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26/09/2014 1 Universidade Federal do Piauí Centro de Ciências da Saúde Departamento de Bioquímica e Farmacologia Disciplina:Bioquímica Prof. Ms. Paulo Alex Bezerra Sales Aminoácidos e Peptídeos AMINOÁCIDOS ESTRUTURA GERAL - Ácido carboxílico com amina primária (-NH2) no carbono α (assimétrico) Substâncias (“Blocos de construção“) que apresentam as funções amina (-NH2) e ácido carboxílico (-COOH) Diversas funções Biológicas 26/09/2014 2 Representação dos estereoisômeros no espaço Fórmulas em perspectiva e projeção Na natureza os aminoácidos são encontrados na forma L Os D-aa aparecem somente em alguns antibióticos e em paredes de células bacterianas Conformação essencial para função 26/09/2014 3 Interações entre biomoléculas são Estereoespecíficas Classificação com relação a síntese Classificação dos aminoácidos Baseada nas propriedades do grupo R: 1) Apolares, alifáticos 2) Aromáticos 3) Polares, não-carregados 4) Carregados positivamente 5) Carregados negativamente 26/09/2014 4 Classificação dos aminoácidos Glicina (cadeia lateral = H) é o único aminoácido que não possui carbono assimétrico. Flexibilidade à proteína em que se insere Prolina Grupo imino Rigidez a estrutura proteica em que o aminoácido está inserido Metionina Possui átomo de enxofre Classificação dos aminoácidos •Aminoácidos RELATIVAMENTE APOLARES •Tirosina pode formar pontes de hidrogênio com a água •Triptofano- Anel Indol Classificação dos aminoácidos 1- Serina, treonina : grupos hidroxila: pontes de hidrogênio 2- Asparagina e Glutamina: Amida 3-Cisteína: Grupamento: SH(tiol) - Nas estruturas protéicas pode ocorrer a reação SH-SH, formação de pontes dissulfeto pela oxidação da proteína, conferindo estabilidade à estrutura 26/09/2014 5 Pontes dissulfeto Insulina bovina Classificação dos aminoácidos -Cadeias laterais básicas -Histidina: Único aminoácido padrão que possui uma cadeia lateral com pK próximo a neutralidade Grupo imidazol -Arginina: Grupo Guanidina 26/09/2014 6 Classificação dos aminoácidos Derivados da Asparagina e Glutamina Segundo grupo Carboxila: Cadeia lateral Aminoácidos Incomuns Aminoácidos Incomuns 26/09/2014 7 Aminoácidos incomuns Produzidos enzimaticamente, por modificação pós-tradução de um dos 20 aminoácidos clássicos • Modificações pós-traducionais – 4-hidroxiprolina :parede vegetal, colágeno – 5-hidroxilisina: colágeno – 6-N-metil-lisina: miosina – Gama-carboxiglutamato: protrombina – Desmosina: Elastina – Fosforilação de resíduos • Selenocisteína : Glutationa- peroxidase – Selênio ao invés de enxofre na Cys – É adicionado durante a tradução por mecanismo específico e regulado Outras funções OUTRAS FUNÇÕES DOS AMINOÁCIDOS Neurotransmissores • Glicina • GABA (descarboxilação de Gln) • Glutamato • Dopamina Mediador da inflamação • Histamina (descarboxilação de His) Hormônio • Tiroxina (derivado de Tyr) 26/09/2014 8 Aminoácidos são ionizáveis • Substâncias Anfóteras: possuem natureza dual • Podem funcionar assim como ácidos ou bases • Doam ou recebem prótons Carga elétrica dos aminoácidos varia com o pH Grupos ionizáveis Forma protonada: -COOH e –NH3+ Forma desprotonada: -COO- e –NH2 (a)Soluções muito ácidas os dois grupos se apresentam protonados (b)Soluções muito alcalinas os dois grupos se apresentam desprotonados (c) Soluções neutras os aminoácidos se apresentam como um íon dipolar Curva de titulação Representação gráfica de uma sequência de reações observadas após a adição ou remoção de prótons em um sistema 26/09/2014 9 - pK: tendência de um grupo fornecer um próton ao meio -Podem perder até 2 prótons para o meio -Função das proteínas depende do pH ao qual estão submetidas pI: pH da solução para o qual a carga absoluta do aminoácido é nula Alguns aminoácidos podem ter átomos ionizáveis também em sua cadeia lateral Valores de pK’dos grupos ionizáveis de aminoácidos 26/09/2014 10 Peptídeos - Compostos resultantes de união entre dois ou mais aminoácidos -Esta união se dá entre o grupo carboxila de um aminoácido com o grupo amina do outro aminoácido, ocorrendo liberação de uma molécula de água Peptídeos • 2 resíduos de aminoácidos: dipeptídeo • 3 resíduos de aminoácidos: tripeptídeo • 4 resíduos de aminoácidos: tetrapeptídeo • Oligopeptídeos • Polipeptídeos • A sequencia dos aminoácidos na cadeia peptídica é denominada de estrutura primária 26/09/2014 11 • Os peptídeos são extremamente diversificados em termos funcionais • Muitos atuam como hormônios ou fatores liberadores destes, enquanto outros são neuropeptídeos, neurotransmissores, toxinas, antibióticos naturais, adoçantes ou substratos de proteases Peptídeos também são ionizáveis • Ou seja, possuem curva de titulação característica Não há possibilidade de ionização do grupamento que faz parte da ligação peptídica 26/09/2014 12 Hidrólise das ligações peptídicas • Hidrólise total: Fervura com ácido ou base forte ocorre a hidrólise de todas as ligações peptídicas • Hidrólise seletiva: Certas enzimas proteolíticas: ligações peptídicas de aminoácidos específicos ENZIMAS PROTEOLÍTICAS Tripsina Hidrolisa apenas as ligações peptídicas cujo grupo carboxila pertence a um resíduo de lisina ou arginina Quimotripsina Hidrolisa apenas ligações peptídicas cujo grupo carboxila pertence a um resíduo de fenilalanina, triptofano ou Tirosina Pepsina Hidrolisa apenas as ligações peptídicas cujo grupo amino pertence a um resíduo de fenilalanina, triptofano, tirosina, Leucina Hidrólise das ligações peptídicas Exemplo de peptídeo hidrolisado por diferentes proteases Tyr - Lys - Glu - Met - Leu - Gly - Arg - Ala - Gly TRIPSINA (3 fragmentos) Tyr – Lys // Glu - Met - Leu - Gly – Arg // Ala – Gly QUIMOTRIPSINA (2 fragmentos) Tyr // Lys - Glu - Met - Leu - Gly - Arg - Ala – Gly 26/09/2014 13
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