BIOQUÍMICA DAS PROTEÍNAS

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BIOQUÍMICA DAS 
PROTEÍNAS
ZECA - 2012
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EMENTA:
Princípios estruturais básicos. Implicações biológicas da estrutura
quaternária e do tipo de enovelamento. Principais classes estruturais de
proteínas e famílias de proteínas homólogas. Estrutura tridimensional das
proteínas. Técnicas de estudo das proteínas. Alinhamentos e comparações
estruturais. Base de dados estruturais. Interação proteína-ligante.
BIOQUÍMICA DAS PROTEÍNAS
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REFERÊNCIA:
BRANDEN, CARL; TOOZE, JOHN. Introduction to protein structure. 2nd ed. New York
(N.Y.): Garland, 1999.
DEVLIN, T. M., Manual de Bioquímica com correlações clínicas. 6a Edição, Editora
Sarvier, São Paulo – SP – 2007.
METZLER, D. Biochemistry: The chemical reactions of the living cells. 2ª Edição,
Editora Elsevier, 2004.
MURRAY, R.K., GRANNER, D.K., e RODWELL, V.W. H Harper Bioquímica Ilustrada,
26th edition. Ed. McGraw-Hill – 2007.
NELSON, D e COX, M. Lehninger: Princípios de Bioquímica, 4ª Ed., Savier, 2005.
STRYER, LUBERT; BERG, JEREMY M.; TYMOCZKO, JOHN L. Bioquímica. 5. ed. Rio de
Janeiro: Guanabara Koogan, 2008.
VOET, J. & VOET J. G. Fundamentos de Bioquímica. 3ª Edição, Editora Artmed, Porto
Alegre-RS, 2006.
BIOQUÍMICA DAS PROTEÍNAS
BIOQUÍMICA?????????
Definição funcional: Ciência relacionada com os constituintes químicos das células vivas e
com reações e processos que eles sofrem;
Definição formal: Ciência relacionada com as bases químicas da vida.
Unidade estrutural dos 
organismos vivos
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CÉLULA
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• Descrever e explicar, em termos moleculares, todos os
processos químicos envolvidos nas células.
• Descreve a nível molecular as estruturas, mecanismos
e processos químicos presentes em todos os seres
vivos.
OBJETIVOS DA BIOQUÍMICA DAS PROTEÍNAS
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MACROMOLÉCULAS
• Biomoléculas de alto peso molecular
• Estrutura quimica complexa
• Formadas a partir de unidades fundamentais
MACROMOLÉCULA UNIDADE 
FUNDAMENTAL
% Peso 
celular
FUNÇÃO
Proteínas Aminoácidos 15 Estrutural e metabólica
Carboidratos Monossacarídeos 3 Energia, estrutural, 
reconhecimento celular
Lipídios Ácidos graxos 2 Armazenamento de 
energia, estrutura de 
membranas
Ácidos Nucleicos Nucleotídeos 7 Armazenamento e 
transmissão da
informação genética
GENÉTICA
MOLECULAR
BIOLOGIA 
CELULAR
BIOLOGIA
MOLECULAR
BIOQUÍMICA
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Fisiologia
BIOQUÍMICA
Conhecimento 
sólido de 
bioquímica
Estudo das funções 
do organismos com 
base nos processos 
bioquímicos
Modelos imunológicos 
baseados estudos e 
técnicas bioquímicos
Farmaco e 
Toxicologia
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Imunologia
APLICAÇÕES DAS PESQUISAS BIOQUÍMICAS
Aplicação Exemplo
Revelar as causas e mecanismos 
fundamentais nas doenças
Demonstração da natureza de defeitos 
genéticos.
Ex. anemia falciforme
Sugerir um tratamento racional 
das doenças
Ex: Uso de dieta pobre em fenilalanina para 
tratamento de fenilcetonúricos
Auxiliar no diagnóstico de doenças 
específicas
Uso de enzimas específicas para diagnóstico 
clínicos.
Ex: Dosagem enzimática de glicose
Para auxiliar no monitoramento do 
progresso de certas doenças
Ex: Uso da dosagem uréia em pacientes com 
deficiência renal
Diagnóstico precoce de certas 
doenças
Ex: Determinação do hormônio estimulante da 
tireóide no diagnóstico neo-natal do 
hipotiroidismo congênito
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PREPARAÇÕES USADAS NO ESTUDO DE PROCESSOS 
BIOQUÍMICOS
MÉTODOS COMENTÁRIOS
Animal como um todo Administração de dieta ou de drogas. Uso de animal com doença 
específica
Estudos mais fisiológicos – inter-relações entre órgãos.
Orgão isolado Fígado, coração, rins e cérebro.
O órgão removido fica livre da influência de outros órgãos.
Células íntegras Glóbulos vermelhos são de fácil obtenção. Cultura de células em 
muitas áreas da biologia
Homogenato Preparação livre de células íntegras, na qual compostos específicos 
podem ser adicionados ou removidos e seus efeitos estudados
Organelas celulares 
isoladas
Obtidas por sub-fracionamento por centrifugação do homogenato, 
extensivamente usadas para descrição de sua bioquímica 
Sub-fracionamento de 
organelas.
Isolamento e caracterização de metabólitos e/ou proteínas. Análise 
de vias metabólicas ou reações bioquímicas
Clonagem de genes Estudo de detalhes de sua estrutura e regulação de proteínas
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BIOQUÍMICA
CIÊNCIAS DA SAÚDE
ÁCIDOS
NUCLÉICOS
DOENÇAS 
GENÉTICAS
PROTEÍNAS
ANEMIA 
FALCIFORME
LIPÍDIOS
ATEROSCLEROSE
GLICÍDIOS
DIABETE 
MELLITUS
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O CONHECIMENTO DOS COMPOSTOS E PROCESSOS 
BIOQUÍMICOS FACILITAM O CONHECIMENTO DAS DOENÇAS 
ÁCIDOS
NUCLÉICOS
DOENÇAS 
GENÉTICAS
PROTEÍNAS
ANEMIA 
FALCIFORME
LIPÍDIOS
ATEROSCLEROSE
GLICÍDIOS
DIABETE 
MELLITUS
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O conhecimento das moléculas bioquímica colocadas na parte superior do
diagrama esclareceu nossa compreensão sobre as doenças mostradas na
parte inferior. Observe que a anemia falciforme é uma doença genética e que
tanto a aterosclerose como o diabetes melito tem componentes genéticos.
EXEMPLOS DA VIA DE MÃO DUPLA ENTRE BIOQUIMÍCA E 
A CIÊNCIAS DA SAUDE
BIOQUÍMICA
ÁCIDOS
NUCLÉICOS
DOENÇAS 
GENÉTICAS
PROTEÍNAS
ANEMIA 
FALCIFORME
LIPÍDIOS
ATEROSCLEROSE
GLICÍDIOS
DIABETE 
MELLITUS
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Biologia 
Molecular
Bioquímica 
de Proteínas
Bioquímica 
de lipídios
Bioquímica 
carboidrato
AS BIOMOLÉCULAS SÃO POLIFUNCIONAIS
ESTRUTURA GERAL DOS AMINOÁCIDOS
 Características estruturais comuns
 Grupos substituintes
 Configuração absoluta
 Carbono assimétrico
R
CLASSIFICAÇÃO DOS AMINOÁCIDOS 
Aminoácidos Apolares com grupo R Alifáticos Aminoácidos Polares com grupo R não 
carregados
HIDROFÓBICOS HIDROFÍLICOS
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ESTABILIZAÇÃO DAS SUPERFÍCIE HIDROFÓBICA E HIDROFÍLICA
SÍNTESE DE PROTEÍNA
SÍNTESE DE PROTEÍNA - LIGAÇÃO PEPTÍDICA
seqüência de aminoácidos ao longo da cadeia polipeptídica, 
determinando a ordem dos aminoácidos na cadeia polipeptídica.
+
+
PROPRIEDADES FUNCIONAIS DOS PEPTÍDEOS 
-Hormônios: insulina, glucagon e leptina
-Antibióticos: Gramicidina
-Agentes redutores: Glutationa
-Aplicações terapêuticas: interferón
Unidades funcionais das proteínas
Definição: São constituídas por átomos de C, H e N (16%), enxofre e alguns minerais,
organizados em RESÍDUOS de aminoácidos e apresentando alto peso molecular.
C C
O
O-
H
H
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N
R
BIOQUÍMICA DAS PROTEÍNAS
Funções:
 Enzimas
 Transporte
 Defesa (anticorpos)
 Estruturais (colágeno, queratina)
 Regulação (hormônios)
 Contração (actina /miosina)
 Reconhecimento
A função da proteína será dada 
pela seqüência de resíduos de Aa
que irá apresentar 
CLASSIFICAÇÃO DAS PROTEÍNAS EM:
Proteínas Globulares
MIOGLOBINA
Proteínas Fibrosas
VISÃO GERAL DA ORGANIZAÇÃO 
ESTRUTURAL NAS PROTEÍNAS
Estrutura 
Terciária
Estrutura 
Quaternária