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Avaliação de bioquímica – segundo estágio – Camila Medeiros. proteínas CARACTERISTICAS GERAIS Macromoléculas constituídas por aminoácidos; São quebradas em aminoácidos livres para serem absorvidos; São produzidas pela união de aminoácidos através das ligações peptídicas; uma ligação peptídica é uma ligação química que ocorre entre duas moléculas quando o grupo carboxila de uma molécula reage com o grupo amina de outra molécula, libertando uma molécula de água (desidratação). Tal ligação é formada pela remoção de elementos de água (desidratação) do grupo a-carboxila de um aminoácido e do grupo a-amino do outro. São diversas em ação com atividade enzimática, hormonal, imunológica(anticorpos) devido a sequência distinta de aminoácidos; CLASSIFICAÇÃO QUANTO A SUA FUNÇÃO: Enzimas Tripsina, Lipase, Amilase Proteínas transportadoras Hemoglobina, lipoproteínas Proteínas contráteis ou de movimento Actina, Miosina. Proteínas estruturais Queratina, Colágeno, Elastina. Proteínas de defesa Anticorpos, Toxina Botulínica. Hormônios Insulina, Hormônio do crescimento. Proteínas nutritivas ou de reservas Albumina (ovo), Caseína (leite). QUANTO A SUA FORMA: Proteínas fibrosas (fios, maioria insolúvel em água) - moléculas torcidas. Ex: Albumina e queratina. Proteínas globulares (esféricas, maioria solúvel em água) - moléculas enoveladas. Ex: Hemoglobina. QUANTO A SUA CONSTITUIÇÃO: Simples: quando a proteína é formada apenas por aminoácido. Conjugada: quando contém aminoácidos e outras substâncias. NIVÉIS DE ESTRUTURA PROTÉICA São quatro as etapas estruturais que podem incorrer em uma proteína: primária, secundária, terciária e quaternária. PRIMÁRIA Corresponde à sequência dos aminoácidos de uma proteína. É responsável pelas propriedades da proteína, não podendo, por isso, ser alterada. Quando isso ocorre, por mutação, como, por exemplo, a perda de um aminoácido, a proteína perde suas características estruturais e funcionais. SECUNDÁRIA É a primeira forma espacial, na qual a proteína sofre uma condensação filamentosa (helicoidal), muito parecida com o que ocorre com o DNA. Grupamentos R lateral podem interagir através de ligações não covalentes. Estabelecem-se interações entre os resíduos dos aminoácidos, podendo formar-se dois tipos de estruturas: ➢ Hélice α • Estrutura helicoidal formada pelas pontes de hidrogênio intra-cadeia dos grupamentos amino e carboxila dos aminoácidos. • A ponte de hidrogênio se forma com o oxigênio da carboxila com o hidrogênio da amida do 4º aminoácido subsequente. ➢ Folhas β • Estrutura linear pregueada formada pelas pontes de hidrogênio entre-cadeias dos grupamentos amino e carboxila dos aminoácidos. Estrutura em zigue zague. Avaliação de bioquímica – segundo estágio – Camila Medeiros. TERCIÁRIA É a segunda forma espacial, em que a condensação admite um formato espacial globoso. As forças responsáveis pela condensação são pontes de hidrogênio, atrações elétricas e pontes de bissulfeto. A sequência de aminoácidos é tão importante nessa fase que a alteração de um deles pode modificar drasticamente toda a morfologia da proteína. Ocorre apenas nas proteínas globosas. É a combinação entre várias alfa hélices e folhas beta, podendo ser somente alfa hélice, folhas beta ou ambas. QUARTENÁRIA Ocorre com as proteínas conjugadas de grande porte, com várias cadeias polipeptídicas enoveladas. É o caso clássico da hemoglobina, que é formada por 4 cadeias iguais de mioglobina unidas por um núcleo não-proteico do mineral ferro, chamado radical heme. É a combinação entre várias estruturas terciárias, formando estruturas diméricas, triméricas, tetraméricas, etc. NOMENCLATURA: Homo tetrâmero e Hetero tetrâmero. NOMENCLATURA • Dipeptídeo: 2 aminoácidos – 1 ligação peptídica • Tripeptídeo: 3 aminoácidos – 2 ligações peptídicas • Tetrapeptídeo: 4 aminoácidos – 3 ligações peptídicas • Pentapeptídeo: 5 aminoácidos – 4 ligações peptídicas • Oligopeptídeo: 2 a 50 aminoácidos • Polipeptídeo: 51 a 100 aminoácidos • Proteína: acima de 100 aminoácidos EFEITO ALOSTÉRICO E DESNATURAÇÃO Efeito alostérico - Modificação conformacional sem perda de função. Desnaturação - Modificação conformacional com perda de função. Será o rompimento das ligações que formam tridimensionalmente a proteína. Quando acontece: O aumento da temperatura ou alteração no pH. MÉTODOS DE PURIFICAÇÃO E SEPARAÇÃO DE PROTEÍNAS. CROMATOGRAFIA Processo através do qual moléculas presentes em misturas complexas podem ser separadas com base nas suas solubilidades em diferentes solventes e em suas mobilidades em diferentes substratos. Troca iônica, exclusão pelo tamanho, afinidade. Fase estacionária e fase móvel. ELETROFORESE A eletroforese em gel é uma técnica de separação de moléculas que envolve a migração de partículas em um determinado gel durante a aplicação de uma diferença de potencial. As moléculas são separadas de acordo com o seu tamanho, pois as de menor massa irão migrar mais rapidamente que as de maior massa. WESTERN BLOTTING A técnica western blotting baseia-se na separação das proteínas por peso molecular através de uma eletroforese, seguindo-se da transferência para uma membrana e a detecção da proteína de interesse com um anticorpo específico. • Extração – quebra para obtenção da amostra e desnaturação; • Fracionamento – gel de poliacrilamida separação por tamanho (SDS –dodecil sulfato de sódio confere carga negativa); Avaliação de bioquímica – segundo estágio – Camila Medeiros. • Transferência para membrana – nitrocelulose e PVDF. A proteína passa para membrana por capilaridade. Coloração; • Bloqueio – proteínas bloqueadoras para não ligação de anticorpos; • Detecção – anticorpo primeiro, lavagem, anticorpo secundário marcado, lavagem. enzimas O QUE SÃO AS ENZIMAS? As enzimas talvez sejam as proteínas mais famosas. São especializadas na função de catalisação e, por isso, são chamadas de biocatalisadores, de ação intra e extracelular. As enzimas são proteínas que catalisam reações químicas as quais ocorrem em seres vivos. Elas aceleram a velocidade das reações, o que contribui para o metabolismo. Sem as enzimas, muitas reações seriam extremamente lentas. Durante a reação, as enzimas não mudam sua composição e também não são consumidas. Assim, elas podem participar várias vezes do mesmo tipo de reação, em um intervalo de tempo pequeno. Elas reconhecem o substrato pela sua forma tridimensional. Com exceção das Ribozimas, que são moléculas de RNA que atuam como enzimas. Muitas reações químicas que ocorrem dentro das células são catalisadas pelo RNA. Assim como as proteínas que atuam como enzimas, essas moléculas de RNA aceleram a velocidade de certas reações químicas. Elas também são altamente específicas quanto ao substrato e permanecem quimicamente intactas após a reação. A atuação dessas ribozimas está ligada a várias etapas da síntese de proteínas nas células. As enzimas são classificadas em enzimas simples, quando contém apenas aminoácidos e conjugadas (holoenzimas-coenzima ou cofator). ALGUMAS QUESTÕES... Qual a função primordial das enzimas? • Como elas reconhecem seu substrato? • O que é Ribozima? • O que acontece com as enzimas durante as reações? • O que significa sítio de ligação? • O que são holoenzimas? O FUNCIONAMENTO DAS ENZIMAS ESPECIFICIDADE; SUBSTRATO; SÍTIO DE LIGAÇÃO; DESNATURAÇÃO (QUEBRA DE PONTES DE HIDROGÊNIO); MUDANÇAS CONFORMACIONAIS.
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