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PROTEÍNAS • Importância É o componente mais abundante Diversas formas e funções devido as diferentes maneiras que os aa podem se associar • Estrutura Polímero de aa Ligação Peptídica ▪ Não pode ser rompida por desnaturantes ▪ Dupla ligação parcial, rígida e planar ▪ Ligação trans (cada R para um lado) ▪ Sem carga, porém, polar ▪ Grupo carboxila + grupo amino Contém todos os 20 aa (raras exceções não possuem todos) A conformação estrutural pode até mudar, mas é transitório As ligações fracas são responsáveis por manter a estrutura, porque estão em grande quantidade Uma mudança na sequência de DNA do gene pode mudar a sequência dos aa numa proteína, o que pode levar a não ativação da proteína. (anemia falciforme) • Níveis estruturais Primário: ▪ É a sequência de aa numa cadeia polipeptídica. ▪ Alteração de 1 aa pode causar doenças (anemia falciforme, a qual 1 ou 2 aa glutamato é substituído por valina fazendo com que a hemoglobina fica em forma de foice, com isso, ao tentar passar pelos vasos sanguíneos fica presa e impede o fluxo de sanguíneo) Secundário: ▪ Estruturas dobradas em si devido as ligações entre os átomos da espinha dorsal (a espinha dorsal se refere a cadeia polipeptídica que não seja a dos grupos R) ▪ Estruturas mais comuns formadas: -hélice e folha- pregueada, as ligações são de ponte de hidrogênio, entre o O do grupo carbonila de um aa e o H do grupo amino de outro. ▪ -hélice: a carbonila (C=O) de um aa tem um H ligado ao grupo (N-H) de outro aa que está a 4 posições depois na cadeia. ▪ Folha- pregueada: dois ou mais segmentos de uma cadeia polipeptídica vão se unir, através de pontes de hidrogênio, formando como se fosse uma folha dobrada. As fitas podem ser paralelas (terminais correspondentes) ou antiparalelas. ▪ Prolina normalmente não pode formar -hélice porque seu grupo R se adere ao amino formando um anel, geralmente aparece em curvas ou em regiões não estruturadas ▪ Triptofano, tirosina e fenilalanina por terem grupo R muito grande são encontrados em folha- porque tem maior espaço para essas estruturas. Terciário: ▪ Estrutura tridimensional de um polipeptídio, devido a interação dos grupos R. ▪ Ligações entre os grupos R: ligação de hidrogênio, ligações iônicas, interações dipolo-dipolo, forças de London ▪ Grupos R com cargas iguais repelem-se, enquanto aqueles com carga oposta pode formar uma ligação iônica. ▪ Interações hidrofóbicas no interior da proteína, deixando os aa hidrofílicos no exterior, também auxilia na formação dessa estrutura. ▪ Ligação covalente importante: ponte de dissulfeto, são ligações entre as cadeias laterais de cisteínas, que possuem enxofre. Essas ligações são as mais fortes. Quaternário: ▪ Muitas proteínas têm apenas uma cadeia polipeptídica que vai até o nível terciário, mas muitas possuem várias cadeias juntas (chamadas subunidade), é o que caracteriza o nível quaternário. ▪ Hemoglobina (4 subunidades) e DNA polimerase (10 subunidades) ▪ As mesmas ligações que ocorrem na terciária funcionam aqui também • Desnaturação e dobramento Está na forma funcional quando em terciário ou quaternário A proteína é desnaturada quando perde sua estrutura de ordem superior, ou seja, sua forma tridimencional, mas sem perder sua sequência de aa, com isso, perde sua função. Muitas proteínas conseguem se reenovelar quando voltam para seu ambiente natural. As proteínas chaperones (chaperoninas) auxiliam as proteínas que não conseguem sozinhas se enovelar Porém, nem todas conseguem voltar ao seu estado normal, como é o caso da albumina presente no ovo O que faz quebrar as interações? ▪ Temperatura e pH extremos ▪ Solventes orgânicos (álcoois e cetona) ▪ Ureia ▪ Detergente ▪ Metais pesados ROTEIRO DE ESTUDO • Diferença entre peptídeo e proteína Os peptídeos são cadeias curtas de AA, com até 50 AA. Já as proteínas são cadeias mais longas de AA, sendo acima de 50 AA. • Níveis estruturais das proteínas. Primário: sequência simples de aa. Secundário: sequências dobradas entre si devido as interações entre os átomos da espinha dorsal, ou seja, sem incluir os R. Podendo se estruturar em: -hélice e folha- pregueada. Terciário: estrutura tridimensional de um polipeptídio devido as interações entre os grupos R. Quaternário: união de duas ou mais cadeias polipeptídicas (subunidades). • Ligações químicas que estabilizam. Tanto as ligações para manter a estrutura terciária, quanto a quaternária, são: ligação dissulfeto (entre cisteínas, são as mais fortes), ponte de hidrogênio, ligações iônicas, dipolo-dipolo, interações hidrofóbicas também estabilizam. • Classes funcionais de proteínas. Estruturais: função constitutiva e construtiva em diversas células e tecidos Colágeno: sustentação e reforço Queratina: força, elasticidade e resistência a unhas, cabelo, pelos e epidermes Transportadoras: carregam substancias especiais de um ponto a outro no interior das células. Hemoglobina: transporta O2 nos vasos sanguíneos Mioglobina: armazena O2 nos músculos Mecânicas: processo de mobilidade, contração e relaxamento celular e muscular Actina e miosina: contração muscular Nutritiva: nutrem ou armazenam conteúdo nutritivo Albumina: presente na clara do ovo Caseína: presente no leite Defesa: são os anticorpos que protegem os organismos contra os agentes estranhos Coordenadoras: mediam determinadas reações Insulina: controla a concentração de glicose no sangue Hormônio do crescimento: determina a elongação da estrutura óssea Enzimas: função catalítica acelerando reações bioquímicas. • Diferenças e características entre proteínas fibrosas e globulares. Citar exemplos e funções Fibrosas: estruturalmente simples, apresentando normalmente um único tipo de estrutura secundaria. Geralmente é insolúvel em água, longos filamentos que se entrelaçam gerando fibras resistentes. Função estrutural. Ex: colágeno, elastina, queratina Globulares: mais complexas por apresentarem mais de uma estrutura secundária, além de possuir estrutura terciária (o que difere das fibrosas). Apresentam-se muito dobradas, o que gera uma forma esférica, além de garantir solubilidade já que as partes hidrofóbicas estão escondidas no interior, enquanto que as hidrofílicas se expõem. Ex: hemoglobina, enzimas. • Diferenças e características entre proteínas simples e conjugadas. Citar exemplos e funções. Simples: formada apenas por aa Conjugada: proteínas que possuem, além do aa, outros tipos de constituintes em sua molécula, podendo ser orgânicos (açucares, lipídios) ou inorgânicos (íons metálicos...) • Conceito de zimógeno ou zimogênio É um precursor enzimático inativo, necessitando de alterações bioquímicas (tal como uma alteração de conformação, ou uma reação de hidrolise que revele seu sitio ativo) para que se torne uma enzima ativa. • Conceito de DOMÍNIO e MOTIVOS de proteínas. Motivos/Estrutura supersecundária/ enovelamento: enovelamento de dois ou mais elementos da estrutura secundária e a conexão entre eles. Domínio: é uma parte da cadeia polipeptídica que é independentemente estável ou pode se mover como uma entidade isolada. • Fatores químicos ou físicos que causam desnaturação A desnaturação da proteína ocorre quando perde sua conformação tridimensional por causa do rompimento das ligações devido ao calor e pH extremos, solventes orgânicos (álcool e cetona), ureia, detergente, metais pesados. • Exemplificar algumas modificações pós traducionais de proteínas.Modificações pós-traducionais são eventos que mudam as propriedades das proteínas por clivagem proteolítica (quebra (hidrólise) das ligações peptídicas de uma proteína feita pela enzima protease) ou por adição de um grupo químico um ou mais aa. Essas modificações podem determinar a ativação, ou não da proteína, a atividade, a localização e interações com outras proteínas.
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