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Curso: Biomedicina/Fisioterapia Disciplina: Bioquímica Geral Professora: Jéssica Pires Farias FACULDADE SÃO FRANCISCO DE BARREIRAS BIOQUÍ MICA AMINOÁCIDOS, PEPTÍDEOS E PROTEÍNAS AMINOÁCIDOS • Proteínas são as macromoléculas biológicas mais abundantes, ocorrendo em todas as células e em todas as partes das células; • São os instrumentos moleculares pelos quais a informação genética é expressa; • Subunidades monoméricas relativamente simples fornecem a chave da estrutura de milhares de proteínas diferentes; Mesmo conjunto onipresente de 20 aminoácidos • Se ligam de modo covalente em uma sequência linear característica. • As células produzem proteínas com propriedades e atividades completamente diferentes ligando os mesmos 20 aminoácidos em combinações e sequências muito diferentes. DEFINIÇÃO Proteína luciferina Proteína HemoglobinaDAVID L. NELSON & MICHAEL M. COX AMINOÁCIDOS Proteínas são polímeros de aminoácidos, com cada resíduo de aminoácido unido ao seu vizinho por um tipo específico de ligação covalente; Vinte aminoácidos diferentes são comumente encontrados em proteínas; Nomes comuns ou triviais, em alguns casos derivados da fonte da qual foram primeiramente isolados. Glutamato AMINOÁCIDOS Ácidos orgânicos C, H, O e N,S e P São moléculas pequenas com PM aprox. 130 Cadeia lateral –R Determina a identidade de um AA específico. Para todos os aminoácidos comuns, exceto a glicina, o carbono a está ligado a quatro grupos diferentesCentro quiral AMINOÁCIDOS Em decorrência do arranjo tetraédrico dos orbitais de ligação em volta do átomo de carbono a, os quatro grupos diferentes podem ocupar dois arranjos espaciais únicos e, portanto, os aminoácidos têm dois estereoisômeros possíveis Formam dois esterioisômeros: L e D •L➔ Levorrotatório (esquerda) •D➔ Destrorrotatório (direita) Os AA de moléculas protéicas são sempre L-estereisômeros Os D aminoácidos Apenas em pequenos peptídeos de parede celular bacteriana AMINOÁCIDOS COMUNS CLASSIFICAÇÃO Polaridade, tamanho e forma dos grupos R Grupos R apolares, alifáticos Hidrofóbicos Grupos R aromáticos Relativamente apolares Grupos R polares, não carregados São mais solúveis em água, porque contêm grupos funcionais que formam ligações de hidrogênio com a água. Grupos R carregados positivamente (básicos) Grupos R carregados negativamente (ácidos) AMINOÁCIDOS COMUNS AMINOÁCIDOS CLASSIFICAÇÃO QUANTO AO DESTINO NO METABOLISMO ANIMAL •Glucogênicos: (Podem ser transformados em glicose). Alanina, arginina, metionina, cisteína, cistina, histidina, treonina e valina. •Glucocetogênicos: (Podem se transformar em glicose ou em corpos cetônicos). Fenilalanina, tirosina e triptofano, isoleucina e lisina •Cetogênicos: (Podem se transformar em corpos cetônicos). Leucina ESSENCIAIS E NÃO ESSENCIAIS É importante ressaltar que, para os vegetais, todos os aminoácidos são não essenciais AMINOÁCIDOS INCOMUNS • Resíduos criados por modificações de resíduos comuns já incorporados em um polipeptídeo. • Alguns resíduos de aminoácidos em uma proteína podem ser modificados transitoriamente para alterar as funções da proteína • A fosforilação é o tipo mais comum de modificação regulatória. Intermediários na biossíntese de arginina e no ciclo da ureia AMINOÁCIDOS Sólidos cristalinos Se fundem a alta temperatura Incolores Solubilidade variável em água Insolúveis em solventes orgânicos AMINOÁCIDOS • Pode favorecer a liberação do hormônio do crescimento, aumentando a massa muscular e o metabolismo das gorduras, participando na síntese da Creatina; • Ajuda a reduzir a obesidade sendo vital para o funcionamento da glândula pituitária (hipófise). • Envolvida no ciclo da uréia, uma série de reações de importância fundamental no uso do nitrogênio pelos organismos vivos. ARGININA Amônia → Tóxica AMINOÁCIDOS • Ajuda a aumentar a resistência do organismo e diminuir a fadiga crônica; • Junto com o cálcio e o magnésio dá suporte ao sistema cardiovascular, sendo também neuro- excitante. • Faz também parte do adoçante aspartame ASPARTATO AMINOÁCIDOS CISTEÍNA AMINOÁCIDOS TRIPTOFANO • Precursor de um neurotransmissor muito importante: SEROTONINA • Regulação do humor, sono, apetite, ritmo cardíaco, temperatura corporal; AMINOÁCIDOS TIROSINA • Precursor de um neurotransmissor muito importante: EPINEFRINA (ADRENALINA) • Responsável por preparar o organismo para a realização de grandes feitos, atividades e esforços físicos. AMINOÁCIDOS METIONINA • A metionina também serve como principal fonte de aminoácidos do enxofre orgânico que precisa ser reposto diariamente. • Ajuda na manutenção e saúde do fígado e do sistema digestivo. • É um lipotrópico (emulsificador de gorduras) que auxilia na queima e dissolução das gorduras, controlando também o colesterol. • Tem um derivado utilizado como fonte de metila em muitas reações de metilação O S + CH3 O - O OH OH N N N N NH3 + S-adenosilmetionina AMINOÁCIDOS METIONINA AMINOÁCIDOS • Derivada da creatina, é um importante reservatório de energia no músculo esquelético. • A creatina é derivada da glicina e da arginina e a metionina desempenha o papel de doadores do grupos metila. FOSFOCREATINA ADP O NH3 + O - + NH2 + O NH NH2 NH3 + O - NH2 NH2 + NH O O - NH2 NH2 + N O O - CH3 NH NH2 + N O O - CH3 P O - O - O ATP Glicina Arginina Guanidinoacetato Fosfocreatina AMINOÁCIDOS • A tirosina, o triptofano e a fenilalanina são convertidos em uma grande variedade de compostos importantes. • O polímero rígido lignina é derivado da Phe e Tyr apenas a celulose é mais abundante do que ele. • A auxina (hormônio de crescimento vegetal) é originada do triptofano. PEPTÍDEOS DEFINIÇÃO • São polímeros de aminoácidos Polímeros= poli= vários; meros= unidades Ligação peptídica (covalente) Ligação entre o grupamento amino de um aa e o grupamento carboxílico de outro aa PEPTÍDEOS CLASSIFICAÇÃO ➢ Dipeptídeo: 2 aminoácidos PEPTÍDEOS CLASSIFICAÇÃO ➢ Oligopeptídeos: contêm de 2 a 10 unidades de aminoácidos Hormônio liberador de tireotrofina (3 aminoácidos) PEPTÍDEOS CLASSIFICAÇÃO ➢ Polipeptídeos: São polímeros formados por muitos aminoácidos unidos por ligações peptídicas Vasopressina Glucagon bovino (10 AA) Angiotensina II cavalo (8 AA) Substância P (10 AA) Gastrina humana (17 AA) Bradicinina plasmática bovina (9 AA) PEPTÍDEOS NOMENCLATURA ➢Glutamil-cisteinil-glicina PEPTÍDEOS • 9 resíduos de aa • Hormônio hipofisário • Estimula a contração uterina • Produção de leite • HORMONIO DO AMOR <3 OCITOCINA PEPTÍDEOS • 9 resíduos de aminoácidos • Inibe a reação inflamatória nos tecidos • Ação vasodilatadora • Se forma em resposta à presença de toxinas ou ferimentos. BRADICININA PROTEÍNAS DEFINIÇÃO • São macromoléculas biológicas de natureza polipeptídica com grande número de L-aminoácidos unidos por ligações peptídicas (50 a 2000 aminoácidos) • Presentes em todas as células dos organismos vivos • No fígado e no músculo a concentração de proteínas corresponde a 20% do peso úmido; com eliminação da água essa porcentagem sobe a 50% • Quanto a origem, podem ser exógenas, provenientes das proteínas ingeridas pela dieta, ou endógenas, derivadas da degradação das proteínas celulares do próprio organismo PROTEÍNAS CLASSIFICAÇÃO 1. De acordo com a sua natureza química a) PROTEÍNASSIMPLES, HOMOPROTEÍNAS OU HOLOPROTEÍNAS: São as que por hidrólise, fornecem exclusivamente os aminoác. Ex: glicil-alanina + água → glicina + alanina Estas proteínas são agrupadas em: Protoaminas: são proteínas de caráter básico, solúveis em água e incoaguláveis pelo calor. Ex: salmina (esperma de salmão), chupeína (esperma de arenque), estorina (esperma de esturjão). PROTEÍNAS CLASSIFICAÇÃO Histonas: proteínas solúveis em água e insolúveis em solução de amônia e coaguláveis pelo calor. Ex: hemoglobina (sangue), escombrina (esperma de cavalo). Albuminas: são proteínas solúveis na água, solúveis em soluções diluídas de sais e coaguláveis pelo calor. Ex: ovoalbumina (clara de ovo), lactoglobulina (leite), soroalbumina (soro sanguíneo). PROTEÍNAS CLASSIFICAÇÃO Globulinas: são proteínas insolúveis em água, solúveis em solução de sais e coaguláveis pelo calor. Ex: ovoglobulina (ovo), lactoglobulina (leite), soroblobulina (soro sanguíneo), amandina (amêndoas). Glutelinas: são proteínas insolúveis em água, solúveis em soluções de ácidos ou bases e, coaguláveis pelo calor. Ex: glutenina (trigo). Prolaminas ou gliadinas: são proteínas insolúveis em água, em soluções de sais, soluções de ácidos e soluções de bases. Ex: zeína (milho), gliadina (trigo), linina (malte). Albuminóides: são proteínas que apresentam função de suporte ou proteção; são insolúveis em água, soluções de sais e soluções de bases. Ex: queratina (cabelo, cascos, unhas, chifres), fibroína (seda), elastina (tendões). PROTEÍNAS CLASSIFICAÇÃO b) PROTEÍNAS CONJUGADAS, COMPLEXAS OU HETEROPROTEÍNAS São as que por hidrólise, produzem AA ao lado de outros compostos denominados núcleos prostéticos ou grupos prostéticos. Estas proteínas são agrupadas em: Glicoproteínas: grupo prostético = glicídeo. Ex: mucina (saliva), osseomucóide (ossos), gonadotrofina coriônica (ovário), tendomucóide (tendões). PROTEÍNAS CLASSIFICAÇÃO Fosfoproteínas: grupo prostético = ácido fosfórico. Ex: caseina (leite), vitelina (gema do ovo). Cromoproteínas: grupo prostético = pigmento (substância colorida). Ex: clorofila (vegetais verdes), hemocianina (sangue dos invertebrados). Nucleoproteínas: grupo prostético = ácido nucleico (RNA e DNA). Ex: citoglobulinas (citoplasma), nucleoplasma (núcleos celulares). Metaloproteínas: grupo prostético = metal. Ex: hemoglobina (sangue). Lipoproteínas: grupo prostético = ácidos graxos. Ex: LDL e HDL Lecitoproteínas: grupo prostético = lecitina. C) PROTEÍNAS DERIVADAS: São as derivadas da hidrólise parcial de proteínas naturais. Essas proteínas são produzidas durante a digestão das proteínas naturais do organismo. PROTEÍNAS CLASSIFICAÇÃO 2. De acordo com seu papel biológico a) Proteínas Estruturais ou de Construção: - Colágeno (ossos, cartilagem, tendões e pele); - Queratina (pelos, cabelo, unha); - Miosina (músculos responsáveis pela contração); - Albumina (plasma sanguíneo); b) Proteínas de transporte: - Hemoglobina (hemáceas – transporta gases). - HDL, LDL c) Proteínas Reguladoras: regulam as funções orgânicas. - Enzimas (amilase, maltase, pepsina, etc) - Hormônios (insulina, gastrina, etc) d) Proteínas contráteis: - Actina, troponina, tropomiosina e) Proteínas Protetoras ou de Defesa: - Antitoxinas: neutralizam as toxinas dos agentes de infecção, como as bactérias; - Aglutininas: aglutinam certos agentes de infecção; - Opsoninas: tornam os agentes de infecção mais facilmente atacados pelos fagócitos; - Lisinas: dissolvem certos agentes de infecção PROTEÍNAS CLASSIFICAÇÃO 3. De acordo com seu valor nutritivo Proteínas Completas: são as que provêm e mantêm o ser vivo. - Caseína (leite) - Ovoalbuminas e ovovitelinas (ovo) - Glicinina (soja) - Edestina e glutenina (cereais) - Lactoalbuminas (leite e queijo) - Albumina e miosina (carne) - Excelsina (castanha do Pará) PROTEÍNAS CLASSIFICAÇÃO Proteínas semi-completas: são as que provêm, mas não mantêm o ser vivo. - Gliadina (trigo) - Legunina (ervilha) - Faseolina (feijão) - Legumelina (soja) Proteínas incompletas ou não completas: são as proteínas incapazes de prover e manter a vida. - Zeína (milho – falta triptofano e tirosina) - Gelatina (falta triptofano e tirosina) PROTEÍNAS ESTRUTURA OBRIGADA! Jéssica Pires Farias Bacharel em Biomedicina-UFPI Mestra em Biotecnologia-UFPI jessicapires@fasb.edu.br Curso: Biomedicina/Fisioterapia Disciplina: Bioquímica Geral Professora: Jéssica Pires Farias FACULDADE SÃO FRANCISCO DE BARREIRAS BIOQUÍ MICA AMINOÁCIDOS, PEPTÍDEOS E PROTEÍNAS
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