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12/04/2010 1 Estudo das PROTEÍNAS Macromoléculas orgânicas mais abundantes e com maior diversidade de funções para a célula/organismo. Desempenham diversas funções: ESTRUTURAL: Dão estrutura a partes da células e de tecidos. Ex. Estrutura das membranas lipoproteicas. Proteína colágeno que forma os tecidos conjuntivos como tendões... MOVIMENTOS: Proteínas do citoesqueleto que auxuliam os movimentos celeulares. Ex. Actina e miosina dentro da célula muscular... TRANSPORTE: Proteínas das membranas que transportam nutrientes, e íons para dentro ou fora da célula. Hemoglobina que transporta o oxigênio... DEFESA IMUNE: Os anticorpos são proteínas que inativam antígenos. ENZIMÁTICA: Proteínas que promovem e aceleram as reações químicas biológicas HORMONAL: Muitos hormônios são proteínas. Ex. Insulina, glucagon, GH... etc... São encontradas principalmente em fontes animais. Esquemas São polímeros de aminoácidos Existem 20 tipos de aminoácidos diferentes que formam proteínas Quimicamente são compostos formados pela associação de aminoácidos unidos por ligações peptídicas. X LWZY TProteína→→→→ aminoácidos O que é um aminoácido? •Molécula que forma a proteína; •Monômero, cujo polímero é uma proteína; •Possui uma porção amino (-NH2), um grupo ácido (-COOH) e um radical R que varia com o tipo. Observação A sequência e o número de aminoácidos de uma proteína são determinados geneticamente. Os 20 aminoácidos 12/04/2010 2 A LIGAÇÃO PEPTÍDICA Une o grupo amina de um aminoácido ao grupo carboxila de outro, com liberação de uma molécula de água. É, portanto, uma condensação. Veja o esquema: Aminoácido 1 Aminoácido 2 Os dois aminoácidos foram unidos pela ligação peptídica. TIPOS DE PROTEÍNAS: Quanto à estrutura: Primária, secundária, terciária e quaternária. Quanto à composição: Simples ou conjugada. Quanto à forma: Globular ou fibrosa. Proteínas – forma • globular – grande maioria das proteínas da célula – relação comprimento:largura menor que 10:1 ex.: hemoglobina, mioglobina, enzimas, proteínas de membrana. • fibrosa – relação comprimento:largura maior que 10:1 adaptadas para função estrutural ex.: colágeno, queratina, proteína da seda, elastina. mioglobina colágeno aminoácidos Estrutura primária – sequência de aminoácidos Estrutura secundária – as fitas de aminoácidos se ligam entre si através de ligações de hidrogênio, fazendo com que elas se dobrem. Formando duas estruturas: αααα-hélices, e folhas ββββ-pregueadas. folhas ββββ -pregueadas αααα-hélices folhas ββββ-pregueadas αααα-hélices Estrutura terciária – interação entre as αααα-hélices, e folhas ββββ -pregueadas dão origem a um segundo nível de conformação: formam proteínas globulares pequenas. Estrutura quaternária – agregados de proteínas globulares. Ex: hemoglobina Observação 1: Estrutura é a conformação que a proteína assume. Observação 2: Durante a desnaturação, a proteína perde as estruturas mais complexas, perdendo também o papel biológico. 12/04/2010 3 Primária Secundária Terciária Quaternária Da estrutura simples à mais complexa... Qual o papel das chaperonas? Por que o aquecimento é um agente desnaturante? Quanto à composição: Simples ou conjugada. Uma proteína simples possui apenas aminoácidos na molécula. Ex. Colágeno, actina.. Uma proteína conjugada possui aminoácidos e outros elementos. Ex. Glicoproteínas, lipoproteínas, metaloproteínas... Célula eucariota Uma glocoproteína presente na membrana celular. Há um polissacarídeo em verde. AS ENZIMAS: •Definição: Proteínas com papel catalisador; Um catalisador acelera as reações químicas biológicas (metabólicas); Atuam tanto na síntese quanto na quebra de moléculas; Obs. Síntese (Anabolismo); Quebra (Catabolismo); Anabolismo e catabolismo constituem o METABOLISMO. Propriedades • PODER CATALÍTICO � as enzimas aceleram as reações químicas que ocorrem em nosso organismo em milhões de vezes; • ESPECIFICIDADE � cada enzima catalisa apenas um tipo de reação química, que envolve um determinado grupo de reagentes (substrato); • Funcionam em temperatura e pH específicos. CADEIAS ENZIMÁTICAS – conjunto de enzimas trabalhando em co-operação. O produto de uma enzima serve como substrato para outra enzima. Reação em cascata ou cadeia ex.: enzimas da cadeia da respiração celular ATP (Adenosina trifosfato) Glicose Complexo: Enzima/Substrato Enzima ADP (Adenosina difosfato) Enzima Glicose ativada (ligada ao fosfato) EXEMPLO DA ATUAÇÃO DE UMA ENZIMA 12/04/2010 4 Fatores que afetam o funcionamento das enzimas CO-FATORES E CO-ENZIMAS Macromoléculas (vitamina B) e íons (Fe2+, Mg2+, Ca2+) indispensáveis para a atividade catalítica da enzima. Recebem o nome de GRUPAMENTO PROSTÉTICO quando estão fortemente associados à enzima. MODULADORES Agentes que se ligam à enzima e modulam a sua atividade – inibição ou ativação da enzima (muitas vezes são o produto da reação enzimática). � inibidor competitivo � a molécula que age como inibidor compete com o substrato pelo sítio ativo. Quando o inibidor está ligado à enzima, o substrato não pode se ligar e a reação química não é catalisada. inibição competitiva � Inibidor não-competitivo � a molécula que age como inibidor se liga na enzima em um sítio diferente do sítio ativo. A ligação do inibidor impede que a reação ocorra mesmo que o substrato se ligue à enzima. inibição não-competitiva • Temperatura e pH – o aumento da temperatura (acima de 60º) e variações grandes de pH afetam a forma nativa da enzima (desnaturação). A enzima só tem atividade catalítica quando está na sua forma nativa. As reações enzimáticas são também inibidas por temperaturas muito baixas (conservação de tecidos/células por congelamento). Estudo dirigido 3 1. Qual a constituição química básica das proteínas? 2. O que é ligação peptídica? Faça um esquema. 3. Por que a desnaturação proteica afeta sua função biológica? 4. Cite exemplos de aminoácidos que sejam carregados positivamente e carregados negativamente. 5. Cite cinco funções das proteínas. 6. Qual é o fator que determina a sequência, o número e os tipos de aminoácidos que fazem parte de uma dada proteína? 7. Como funcionam e quais os papeis biológicos das enzimas? 8. Explique o que significa inibição competitiva e não competitiva das enzimas. 9. O que são histonas? 10.O que são as chaperonas?
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