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06/11/2012 1 AMINOÁCIDOS, PEPTÍDEOS E PROTEÍNAS PROTEÍNAS São as moléculas mais abundantes e funcionalmente diversas nos sistemas biológicos; São polímeros de aminoácidos (aa). Existem muitos aa diferentes, porém somente 20 são encontrados como constituintes das proteínas nos mamíferos; Estes aa terão diferentes combinações e sequências para originar as mais distintas proteínas; Isto faz com que as proteínas apresentem diferentes funções em nosso organismo AMINOÁCIDOS → PEPTÍDEOS → CADEIA → PROTEÍNAS POLIPEPTÍDICA 06/11/2012 2 AMINOÁCIDOS Estrutura química e propriedades Cada aminoácido possui: Grupo carboxila; Grupo amino Cadeia lateral distinta (grupo R) Diferem entre si por suas cadeia laterais ou grupos R os quais variam em tamanho, estrutura e carga elétrica Estrutura geral dos aminoácidos AMINOÁCIDOS ESSENCIAIS E NÃO ESSENCIAIS 09 SÃO ESSENCIAS – Obtenção através dos alimentos ENTRE OS 20 AMINOÁCIDOS CONHECIDOS 11 SÃO NÃO ESSENCIAIS – As células produzem 06/11/2012 3 Os aminoácidos essenciais, são aqueles que o organismo não consegue sintetizar, então devem ser ingeridos através de alimentos. A falta de aminoácidos essenciais poderá afetar a síntese de proteínas que sua carência pode estar relacionada a diferentes tipos de desnutrição. A ingestão de aminoácidos essenciais é muito importante para crianças, pois estão em processo de desenvolvimento. As principais fontes desses aminoácidos são a carne, o leite e o ovo. Os aminoácidos não-essenciais, são aqueles que o organismo humano consegue sintetizar a partir dos alimentos ingeridos. 06/11/2012 4 CLASSIFICAÇÃO DOS AMINOÁCIDOS Quanto a solubilidade em água POLARES APOLARES Aminoácidos polares são os que têm, nas cadeias laterais, grupos com carga elétrica, que os capacitam a interagir com a água. São geralmente encontrados na superfície da molécula proteica. Subdividido em 3 categorias segundo a carga apresentada pelo grupo R em soluções neutras: -Aminoácidos básicos se a carga for (+) - Aminoácidos ácidos se a carga for (-) - Aminoácidos neutros (sem carga) Básicos (+) apresentam carga positiva em pH próximo a 7,0 Lisina, Arginina e Histidina NH3 + , NH2 + OU NH + Exemplos de Aminoácidos Polares 06/11/2012 5 Exemplos de Aminoácidos Polares Ácidos (-) apresentam carga negativa pH entre 6,0 e 7,0 Ácido Aspártico e Ácido Glutâmico COO- Neutros sem carga possuem radicais neutros e polares, são capazes de estabelecer pontes de hidrogênio com a água. -OH Serina, Treonina e Tirosina* (+fenol) Amida –C-NH2 Asparagina e Glutamina Tiol -SH Cisteína* * mais polares desse grupo • forma oxidada de cistina nas prot pontes S-S. 06/11/2012 6 Aminoácidos apolares ("oleosos", porque são hidrofóbicos como os lipídeos) têm grupos R constituídos por cadeias orgânicas com caráter de hidrocarboneto, que não interagem com a água. Estes aminoácidos apresentam menor solubilidade em água. Em geral são localizados internamente na molécula de proteína, EXEMPLOS DE AMINOÁCIDOS APOLARES OU NÃO POLAR Cadeia Alifática ou Anéis Aromáticos ou Enxofre 06/11/2012 7 A glicina é o Aa mais simples. Sua cadeia lateral é formada por um único átomo de H. 06/11/2012 8 Ligações Peptídicas Ligações entre dois aminoácidos através do grupo COOH com o grupo NH3 do próximo. Esta ligação acarreta perda de uma molécula de água. Peptídeos Compostos formados pela ligação de poucos aminoácidos, podem variar de 2 a várias dúzias. Formação da ligação peptídica 06/11/2012 9 Exemplos de Peptídios de Importância Biológica: Tripeptídeo: Glutationa (Cis-Gly-Glut) processos antioxidantes Hormônios Peptídeos Vasopressina e Oxitocina ligações S-S na estrutura cíclica contém 9 resíduos Aa, diferem somente em alguns resíduos. 06/11/2012 10 Vasopressina – regulação de pressão Oxitocina – contrações intra uterinas – indução do parto e ejeção de leite H. antidiurético Proteínas São macromoléculas formadas por +100 aminoácidos ligados através de ligações peptídicas ou cadeias polipeptídicas. 06/11/2012 11 Fontes de proteínas da dieta ESTRUTURA DAS PROTEÍNAS 06/11/2012 12 Estrutura Primária Sequência de aminoácidos unidos por ligações peptídicas É o nível estrutural mais simples e mais importante, pois dele deriva todo o arranjo espacial da molécula Estrutura Secundária Arranjo espacial de aminoácidos próximos entre si na sequencia primária da proteína. A cadeia polipeptídica pode dobrar-se ou ficar da forma espiral através de pontes de hidrogênio. Ex: queratina: importante componente de tecidos como o cabelo e a pele. 06/11/2012 13 Estrutura Terciária Se confunde um pouco com a secundária, em geral ocorre ligação entre aminoácido que encontram-se bem distantes na estrutura primária. Ocorre nas proteínas globulares, mais complexas estrutural e funcionalmente Mioglobina exemplo de proteína c/ terciária Estrutura Quaternária Ocorre com proteínas que apresentam mais de uma cadeia polipeptídica (oligoméricas); É um arranjo espacial entre cada cadeia polipeptídica; Estas subunidades se mantém unidas por forças covalentes, como pontes dissulfeto, e ligações não covalentes, como pontes de hidrogênio, interações hidrofóbicas, etc. As subunidades podem atuar de forma independente ou cooperativamente no desempenho da função bioquímica da proteína. Hemoglobina exemplo de estrutura quaternária 06/11/2012 14 Mioglobina - proteína globular- 1 cadeia pep 153 resíduos de Aa Função: armazenar oxigênio no músculo. Hemoglobina - proteína globular- 4 cadeias polipeptídicas. similares a da Mioglobina Função: transporte de O2 CLASSIFICAÇÃO QUANTO A FORMA PROTEÍNAS FIBROSAS: cadeias polipeptídicas em arranjos de folhas ou feixes. FUNÇÃO: suporte, proteção; PROTEÍNAS GLOBULARES: cadeias polipeptídicas enoveladas em formas esféricas ou globulares. FUNÇÃO: enzimas e prts regulatórias 06/11/2012 15 Função das proteínas Vagalume (fireflies) Luciferina Eritrócitos Hemoglobina Rinoceronte Queratina Funções biológicas das Proteínas *enzimas *transporte *armazenamento *contratura ou de motilidade *estruturais *defesa *reguladoras *manutenção da distribuição de água entre os compartimentos intersticiais e o sistema vascular do organismo. * homeostase e coagulação sanguínea *nutrição dos tecidos *formam tampões para a manutenção do pH 06/11/2012 16 ESTRUTURAL ESTRUTURAL ANTICORPOS - DEFESA MOVIMENTO PROTEÍNAS RESERVA ACTINA MIOSINA Classificação quanto à função biológica: Proteínas Estruturais: Envolvidas com a formação de células e tecidos, participam da estrutura. Ex:colágeno e elastina presentes no tecido conjuntivo. Queratinas pele, pêlos, unhas e cabelos. 06/11/2012 17 Proteínas de Transporte: Transporte de substâncias como O2 (hemoglobina), ácidos graxos (albumina) e as proteínas transmembrana. Proteínas de Defesa:anticorpos (imunoglobulinas - gama), interferons (infecções virais) e fibrinogênio (coagulação). 06/11/2012 18 Proteínas Catalíticas (enzimas): Aumentam a velocidade das reações metabólicas. Ex: enzimas proteolíticas (degradação de proteínas), lipases, amilases, fosfatases, etc. Proteínas Contráteis: Capazes de modificar a forma, mecanismos de motilidade. Ex: actina e miosina. 06/11/2012 19 Proteínas Hormonais: insulina e glucagon. Regulação dos níveis de glicose no sangue. Proteínas Receptoras: Combinam-se com substâncias específicas encontradas na membrana plasmática, captam sinais entre os meios internos e externos. Podem ser encontradas também no citoplasma. Ex: receptores dos hormônios esteróides. 06/11/2012 20 Proteínas de Transferência de Elétrons: proteínas de membrana encontradas nos cloroplastos e mitocôndrias sua função é transportar elétrons com liberação e aproveitamento de energia. Ex: Citocromos (cadeia respiratória). DESNATURAÇÃO Ocorre quando a proteína perde sua estrutura secundária e/ou terciária, ou seja, o arranjo tridimensional da cadeia polipeptídica é rompido; Este processo , quase sempre, faz com que a proteína perca sua atividade biológica característica; Com a desnaturação não ocorre rompimento de ligações covalentes do esqueleto da cadeia polipeptídica, preservando a seqüência de aminoácidos característica da proteína. 06/11/2012 21 FATORES QUE CAUSAM A DESNATURAÇÃO Aumento da temperatura, pois cada proteína suporta certa temperatura máxima, se esse limite é ultrapassado ela desnatura; Extremos de pH; Solventes orgânicos miscíveis em água, como o etanol e acetona; Solutos como por exemplo a uréia; Exposição a detergentes; Agitação vigorosa da solução protéica.
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