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PROFESSOR: LEONARDO ANTUNES TRINDADE • São as unidades químicas das proteínas • Cada aminoácido, EXCETO A PROLINA, apresenta um grupo carboxila, um grupo amino primário e uma cadeia lateral distintiva (“grupo R”) ligados ao átomo de carbono α AMINOÁCIDOS AMINOÁCIDOS A prolina possui um grupo amino secundário (2 carbonos ligados ao nitrogênio) • Nas proteínas, quase todos esse grupos (carboxila e amino) estão combinados nas LIGAÇÕES PEPTÍDICAS e podem formar pontes de hidrogênio. AMINOÁCIDOS • Portanto, a NATUREZA DAS CADEIAS LATERAIS irá determinar o papel do aminoácido na proteína • É útil, classificar os aminoácidos de acordo com as propriedades de suas cadeias laterais, ou seja, se são APOLARES (hidrofóbicos) ou POLARES (hidrofílicos). AMINOÁCIDOS • CADEIAS LATERAIS APOLARES • A cadeia lateral apolar é INCAPAZ de receber ou doar prótons, de participar de ligações iônicas ou formar pontes de hidrogênio • As cadeias laterais desses aminoácidos podem ser vistas como “oleosas”, ou semelhantes a lipídeos, pela propriedade de promover INTERAÇÕES HIDROFÓBICAS AMINOÁCIDOS • CADEIAS LATERAIS APOLARES • Glicina • Alanina • Valina • Leucina • Isoleucina • Fenilalanina • Triptofano • Metionina • Prolina AMINOÁCIDOS • ALTERAÇÃO NA ESTRUTURA PRIMÁRIA DE PROTEÍNA AMINOÁCIDOS C – Citosina G - Guanina A – Adenina T - Timina • CADEIAS LATERAIS POLARES SEM CARGA • Serina • Treonina • Tirosina • Asparagina • Glutamina • Cisteína AMINOÁCIDOS • CADEIAS LATERAIS POLARES SEM CARGA • Serina, Treonina e Tirosina possuem um grupo hidroxila (em sua cadeia lateral). Portanto, podem participar de pontes de hidrogênio AMINOÁCIDOS • CADEIAS LATERAIS POLARES SEM CARGA • Asparagina e Glutamina contém um grupo carbonila e um grupo amida (em sua cadeia lateral). Portanto, também podem participar de pontes de hidrogênio. AMINOÁCIDOS • CADEIAS LATERAIS POLARES SEM CARGA • Cisteína contém um grupo sulfidrila (-SH), componente importante do sítio ativo de muitas enzimas • Nas proteínas, os grupos –SH de duas cisteínas podem oxidar-se e formar um dímero, a cistina, que contém uma ligação cruzada denominada PONTE DISSULFETO (-S-S-) AMINOÁCIDOS • CADEIAS LATERAIS POLARES SEM CARGA • PONTE DE DISSULFETO • É uma ligação covalente formada pelos grupos sulfidrila (-SH) de dois resíduos de cisteína para produzir um resíduo de cistina. AMINOÁCIDOS • CADEIAS LATERAIS POLARES COM CARGA NEGATIVA (ÁCIDOS) • Ácido aspártico • Ácido glutâmico AMINOÁCIDOS • CADEIAS LATERAIS POLARES COM CARGA POSITIVA (BÁSICOS) • Histidina • Lisina • Arginina AMINOÁCIDOS • As proteínas são formadas por L-aminoácidos • O carbono α de todos os aminoácidos, com exceção da GLICINA, é ASSIMÉTRICO, já que está ligado a quatro grupos diferentes. PROTEÍNAS • Os aminoácidos que apresentam um centro assimétrico em seu carbono α podem existir em duas formas, D e L, que são imagens especulares uma da outra. Essas imagens especulares são denominadas ENANTIÔMEROS. PROTEÍNAS • ESTRUTURA DAS PROTEÍNAS • Estrutura Primária • Estrutura Secundária • Estrutura Terciária • Estrutura Quaternária PROTEÍNAS • Estrutura Primária • É a sequência de aminoácidos ao longo da cadeia polipeptídica, que é determinada geneticamente, sendo específica para cada proteína PROTEÍNAS Caracteriza-se pela sequência específica de aminoácidos unidos através de ligações peptídicas; • Estrutura Secundária • Descreve as estruturas regulares tridimensionais formadas por segmentos da cadeia polipeptídica • Apresenta duas organizações estáveis: • α hélice Enrolamento da cadeia ao redor de um eixo • Folha β pregueada Interação lateral de segmentos de uma cadeia polipeptídica ou de cadeias diferentes • Estabilizam-se por pontes de hidrogênio entre o Nitrogênio e o Oxigênio dos grupos (–NH) e (-C=O) PROTEÍNAS • Estrutura Secundária • Enrolamento da cadeia ao redor de um eixo (α hélice) PROTEÍNAS São estabilizadas através de pontes de hidrogênio • Estrutura Secundária • Interação lateral de segmentos de uma cadeia polipeptídica ou de cadeias diferentes (Folha β pregueada) PROTEÍNAS São estabilizadas através de pontes de hidrogênio • Estrutura Terciária • Descreve o dobramento final da cadeia polipeptídica por interação de regiões com estrutura regular (α hélice e β pregueada) ou de regiões sem estrutura definida PROTEÍNAS • Estrutura Terciária • As ligações na estrutura terciaria podem ser de diferentes tipos: • Pontes de Hidrogênio • Interações Hidrofóbicas • Ligações Iônicas ou salinas • Pontes Dissulfeto PROTEÍNAS • Pontes de Hidrogênio São estabelecidas entre grupos R de aminoácidos POLARES com ou sem carga • Ligações Iônicas Ocorrem por interações de grupos com cargas opostas. PROTEÍNAS • Interações hidrofóbicas São formadas entre as cadeias laterais hidrofóbicas dos aminoácidos APOLARES. Estas cadeias não interagem com a água. As interações hidrofóbicas são as MAIS IMPORTANTES para a manutenção da conformação espacial das proteínas, dado o grande número de aminoácidos hidrofóbicos PROTEÍNAS • Pontes Dissulfeto É formada, entre dois resíduos de cisteína, por uma reação de oxidação catalisada por enzimas específicas É uma ligação covalente formada pelos grupos sulfidrila (-SH) de dois resíduos de cisteína para produzir um resíduo de cistina. PROTEÍNAS • Estrutura Quaternária • Descreve a associação de duas ou mais cadeias polipeptídicas (subunidades) para compor uma proteína funcional • A estrutura quaternária é mantida por ligações não-covalentes entre as subunidades, dos mesmo tipos que mantêm a estrutura terciária. • São associações de configurações terciárias PROTEÍNAS PROTEÍNAS Quanto aos níveis mais elevados de organização estrutural, as proteínas podem ser classificadas em dois grupos principais: PROTEÍNAS GLOBULARES PROTEÍNAS FIBROSAS PROTEÍNAS GLOBULARES São formadas de cadeias polipeptídicas que se dobram firmemente, adquirindo formas esféricas ou globulares compactas; São solúveis em sistemas aquosos e instáveis; Apresentam funções específicas: enzimas, hormônios, anticorpos; PROTEÍNAS GLOBULARES PROTEÍNAS FIBROSAS Possuem cadeias peptídicas em arranjos de folhas ou feixes; São constituídas de cadeias polipeptídicas dispostas paralelamente ao longo de um eixo, formando longas fibras ou lâminas; São bastante resistentes, pouco solúveis. Ex: Queratina e colágeno. PROTEÍNAS FIBROSAS Proteína fibrosa Proteína globular PROTEÍNAS CONJUGADAS • São proteínas que apresentam moléculas orgânicas não- protéicas, ligadas à cadeia polipeptídica. • Estas moléculas não-protéicas são designadas GRUPO PROSTÉTICOS • O grupo prostético pode ser um CARBOIDRATO ou um LIPÍDEO, covalentemente ligados, e a proteína conjugada chama-se GLICOPROTEÍNA e LIPOPROTEÍNA, respectivamente. DESNATURAÇÃO DAS PROTEÍNAS Passagem de um estado altamente organizado para um estado desorganizado, trazendoconsequências na perda de propriedades funcionais, fisico-químicas e mudanças no seu estado conformacional; DESNATURAÇÃO DAS PROTEÍNAS A desnaturação pode ser promovida por: Alterações de pH; Exposição a altas temperaturas – quebra de ligações de hidrogênio; Reagentes químicos – competem com grupos que interagem com proteínas; Agitação violenta – quebra das ligações; O que são aminoácidos e qual sua estrutura química geral? O aminoácido se difere de outro a partir de qual estrutura? Classifique os aminoácidos de acordo com as propriedades de suas cadeias laterais EXERCÍCIO DE FIXAÇÃO
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