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Bioquímica Fernanda Dall’Ara Azevedo Fernanda.azevedo@prof.ung.br PROTEÍNAS • As proteínas são extremamente versáteis e desempenham diversas funções nas células e nos organismos. PROPRIEDADES DAS PROTEÍNAS 1. São polímeros lineares feitos de unidades monoméricas denominadas aminoácidos; PROPRIEDADES DAS PROTEÍNAS 2. Possuem uma ampla faixa de grupos funcionais (alcoóis, tióis, ácidos Carboxílicos etc), que possuem reatividade química. Quando em sequência permitem o amplo espectro de funções das proteínas; PROPRIEDADES DAS PROTEÍNAS 3. Podem interagir umas com as outras e com outras macromoléculas biológicas formando montagens complexas. Estas montagens adquirem propriedades emergentes; PROPRIEDADES DAS PROTEÍNAS 4. Algumas proteínas são bem rígidas, enquanto outras apresentam relativa flexibilidade. Proteínas musculares Citoesqueleto As proteínas são polímeros lineares feitos de unidades monoméricas denominadas aminoácidos. Varia em estrutura Varia em Tamanho Varia em carga elétrica Influencia na solubilidade em água. COMO PODEM SER REPRESENTADOS • Podem ser representados por modelos esferas- bastões (1), estereoquímica (2), Fischer (3). Modelo 1 Modelo 2 Modelo 3 CLASSIFICAÇÃO DOS AMINOÁCIDOS • Os aminoácidos são classificados segundo seu grupamento R e podem ser divididos em 5 classes: – Esta classificação dependerá da polaridade e da tendência de interagir com a água em pH neutro ( 7,0). • Classe 1: Grupo R apolares, alifáticos – característica apolar e hidrofóbicos. • Classe 2: Grupo R aromático –todos participam de interações hidrofóbicas (devido suas cadeia laterais aromáticas). • Classe 3: Grupo R polares não carregados – mais solúveis em água porque possuem grupos funcionais capazes de formar ligações de hidrogênio com a água. • Classe 4: Grupo R carregados positivamente (básicos) – são hidrofílicos. • Classe 5: Grupo R carregados negativamente (ácidos) – são hidrofílicos. • Com 4 grupamentos diferentes conectados ao carbono- tetraédrico, estas moléculas são consideradas Quirais . • Interações biológicas são estéreo - específicas, requerendo configurações específicas nas interações moleculares. • Só os aminoácidos L são sintetizados pelas células. QUANTOS AMINOÁCIDOS EXISTEM? - Glicina (Gly/G) - Alanina (Ala/ A) - Prolina (Pro/ P) - Valina (Val/ V) - Leucina (Leu/L) - Isoleucina (Іle/І) - Metionina (Met/M) - Fenilalanina(Phe/ F) - Tirosina (Tyr/Y) - Triptofano (Trp/ W) - Serina (Ser/ S) - Treonina (Thr/ T) - Cisteína (Cys/ C) - Asparagina (Asn/ N) - Glutamina (Gln/ Q) - Lisina (Lys/ K) - Histidina (His/ H) - Arginina (Arg/ R) - Aspartato (Asp/ D) - Glutamato (Glu/ E) • 20 aminoácidos comuns; SÓ EXISTEM ESTES 20 AMINOÁCIDOS? • Existem mais 300 aminoácidos que não são comuns; SÓ EXISTEM ESTES 20 AMINOÁCIDOS? • Ex: Ornitina e citrulina participam da biossíntese da arginina que é um importante intermediário do ciclo da uréia. Aminoácidos Essenciais • Aminoácidos essenciais: sintetizados apenas pelos vegetais. Adulto Criança Adulto Criança Isoleucina 28 70 Treonina 28 87 Leucina 42 161 Triptofano 33 12 Lisina 44 103 Valina 35 93 Metionina 22 58 Fenilalanina 22 35 Tabela 1. Aminoácidos Essenciais e suas necessidade diárias em miligramas por quilograma de peso corporal PEPTÍDEOS E PROTEÍNAS • Peptídeos e proteínas são polímeros de aminoácidos, variam de dois a milhares de resíduos de aminoácidos. • Ligação peptídica – ligação covalente entre duas moléculas de aminoácidos (ligação amídica) pela remoção dos elementos da água dos grupos α-carboxil e α-amino. • Dipeptídeo quando há dois aminoácidos; • Tripeptídeo quando há três aminoácidos; • Oligopeptídeo quando há alguns poucos aminoácidos; • Polipeptídeos quando há muitos aminoácidos; Convenção Exemplo de peptídeos com importantes efeitos: Ocitocina – 9 aminoácidos Secretada pela hipófase posterior é capaz de estimular as concentrações uterinas. Exemplo de peptídeos • Peptídeos são extremamente diversos em suas funções: – Hormônios, ou fatores liberadores de hormônios, neurotransmissores, toxinas, antibióticos. – Exemplos: Ocitocina, aspartame, insulina, gomesina (peptídeo antibiótico de amplo espectro), Angiotensina II (hormônio hipertensor) Classificação das Proteínas • Proteínas Simples – são aquelas que quando hidrolisadas apresentam apenas resíduos de aminoácidos; • Proteínas conjugadas - são aquelas que quando hidrolisadas produzem aminoácidos e mais algum outro tipo de composto; Podem ser Classificadas por: • Solubilidade - Proteínas simples são classificadas segundo a solubilidade em vários compostos; Tipo de Proteína Solubilidade Coagula pelo calor Exemplos Albuminas Solúveis em água e solução salina Sim Albumina do ovo; albumina sérica; lactoalbumina Globulinas Levemente solúvel em água; solúvel em solução salina Sim Globulina sérica; lactoglobulina; globulina vegetal Albuminóides Insolúvel em todos os solventes neutros e em ácidos e álcalis diluídos Não Queratina do cabelo, unhas, penas e colágenos. Histonas Solúveis em solução salina; insolúvel em solução muito diluída de NH4OH Não Nucleoistona na glândula timo; globina na hemoglobina. Propriedades das proteínas simples: Podem ser Classificadas por: • Solubilidade - Proteínas simples são classificadas segundo a solubilidade em vários compostos; • Composição; Podem ser Classificadas por: • Solubilidade - Proteínas simples são classificadas segundo a solubilidade em vários compostos; • Composição; • Função; Tipo de Proteína Exemplo Uso Estrutural Colágeno; Queratina Estrutura de tecidos conectivos; Estrutura de cabelo e unhas Contrátil Miosina; actina Contração muscular Armazenamento Ferritina Armazenamento de ferro necessário para produzir hemoglobina Transporte Hemoglobina Transporte de oxigênio Hormônios Insulina Metabolismo de carboidratos Enzimas Pepsina Digestão de proteínas Protetoras Gamaglobulina; Fibrinogênio Formação de anticorpos; Coagulação do sangue Toxinas peçonha venenos Podem ser Classificadas por: • Solubilidade - Proteínas simples são classificadas segundo a solubilidade em vários compostos; • Composição; • Função; • Forma • Proteínas Globulares - Polipeptídios dobrados na forma de uma “bola”. - Apresentam razão comprimento-largura menor que 10. - As proteínas globulares são solúveis em água ou formam dispersão coloidal e possuem uma função ativa. Ex – hemoglobina, albumina, globulina. • Proteínas Fibrosas - Cadeias polipeptídicas paralelas que se apresentam em forma espiralada e/ou são estriadas. - Apresentam razão comprimento-largura maior que 10. São insolúveis em água. EX – colágeno, miosina, fibrina.
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