ED02 - Estudo dirigido Proteínas docx

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UNIVERSIDADE DO ESTADO DE SANTA CATARINA
CENTRO DE EDUCAÇÃO SUPERIOR DA REGIÃO SUL (CERES)
DEPTO DE ENGENHARIA DE PESCA E CIÊNCIAS BIOLÓGICAS – LAGUNA (SC)
Disciplina: Bioquímica (3BIOCA)
Acadêmicos: Deborah Cabral Hemmer,
Leticia Ito,
Verônica Vieira Machado,
Ysadora Vieira Siega e
Lucas Langer.
Estudo Dirigido - Proteínas
1. Trace um paralelo entre proteínas:
a) Globulares e fibrosas (estrutura tridimensional, solubilidade, função);
R= Quanto a fórmula, globular esférica mole e solúvel, fibrosas e fisicamente duras
e insolúveis.
b) Monoméricas, oligoméricas e multiméricas;
R= Quanto ao número de cadeias peptídicas; monoméricas com uma cadeia
polipeptídica; oligoméricas possuem mais de uma cadeia da mesma com
extremidades N-terminal e C-terminal e multiméricas com várias ligações na cadeia.
c) Simples e conjugadas.
R= Composição química é simples e é apresentado somente os aminoácidos (Aas)
conjugados apresentando compostos orgânicos e inorgânicos.
2. Exemplifique as comparações acima.
R= Em Globulares e fibrosas são colágeno do tecido conjuntivo, queratina, fibrosas,
hemoglobina e anticorpos; as Monoméricas, oligoméricas e multiméricas são a mioglobina
e hemoglobina; e por fim as simples e conjugadas que são as lipoproteínas do sangue e
caseína do leite.
3. Caracterize os níveis estruturais (organização espacial) das proteínas. Dê exemplos.
R: A forma da estrutura de uma proteína determina sua função. Algumas forças como,
ligações de hidrogênio, interações hidrofóbicas e ligações de enxofre, por exemplo, são
atuantes na estruturação de cada forma diferente das proteínas. Podemos classificá-las
em: estrutura primária, secundária, terciária e quaternária.
A estrutura primária é uma sequência de aminoácidos linear, uma estrutura mais simples e
importante, pois determina os demais arranjos estruturais dessa molécula.
A estrutura secundária é formada quando ocorre a ligação entre elementos repetidos da
cadeia principal polipeptídica, onde a junção ocorre por meio de ligações de hidrogênio.
São cadeias que ficam estruturalmente torcidas, dobradas ou enroladas sobre elas
mesmas.
A estrutura terciária possui mais dobras e enrolamentos, a forma é adquirida pelo arranjo
formado pela interação de suas cadeias laterais
Já a estrutura quaternária se dá pela associação de duas ou mais cadeias polipeptídicas,
formando estruturas tridimensionais. Esses arranjos são guiados e estabilizados pelas
mesmas interações da terciária.
4. Descreva α-hélice e folha β pregueada. Aponte as diferenças essenciais entre
estas formas de estrutura secundária, encontradas em peptídeos.
R=Na α-hélice a carbonila de um aminoácido faz ligação de hidrogênio com o (N-H) do
quarto aminoácido após si mesmo na cadeia, formando uma volta com 3,6 aminoácido,
transformando a cadeia polipeptídica em uma estrutura helicoidal (como uma fita
enrolada).Já na folha folha-β pregueada, dois ou mais segmentos de uma cadeia
polipeptídica formam ligações de hidrogênio entre si, formando uma estrutura parecida
com uma folha dobrada, entre as carbonilas e os grupos amino da espinha dorsal e os
grupos R se estendem acima e abaixo do plano da folha. Sendo as fitas paralelas ou
antiparalelas (como no DNA).
5. Faça um comentário sobre a diversidade funcional das proteínas, citando exemplos.
R: As proteínas se formam a partir das ligações de aminoácidos que se ligam entre si por
ligações peptídicas. Existem 20 aminoácidos que são formados por moléculas de C, H, O,
N. Por conta da sua variedade organizacional, as proteínas podem atuar em diversas
funções, como: catalisadoras (enzimas), anticorpos, hormônios e transporte de
substâncias.
6. Discuta as seguintes propriedades das proteínas:
a) Especificidade
R=As espécies apresentam proteínas com estruturas primárias particulares a cada
qual, podendo diferenciar-se até mesmo entre organismos da mesma espécie,
sendo que sintetizam suas próprias proteínas.
b) Solubilidade
R= A solubilidade das proteínas variam de acordo com sua estruturação e
quantidade dos grupos polares e apolares. Proteínas globulares externalizam os
grupos polares/ hidrofílicos e interiorizam grupos hidrofóbicos, as tornando mais
solúveis em água. Proteínas fibrosas externalizam seus grupos hidrofóbicos e
internalizam os grupos hidrofílicos as deixando menos solúveis em água, mantendo
sua estrutura em meio aquoso. A desnaturação diminui a solubilidade das
proteínas.
c) Tamponamento
R= As proteínas contém aminoácidos anfóteros (podem se comportar como ácido
ou base) que podem controlar o pH do meio.
d) Desnaturação e renaturação
R= A desnaturação da proteína a faz perder sua forma espacial natural, com isso
ela perde sua funcionalidade, tendo regredido seu nível de estrutura para
conformações menos complexas, pela quebra de ligações de hidrogênio que
mantinham a estrutura no seu formato tridimensional. A desnaturação pode ser
reversível ou irreversível, quando reversíveis podem fazer o processo inverso de
formação das ligações de hidrogênio, voltando às suas propriedades originais.
e) Ponto isoelétrico (pI)
O ponto isoelétrico das proteína depende do valor do pH em que a molécula se
encontre eletricamente neutra. O pI das proteínas é determinado pelo pH no qual a
molécula não migra quando submetida a campo elétrico,sendo assim neutra. Toda
proteína se comporta de maneira diferente, de acordo com seu pI caracteristico, que
depende da sua proporção de aminoácidos ácidos e básicos.
7. Defina peptídeos. Demonstre a formação de uma ligação peptídica.
R: Os peptídeos são o produto de uma interação entre dois aminoácidos, chamada
ligação peptídica. Nessa ligação, os dois aminoácidos são sintetizados, a partir de uma
reação de desidratação entre a carboxila de um aminoácido e o grupo amina de outro
aminoácido, formando água. Os peptídeos são o produto dessa interação, que pode ser
realizada artificialmente, como é o caso do adoçante.
Formação de uma ligação peptídica:
8. Classifique peptídeos quanto ao número de resíduos de aminoácidos que os
constituem.
R: Os peptídeos são classificados a partir do número de aminoácidos que estão se
ligando. Dessa forma temos:
- Dipeptídeo: 2 aminoácidos.
- Tripeptídeo:3 aminoácidos.
- Tetrapeptídeo: 4 aminoácidos.
- Oligo ou polipeptídeo: x aminoácidos.
9. Dê exemplos de peptídeos com atividade biológica.
R: Os peptídeos participam de diversas atividade biológicas como hormônios(EX.:
ocitocia, calcitocia, glaucon, vasopressina e corticotropina), neurotransmissores (EX.:
encefalina - combate a dor), antioxidantes, neuropeptídeos e adoçantes.
10. Nos peptídeos ou mesmo nas proteínas quais são os grupos com possibilidade
de exercer ação tamponante? Explique.
R: A ação tamponante define a capacidade de uma solução manter o pH estável com a
adição de poucas quantidades de ácido ou base. As soluções tampão geralmente são
formadas pela junção de um ácido fraco ou uma base fraca e um sal, produto de uma
reação do mesmo ácido ou base com uma base forte ou um ácido forte. Frente a isso, ao
adicionar um aminoácido em uma solução a ser titulada, a elevação do pH apresentaria
dois pontos de estabilização, onde o pH não varia mesmo com a adição de uma base no
ácido. Dessa forma, os aminoácidos possuem características de uma solução tampão.
Assim, os peptídeos e proteínas, formados por aminoácidos, podem apresentar uma ação
tamponante.
11. O que é uma proteína desnaturada? Cite 3 fatores que podem ocasionar a
desnaturação de uma proteína.
R: É chamada de proteína desnaturada aquela que perdeu sua forma tridimensional, e
quando isso ocorre, ela perde também a função que exercia. Quando ocorre a
desnaturação, a proteína não perde sua conformação primária. Mudanças de temperatura,
de pressão, alguns agentes químicos e até mesmo agitação, podem ocasionar na
desnaturação de uma proteína
12. O que são os efeitos “salting in” e “salting out” e como eles interferem na
solubilidade de proteínas?
R= Salting in é o resultado de interações químicas entre proteínas, sais neutros e água,
onde ocorreum aumento da solubilidade da proteína no meio aquoso. Primeiramente
precisamos adicionar uma pequena quantidade de sais neutros na solução de proteínas e
água, então as cargas dos sais começam a interagir com as proteínas, diminuindo a
interação entre elas. Essa interação resulta na maior solubilidade das proteínas na água.
Salting out é o fenômeno contrário. Quando adicionamos uma grande quantidade de sais
neutros na solução, a água passa a interagir com esses sais e suas cargas, isso ocorre
pois a água tem maior tendência a interagir com íons, e assim, as proteínas interagem
entre si, diminuindo a solubilidade na água. Nesse fenômeno acontece a precipitação das
proteínas, sendo importante como meio de separação.
13. Como ocorre o processo de diálise?
R= A solução passa por uma membrana com microporos, que separa as moléculas
conforme seu tamanho. Um exemplo é a hemodiálise.
14. Em relação à separação de proteínas, qual é a base/princípio de operação e
diferenças entre as seguintes técnicas de cromatografia: (a) troca iônica (b) afinidade
e (c) filtração em gel.
R=
A técnica de Filtração em gel utiliza do gel que sendo poroso, age como filtro na
separação das moléculas. Esta técnica permite descobrir a massa da proteína em estado
natural e permite purificar a amostra, preservando a integridade da mesma.
A técnica de troca iônica separa as moléculas através de carga elétrica, conforme os
grupos carregados positivamente ou negativamente. Para isto é utilizado resina com
carga elétrica, positiva ou negativa, em diferentes valores de pH e força iônica e o ponto
isoelétrico das proteínas.
A técnica de afinidade separa as moléculas pela interação de ligante específico,
formando uma ligação, covalente ou não covalente, forte entre a molécula-alvo com um
ligante imobilizado na matriz.
Fonte: UNESP. PURIFICAÇÃO DE IgG ATRAVÉS DE CROMATOGRAFIA DE TROCA
IÔNICA EM DEAE -CELULOSE. Métodos de Isolamento de biomoléculas. Disponível em:
https://www.fcav.unesp.br/Home/departamentos/patologia/HELIOJOSEMONTASSIER/aul
a-pratica-3--purificacao-de-ig-por-cromatografia.pdf. Acesso em: 12 abr. 2021.
15. Qual é o princípio da eletroforese?
R= É isolar moléculas conforme o tamanho e carga elétrica, possibilitando o estudo de
proteínas e suas expressões ou a identificação de microrganismos.
16. Quais são os parâmetros de separação de proteínas em uma eletroforese
bidimensional?
R= Tamanho e carga elétrica.