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Campina Grande, 2018 DISCIPLINA: Bioquímica humana Aminoácidos e Peptídeos Profª. ÁSTRID CAMÊLO PALMEIRA PROTEÍNAS Aminoácidos, Peptídeos e Proteínas São as macromoléculas biológicas mais abundantes. Ocorrem em todas as células e em todas as partes das células. Controlam praticamente todos os processos que ocorrem em uma célula. Exibem uma quase infinita diversidade de funções. PROTEÍNAS Aminoácidos, Peptídeos e Proteínas Funções variadas como: Enzimas. Proteínas reguladoras - Hormônios. Proteínas de defesa - Anticorpos e imunoglobulinas. Proteínas contráteis - Fibras musculares. Proteínas estruturais - Colágeno: componente de cartilagens e tendões. Proteínas de Transporte - Hemoglobina: oxigênio nos eritrócitos. Aminoácidos: são as unidades (monômeros) responsáveis pela formação das proteínas. Aminoácidos e Peptídeos Existem mais de 300 aminoácidos descritos na natureza, mas apenas 20 são constituintes das proteínas nos mamíferos; Para gerar uma proteína - aminoácidos ligados de modo covalente em uma sequência linear característica. Ligados em combinações e sequências muito diferentes. Aminoácidos e Peptídeos Leu–Gly–Thr–Val–Arg–Asp–His AMINOÁCIDOS Aminoácidos e Peptídeos Primeiro aminoácido a ser descoberto - 1806: asparagina. Último a ser descoberto - 1938: treonina. Nomes comuns ou triviais - normalmente relacionados com a fonte da qual foram primeiramente isolados. Asparagina - primeira vez descoberta no aspargo. Glutamato - glúten do trigo. Tirosina - queijo (do grego tyros). Glicina - sabor adocicado (do grego glykos). ESTRUTURA DOS AMINOÁCIDOS Aminoácidos e Peptídeos aminoácidos compartilham características estruturais comuns. 8 Cada aminoácido consiste de um grupo amino (-NH2) básico, um grupo carboxílico (-COOH) ácido, um hidrogênio e uma cadeia lateral (grupo R) que é diferente para cada um dos 20 diferentes aminoácidos. Cada variação no número ou na sequência de aminoácidos produz uma proteína diferente = variedade de proteínas. A situação é semelhante à utilização de um alfabeto de 20 letras para formar palavras. Cada letra seria equivalente a um aminoácido, e cada palavra seria uma proteína diferente. Aminoácidos e Peptídeos ESTRUTURA DOS AMINOÁCIDOS ESTRUTURA DOS AMINOÁCIDOS Aminoácidos e Peptídeos * * Centro quiral, Carbono assimétrico. 4 ligantes diferentes. Estereoisômeros (enantiômeros) Imagens especulares não sobreponíveis. AA encontrados em proteínas - todos L. Exceção L-aminoácido D-aminoácido Apresentam 4 grupos diferentes ligados ao carbono central, ou seja, esse carbono é assimétrico, assim esse carbono é chamado centro quiral (opticamente ativo). Formam 2 estereoisômeros*: L e D (imagens especulares não sobreponíveis) *Estereoisômeros são moléculas cujo os átomos tem a mesma forma estrutural, mas diferem na forma como esses mesmos átomos estão orientados no espaço. Aminoácidos e Peptídeos ESTRUTURA DOS AMINOÁCIDOS ESTRUTURA DOS AMINOÁCIDOS Aminoácidos e Peptídeos • Os aminoácidos nas moléculas proteicas humanas são sempre L-estereoisômeros. • Os D-aminoácidos são encontrados em alguns antibióticos e em paredes celulares de plantas e bactérias. Organolépticas*: Incolores. A maioria de sabor adocicado. Físicas: Sólidos com solubilidade variável em água. Químicas: O grupo carboxílico (-COOH) na molécula confere ao aminoácido uma característica ácida e o grupo amino (-NH2) uma característica básica. Por isso, os aminoácidos apresentam um caráter anfótero, ou seja, quando em solução aquosa podem funcionar como ácidos ou como bases. * Chamam-se propriedades organolépticas às características dos objetos que podem ser percebidas pelos sentidos humanos, como a cor, o brilho, o sabor, o odor e a textura. Aminoácidos e Peptídeos PROPRIEDADES AMINOÁCIDOS Aminoácidos e Peptídeos Abreviaturas e símbolos para os aminoácidos de ocorrência mais frequente. O nome de cada AA possui uma abreviatura associada de três letras e um símbolo de uma letra. REGRAS Primeira letra única: se apenas um nome de AA começa com uma determinada letra, aquela letra é usada como seu símbolo. I = isoleucina. AA de ocorrência mais frequente têm prioridade: Glicina mais frequente que glutamato. G = glicina. AMINOÁCIDOS Aminoácidos e Peptídeos REGRAS Nomes com sons semelhantes (inglês): F = fenilalanina, W = triptofano (twyptophan) Letra próxima à letra inicial: atribuído um símbolo de uma letra, próxima, no alfabeto, à letra inicial do nome daquele AA. Lisina = Lys = K. A Ala Alanina B Asx Asparagina ou Aspartato C Cis ouCys Cisteína D Asp Aspartato (Ácido aspartico) E Glu Glutamato (Ácido glutâmico) F Fen ou Phe Fenilalanina G Gli ou Gly Glicina H His Histidina I Ile Isoleucina K Lis ou Lys Lisina L Leu Leucina Aminoácidos M Met Metionina N Asn Asparagina P Pro Prolina Q Gln Glutamina (Glutamida) R Arg Arginina S Ser Serina T Tre ou Thr Treonina V Val Valina W Trp Triptofano (Triptofana) Y Tir ou Tyr Tirosina Z Glx Glutamina ou Glutamato Aminoácidos TIPOS DE AMINOÁCIDOS Aminoácidos e Peptídeos AMINOÁCIDOS ESSENCIAIS: são aqueles que o organismo NÃO consegue produzir e precisam estar na dieta. São 9: • Fenilalanina, isoleucina, leucina, lisina, metionina, treonina, triptofano, valina e histidina AMINOÁCIDOS NÃO-ESSENCIAIS: são aqueles que o organismo consegue sintetizar a partir de outras substâncias. São 11: • Alanina, arginina, ácido aspártico, asparagina, ácido glutâmico, cisteína, glicina, glutamina, prolina, serina e tirosina. CLASSIFICAÇÃO DOS AMINOÁCIDOS - de acordo com a polaridade das cadeias laterais: Aminoácidos e Peptídeos Apolares Aromáticos Polares não carregados Polares carregados positivamente Polares carregados negativamente Os aminoácidos diferem um dos outros nas suas cadeias laterais, ou grupos R, que variam em estrutura, tamanho e carga elétrica e que influenciam a solubilidade dos aminoácidos em água. Aminoácidos e Peptídeos AMINOÁCIDOS com outras funções biológicas Aminoácidos e Peptídeos Além de serem constituintes das proteínas e dos oligopeptídeos. β-alanina: encontrado na vitamina do ácido pantotênico. Parte importante de um cofator enzimático coenzima A. AMINOÁCIDOS com outras funções biológicas Aminoácidos e Peptídeos Arginina: aminoácido básico envolvido no ciclo da ureia, uma série de reações de importância fundamental no uso do nitrogênio pelos organismos vivos. AMINOÁCIDOS com outras funções biológicas Aminoácidos e Peptídeos Histidina: se o grupo ácido da histidina for removido, ela será convertida em histamina. Potente vasodilatador, aumenta o diâmetro dos vasos sanguíneos. AMINOÁCIDOS incomuns com funções importantes Aminoácidos e Peptídeos Hidroxiprolina - derivado da prolina, encontrado em proteínas da parede celular de células vegetais e no colágeno. Hidroxilisina - derivado da lisina, encontrado no colágeno. 6-N-Metil-lisina - constituinte da miosina, proteína contrátil. γ-carboxi-glutamato - encontrado na protrombina (coagulação sanguínea). Desmosina - encontrado na elastina. PEPTÍDEOS Aminoácidos e Peptídeos 2 moléculas de aminoácidos podem ser ligadas de modo covalente por meio de uma ligação amida substituída, LIGAÇÃO PEPTÍDICA, a fim de produzir um DIPEPTÍDEO. Remoção de elementos de ÁGUA (desidratação) do grupo α- carboxila de um aminoácido e do grupo α-amino do outro. PEPTÍDEOS Aminoácidos e Peptídeos Ligação peptídica - reação de condensação. Trêsaminoácidos ligados - tripeptídeo. Tetrapeptídeo, pentapeptídeo, ... Alguns aminoácidos - oligopeptídeo. Muitos aminioácidos - polipeptídeo. Pentapeptídeo - serilgliciltirosinilalanileucina (Ser-Gly-Tyr-Ala-Leu) ALGUNS PEPTÍDEOS DE INTERESSE FISIOLÓGICO E BIOQUÍMICO Aminoácidos e Peptídeos L-Aspartil-L-fenilalanina (aspartame ou peptídeo doce) Dipeptídeo 200 vezes mais doce que o açúcar. ALGUNS PEPTÍDEOS DE INTERESSE FISIOLÓGICO E BIOQUÍMICO Aminoácidos e Peptídeos Glutationa – γ-glutamil-L-cisteinilglicina, tripeptídeo que captura agentes oxidantes (antioxidantes). Encefalinas – pentapeptídeos (leucina encefalina e metionina encefalina) encontrados no cérebro: analgésicos de ocorrência natural (aliviadores da dor). ALGUNS PEPTÍDEOS DE INTERESSE FISIOLÓGICO E BIOQUÍMICO Aminoácidos e Peptídeos Oxitocina - peptídeo que induz o trabalho de parto em gestantes e controla as contrações do músculo uterino. Também estimula o fluxo do leite na amamentação. Vasopressina - peptídeo que atua no controle da pressão sanguínea, regulando as contrações do músculo liso. Estimula a reabsorção da água pelo rim, efeito antidiurético. ALGUNS PEPTÍDEOS DE INTERESSE FISIOLÓGICO E BIOQUÍMICO Aminoácidos e Peptídeos FENILALANINA X FENILCETONÚRIA Erros Inatos do Metabolismo. Erros em enzimas que catalisam reações de aminoácidos. Evidências - fenilpiruvato causa retardo mental pela sua interferência na conversão do piruvato em acetil-CoA no cérebro. ALGUNS PEPTÍDEOS DE INTERESSE FISIOLÓGICO E BIOQUÍMICO FENILALANINA X FENILCETONÚRIA PKU - detecção no teste do pezinho. Aminoácidos e Peptídeos ALGUNS PEPTÍDEOS DE INTERESSE FISIOLÓGICO E BIOQUÍMICO FENILALANINA X FENILCETONÚRIA – Mudanças nas dietas alimentares, com restrição de fenilalanina e suplementação de tirosina. Aminoácidos e Peptídeos Bibliografia complementar CAPÍTULO 3 - NELSON, D.L.; COX, M.M. Princípios de Bioquímica de Lehninger. 6ª ed. Porto Alegre: Artmed, 2014, 1298 p. CAPÍTULO 1 - CHAMPE, P.C.; HARVEY, R.A.; FERRIER, D.R. Bioquímica Ilustrada. 3ª ed. Porto Alegre: Artmed, 2006. 544 p. CAPÍTULO 3 - CAMPBELL, M.K. Bioquímica. 3ª ed. Porto Alegre: Artes Médicas Sul, 2000. Questão 1 Os aminoácidos são moléculas orgânicas que formam as biomoléculas mais abundantes nos seres vivos. Analise as alternativas a seguir e marque aquela que indica o nome da biomolécula formada pela união dos aminoácidos. A) Proteínas B) Carboidratos. C) Ácidos nucleicos. D) Lipídeos Questão 2 Chama-se aminoácido essencial ao aminoácido que: A) Não é sintetizado no organismo humano. B) É sintetizado em qualquer organismo animal. C) Só existe em determinados vegetais. D) Tem função semelhante à das vitaminas. Questão 3 O aminoácido mais simples é a: A) Alanina B) Lisina C) Cisteína D) Glicina Questão 4 Os aminoácidos ligam-se por meio de ligações peptídicas, que ocorrem: A) Entre o grupo carboxila de um aminoácido e o hidrogênio de outro. B) Entre o grupo amina de um aminoácido e o grupo carboxila de outro. C) Entre o hidrogênio de um aminoácido e o hidrogênio de outro. D) Entre o grupo carboxila de um aminoácido e o grupo -R de outro. Questão 5 São peptídeos de interesse fisiológico e bioquímico, EXCETO: A) Oxitocina B) Glutationa C) Vasopressina D) Alanina Os aminoácidos são ácidos orgânicos formados por átomos de carbono, hidrogênio, oxigênio e nitrogênio. São aminoácidos que possuem grupo amino na sua estrutura, EXCETO: A) Alanina B) Prolina C) Glicina D) Leucina Questão 6 Questão 7 Os aminoácidos são moléculas orgânicas que possuem um átomo de carbono (carbono alfa) ao qual se ligam um átomo de hidrogênio, um grupo carboxila, um grupo amina e um grupo chamado de -R. Sobre a estrutura dos aminoácidos, marque a alternativa INCORRETA: A) O hidrogênio e o grupo carboxila e amina sempre são encontrados em um aminoácido. B) O grupo -R é responsável por diferenciar os 20 aminoácidos existentes. C) O que determina a estrutura, tamanho e solubilidade de um aminoácido é o grupo carboxila. D) Na glicina, o grupo -R é outro átomo de hidrogênio. Assinale a alternativa que contém a molécula liberada durante a formação de uma ligação peptídica: A) Água B) Hidrogênio C) Hidroxila D) Nitrogênio Questão 8 Os aminoácidos são moléculas orgânicas que possuem um átomo de carbono ao qual se liga um átomo de hidrogênio, um grupo amina, um grupo carboxílico e uma cadeia lateral “R”. Marque a alternativa que indica corretamente o que difere um aminoácido de outro: A) Átomo de hidrogênio. B) Átomo de carbono. C) Cadeia lateral “R”. D) Grupo carboxílico. Questão 9 Todas as proteínas são formadas por diferentes aminoácidos, que se combinam de formas diferentes. Sabemos que existem 20 aminoácidos e que alguns podem ser produzidos no nosso organismo; outros, no entanto, devem ser ingeridos na nossa dieta. Os aminoácidos que não podem ser produzidos pelo organismo são chamados de: A) Essenciais. B) Não-essenciais. C) Especiais. D) Alimentares Questão 10
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