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25/08/2014 1 QUÍMICA E BIOQUÍMICA AMINOÁCIDOS Profa. Thaís Melo de Paula Seixas AMINOÁCIDOS Correspondem a menor estrutura de uma proteína. As proteínas são as biomoléculas mais abundantes do organismo e possuem funções fundamentais em todos os processos biológicos. Os aminoácidos são unidos entre si por ligações peptídicas. AMINOÁCIDOS São moléculas que possuem um grupo funcional Amina (- NH2 ou NH3), um Ácido Carboxílico (- COOH), um Hidrogênio (H) e um Grupo R. Todos os grupos são ligados ao Carbono Alfa (), na posição central da molécula. Existem 300 aminoácidos ou mais, mas apenas 20 (AMINOÁCIDOS PADRÕES) são responsáveis pela formação das proteínas animais e vegetais. ESTRUTURA QUÍMICA DOS AMINOÁCIDOS CLASSIFICAÇÃO DOS AMINOÁCIDOS Os aminoácidos podem ser classificados quanto: 1 - Propriedade do Grupo R. Polaridade ou tendência em interagir com a água (por Pontes de Hidrogênio) em pH=7,0. 2 - Necessidade nutricional. Necessidade de serem ingeridos pela dieta ou sintetizados pelo organismo. CLASSIFICAÇÃO DOS AMINOÁCIDOS 3 – Destino no metabolismo animal. GLUCOGÊNICOS: podem ser transformados em glicose. Ex: alanina, metionina, arginina, cisteína, cistina, histidina, treonina e valina. GLUCOCETOGÊNICOS: podem ser transformados em glicose e corpos cetônicos. Ex: Fenilalanina, tirosina, triptofano, isoleucina e lisina. CETOGÊNICOS: podem ser transformados em corpos cetônicos. Ex: Leucina. 25/08/2014 2 PROPRIEDADES DO GRUPO R AMINOÁCIDOS APOLARES OU HIDROFÓBICOS Possuem cadeia lateral (Grupo R) apolar. Interagem pouco ou não interagem com a água. Quase sempre localizados no interior da molécula de proteína. Constituídos por moléculas alifáticas (Hidrocarbonetos) ou anel aromático. CLASSIFICAÇÃO DOS AMINOÁCIDOS CLASSIFICAÇÃO DOS AMINOÁCIDOS CLASSIFICAÇÃO DOS AMINOÁCIDOS CLASSIFICAÇÃO DOS AMINOÁCIDOS PROPRIEDADES DO GRUPO R AMINOÁCIDOS POLARES Cadeias laterais (Radical R) interagem facilmente com a água por Pontes de Hidrogênio. Geralmente localizados na superfície da molécula. Podem ser sem carga, polarizados positivamente ou polarizados negativamente. CLASSIFICAÇÃO DOS AMINOÁCIDOS CLASSIFICAÇÃO DOS AMINOÁCIDOS 25/08/2014 3 CLASSIFICAÇÃO DOS AMINOÁCIDOS CLASSIFICAÇÃO DOS AMINOÁCIDOS NECESSIDADES NUTRICIONAIS AMINOÁCIDOS ESSENCIAIS São aminoácidos que o organismo vivo não produz e são importantes para o desenvolvimento e crescimento. São adquiridos pela dieta. Não são os mesmos para todos os animais e não são todos os alimentos que os contêm. CLASSIFICAÇÃO DOS AMINOÁCIDOS CLASSIFICAÇÃO DOS AMINOÁCIDOS NECESSIDADES NUTRICIONAIS AMINOÁCIDOS NÃO ESSENCIAIS São produzidos pelo próprio organismo a partir de outros aminoácidos absorvidos. CLASSIFICAÇÃO DOS AMINOÁCIDOS NOMES E SÍMBOLOS DOS AMINOÁCIDOS 25/08/2014 4 NOMES E SÍMBOLOS DOS AMINOÁCIDOS AMINOÁCIDOS Os aminoácidos normalmente encontrados nas proteínas são identificados como -L-aminoácidos. A letra grega (alfa) é a designação para o carbono onde os grupos amina e carboxila estão ligados. A letra L é a designação de uma molécula levógira. AMINOÁCIDOS ISÔMEROS ÓPTICOS Os aminoácidos possuem 2 enantiômetros. Os isômeros ópticos são imagens especulares que não podem ser sobrepostas uma na outra – característica QUIRAL. Isômeros ópticos são chamados de Enantiômeros. A maior parte do corpo é quiral. Ex: mãos. ISÔMEROS ÓPTICOS ISÔMEROS ÓPTICOS - Quiralidade 25/08/2014 5 ISÔMEROS ÓPTICOS A isomeria óptica ocorre sempre em moléculas com átomos quirais, também chamados de assimétricos. Os átomos de carbono são quirais (ou assimétricos) quando possuem os 4 ligantes diferentes, e aquirais (ou simétricos) quando possuem pelo menos 2 ligantes iguais. ISÔMEROS ÓPTICOS ISÔMEROS ÓPTICOS MOLÉCULA SEM CENTRO QUIRAL GLICINA COMPOSTOS QUIRAIS As moléculas quirais são opticamente ativas devido seus efeitos à luz, são capazes de desviar a luz polarizada Os isômeros L (Levógiros) são levorrotatórios e giram o plano de luz polarizada para a esquerda. Os isômeros D (Dextrógiros) são destrorrotatórios e giram o plano de luz polarizada para a direita. LUZ NATURAL X LUZ POLARIZADA A luz natural é considerada uma energia radiante. Possuem vibrações em todos os planos. A luz polarizada atravessa o meio em apenas um plano. É obtida por meio de um aparelho específico ou por prismas (polarizador). LUZ NATURAL X LUZ POLARIZADA 25/08/2014 6 COMPOSTOS QUIRAIS Os isômeros L e D são idênticos quimicamente e possuem os mesmos ponto de fusão, ebulição e densidade, mas são diferentes em alguns aspectos físicos. As duas formas se comportam diferentemente em seres vivos. Interagem de maneira diferente frente à luz plano polarizada. COMPOSTOS QUIRAIS COMO SABER SE UM AMINOÁCIDO É L OU D? Alinhar os C e verificar para que lado está o grupo amina, para a direita (D) ou esquerda (L) do grupo carboxila. São encontrados apenas aminoácidos levógiros nas proteínas. Isso ocorre devido a especificidade da enzima Peptidil Transferase que só realiza ligação peptídica se o grupo amina do aminoácido estiver à esquerda do grupo carboxila. COMPOSTOS QUIRAIS CURIOSIDADE Nosso olfato é capaz de distinguir facilmente os dois enantiômetros: a forma D tem cheiro de laranja e a forma L tem cheiro de limão. (S) Limonemo - Levógiro (R) Limonemo - Dextrógiro COMPOSTOS QUIRAIS Misturas Racêmicas: Contêm quantidades iguais de isômeros L e D. Não possuem nenhum efeito no plano de luz polarizada. Não desviam a luz polarizada para a direita nem para a esquerda. CURIOSIDADE A Talidomida possui um enantiômetro R ou L e outro S ou D. O enantiômetro L age contra a náusea e o enantiômetro D é teratogênico. 25/08/2014 7 AMINOÁCIDOS NO ORGANISMO Quando atingem a corrente sanguínea, são rapidamente transportados pelo corpo. Uma pequena quantidade é utilizada imediatamente, dependendo da necessidade dos tecidos nesse momento. Dentro de 10 minutos, todos os aminoácidos são utilizados na síntese de proteínas ou são armazenados. AMINOÁCIDOS NO ORGANISMO O excesso de aminoácidos é utilizado como fonte de energia ou armazenado na forma de gordura branca. São estocados no fígado, células intestinais, sangue e no interior das células na forma de proteínas intracelulares.
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