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UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ - UFPR CAMPUS AVANÇADO JANDAIA DO SUL LICENCIATURA EM CIÊNCIAS EXATAS CAMILA MARIA BARBOSA ÚRSULA RAYELLE ASSIS MARQUES AMINOÁCIDOS JANDAIA DO SUL- PARANÁ 2018 MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ CAMPUS AVANÇADO DE JANDAIA DO SUL LICENCIATURA EM CIÊNCIAS EXATAS CAMILA MARIA BARBOSA ÚRSULA RAYELLE ASSIS MARQUES Aminoácidos Parte teórica referente ao Seminário 3 sobre aminoácidos sem a parte da biossínteses e da degradação. Este trabalho conta como requisito parcial para obtenção de aprovação na disciplina de Química IV, no Curso de Licenciatura em Ciências Exatas, na Universidade Federal do Paraná no campus Jandaia do Sul. Prof. Fabio Meurer JANDAIA DO SUL- PARANÁ 2018 1 MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ CAMPUS AVANÇADO DE JANDAIA DO SUL LICENCIATURA EM CIÊNCIAS EXATAS Introdução Os aminoácidos são moléculas orgânicas que possuem, pelo menos, um grupo amina - NH2 e um grupo carboxila - COOH em sua estrutura, ou mesmo, são moléculas orgânicas essenciais para que haja a fabricação de cadeias de proteínas num organismo vivo. Os aminoácidos representam uma das unidades básicas da forma estrutural das proteínas onde é formada por átomos de carbono (C), hidrogênio (H), oxigênio (O) e nitrogênio (N). Existe em torno de 20 tipos diferentes de aminoácidos, mas o ser humano, tem uma capacidade de sintetizar 80.000 proteínas a partir destes 20 aminoácidos já pré-existentes. Aminoácidos Os aminoácidos são funcionais na síntese de proteínas,que as mesmas constituem músculos, tendões, cartilagens, tecido conjuntivo, unhas e cabelos e alguns hormônios. Assim, eles ligam-se entre si para formar as proteínas, sendo portanto a "matéria prima" desses macronutrientes. Aminoácidos são os monômeros que formam as proteínas. Especificamente, uma proteína é feita de uma ou mais cadeias lineares de aminoácidos, em que cada uma é chamada de polipeptídeo. Os aminoácidos compartilham uma estrutura básica que consiste em um átomo de carbono central, também conhecido como carbono alfa (α), ligado a um grupo amina (NH2) um grupo carboxila (COOH) e um átomo de hidrogênio. Tipos de aminoácidos Entre os 20 tipos de aminoácidos existentes na natureza, os organismos dos animais 2 MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ CAMPUS AVANÇADO DE JANDAIA DO SUL LICENCIATURA EM CIÊNCIAS EXATAS (incluindo os seres humanos) conseguem produzir 12, sendo que o restante deverá ser adquirido através da ingestão de certos alimentos. As plantas, por sua vez, conseguem produzir todos os 20 aminoácidos. As plantas, por sua vez, conseguem produzir todos os 20 aminoácidos. Também chamados de monopeptídeos, os aminoácidos são moléculas orgânicas formadas por cadeias de carbono, ligadas a átomos de hidrogênio, oxigênio, nitrogênio e, às vezes, enxofre. Contendo um grupo carboxila (COOH) e um grupo amina (NH2). Existem na natureza vinte tipos de aminoácidos, diferidos por um grupamento denominado radical (R), classificados conforme suas propriedades químicas: os que apresentam cadeia polar, outros com cadeia apolar e os que podem adquirir carga elétrica. Todos os seres vivos utilizam desses aminoácidos para sintetizar suas proteínas, combinando-os de variadas formas possíveis de acordo com a expressão gênica contida no DNA. Sendo algumas espécies capazes de fabricá-los integralmente, ou seja, todos os tipos, enquanto outras necessitam adquiri-los através dos alimentos. Para a espécie humana (Homo sapiens), nove desses aminoácidos são considerados essenciais e os demais naturais. Essenciais porque o nosso organismo não os sintetiza, e por meio do hábito nutricional omnívoro (herbívoro e carnívoro), supimos esse déficit complementando os naturais. Essas unidades protéicas unem-se por meio de ligações químicas denominadas de ligações peptídicas, ocorrendo sempre entre o grupo amina e o carboxílico de aminoácidos 3 MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ CAMPUS AVANÇADO DE JANDAIA DO SUL LICENCIATURA EM CIÊNCIAS EXATAS adjacentes (vizinhos) formando um dipeptídeo, tripeptídeo, tetrapeptídeo, polipeptídeo, respectivamente conforme a quantidade de unidades contíguas. Tabela de aa essenciais e naturais necessário a um ser humano A metade dos aminoácidos é sintetizada pelo organismo e vai suprir as necessidades celulares; aqueles que não são sintetizados precisam estar presentes na dieta e são chamados de aminoácidos essenciais e os aminoácidos não-essenciais aqueles que são sintetizados no organismo. Esta grande variabilidade proporciona arranjos incontáveis entre as cadeias peptídicas em sua estrutura tridimensional bem como na função da proteína, uma vez que os diferentes aminoácidos possuem diferentes propriedades químicas que, em conjunto, serão responsáveis pela função da proteína. Aminoácidos essenciais Este tipo de aminoácidos não são produzidos pelos organismos dos animais, mas devem ser consumidos a partir da ingestão de determinados alimentos. Mesmo não sendo naturais do organismo, são essenciais para que o corpo possa produzir proteínas. Os aminoácidos essenciais são: -Fenilalanina, Valina, Triptofano, Treonina, Lisina, Leucina, Isoleucina, Metionina. 4 MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ CAMPUS AVANÇADO DE JANDAIA DO SUL LICENCIATURA EM CIÊNCIAS EXATAS A maioria dos aminoácidos essenciais estão presentes em alimentos de origem animal, como carnes, ovos, leite e etc. Aminoácidos não-essenciais Também conhecidos como aminoácidos naturais, estas moléculas são produzidas pelo próprio organismo do indivíduo. Os aminoácidos não-essenciais são: -Glicina, Alanina, Serina, Cisteína, Tirosina, Ácido , Aspártico, Ácido Glutâmico, Arginina, Histidina, Asparagina, Glutamina e Prolina. A arginina e a histidina são consideradas aminoácidos semi essenciais, pois durante a infância não são sintetizadas pelo organismo. Durante esta fase, no entanto, esses aminoácidos devem ser consumidos a partir da ingestão de alimentos específicos. O estudo da composição e polaridade do grupamento R permite agrupar os aminoácidos em quatro classes distintas: Aminoácidos com grupamento R apolar ou hidrofóbico são os menos solúveis, devido à ausência de grupamentos hidrofílicos no grupamento R, sendo: - Cadeia alifática hidrocarbonada: alanina, leucina, isoleucina, valina e prolina; -Anel aromático: fenilalanina e triptofano; -Hidrogênio: glicina. A alanina representa o aminoácido mais solúveldeste grupo e a prolina é, na realidade, um iminoácido onde o grupamento R é um substituinte do aminogrupo. A 5 MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ CAMPUS AVANÇADO DE JANDAIA DO SUL LICENCIATURA EM CIÊNCIAS EXATAS glicina é o aminoácido mais simples em virtude de possuir como R apenas um átomo de hidrogênio (apolar), sendo também o único aminoácido que não possui carbono assimétrico. Algumas vezes é classificado como polar, pois o grupamento funcional lhe confere certa solubilidade. Aminoácidos com grupamento R polar não-carregado: possuem grupamentos hidrofílicos na cadeia carbonada que não se ionizam, porém conferem maior solubilidade ao aminoácido. Sendo eles: • Hidroxila: serina, treonina e tirosina; • Grupo Amida: asparagina e glutamina; • Sulfidrila ou Tiol: cisteína. A cisteína e a tirosina tem os grupamentos R mais polares, sendo portanto os mais solúveis desta classe. A cisteína, freqüentemente, ocorre nas proteínas em sua forma oxidada, a cistina, na qual a sulfidrila (- SH) estão unidas formando pontes dissulfeto (S-S) que são ligações covalentes importantes na estabilização da molécula protéica. A asparagina e a glutamina são amidas do ácido aspártico e do ácido glutâmico, respectivamente. Aminoácidos com grupamento R polar carregado positivamente (básicos): Lisina, arginina e histidina; todos possuem grupamento R de 6 carbonos e a carga positiva localiza-se em um átomo de nitrogênio do R. Aminoácidos com grupamento R polar carregado negativamente (ácidos): Ácido aspártico e ácido glutâmico. São citados como aspartato e glutamato em virtude de se ionizam em pH fisiológico adquirindo carga negativa no grupamento carboxila (- COO-). Conclusão Os aminoácidos são estruturas formadoras basicamente de proteínas uma molécula de proteína pode conter aproximadamente de 3 a 500 aminoácidos, além de 20 tipos diferente de aminoácidos, os mesmos são de extrema importância para o ser 6 MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ CAMPUS AVANÇADO DE JANDAIA DO SUL LICENCIATURA EM CIÊNCIAS EXATAS humano, pois são as responsáveis pela formação de músculos, tendões, unhas e cabelos por exemplo. Aminoácidos possuem duas classificações diferentes sendo:Aminoácidos Essenciais que são aqueles produzidos pelo próprio organismo. Como exemplo temos a glutamina, glicina e tirosina e Aminoácidos não essenciais que são Aqueles que são obtidos por nossa alimentação não são produzidos por nosso corpo. Como exemplo temos: leucina, isoleucina e treonina. Referências Química Biomolecular. Disponível em:http://www.cesadufs.com.br/ORBI/public/uploadCatalago/12175810072012Quimi ca_Biomoleculas_aula_3.pdf Aminoácido e nutrição. Disponível em:http://www2.fct.unesp.br/docentes/edfis/ismael/nutricao/Amino%E1cidos%20e%2 0prote%EDnas%20pgs%209%20a%2013%20e%2017.pdf Aminoácidos. Disponível em:https://mundoeducacao.bol.uol.com.br/biologia/aminoacidos.htm 7
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