solutos polares, que podem causar modificações em sua estrutura.
Ao adicionar outra substancia na água, pode acontecer de as moléculas da substancia alterarem as interações de hidrogênio entre as moléculas de água. Um exemplo é o sal, que diminui a temperatura de congelamento da água, com isso o gelo irá derreter mais rápido, absorvendo energia do meio (técnica usada para esfriar líquidos rapidamente).
Interações hidrofóbicas:
Compostos alifáticos: macromoléculas que possuem parte polar e parte apolar, podendo formar micelas ao interagir com a água.
Quando se adiciona um composto alifático na água, a água reage com a parte polar e isola a parte apolar, formando uma gaiola. Ao adicionar mais compostos alifáticos, esses compostos interagem entre si, por suas partes hidrofóbicas, impedindo que esses compostos atrapalhem as ligações de hidrogênio que a água realiza entre suas moléculas.
Osmose:
Meio hipertônico: quando o meio externo está mais concentrado que o interno, exercendo uma maior pressão osmótica. A água tende a sair da célula, deixando-a murcha.
Meio hipotônico: quando o meio externo está menos concentrado que o meio interno, exercendo uma menor pressão osmótica. A água tende a entrar na célula, deixando-a inchada e podendo causar lise celular.
Meio isotônico: quando o meio interno e o meio externo exercem a mesma pressão osmótica, ou seja, possuem a mesma concentração. Nesse caso, há um fluxo igual de água nos dois sentidos: entrando e saindo da célula. É o ideal que aconteça na maior parte do organismo humano, pois é o estado em que as células podem exercer suas funções perfeitamente.
OBS.: EXEMPLOS
Quando se ingere álcool, a pessoa perde muita água, deixando o meio hipertônico, o que vai provocar a saída de água da célula prejudicando sua função.
Quando se repõe a água muito rapidamente, o meio torna-se hipotônico, causando entrada de água para a célula, que, caso ocorra com grandes volumes, pode causar a lise da célula.
Ionização da água: causa alterações no pH
a água é pouco ionizável, em O+ e OH-
O pH da água é neutro, para proporções de um por um da concentração dos íons.
Dependendo do local do organismo onde está, a água vai ionizar liberando O+ ou OH-.
Há pH diferentes dentro do próprio organismo, o que é importante para o correto funcionamento das estruturas do organismo, uma vez que enzimas, por exemplo, possuem pH ótimo, que é onde elas atuam em sua capacidade máxima.
Camada de solvatação: a água faz uma camada de solvatação em torno da enzima e uma em torno do substrato. Quando a interação enzima-substrato está prestes a ocorrer, a camada de solvatação deve ser rompida para que os dois compostos da reação enzimática entrem em contato.
AMINOÁCIDOS: os 20 aminoácidos existentes são as unidades básicas das proteínas (proteínas diferentes possuem ordem de aminoácidos diferentes).
Estrutura do aminoácido: 
Constituído por um carbono ligado a um grupo amina, um grupo carboxila, um hidrogênio e um radical variável.
O carbono, na maioria dos casos (menos glicina), é quiral, fazendo com que a molécula possua simetria. O levogiro (L) é ativo em humanos. O dextrogiro é ativo em bactérias e pequenas estruturas.
Levogiro: Após colocar o grupo carboxila para cima, o lado de maior peso molecular é o esquerdo.
Dextrogiro: Após colocar o grupo carboxila para cima, o lado de maior peso molecular é o direito.
Aminoácidos essenciais e não-essenciais: os aminoácidos essenciais são aqueles que não são produzidos pelo nosso organismo e precisam ser adquiridos por meio da alimentação. Já os aminoácidos não-essenciais são produzidos pelo organismo. Entretanto, podem haver variações dependendo do metabolismo.
	ESSENCIAIS
	NÃO-ESSENCIAIS
	Lisina
Leucina
Isoleucina
Valina
Metionina
Fenilanina
Treonina
Triptofano
Histidina
	Alanina
Arginina
Aspartame
Cisteína
Glutamina
Glutamato
Glicina
Prolina
Hidroxiprolina
Serina
Tirosina
Classificação dos aminoácidos: dada em pH=7, pois quando há mudança de pH pode haver alteração no aminoácido.
APOLARES:
Valina, leucina, isoleucina, alanina, prolina, metionina, glicina
São aminoácidos importantes para a estabilização da estrutura proteica, vão estabelecer ligações hidrofóbicas (tendo seu grupo radical no centro).
A valina, leucina e isoleucina são aminoácidos de cadeia ramificada e são metabolizados nos músculos, diferentemente dos outros aminoácidos.
A glicina exerce pouco seu poder apolar, por possuir apenas o hidrogênio, mas é importante por conceder flexibilidade a proteína.
A prolina tem um grupo R rígido, que reduz a flexibilidade da proteína.
A metionina sempre é o primeiro aminoácido da sequência, mas pode aparecer em outras partes da estrutura. Além de possuir grupo S – tio éter, agrupando-se no interior das proteínas (hidrofóbicos).
AROMÁTICOS:
Fenilanina, tirosina, triptofano.
São relativamente apolares, pois podem realizar algumas ligações de hidrogênio.
Participam da estrutura da proteína e absorvem luz ultravioleta.
POLARES NÃO CARREGADOS: 
Serina, Cisteina, Treonina, asparagina, glutamina.
São polares e realizam ligações de hidrogênio (no meio aquoso), ficando geralmente na extremidade.
A Cisteina possui enxofre, o que lhe permite fazer pontes de dissulfeto (entre grupos sulfidrila). Ou seja, quando duas cisteínas se ligam com a ponte de dissulfeto (cistina), o resíduo fica hidrofóbico, pois eram os grupos sulfidrilas que permitiam a ligação de hidrogênio com a água.
POLARES POSITIVAMENTE CARREGADOS:
Lisina, histidina, arginina.
As cargas de atração e repulsam são importantes para a estrutura proteica.
Arginina e lisina são claramente positivas.
A histidina possui ressonância, o que a torna positiva nessa região. 
POLARES NEGATIVAMENTE CARREGADOS:
Aspartato, glutamato (são os ácidos aspartatico e ácido glutâmico).
São neutralizados em pH ácido, o que pode causar desnaturação de proteínas.
Aminoácidos não-primários: os aminoácidos não-primários funcionais são aqueles que estão apenas em algumas proteínas e exercem determinadas funções. Geralmente, são oriundos de aminoácidos primários, com algumas mudanças estruturais, como adição de hidroxilas. (EX: o colágeno precisa ser resistente, tendo maior interação entre
seus componentes, e essa maior interação é dada por grupos hidroxilas que farão ligações de hidrogênio).
Aminoácidos agem como ácido e base:
Um aminoácido ponde ser encontrado na forma iônica e na forma zwitterionica.
Na forma zwitterionica o grupo amina esta protonado (+) e o grupo carboxila está desprotonado (-). Sendo assim, o zwitterion pode doar prótons para o meio, agindo como ácido, ou receber prótons, agindo como base.
Quando um aminoácido está na forma de zwitterion ele está no seu ponto isoelétrico. Esse ponto varia de acordo com o aminoácido, por isso o ponto isoelétrico nem sempre é 7.
Quando um aminoácido está em um pH menor que o seu ponto isoelétrico, somente o grupo amina fica positivo e ele recebe H+. Quando o aminoácido está em um pH maior que seu ponto isoelétrico, somente o grupo carboxila fica negativo e ele doa H+. (a classificação dos aminoácidos é feita em pH=7, porque em outros meios pode haver mudança da carga)
Aminoácidos podem ser tampões:
Ao adicionar base em um meio, os aminoácidos, por parte do grupo carboxila, vão começar a liberar H+, para neutralizar a base, não causando mudanças bruscas de pH. 
O pK1 é o pH onde 50% do grupo carboxila estará na forma protonada e 50% estará na forma desprotonada. Quando se atinge 100% da forma desprotonada, não há mais H+ para doar, então o pH irá mudar bruscamente na próxima gota de base.
O ponto isoelétrico é quando o aminoácido tem carga 0.
Chega um momento, ainda adicionando base ao meio, que o grupo amino começará a doar H+ para o meio, se opondo à mudança brusca de pH no meio. No pK2, 50% dos grupos amino estará desprotonado e 50% estará protonado.
Ligação peptídica:
Aminoácidos se ligam por meio de ligações peptídicas, que ocorrem entre o grupo amina de um aminoácido com o grupo carboxila do outro. O grupo R não participa dessa ligação pois ele confere as diferentes características de cada aminoácido. o grupo R também pode interagir formando ligações de hidrogênio, como ocorre na ponte de sulfeto, entretanto isso não contribui diretamente para a formação primaria da proteína).
Ao realizar essa reação há liberação de água (reação de condensação).
 Uma proteína sempre terá uma extremidade aminoterminal e uma extremidade carboxiterminal, independente da composição e ordem dos aminoácidos.
O número de aminoácidos de uma proteína pode variar muito, dependendo até mesmo do tamanho dela. Além disso a proporção de aminoácidos varia de acordo com a proteína. (mesmo que duas proteínas tenham a mesma frequência dos aminoácidos, elas ainda podem variar na ordem e interação)
As proteínas podem conjugar-se a outros grupos: lipídios, minerais, carboidratos, grupo heme, entre outros. 
Convenção: escreve o aminoácido da extremidade aminoterminal para a carboxiterminal.
Aminoácidos podem ser trocados: Quando há mutações no corpo que troca aminoácidos de mesma carga, não há uma mudança tão grande. Mas, quando há trocas de aminoácidos de cargas diferentes, isso gera uma mudança estrutural da proteína, o que faz com que ela perca sua função. A característica química do aminoácido permite que as enzimas possuam especificidade.
 
PROTEÍNAS: 
Estrutura de proteína: A função de uma proteína está diretamente ligada à sua estrutura. 
NÍVEL PRIMÁRIO: Sequência de aminoácidos determinada pelo DNA, ligados por ligação peptídica. O grupo amina possui carga positiva e o grupo carboxila possui carga negativa, “unindo-se" (forma um dipolo elétrico). É uma interação rígida e plana.
OBS.: A LIGAÇÃO PEPTÍDICA
A ligação peptídica é simples, mas o fato de a carga parcial do nitrogênio ser positiva causa ressonância, o que dá a ligação um caráter de dupla.
Entre o carbono e o nitrogênio não vai haver um ângulo de rotação, devido ao caráter duplo da ligação. Porém é preciso ter um ângulo, para que seja possível formar uma estrutura. → há ressonância entre as moléculas, impedindo a rotação e gerando rigidez para a estrutura.
A conformação da cadeia principal em espaço pode ser representada pela tabulação de todos os ângulos de rotação das suas ligações covalentes. Na cadeia principal, tem três ligações covalentes para cada aminoácido. Os ângulos são designados ômega (Ω), phi (Φ)e psi (Ψ)
Um deles é a ligação peptídica (ômega) que é quase sempre na conformação trans. (180o), e as vezes na conformação cis (0o) nas ligações peptídicas que antecedam prolinas.
As ligações phi (entre o grupo NH e carbono alfa) e psi (entre o carbono alfa e o grupo carbonila) não tem esta restrição e tem rotação livre. Mas, nem todas as combinações phi+psi são permitidas estericamente – quer dizer: algumas combinações causam colisões desfavoráveis entre grupos da cadeia principal e/ou as cadeias laterais. As combinações permitidas podem ser representadas num diagrama de Ramachandran.
O aminoácido na ligação peptídica é chamado de resíduo de aminoácido.
NÍVEL SECUNDÁRIO: É estabelecido por padrões repetitivos.
Alfa hélice (α):
Os grupos se organizam em hélice, ao redor de um eixo imaginário e, assim, eles se estabilizam, formando ligações de hidrogênio.
 Na alfa hélice os grupos radicais ficam voltados para o lado de fora, por isso a hélice tem sempre um mesmo diâmetro. Caso os grupos radicais fossem voltados para dentro, o diâmetro não seria sempre igual, já que haveria uma interação entre esses grupos.
Nesse padrão não há “buraco” no meio da hélice. 
Os aminoácidos, por poderem possuir cargas diferentes, podem interagir por ligação iônica. Dessa forma, os radicais, mesmo estando para fora da hélice, podem interagir entre si. Os aminoácidos interagem muito entre si na alfa hélice.
A cada volta da alfa hélice há 3,6 resíduos de aminoácidos.
É sempre no sentido horário (direita).
A estrutura helicoidal permite uma maior eficiência da utilização das pontes de hidrogênio internas, o que torna essa conformação bastante comum. Entretanto nem todos os polipeptídios podem formar uma alfa hélice estável, isso ocorre, pois, a cadeia lateral dos aminoácidos (grupo R), pode alterar essa estabilidade. Um exemplo são polipeptídios que possuem muitos resíduos de arginina ou lisina próximos um do outro, em que os grupos positivamente carregados vão se repelir mutuamente, impedindo a formação da hélice.
 A alfa hélice é extremamente resistente, principalmente porque duas alfas hélice geralmente se associam.
OBS.: HÉLICE DE COLAGENO:
a hélice de colágeno gira no sentido anti-horário (esquerda). Ela possui menos aminoácidos por volta, ela é mais estendida. Ela possui um sentido anti-horário. Ela também dá característica de resistência porque também tem aspecto de hélice. São três cadeias interagindo uma na outra, o que dá mais resistência. Interações a partir de ligação de hidrogênio. Aminoácidos não primários são importantes, pois as hidroxilas permitem uma alta interação entre as fibras de colágeno, pois permite formar mais ligações de hidrogênio e confere alta resistência ao colágeno. Ou seja, ela é rica em prolina e em hidroxiprolina.
O colágeno é somente hélice de colágeno, ela não interage com as outras conformações. 
Folha beta (β):
É uma estrutura estendida, na qual as cadeias interagem entre si paralelamente, a partir de ligações de hidrogênio. 
Os grupos radicais ficam, novamente, para o lado de fora.
Folha beta antiparalela: as cadeias ficam em sentidos antiparalelos, ou seja, uma vai do grupo amina para o grupo carboxila e a próxima do grupo carboxila para o grupo amina.
Conformação beta: a interação das folhas beta cria sensação de flexibilidade, pois ela está esticada.
Folha beta paralela: as cadeias seguem um mesmo sentido.
Dobras e alças: uma cadeia que vira para a próxima interagir, é uma volta de 180°que envolvem 4 resíduos de aminoácidos. Estrutura de conexão para haver a estrutura secundária. Ela permite que a proteína se enovele adequadamente. Possui estrutura enovelada e compactada por meio das quais a cadeia polipeptídica muda sua direção (elementos de conexão entre sucessivas alfa-hélices ou folhas-beta). Geralmente é rica em
prolina (ligações de hidrogênio envolvendo o nitrogênio da prolina assumem facilmente configuração cis, forma acessível para uma volta fechada) e glicina (pequeno tamanho molecular e flexibilidade)
Motivo beta barril: conformação FORMADA por folhas beta. Forma um canal que possibilita passagem de algum soluto pela membrana (não confundir com folha beta)
NÍVEL TERCIÁRIO: É caracterizado pelas ligações não covalentes das cadeias laterais dos aminoácidos → grupos radicais começam a interagir entre si. 
Em meio aquoso, os radicas hidrofílicos vão ficar voltados para fora da proteína e os hidrofóbicos para dentro. Com isso, esses radicais hidrofóbicos podem interagir entre si, construindo uma estrutura proteica.
A estrutura terciaria e importante pois diminui o volume da proteína, devido ao enovelamento. Além disso, com o enovelamento, é mais difícil de acessar e quebrar a proteína.
A estrutura terciaria permite que aminoácidos que antes estavam longe um do outro possam interagir entre si.
 A maioria das proteínas possui estrutura globular (enovelada), mas algumas, como o colágeno, possuem estrutura fibrosa.
Globular: são compactas, esféricas, solúveis em sistema aquoso e usualmente têm função móvel e dinâmica.
Fibrosas: insolúveis, fisicamente duras, têm papel principalmente estrutural ou protetor do organismo.
Grupos prostéticos: algumas proteínas necessitam de algum outro constituinte químicos, que não é aminoácido, para que possam realizara suas funções biológicas. Essas proteínas são chamadas de proteínas conjugadas e a parte não aminoácido é chamada de grupo prostético. Um exemplo é a hemoglobina, que necessita do grupo heme para a captação do oxigênio.
Motivos estruturais: Auxiliam na determinação da estrutura tridimensional; são padrões que normalmente ocorrem na estrutura da proteína; pode ser de um só tipo de conformação ou uma mistura. (Ex: Barril β, alça β-α-β)
A Cisteina é uma exceção, porque, além das interações não covalentes, ela pode formar pontes dissulfeto. 
NÍVEL QUATERNÁRIO: é a associação de cadeias polipeptídicas.
Nem todas as proteínas possuem nível estrutural quaternário.
Independentemente do numero de cadeias associadas (tem que ter mais de uma) a estrutura é quaternária.
As subunidades podem ser iguais ou diferentes:
Protomio: todas as subunidades são iguais.
Oligoméricas: as subunidades são diferentes.
Desnaturação de proteínas: Perda da estrutura tridimensional suficiente para causar perda de função. Como as interações da cadeia terciária são relativamente fracas, elas são facilmente rompidas e a forma da proteína é perdida.
Temperatura: A mudança de temperatura causa uma mudança na estrutura, o que causará danos à capacidade dessas proteínas de exercerem a sua função.
pH: cada proteína tem seu pH ótimo, que é determinado de acordo com a sua localização no organismo (importante lembrar que essa alteração esta diretamente ligada ás características dos aminoácidos: podem ser ácidos ou base, mudando sua estrutura de acordo com o local onde estão). Dessa forma, quando há mudança de pH, há mudança estrutural, impedindo a proteína de exercer sua função.
Renaturação de proteínas:
Algumas proteínas tem a capacidade de se recuperar da desnaturação. Um exemplo é a ribonuclease, que consegue refazer as pontes dissulfeto e se renovelar, exercendo sua função.
Existem também “assistentes” que ajudam proteínas a enovelarem e manterem sua estrutura: os chaperonas. Esses auxiliares interagem com a proteína após a desnaturação, impedindo que elas tenham contato com outros resíduos de aminoácidos, além de criarem um espaço propicio para o renovelamento, e elas terminam o processo enoveladas ou parcialmente enoveladas. Essa interação necessita de ATP.
Chaperoninas: assistentes de enovelamento. Uma classe de chaperonas. Complexos proteicos elaborados necessários para o enovelamento de diversas proteínas celulares que não se enovelam espontaneamente. Elas dão um ambiente propício dentro delas para as proteínas se enovelarem corretamente. As chaperoninas são formadas por duas subunidades. Ela pega a proteína não dobrada e coloca dentro dela e fica fechada. Colocar a proteína isolada dentro da chaperonina faz com que haja um ambiente propicio para que ela interaja com ela mesma.
Hitshock proteins – Outra classe de chaperonas, agem em momentos de estresse molecular, como desnaturação. Abundante em células estressadas por temperaturas elevadas. Elas auxiliam a renaturação, para que as proteínas desnaturadas não sejam destruídas.
 FUNÇÃO DAS PROTEÍNAS:
	ESTRUTURA
	DINÂMICA
	Colágeno;
Queratina;
Etc.
	Catálise enzimática: Lipases, pepsina;
Contração muscular: Actina e Miosina; 
Proteção imunitária: Anticorpos;
 Transporte: Hemoglobina e Mioglobina;
 Hormonal: Insulina e Glucagon;
Etc.
As proteínas exercem inúmeras funções no organismo humano, mas apenas duas serão estudadas.
Ligação reversível de uma proteína com um ligante: (nesse caso: hemoglobina e mioglobina)
Proteínas que possuem grupo heme, que possui ferro, e ligam-se com oxigênio.
O grupo heme liga-se a estrutura da proteína por meio da proteína assessoria, que, nesse caso, é a histidina. Esse grupo é composto de um anel de protoprofirina ligado ao ferro no estado ferroso (2+, faltam duas ligações). Uma das duas ligações será feito com uma histidina da própria mioglobina ou hemoglobina. A outra ligação será com o oxigênio. Quando ele interage com o oxigênio, a ligação feita possui um ângulo. Se ele interage com o monóxido de carbono, a ligação é perpendicular. O monóxido de carbono interfere na ligação com o oxigênio. 
A afinidade da hemoglobina por monóxido de carbono é muito maior do que a com oxigênio. Essa afinidade não é tão grande na mioglobina, porque a posição da histidina nela é diferente e atrapalha a ligação com o monóxido de carbono. O oxigênio que se liga ao ferro vai se ligar também a outro aminoácido (aminoácido auxiliar) histidina. Essas ligações que irão prender o grupo heme à proteína.
A mioglobina é uma proteína encontrada no musculo e é composta por apenas alfa hélice e o grupo heme. Em decorrência disso vai carregar apenas um O² por vez.
A hemoglobina é uma proteína formada por uma estrutura quaternária com duas subunidades alfa e duas subunidades betas. Elas se interagem com ligações intermoleculares. A hemoglobina carrega 4 moléculas de oxigênio.
Na hemoglobina, quando há interferência em uma subunidade, interfere-se nas outras também. Isso é característica de proteína prostética: a ligação de oxigênio em um ligante auxilia em outra ligação, quando um oxigênio se liga ele favorece outro oxigênio a se ligar, ou seja, quando um oxigênio se liga a afinidade da hemoglobina pelo oxigênio aumenta. Não se liga no mesmo sitio, mas gera uma alteração que aumenta a afinidade pela substancia, isso é a proteína prostética.
A hemoglobina possui dois estados naturais, vão mudar a afinidade da proteína pelo ligante.
Relaxado: no estado relaxado a hemoglobina tem mais afinidade pelo oxigênio, com isso ele é mais facilmente captado, em contrapartida é liberado com mais dificuldade. Predomina nos pulmões 
Tenso: no estado tenso a hemoglobina tem menos afinidade com o oxigênio, portanto vai captar menos oxigênio, mas vai liberar mais facilmente. Predomina nos tecidos.
É necessário que a hemoglobina tenha afinidade relativa pelo oxigênio, dependendo de qual lugar ela está. Ela vai ter uma curva sigmoide. Alta afinidade no pulmão e baixa afinidade no tecido.
 
 
 
 	
 CURVA SIGMOIDE DA HB →
Efeito Bohr: impacto do pH e da concentração de CO² na afinidade da hemoglobina pelo oxigênio. O H+ se liga a qualquer resíduo de aminoácido na hemoglobina onde o pH esteja menor, que é no tecido (ele é metabolicamente ativo e por isso produz mais H+). Quando a histidina é protonada, ela fica positiva
e reage com o aspartato (possui carga negativa) da própria molécula (são modificações estruturais muito pequenas), o que faz com que a afinidade da hemoglobina pelo oxigênio fique menor e o oxigênio sai da hemoglobina para o tecido. Além disso, no tecido há uma maior concentração de CO2. O CO2 vai se ligar na extremidade aminoterminal em cada subunidade e isso faz com que ele libere H+ que irá protonar a hemoglobina e diminuir a afinidade pelo oxigênio, o que libera oxigênio para os tecidos. Chegando ao pulmão, o pH é mais alto e libera o CO2 e H+ para o meio, aumentando a afinidade dela pelo oxigênio. Isso se deve a capacidade do aminoácido de agir como ácido ou como base. A mudança de pH é mínima, então não desnatura a hemoglobina.
2,3-Bifosforoglicerato (BPG): interage liga em um sítio distante do sítio do oxigênio na hemoglobina, de modo a reduzir a afinidade da hemoglobina pelo oxigênio. Quando se vai para um lugar de alta altitude, aumenta-se a expressão de BPG e, consequentemente, diminui-se ainda mais a afinidade da hemoglobina pelo oxigênio (já é baixa porque há uma menor pressão de oxigênio em altas altitudes). Vai dificultar a obtenção e oxigênio no pulmão, mas não é tão relevante quando a facilidade de liberar oxigênio nos tecidos. Quando se volta para baixa altitude, a expressão de BPG vai voltar ao normal. 
OBS.: HEMOGLOBINA FETAL
Hemoglobina fetal: as hemoglobinas fetais produzem subunidades gama, ao invés de beta (adultos). As subunidades gama possuem afinidade menor pelo BPG que a hemoglobina do adulto normal.
Interações complementares entre proteínas e ligantes: (nesse caso: interação entre anticorpo e antígeno)
O sistema imune tem como uma de suas funções identificar e destruir patógenos, além de identificar aquilo que é não é para ser destruído. Para isso, utiliza-se de um mecanismo extremamente especifico → MHC.
O MHC é o complexo principal de histocompatibilidade. Liga fragmentos peptídicos das proteínas digeridas na célula e as apresentam na superfície externa.
Receptores de antígenos: são aqueles que vão se ligar no antígeno. Antígeno é o que gera uma resposta imunológica. (IgE é o anticorpo que vai desencadear uma reação alérgica). A diversidade de antígeno que pode desencadear alergia é muito grande. É preciso interagir com o anticorpo para ter uma reação alérgica. Ou seja, é possível concluir que os anticorpos têm alta especificidade.
O anticorpo tem alta especificidade e, logo, tem muita interação para garantir essa especificidade. Essas interações são intermoleculares. O anticorpo também é uma proteína quaternária. As subunidades são feitas por pontes de dissulfeto que são feitas pela cisteína. O anticorpo terá um sitio de ligação ao antígeno, que é formado pela união de uma cadeia leve e outra pesada. Esse sítio tem que ter grande afinidade para ter grande especificidade. Para receber o antígeno, o anticorpo sofre uma mudança conformacional. Qualquer outra mudança pode acabar 
com essa interação. 
Interações entre preoteinas moduladas pela presença de energia quimica: (nesse caso: contração muscular)
A contração muscular é a interação entre a cabeça da miosina e o filamento de actina.
A miosina é fomada por duas alfas hélices e quatro cadeias menores: é uma proteína quaternária com seis subunidades. Nas extremidades tem a cauda e a cabeça da miosina. É o filamento grosso.
A actina é formada por monomeros de actina, interagindo entre si e formando os filamentos de actina. É o filamento fino.
No filamento fino, juntamente com a actinta, tem a troponina e a tropomiosina ( que tampa o sitio de ligação da actina e miosina).
Há as miofibrilas com as bandas I e as bandas A. Na banda I há o filamento fino e na A tem a sobreposição de filamento fino com filamento grosso.
Na contração muscular as fibrilas vão caminhar sobre a cadeia de actina, puxando ela e fazendo com que diminua o intervalo da banda A.
Para que haja contração muscular é preciso que haja ATP.
A contração e modulada pelo ferro, que vai ligar-se a troposina. Essa proteina em associação com tropomiosina, vai mudar sua conformaçao, liberando o sitio das ligaçoes.
Com a quebra do ATP, as cabeças da miosina vão ficar enrgizadas e se ligar aos sitios da actina, “puxando” o filamento de aquitina e diminuindo o tamanho da banda A → mecanismo da contração
Depois disso, com a liberação do ADP+P e chegada de um outro ATP, a cabeça da miosina desliga-se da actina e a quantidade de cálcio diminui e a troponina é liberada e a tropomiosina volta a ocupar o sitio de ligação na actina e ocorre o relaxamento muscular.
ENZIMAS:
Caracteristicas:
São catalisadoras de reações biologicas. As reações do corpo, em sua maioria, não necessitam de enzimas, mas demorariam muito tempo para acontecer e provavelmente a homeostasia do corpo não aguentaria. Então, elas são essenciais.
Possuem alto grau de especificiade 
Possuem temperatura e pH ideias para o funcionamento
Não participam da reação como reagente ou produto, ou seja não são consumidas. (podem mudar sua forma durante a reaçao, mas no final voltam ao “normal”)
Estão presentes no organismo em baixa concentração.
Natureza:
Proteinas:
as enzimas são proteinas globulares, com estrutura terciaria ou quaternaria.
Mantém todas as caracteristicas proteicas.
Podem ter sua atividade regulada: para manter a homeostase do corpo não pode haver excesso e nem falta de reaçoes, por isso a atividade enzimatica é regulada.
Estão, geralmente, compartimentalizadas, para possibilitar um maior controle das reações. (caso saissem poderia haver quebra desnecessaria de proteinas).
Ribozimas: são a exceção á regra de que toda enzima é uma proteina. As ribozimas são sintetizadas a partir de RNA, possuindo caracteristicas e propriendades diferentes das enzimas proteicas. NÃO SERAM ESTUDADAS.
Nomeclatura:
Inicialmente proteinas eram nomeadas por meio da adição do sufixo ASE ao nome do substrato.
Com o aumento do “quadro de dados” das proteinas surgiram nomes arbitrarios para nomea-las. Entretanto, essa metodo não facilitava o estudo dessas proteinas.
Sendo assim, a comissão de enzimas começou a nomer enzima utilizando um código de 4 digitos:
1° classe (tipo de reação)
2° subclasse
3° sub-subclasse
4° substrato
Estrutura :
 ENZIMA → HOLOENZIMA (ativa) → PROTEÍNA + COFATOR
 ↓ APOPROTEINA (inativa) Pode ser
RIBOZINA ↙ ↘
 ↓ ORGÂNICO* INOR-
 RNA GÂNICO** 
*coenzima: são compostos orgânicos, quase sempre derivados de vitaminas, que atuam em conjunto com as enzimas. Podem ser transportadoras de hidrogênio ou transportadoras de grupos químicos (um exemplo é o NAD+, que transporta hidrogênio, ele leva o hidrogênio à enzima e permite que haja a reação). Uma deficiência de vitaminas vai gerar uma alteração na função proteica, uma vez que a ausência de vitaminas atrapalha a síntese de coenzimas que, por sua vez, não auxilia as enzimas na reação. 
**cofator: são pequenas moléculas inorgânicas que não estão ligadas permanentemente à enzima. Porém, na ausência delas, a enzima é inativa. (exemplos: Zn2+, Mg2+)
O cofator não é necessariamente um grupo prostetico, pois pode estar ligado de uma forma mais fraca (não permanentemente).
Sem o cofator a reação não acontece ou acontece de forma lenta, sendo não funcional para o organismo.
Especificidade:
Sito de ligação ou sitio ativo: A especificidade se deve à existência do sítio ativo, que é um arranjo tridimensional complementar ao substrato. No interior do sitio de
ligação, há aminoácidos auxiliares ou de contato. É o local das reações. Há nos sitios especificidade relativa a apenas um subtrato ou a varios substratos ao mesmo tempo.
Modelo chave/fechadura: esse modelo prevê o encaixe perfeito entre enzima e substrato, que seria rigido como uma fechadura. Esse modelo é “incorreto”, porque não possibilita o substrato chegar em seu estado de transição.
 
Modelo ajuste induzido: nesse modelo há uma mudança na conformaçao da enzima, possibilitando o encaixe do substrato. O sito de ligaçao não esta totalmente pré-formado.
 
Ajuste induzido + torção: combinação do modelo do ajuste induzido a uma “torção” da molécula do substrato, que o “ativaria” e o prepararia para a sua transformação em produto. Enzima se ajusta ao substrato e substrato se ajusta à enzima. O estado de transição é o momento que o reagente irá virar o produto.
Mecanismo de ação:
Atuação da enzima: a enzima atua na diminuição da energia de ativação da reação. Sendo assim, ela faz com que se gaste menos energia para se alcançar o estado de transição.
 
Estado de transição:
 E + S ↔ ES↔EP↔ E + P
 ↘ ↙
 Estado de transição
A enzima aumenta a velocidade da reação, pois otimiza o estado de transição. 
Fatores que alteram a velocidade da reação:
pH: a enzina funciona em faixas otimas de pH, dependendo de sua localização. Caso haja alteração do pH, ela vai sofrer ionização, em decorrencia dos grupos radicais, e consequentes mudanças estruturais.
Temperatura: a influencia da temperatura na velocidade da reação é similar à do pH. Uma vez que há, também, uma temperatura ótima na qual a velocidade é máxima. As temperaturas ótimas das nossas enzimas não variam muito, diferentemente do pH.
Concentração de enzimas: a velocidade da reação aumenta também com o aumento da concentração do substrato, até chegar a uma velocidade máxima, a partir da qual se mantem contante, mesmo com adição de mais enzima.
Inibidores: qualquer substância que reduz a velocidade de uma reação enzimática. Eles são classificados em reversíveis e irreversíveis (uma vez inibida, a enzima será degradada). Os reversíveis são reações que acontecem entre a enzima e o inibidor, mas essa ligação pode ser desfeita.
Reversiveis:
Competitivos: competem com o substrato pelo sitio ativo da enzima. O aumento do substrato diminui a inibição.
Incompetitivo: não competem pelo sitio ativo, pois possuem o seu proprio. A ligação de substrato e inibidor, na enzima, ocorre simultaneamente. O aumento do substrato não diminui a inibição.
Misto: se liga a um sitio ativo diferente do substrato e pode estar presente com o substrato ou não. O aumento do substrato não diminui a inibição.
Irreversivel: chamado de inibidor suicida. Ele vai se ligar com um grupo funcional na molécula da enzima que é essencial para sua atividade. Ela pode promover a destruição do grupo funcional. Forma-se uma ligação covalente entre o inibidor e a enzima (fica estável). Assim, a enzima será degradada.
Regulação enzimatica: um modulador pode se ligar covalentemente a uma enzima, provocando uma mudança estrutural nela que permite a ligação do substrato (positiva) ou que inibe a ligação entre a enzima e o substrato (negativa).
Alostérica: Produz uma mudança conformacional no sítio ativo da enzima, favorecendo ou não a ligação com o substrato (modulador ou substrato).
Covalente: A fosforilação ou desfosforilação de enzimas determina sua ativação ou inativação. 
Clivagem proteolítica: A enzima sofre clivagem (irreversível) para ser ativada ou não.