Mega Resumo Proteínas e Enzimas

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A estrutura básica de um aminoácido é: 
 
 No pH fisiológico (~7,4), a carboxila en-
contra-se dissociada (-COO-) e a amina 
protonada (-NH3+); 
 
 Aminoácidos com cadeias laterais pola-
res: não participam de ligações; são vistos 
como “oleosos”, promovendo interações 
hidrofóbicas; em ambientes polares, as 
porções hidrofóbicas voltam-se ao inte-
rior da proteína; em ambientes apolares, 
as cadeias apolares voltam-se ao exterior; 
 
 As funções orgânicas álcool, fenol e 
amida configuram cadeias laterais pola-
res, assim como o grupo carbonila; 
 A função orgânica ácido carboxílico con-
figura cadeias laterais ácidas, ou seja, que 
doam prótons; em pH fisiológico, estão 
ionizadas com o grupo carboxila carre-
gado negativamente; A função orgânica amina configura ca-
deias laterais básicas, ou seja, que rece-
bem prótons; em pH fisiológico, estão io-
nizadas com carga positiva; 
 Muitas proteínas extracelulares são esta-
bilizadas por ligações dissulfeto; 
 O carbono central dos aminoácidos é qui-
ral, ou seja, apresenta isomeria óptica; 
 O poder tamponante dos aminoácidos é 
máximo em mais ou menos 1 unidade 
acima e uma unidade acima do pKa; ex: 
um pKa de 4,8 resiste a mudanças de pH 
entre 3,8 e 5,8; 
 
 Dissociação do grupo carboxila (K1): 
acontece ao passar de um pH muito baixo 
para um pH maior, em que o H+ do grupo 
é doado ao meio, formando água; Dissociação do grupo amino (K2): é o se-
gundo grupo titulável; Quando pH = pK: existem quantidades iguais 
das formas adjacentes; Ponto isoelétrico: é o ponto em que a 
soma das cargas em um aminoácido re-
sulta em 0; é a média entre pK1 e pK2; 
 Em pH neutro: sempre há um COO- e um 
NH3+; 
 
 
 
 
 A estrutura tridimensional é responsável 
pela função do peptídeo; Estrutura primária: sequência de aminoá-
cidos; Estrutura secundária: hélice α e folha β; 
o Hélice α: estabilizada por ligações 
de hidrogênio entre carbonilas e 
amidas; 
 
o 
o Folha β: 
o 
o 
 
 Estruturas supersecundárias (motivos): 
combinações/padrões de enovelamento 
que formam proteínas globulares; 
 
 Estrutura terciária: determinada pela es-
trutura primária. Refere-se ao dobra-
mento e ao arranjo final dos domínios no 
polipeptídio (configuração tridimensio-
nal); 
o Domínios: unidades funcionais 
fundamentais com estrutura tridi-
mensional. Geralmente, é for-
mado por combinações de moti-
vos. Cada domínio é independente 
de outros domínios. 
o Interações de estabilização: pon-
tes dissulfeto (ocorre entre dois 
resíduos de cisteína para produzir 
cistina), interações hidrofóbicas 
(geralmente no interior da prote-
ína onde há acúmulo de aminoáci-
dos apolares); ligações de hidrogê-
nio e interações iônicas. Desnaturação proteica: desdobramento e 
desorganização das estruturas secundá-
ria e terciária. Alguns agentes desnatu-
rantes incluem calor, ureia, solventes or-
gânicos, ácidos e bases fortes, detergen-
tes e íons de metais pesados. Quando des-
naturada, a proteína precipita; 
 Chaperonas: proteínas especializadas que 
auxiliam o processo de dobramento cor-
reto até a conformação nativa; 
 Estrutura quaternária: exclusiva de prote-
ínas não-monoméricas, ou seja, que pos-
suem mais de uma cadeia polipeptídica na 
sua formação. As cadeias que a compõe 
são chamadas de subunidades; Isoformas: proteínas com mesma fun-
ção, mas estrutura primária diferente. Se 
for enzima = isozimas; 
 Doenças amiloides: o acúmulo de agrega-
dos de proteínas fibrilares decorrentes do 
dobramento incorreto de proteínas (ami-
loides) relaciona-se com distúrbios neu-
rodegenerativos (Parkinson, Alzheimer); Doença do Príon (partícula proteica in-
fecciosa): a proteína do príon é agente 
causador de encefalopatias espongifor-
mes transmissíveis (como a doença de 
Creutzfeldt-Jakob e a doença da vaca 
louca). 
 
 
 
 
 Grupo prostético: heme (possui ferro no 
centro da molécula) capaz de relizar liga-
ção reversível com O2; 
 Mioglobina: hemeproteína do coração e 
músculos esqueléticos. Relaciona-se 
com o oxigênio; Hemoglobina: encontrada nos eritróci-
tos. Responsável pelo transporte de oxi-
gênio dos pulmões aos capilares e tecidos. 
A principal hemoglobina nos adultos é a A, 
com duas cadeias α e duas β. Cada molé-
cula de hemoglobina pode carregar 4 de 
 
O2. Interações hidrofóbicas estabilizam 
as subunidades e ligações polares ligam os 
dímeros. Possui regulação alostérica. 
 
o Forma Tensa: baixa afinidade ao 
oxigênio; 
o Forma Relaxada: alta baixa afini-
dade ao oxigênio; 
 
o Cooperatividade: a ligação de uma 
subunidade ao oxigênio aumenta a 
afinidade das outras; 
o Efetores alostéricos: pO2, pH, 
pCO2 e disponibilidade de 2-3-bis-
fosfoglicerato (2-3-BPG); 
▪ Oxigênio: estabiliza a 
forma R; 
o Efeito Bohr: liberação de O2 au-
menta quando pH diminui ou 
quando pCO2 aumenta. Isso acon-
tece porque ambas condições es-
tabilizam o estado T (desoxi) da 
hemoglobina. O pH diminui em de-
corrência da conversão de CO2 
em ácido carbônico e, de forma 
espontânea, em bicarbonato e H+; 
 
o 2,3-BPG: diminui afinidade da he-
moglobina pelo O2; 
 
o CO e CO2: diminuem afinidade da 
hemoglobina por oxigênio. CO liga-
se fortemente ao ferro da hemo-
globina, formando caboxiemoglo-
bina. Se o monóxido se liga a um 
dos quatro grupos heme, a hemo-
globina conforma-se em R, de 
modo que o oxigênio se liga às ou-
tras subunidades com alta afini-
dade, mas será impedido de ser li-
berado. 
 
 Doenças genéticas; Anemia falciforme: caracterizada pela 
substituição do aminoácido ácido glutâ-
mico pelo aminoácido valina nas cadeias 
beta. Nela, acontecem crises dolorosas 
que perduram a vida toda. Os heterozigo-
tos para essa característica não apresen-
tam sintomas clínicos e aparentam ser 
imunes à malária. A mutação da anemia 
falciforme produz eritrócitos rígidos e de-
formados, que bloqueiam o fluxo sanguí-
neo em vasos de pequeno diâmetro e se 
prendem à parede de vasos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Exemplos: colágeno e elastina, que são 
componentes da pele, do tecido conjun-
tivo, da parede dos vasos sanguíneos e de 
partes do olho. 
 Proteína mais abundante do corpo hu-
mano. É longa, rígida e torcida (3 cadeias 
alfa); 
 
 Há mais de 25 tipos de colágeno, que po-
dem ser organizados em 3 grupos; 
 
 Estrutura: tripla-hélice estabilizada por li-
gações de hidrogênio; 
o Sequência de aminoácidos: Gly-
Pro-Hyp (geralmente); Degradação: colágenos normais são alta-
mente estáveis podendo durar anos. Te-
cido conjuntivo é dinâmico e constante-
mente remodelado. Tudo depende das co-
lagenases. 
 
Enzimas São proteínas catalisadoras que aumen-
tam a velocidade das reações sem sofrer 
alterações no processo global. 
 
 
 
 
 
 RNAs com atividade catalítica são cha-
mados de Ribozimas; Sítio ativo: fenda de ligação de enzima 
com seu substrato específico. O subs-
trato liga-se à enzima de forma não-co-
valente, provocando uma mudança con-
formacional à enzima – encaixe induzido; 
 
 Eficiência: o número de moléculas de 
substrato convertidas em moléculas de 
produto por molécula de enzima em um 
segundo é chamado de número de reno-
vação (turnover number) ou Kcat (cons-
tante de velocidade para conversão do ES 
em E + P); Especificidade: as enzimas são altamente 
específicas; Holoenzima: enzima ativa com um com-
ponente não proteico associado; 
o Se o componente não proteico for 
um íon metálico (Zn2+ ou Fe2+) 
ele é chamado de cofator; 
o Se for uma molécula orgânica pe-
quena é chamado de coenzima. As 
coenzimas, geralmente, são deri-
vadas de vitaminas. Se a coenzima 
estiver associada permanente-
mente à enzima ela é chamada de 
grupo prostético. 
 Apoenzima: enzima inativa sem o com-
ponente não proteico; 
 Regulação: enzimas podem ser ativadas 
ou inibidas para responder às necessidades 
celulares; Localização dentro da célula: muitas en-
zimas localizam-se em organelas especí-
ficas para evitar possíveis competições; 
 Alterações de energia: 
 
 
 Química do sítio ativo:o O sítio ativo não é passivo; 
o O sítio ativo é flexível e se molda 
para formar o estado de transição 
com a ligação do substrato; 
 
 
 
 Concentração de substrato: 
o Velocidade máxima: a velocidade 
de uma reação catalisada por en-
zima aumenta com a concentra-
ção do substrato até atingir a ve-
locidade máxima; 
o Formato da curva de cinética en-
zimática: 
 
 Temperatura: 
o Aumento da velocidade com a 
temperatura: a velocidade au-
menta com a temperatura até um 
pico ser atingido e, com uma ele-
vação de temperatura excessiva, a 
enzima pode desnaturar. 
 
 pH: 
o Valores extremos de pH porem le-
var à desnaturação proteica; 
o pH influencia na ionização do sítio 
ativo, podendo acelerar ou desace-
lerar a reação; 
o O pH ótimo das enzimas é variável. 
 
 
 A lógica seguida é: enzima liga-se reversi-
velmente ao substrato, formando o com-
plexo ES que, subsequentemente, gera o 
produto, regenerando a enzima livre. 
 
 
 Equação de Michaelis-Menten: 
o 
o Vo é a velocidade inicial. O Km de uma enzima (constante de Mi-
chaelis) é característico da enzima e de 
seu substrato específico e reflete a afini-
dade da enzima por esse substrato; O Km é numericamente igual à concen-
tração de substrato em que a velocidade 
da reação é metade da Vmax; Km não varia com concentração de en-
zima; Km alto = baixa afinidade; 
 Km baixo = alta afinidade; Velocidade da reação é diretamente pro-
porcional à concentração de enzima; Ordem da reação: 
o Primeira ordem: [S] muito menor 
que Km > velocidade proporcional 
à concentração de substrato; 
o Ordem zero: [S] muito maior que 
Km > velocidade constante e igual 
a Vmax. Gráfico de Lineweaver-Burk: 
 
 
 Podem ser reversíveis ou irreversíveis; Inibidores irreversíveis ligam-se às enzi-
mas covalentemente; Inibidores reversíveis ligam-se às enzimas 
de forma não-covalente, podendo ser re-
cuperadas por meio de diluição do com-
plexo enzima-inibidor; Inibição reversível: pode ser competitiva 
ou não competitiva; Inibição competitiva: inibidor se liga rever-
sivelmente ao mesmo sítio do substrato, 
competindo pelo sítio ativo; 
o Revertido pelo aumento da con-
centração de substrato; 
o Vmáx não altera; 
 
o Km aparente aumenta (mais subs-
trato é necessário para atingir me-
tade da Vmáx); 
 
 Inibição não competitiva: inibidor e subs-
trato ligam-se em sítios diferentes na en-
zima; 
 
o O aumento na [S] não reverte; 
o Vmáx aparente diminui; 
o Km permanece igual. 
 
 Geralmente, aumento na [S] provoca au-
mento da velocidade; Enzimas alostéricas: curva característica 
é sigmoide. são reguladas por efetores 
(moduladores), que se ligam de forma 
não covalente a um sítio que não é o sí-
tio ativo. Geralmente, este sítio se loca-
liza em subunidades diferentes à do sítio 
ativo; 
o Efetores negativos: inibem; 
o Efetores positivos: aumentam. 
 
 Os efetores podem mudar a afinidade da 
enzima por seu substrato (Km) ou a ativi-
dade catalítica máxima (Vmáx); 
 Modificação covalente: por exemplo, adi-
ção ou remoção de grupos fosfato; fos-
forilação é catalisada por proteínas cina-
ses; 
 
 
 O aumento na atividade de enzimas libe-
radas pelas células pode indicar lesão te-
cidual; 
 
 Muitas doenças que causam lesão teci-
dual resultam no aumento da liberação 
de enzimas intracelulares no plasma; Alanina-aminotransferase (ALT): abun-
dante no fígado, portanto, concentração 
alta no plasma reflete lesão no tecido 
hepático; 
 Isozimas: enzimas que catalisam a 
mesma reação; 
 Níveis plasmáticos de creatina-cinase 
(CK): usados para detectar infarto do mi-
ocárdio; Diagnóstico de infarto do miocárdio: mi-
ocárdio é o único tecido com mais de 5% 
do total de atividade da CK como CK2 e 
seu aparecimento no plasma é muito in-
dicativo. Troponina T (TnT) e a Troponina 
I (TnI) são reguladoras envolvidas no 
músuculo, portanto, Tn-c (isoforma) li-
berada no plasma é característico de le-
são cadíaca. 
 
 
R., F. D. Bioquímica Ilustrada. [Digite o Local da 
Editora]: Grupo A, [Inserir ano de publicação]. 
9788582714867. Disponível em: https://inte-
grada.minhabiblioteca.com.br/#/bo-
oks/9788582714867/. Acesso em: 07 Sep 2020