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SDE0024 – BIOQUIMICA Aula 02: BIOQUÍMICA DOS AMINOÁCIDOS E DAS PROTEÍNAS AULA 02: BIOQUÍMICA DOS AMINOÁCIDOS E DAS PROTEÍNAS Bioquímica Classificação das Proteínas: 1) Proteínas Simples: Formadas somente pelo encadeamento de aminoácidos. Ex: globulinas, albuminas. 2) Proteínas Complexas: Formadas por aminoácidos mais um radical não-proteico (prostético). Ex: cromoproteínas (hemoglobina); glicoproteínas; fosfoproteínas; nucleoproteínas; lipoproteínas. AULA 02: BIOQUÍMICA DOS AMINOÁCIDOS E DAS PROTEÍNAS Bioquímica Estrutura das proteínas • Apresentam 4 níveis de organização. AULA 02: BIOQUÍMICA DOS AMINOÁCIDOS E DAS PROTEÍNAS Bioquímica Primária – é a sequência de aminoácidos (aa) • Nos indica: Tipo de aa. Número de aa. Ordem dos aa que participam de uma proteína. AULA 02: BIOQUÍMICA DOS AMINOÁCIDOS E DAS PROTEÍNAS Bioquímica Primária • Representa a combinação dos aa em uma sequência por meio de ligações peptídicas. • Havendo uma extremidade aminoterminal e outra carboxi terminal. • Essa sequência é determinada geneticamente. AULA 02: BIOQUÍMICA DOS AMINOÁCIDOS E DAS PROTEÍNAS Bioquímica Primária A sequência de aminoácidos é útil: • para elucidar o mecanismo de ação da proteína; • certas alterações na sequência de aa podem produzir funções anormais e doenças. Ex: anemia falciforme OBS: diferentes insulinas (porco e boi) podem ser utilizadas no tratamento do diabetes humano devido a suas similaridades na sequência. AULA 02: BIOQUÍMICA DOS AMINOÁCIDOS E DAS PROTEÍNAS Bioquímica Secundária - é o arranjo espacial dos átomos na cadeia polipeptídica. • Caracterizada por interações dentro da fita, entre aa da mesma cadeia, fazendo com que a estrutura se dobre. Arranjos resultantes de ligações pontes de hidrogênio. AULA 02: BIOQUÍMICA DOS AMINOÁCIDOS E DAS PROTEÍNAS Bioquímica Secundária • Existem dois tipos principais de arranjos secundários: a -hélice e b - folha. AULA 02: BIOQUÍMICA DOS AMINOÁCIDOS E DAS PROTEÍNAS Bioquímica Secundária AULA 02: BIOQUÍMICA DOS AMINOÁCIDOS E DAS PROTEÍNAS Bioquímica Secundária As cadeias podem ser paralelas (B) ou antiparalelas (A) O tamanho dos grupos R é limitante para a proximidade das folhas β Voltas β: São os elementos conectores que unem estruturas sucessivas de hélices α e folhas β AULA 02: BIOQUÍMICA DOS AMINOÁCIDOS E DAS PROTEÍNAS Bioquímica Secundária • Um polipeptídeo ou proteína pode conter as duas formas. AULA 02: BIOQUÍMICA DOS AMINOÁCIDOS E DAS PROTEÍNAS Bioquímica Secundária AULA 02: BIOQUÍMICA DOS AMINOÁCIDOS E DAS PROTEÍNAS Bioquímica Terciária - é o arranjo tridimensional de todos os átomos, conformação das cadeias laterais, posição dos grupos prostéticos, e o arranjo das a-hélices e b- pregueadas com relação uma as outras. • Consiste no empacotamento de várias regiões da estrutura secundária, resultando em formas como barril. • Ocorre entre os R. AULA 02: BIOQUÍMICA DOS AMINOÁCIDOS E DAS PROTEÍNAS Bioquímica Terciária • Ligações dissulfeto: formadas pela oxidação de dois grupos tiol (SH) formando a ligação S - S. AULA 02: BIOQUÍMICA DOS AMINOÁCIDOS E DAS PROTEÍNAS Bioquímica Pontes de dissulfeto AULA 02: BIOQUÍMICA DOS AMINOÁCIDOS E DAS PROTEÍNAS Bioquímica Pontes de dissulfeto AULA 02: BIOQUÍMICA DOS AMINOÁCIDOS E DAS PROTEÍNAS Bioquímica Pontes de dissulfeto AULA 02: BIOQUÍMICA DOS AMINOÁCIDOS E DAS PROTEÍNAS Bioquímica Quaternária - – está presente em proteínas que possuem mais de uma cadeia polipeptídica (subunidades), é a interação espacial entre as subunidades. • Presente quando há mais de uma cadeia polipeptídica. • Ocorre entre diferentes cadeias e não numa mesma cadeia. AULA 02: BIOQUÍMICA DOS AMINOÁCIDOS E DAS PROTEÍNAS Bioquímica Quaternária AULA 02: BIOQUÍMICA DOS AMINOÁCIDOS E DAS PROTEÍNAS Bioquímica Estrutura espacial O enovelamento de proteínas (arranjo espacial) que resulta nas estruturas secundária, terciária e quaternária é obtido através de ligações fracas (forças não- covalentes): • ligações de hidrogênio; • forças de interação hidrofóbica; • forças de Van der Waals • interação eletrostática. AULA 02: BIOQUÍMICA DOS AMINOÁCIDOS E DAS PROTEÍNAS Bioquímica Estrutura espacial AULA 02: BIOQUÍMICA DOS AMINOÁCIDOS E DAS PROTEÍNAS Bioquímica Resumindo AULA 02: BIOQUÍMICA DOS AMINOÁCIDOS E DAS PROTEÍNAS Bioquímica AULA 02: BIOQUÍMICA DOS AMINOÁCIDOS E DAS PROTEÍNAS Bioquímica AULA 02: BIOQUÍMICA DOS AMINOÁCIDOS E DAS PROTEÍNAS Bioquímica Funções das proteínas AULA 02: BIOQUÍMICA DOS AMINOÁCIDOS E DAS PROTEÍNAS Bioquímica Catálise enzimática • Catalisadores biológicos que aceleram a velocidade das reações. VELOCIDADE ENERGIA DE ATIVAÇÃO AULA 02: BIOQUÍMICA DOS AMINOÁCIDOS E DAS PROTEÍNAS Bioquímica Transporte e armazenamento de pequenas moléculas e íons • Proteínas transportadoras: • Transporte de O2: • Hemoglobina: eritrócitos • Mioglobina: células do mm AULA 02: BIOQUÍMICA DOS AMINOÁCIDOS E DAS PROTEÍNAS Bioquímica Anemia falciforme • Hemoglobina sofre mutação: na estrutura b - folha ( Glutamato – Glu é substituído pela Valina – Val). AULA 02: BIOQUÍMICA DOS AMINOÁCIDOS E DAS PROTEÍNAS Bioquímica Anemia falciforme AULA 02: BIOQUÍMICA DOS AMINOÁCIDOS E DAS PROTEÍNAS Bioquímica Transporte e armazenamento de pequenas moléculas e íons AULA 02: BIOQUÍMICA DOS AMINOÁCIDOS E DAS PROTEÍNAS Bioquímica Movimentos coordenados • Macroscópico: contração mm. • Microscópico: propulsão do esperma pelos flagelos (tubulina). AULA 02: BIOQUÍMICA DOS AMINOÁCIDOS E DAS PROTEÍNAS Bioquímica Apoio mecânico Colágeno: responsável pela alta tensão dando resistência a pele e articulações. AULA 02: BIOQUÍMICA DOS AMINOÁCIDOS E DAS PROTEÍNAS Bioquímica Proteção imunológica • Imunoglobulinas AULA 02: BIOQUÍMICA DOS AMINOÁCIDOS E DAS PROTEÍNAS Bioquímica Geração e transmissão de impulsos nervosos • Proteínas receptoras 1) Fotoreceptoras : rodopsina - Proteína presente nas células bastonetes da visão, sensível a luz (fotoisomerização). 11 cis retinal 11 trans retinal AULA 02: BIOQUÍMICA DOS AMINOÁCIDOS E DAS PROTEÍNAS Bioquímica Geração e transmissão de impulsos nervosos • Proteínas receptoras 2) Receptores de pequenas moléculas: acetilcolina - Substância responsável pela transmissão de impulsos nervosos nas sinapses. AULA 02: BIOQUÍMICA DOS AMINOÁCIDOS E DAS PROTEÍNAS Bioquímica Controle do crescimento e diferenciação • Bactérias: proteínas repressoras. • Organismos multicelulares: fatores de crescimento. AULA 02: BIOQUÍMICA DOS AMINOÁCIDOS E DAS PROTEÍNAS Bioquímica Funções x estrutura proteica ALBUMINA HEMOGLOBINA AULA 02: BIOQUÍMICA DOS AMINOÁCIDOS E DAS PROTEÍNAS Bioquímica Cada proteína tem uma função química e uma estrutura específica. Cada proteína tem uma estrutura tridimensional única. Cada proteína tem um pequeno número de formas estruturalmente estáveis. A estabilidade das proteínas é determinada principalmente por interações não- covalentes. As proteínas possuem alguns padrões estruturais comuns. Ex. Insulina em várias espécies. Funções x estrutura proteica AULA 02: BIOQUÍMICA DOS AMINOÁCIDOS E DAS PROTEÍNAS Bioquímica Desnaturação • Alteração ou destruição da estrutura espacial das proteínas, mantendo somente a estrutura primária.Quando uma proteína é sintetizada na célula, sua estrutura primária dobra-se espontaneamente, originando as estruturas secundária, terciária e quaternária. A proteína assume então, sua conformação NATIVA. AULA 02: BIOQUÍMICA DOS AMINOÁCIDOS E DAS PROTEÍNAS Bioquímica Desnaturação • FATORES: • Temperatura. • pH. • Ação de solventes orgânicos. • Agentes oxidantes e redutores. • Agitação intensa. AULA 02: BIOQUÍMICA DOS AMINOÁCIDOS E DAS PROTEÍNAS Bioquímica Exemplos de desnaturação • Ao pingar gotas de limão no leite: o pH é alterado, causando a desnaturação das proteínas, que se precipitam na forma de coalho. AULA 02: BIOQUÍMICA DOS AMINOÁCIDOS E DAS PROTEÍNAS Bioquímica Exemplos de desnaturação • Ao cozinhar um ovo: o calor modifica irreversivelmente a clara, que é formada pela proteína albumina e água. AULA 02: BIOQUÍMICA DOS AMINOÁCIDOS E DAS PROTEÍNAS Bioquímica Importante! • A desnaturação também atinge enzimas, que realizam funções vitais no corpo! • 1ª preocupação é baixar a febre, depois descobrir a causa. AULA 02: BIOQUÍMICA DOS AMINOÁCIDOS E DAS PROTEÍNAS Bioquímica Importante! Cada proteína possui seu pH ótimo. AULA 02: BIOQUÍMICA DOS AMINOÁCIDOS E DAS PROTEÍNAS Bioquímica Consequências da desnaturação • Diminuição de solubilidade. • Perda da atividade biológica. • Alterações na viscosidade e coeficiente de sedimentação. AULA 02: BIOQUÍMICA DOS AMINOÁCIDOS E DAS PROTEÍNAS Bioquímica Em alguns casos, a proteína pode se renaturar, voltando à conformação nativa. A renaturação in vitro é mais lenta que in vivo, isso ocorre devido à presença na célula de determinadas proteínas “Chaperoninas”, que assessoram a proteína durante a montagem. Desnaturação x Renaturação AULA 02: BIOQUÍMICA DOS AMINOÁCIDOS E DAS PROTEÍNAS Bioquímica Precipitação das proteínas • É uma técnica para concentrar ou separar proteínas de uma solução. Ex: pela adição de reagentes que alterem a sua solubilidade. AULA 02: BIOQUÍMICA DOS AMINOÁCIDOS E DAS PROTEÍNAS Bioquímica Referências • Campbell,M.K. Bioquímica, 3 ª ed,2000. (MATERIAL DIDÁTICO) • Lehninger, A. Princípios de Bioquímica, 5ª ed, 2011. AVANCE PARA FINALIZAR A APRESENTAÇÃO.
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