Funções das proteínas

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Paula Dolinski, ATM 25
ESTRUTURA E FUNÇÃO DE PROTEÍNAS:
O tamanho e a composição das proteínas são muito característicos;
❖ Classificação:
1. SIMPLES:
⇒ Só compostas por AA → quando hidrolisados liberam apenas aa;
2. CONJUGADAS:
⇒ Parte polipeptídica (Apoproteínas) e outras parteque não é AA (grupo prostético);
⇒ Grupo Prostético:
⇒ EX: Glicoproteínas; carboidrato. Fosfoproteínas, hemoproteínas, metaloproteínas,
lipoproteínas;
⇒ OBS: Se a proteína tem grupo prostético, sem ele não funciona.
3. FIBROSAS:
⇒ + Alongadas;
⇒ AA hidrofóbicos → insolúveis;
=> Função estrutural → RESISTÊNCIA;
⇒ EX: colágeno e queratina;
⇒ COLÁGENO:
⇒ Fibras se entrelaçam → Glicina (cadeia lateral é o H → pequeno, logo acomoda o grupo
muito bem e impede q o colágeno tenha folgas na torção → confere a resistência a ele);
⇒ Correlação Clínica:Síndrome de Ehlers-Danlos
⇒ Modificação de AA no colágeno → substituição daglicina, exemplo;
⇒ Dependendo da substituição, vai dar efeitos maisgraves.
4. GLOBULARES:
⇒ Estrutura + ou menos esférica → AA hidrofílicosna superficialidade;
⇒ Função enzimática, transportadora, armazenamento;
⇒ EX: enzimas, hemoglobina;
❖ Estrutura:
➢ PRIMÁRIA :
⇒ Ordem que os AA estão ligados → determina o enovelamento do AA;
⇒ Problemas interferente na estrutura terciária logo,modifica a sua propriedade;
⇒ Correlação clínica: Anemia Falciforme
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⇒ Alteração de 1 AA na cadeia beta (é genético) →muda o Glutamato por Valina;
Glutamato → é ácido carregado negativamente;
Valina → é apolar → isso faz uma região hidrofóbica e as hemácias alteradas
adquiram essa forma de foice;
⇒ Hemoglobinas desoxigenadas →
Não retornam ao pulmão para se reoxigenar;
Vão perdendo a solubilidade;
Se juntam e bloqueiam capilares → impede que os tecidos sejam oxigenados;
⇒ Essas hemoglobinas são degradadas pelo organismo e fica uma deficiência de células
vermelhas → anemia.
➢ SECUNDÁRIA:
⇒ Arranjo do esqueleto da cadeia polipeptídica é mantida por pontes de hidrogênio;
⇒ Estrutura espacial → rotação entre o C alfa da carboxila e o C alfa do grupo amina →
Permite q a estutura 2 seja alfa hélice ou folha aberta;
⇒ OBS: Cadeia lateral não é considerada;
⇒ Tipos de estruturas secundárias:
● ALFA HÉLICE:
⇒ A estrutura secundária é estabilizada por pontes de hidrogênio entre C=O e grupo N-H a
cada 4 aminoácidos;
⇒ Cada volta possui 3,6 aminoácidos;
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⇒ Proteínas globulares e fibrosas;
⇒ As proteínas podem conter quantidades variáveis da estrutura - hélice;
⇒ As cadeias laterais ficam na parte externa da molécula.
● ALFA PREGUEADA:
⇒ Estendido na forma de ziguezague com pontes de Hperpendiculares a cadeia;
⇒ As pontes de hidrogênio podem ser formadas entre diferentes partes de uma mesma
cadeia dobrada sobre si mesma → pontes intracadeia;
⇒ Ou entre cadeias diferentes → pontes intercadeias.
❖ Supersecundárias:
⇒ Combinação de estruturas com alfa hélice e com beta pregueada;
⇒ Correção clínica: Doença da vaca louca = encefalopatiaespongiforme bovina;
⇒ Alteração na estrutura secundária;
⇒ Variação da proteína prion (sistema nervoso);
⇒ Normal → 40% da estrutura é alfa hélice e apenas3% folha pregueada.
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⇒ Prion alterado → 40% de sua estrutura secundária é folha pregueada;
⇒ Não se sabe a origem da doença
⇒ Consequência:
Desordens degenerativas do SNC → encefalopatias espongiformes transmissíveis;
Perda de controle motor, demência, paralisia, e finalmente a morte.
➢ TERCIÁRIA:
⇒ Adquire a sua forma ativa/funcional;
⇒ Todas proteínas funcionais tem q chegar a estrutura terciária;
⇒ Consideração da cadeia lateral;
⇒ Interação entre as cadeias laterais, grupos prostéticos;
⇒ Ligações Covalentes e não Covalentes (estabilização da proteínas) → OBS: tem isso em
estrutura secundária tbm;
⇒ As forças estabilizadoras permitem que resíduos que estavam distantes na estrutura
primária estejam próximos uns dos outros na estrutura tridimensional que é produzida pelo
enovelamento da proteína.
1. Interações Estabilizadoras:
⇒ Pontes de H → não somente entre os AA do esqueleto, mas também entre as cadeias
laterais;
⇒ Interações hidrofóbicas/apolares → Resíduos apolares agrupados no interior da célula da
proteína;
⇒ Atração eletrostática → Entre grupos de grupos de cargas opostas → normalmente na
superfície da molécula;
⇒ Complexação com íons metálicos → muitas cadeias laterais podem estar complexadas com
grupos metálicos. QUE? COMO ASSIM?
⇒ Pontes de dissulfeto → Ligação covalentes entre as cadeias laterais dos resíduos de
cisteína → pontes de S. Fica menos solúvel;
❏ GRUPO HEME: Prostético
⇒ Geralmente ligado a um metal → necessário para funcionar;
⇒ No interior da molécula (bolsão hidrofóbico);
⇒Mantido em posição por interações hidrofóbicas entre seu anel porfirínico e as cadeias
apolares da proteína;
⇒ Anel Porfirínico→ 4 agrupamentos amina → íon ferro se liga neles.
⇒ Ferro → 6 ligações:
4 nas aminas;
1 nos resíduos de histidina;
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1 no oxigênio.
⇒ Uma “porta” formada por AA protege o Fe da oxidação(oxidado não carrega O2);
⇒ Ex: Hemoglobina (transporte de O2) e mioglobina(armazenamento de O2).
➢ QUATERNÁRIO:
⇒ Proteínas tem mais de uma cadeia polipeptídica →Número de cadeias pode varias;
⇒ Subunidades podem ser iguais ou diferentes;
⇒ Formam dímeros, trímeros, tetrâmeros;
⇒ Cadeias interagem entre si por interações não covalentes (exceção: há interação com
pontes de dissulfeto, as quais são covalentes)
⇒ OBS: Nem todas as proteínas têm estrutura Quaternária;
⇒ TODAS proteínas quaternárias apresentam são ALOSTÉRICAS:
Como as subunidades são muitos próximas, devido às ligações não covalente, as
quais, qualquer alteração em 1 delas, altera a conformidade das outras proteínas;
⇒ Forma inativa = forma t (subunidades com fraca interação com o substrato, pois não estão
alinhadas para receber esse substrato);
❏ HEMOGLOBINA:
⇒ Quaternária;
⇒ 4 cadeias polipeptídicas → 4 subunidades → ALOSTÉRICA;
⇒ 1 grupo heme em cada cadeia→ transporta o 4 moléculas de oxigênio por vez;
⇒ O transporte é gradual e reversível (na mioglobina também ocorre isso);
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⇒ Tem característica de alosteria → o 1 oxigênio se liga a proteína e as outras subunidades
conseguem pegar os outros 3 oxigênios + facilmente → Ligação Cooperativa;
⇒ Recebe e libera o O2 de forma gradual.
⇒ Tem 2 formas;
Oxigenada → 4 subunidades carregadas de O2 → como sai do pulmão. Centro vazio;
Desoxigenada → libera o O2 após passar pelo tecido. Centro com uma molécula: BPG.
⇒ 2,3 BPG (bifosfoglicerato)→
Há nos eritrócitos para regular a afinidade que a hemoglobina tém pelo oxigênio →
Importante que a interação não seja grande, senão nao libera o O2;
Resumo: Diminui a afinidade da hemoglobina pelo O2
⇒ MIOGLOBINA X HEMOGLOBINA:
1. Mioglobina → Satura rapidamente, pois só tem 1 grupo para receber O2;
2. Hemoglobina → Aumenta a saturação a medida que mais O2 se ligam as cadeias.
➔ BPG e a altitude:
⇒ Altas altitudes → menos O2 → resposta fisiológica: aumento da distribuição;
⇒ Aumento da concentração de BPG = diminuição da afinidadeda Hemoglobina pelo O2 → +
liberação de O2;
⇒ Outras consequências em virtude da altitude:
Aumento do fluxo sanguíneo;
Aumento do número de células vermelhas.
➔ Tecidos Metabolicamente Ativos:
⇒ Efeito Bohr:
Com a respiração celular, o O2 é pego e o CO2 e o H são liberados
+ H no tecido = diminui o pH → o carácter ácido é a sinalização dos tecidos para a
hemoglobina de que eles precisam de O2;
Ácido → menos afinidade da hemoglobina pelo O2 → em vez do O2, prefere o CO2;
Libera O2 pros tecidos e pega CO2 (desoxigenada);
Correlação Clínica: Crise de ansiedade/Hiperventilação
⇒ Muito ofegante, perde muito CO2 rápidamente e elenão vira dissolvido;
⇒ Como isso o carácter ácido não acontece e nem tem CO2 dissolvido pra Hemoglobina
pegar, ela não consegue liberar o O2;
⇒ Consequência:
Corpo prioriza os tecidos + importantes, logo há formigamento nas extremidades por
falta de O2 lá.
➔ Hiperglicemia e a hemoglobina:
⇒ Hemoglobinaliga-se aos açúcares excessivos do sangue→ não faz ligação com o O2;
⇒ Prioriza os órgãos mais importantes → para de transportar O2 pras extremidades/locais
menos importantes.
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➔ Hemoglobina e o CO:
⇒ Grande afinidade com o CO → Prefere o CO no lugarde O2;
⇒ Devido a alosteria, vai passar essa afinidade prasoutras e acabada não distribuindo o O2;
⇒ Quando CO se liga a Hemoglobina forma aCarboxihemoglobina;
⇒MUITO PERIGOSO PARA A SAÚDE.
❏ Como uma pessoa consegue viver com anemia (número reduzido de
hemoglobinas/eritrócitos funcionais), mas não aguenta 50% de Carboxihemoglobina?
⇒ Ausência de hemoglobina não influencia na distribuição de O2, já a carboxihemoglobina
influência;
⇒ Anêmico distribui, mas menos;
⇒ CO não distribui e pode morrer.
❖ Desnaturação e Renaturação das proteínas:
➢ DESNATURAÇÃO →
⇒ Desenovelamento e desorganização da estrutura da proteína, pois a interação das
cadeias laterais foram alterada → ligação não covalente quebrada com as cadeias laterais
⇒ Proteína fica esticada.
⇒ Agentes:
Calor → rompimento de interações fracas. FEBRE;
Extremos de pH → alteração da carga líquida da proteína. ACIDOSE E ALCALOSES;
Solventes orgânicos, uréia e detergentes → ruptura de interações hidrofóbicas.
➢ RENATURAÇÃO →
⇒ Capacidade de reverter a desnaturação;
⇒ Algumas proteínas conseguem fazer isso após a retirada do agente.
❖ Funções das proteínas:
➢ ENZIMAS:
⇒ Atividade catalítica → aceleram as reações;
⇒ EX: Citrato sintase; Aconitase; Isocitrato desidrogenase;Cetoglutarato desidrogenase.
➢ NUTRIENTES :
⇒ Fonte energética e estocagem de nutrientes;
⇒ EX: Ovoalbumina;
➢ ARMAZENAMENTO:
⇒ EX: Ferritina → armazena ferro (importante paragrupos heme);
➢ REGULAÇÃO DE PROCESSOS CELULAR E FISIOLÓGICOS;
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⇒ Metabolismo de açúcares → insulina, glucagon;
➢ TRANSPORTADORAS:
⇒ Ligação de íons ou moléculas específicas;
⇒ Transporte a outros compartimentos;
⇒ EX: Hemoglobina; Lipoproteínas (transporte de lipídeos);Proteínas de membrana;
⇒ OBS: Transferrina
⇒ Transporte de ferro;
⇒ Se tem pouco ferro no organismo, logo menos transferrina também (o corpo reduz a
produção de transferrina) → importante nos exames para anemias;
➢ CONTRÁTEIS OU MOTILIDADE:
⇒ EX: Actina e miosina;
➢ ESTRUTURAIS:
⇒ Suporte, proteção, resistência;
⇒ EX: Colágeno; Queratina.