[Resumo de Bioquímica de Macromoléculas] Carboidratos, Colágeno, Fibroína da Seda, Doenças Moleculares, Enzimas, Proteínas e Nucleotídeos por Stella Farias

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Carboidratos
São polihidroxialdeídos e polihidroxicetonas que podem se ligar entre si através de ligações glicosídicas. Os carboidratos podem ser encontrados fora do citoplasma. Dentro da célula só são encontrados para produção de energia. 
Solubilidade: o fator que a determina é o meio em que os carboidratos em questão estão solubilizados – é necessário também observar as suas ramificações. A interação com a solvente é superimportante.
Os carboidratos formam fibras insolúveis – o grau de empacotamento é tão alto que expulsa a água do seu interior (ligações de hidrogênio se tornam mais efetivas).
Informações relevantes sobre forças (intermoleculares ou não) num polissacarídeo
- Efeito hidrofóbico: pouco importante porque os açúcares são polares (vide número de OH)
- Van der Walls: quanto menos hidratado, mais importante será.
- Ligações de Hidrogênio: são super importantes (mas não tanto quanto em RNA/DNA)
Colágeno
É uma proteína fibrosa extracelular resistente a tensão. Tem a glicina absolutamente conservada. A prolina e a 5-hidroxiprolina também são frequentemente encontradas.
A sua estrutura secundária específica é a tripla hélice – que é estabilizada por ligações de hidrogênio entre cadeias
A glicina é absolutamente conservada porque ela é importante na formação da tripla-hélice. Ela é encontrada no interior da hélice. Por ser um aminoácido pouco volumoso, evita a quebra da hélice por impedimento estérico.
A prolina é frequentemente encontrada porque ela meio que “obriga” a cadeia a se dobrar, induzindo a formação da hélice.
A prolina e a lisina sofrem modificações pós-traducionais para estabilizar a estrutura do colágeno. Elas são hidroxiladas e, com isso, passam a ser capazes de fazer pontes de hidrogênio intra e intermoleculares
Fibroína da seda
É uma proteína fibrosa que dá resistência ao cabelo do bicho-da-seda.
Dois aminoácidos se repetem ao longo da cadeia n-vezes: alanina e glicina.
Sua estrutura secundária é a folha B antiparalela, na qual as cadeias laterais se alternam com sentidos diferentes.
A interação entre as cadeias é compacta. Interações de Van der Walls são fortes, porém, se comparada ao colágeno, é mais fraca
A maleabilidade da fibra se deve ao fato de que ela permite deslizamento
Doenças Moleculares
São doenças causadas por mudanças no enovelamento de proteínas. Essas mudanças são uma forma alternativa de enovelamento – “misfolding”.
Com isso, as proteínas em questão se tornam insolúveis porque assumem a forma de fibras. (Que são as causas das doenças amilodogênicas (na microscopia óptica se assemelhavam a estrutura do amido)
Causam mais de 40 tipos de doenças humanas. A doença de Príon e o Mal de Alzheimer são exemplos mais conhecidos.
• A forma fibrilar gera estados conformacionais mais estáveis que a forma globular. Isso acontece porque as interações entre as proteínas são mais fortes, e, com isso, há a expulsão da água do seu interior. Não tendo que competir com a água, as ligações de hidrogênio se tornam muito mais efetivas, estabilizando as fibras.
A alta concentração de proteínas leva a estados conformacionais de menor energia – que podem ser agregados amorfos ou amiloides.
Agregados amiloidais formam fibras em folha B – que são mais fáceis de combinar entre si e mais fácil de expulsar a água e formar estruturas compactas.
A oligomerização pode ser impedida pelas chaperoninas
A formação de oligômeros depende da concentração. Quando eles estão presentes agem como catalisadores – fazendo com que as outras proteínas se enovelem de forma semelhante
Importante lembrar que para a resolução da estrutura da proteína:
	RMN: ajuda a entender a posição de cada átomo e a dinâmica das suas conformações. Ou seja, ele fornece informações da dinâmica da proteína EM SOLUÇÃO
Cristalografia de Raios X: só vê o que está parado (cristal hidratado). Ou seja, não dá informação de dinâmica da proteína em questão
Enzimas:
Duplo recíproco: 1/vo = Km/Vmáx – 1/[S] + 1/Vmáx
 y = a x + b
Proteínas:
Proteínas globulares: quando o meio em que elas se encontram é água, seus resíduos hidrofóbicos são internalizados e, então, elas formam glóbulos
Proteínas não globulares: As fibras naturais são um exemplo de proteínas não globulares. Elas são insolúveis e duras (com estruturas de dureza e flexibilidade variadas). São predominantemente alfa-hélice.
A insolubilidade das fibras se deve ao fato de que como a estrutura delas é muito compacta, a água não consegue chegar ao seu interior
Nucleotídeos
Bases Púricas:
Bases primídicas:
O fator importante nesses nucleotídeos é que eles são capazes de fazer ligação de hidrogênio (tanto doadoras como aceptoras)
Importante quando compara estrutura do RNA/DNA x Proteína
Falar das interações feitas, da hidrofilicidade, da estrutura terciária
Sobre o RNA e o DNA
A OH da posição 2’ do RNA faz com que ele seja muito mais reativo que o DNA (que não possui esse OH)
Sobre a ligação fosfodiéster: liga açúcares no sentido 5’-3’
Sobre o enovelamento de RNA/DNA:
As forças envolvidas são:
• Forças de Coulomb
• Efeito hidrofóbico (acontece porque estão em meio aquoso)
• Van der Walls
• Ligação de hidrogênio, que ligam as bases nitrogenadas.
Como os ácidos nucleicos são hidrofílicos, a questão entrópica é muito mais regulada pelas ligações de hidrogênio que pelo efeito hidrofóbico (que é a força importante nas proteínas)
As ligações de hidrogênio se tornam muito mais importantes por causa dos pareamentos das bases. Os tipos de interação específica são os pareamentos de Watson-Crick e Hoogsteen
A especificidade do enovelamento vem das ligações de hidrogênio – que possibilitam esses dois tipos de pareamento
Sobre coesividade: um maior número de C G numa fita leva a uma maior coesividade. Por exemplo, um maior número de C G faz com que a fita tenha uma maior temperatura de fusão (maior numero de ligações a serem desfeitas, necessitando de mais energia)
A diversidade química do RNA/DNA está nos sulcos (que são formados pelas bases). Como as bases são variadas – não sendo formada a fita com um único tipo – elas criam maiores possibilidades de interação.
Qual é a função das ribozimas?
Elas atuam no splicing – ligando os éxons. Isso acontece devido a uma reação de hidrólise
Quanto maior a concentração de sal no meio, maior a blindagem dos fosfatos – e diminui, enfraquece a ação da água.
Sugar puckering: capacidade de acomodação do RNA e do DNA
•Carbono 5 ou 2 tensionando nas formas endo ou exo
•5 graus de liberdade – o grupo do açúcar limita a flexibilidade da fita