Bioquímica médica - Aminoácidos

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Características gerais dos aminoácidos 
- 20 aminoácidos ligados de maneira covalente formam as proteínas 
 
É presente um grupo amino NH2 e um grupo carboxila COOH, um grupamento H e uma 
cadeia latera, os grupos que compõem a cadeia lateral que definem qual é o 
aminoácido 
 
- Uma das propriedades mais importantes dos aminoácidos é a sua estrutura 
tridimensional (Estereoquímica). 
 
- Existem duas isomerias possíveis de um aminoácido L e D. 
 
- O carbono alfa assimétrico é um centro quiral presente em todos os aminoácidos. 
Exceção: A glicina, pois é aquiral 
 
Estereoisômeros 
- Os aminoácidos possuem dois possíveis estereoisômeros: são compostos que 
possuem a mesma forma molecular, mas diferentes fórmulas estruturais no espaço. 
- Grupamento localizado a direta é um D aminoácido 
- Grupamento localizado a esquerda é L aminoácido 
Os aminoácidos mais comuns na nossa estrutura é o grupo L-estereoisômeros 
Exemplo: As bactérias possuem a estrutura D e em alguns antibióticos também, pois 
são produzidos a partir das bactérias. (Essa condição ajuda o antibiótico a não afetar 
nossos aminoácidos) 
 
Tipos de aminoácidos 
Os aa podem ser classificados de acordo com a polaridade da cadeia lateral e a 
presença de um grupo ácido ou básico na cadeia lateral. 
1- Cadeia alifática (aberta), apolares, hidrofóbicos: Valina, Alanina, Leucina, Isoleucina 
(tendem a agrupar-se no interior das proteínas, estabilizando-os, geralmente estão 
mais localizados no interior das proteínas e não na superfície, pois são hidrofóbicos) 
Glicina: cadeia lateral pequena, não contribui com interações hidrofóbicas. Tende a se 
localizar nas dobras das proteínas. 
Resumo de autoria: @med_estudodajay / @jaynne_ls 
Metionina: contém um grupo tiol 
Prolina: cadeia lateral alifática (aberta) com estrutura cíclica. O grupo amino reduz a 
flexibilidade das regiões polipeptídicas que contém esse aa. 
1.2 - Aminoácidos de grupo aromático (hidrofóbicos): São relativamente não polares, e 
podem participar de interações hidrofóbicas. (são grandes tendem a ter um 
afrouxamento na dobra da proteína, pois são maiores). Exemplo: fenilanina, tirosina e 
triptofano 
 
2- Grupos R polares: São solúveis em meio aquoso, hidrofílicos e formam pontes de 
hidrogênio: 
 
- Serina, treonina: (OH) - hidroxilas 
- Cisteína: (SH) sulfidrilas 
 - Asparagina, glutamina: (NH2) - aminas 
Cada cadeia lateral tem uma particularidade que faz com que elas possam interagir com o 
ambiente aquoso ou com outras proteínas. (Encontram-se na superfície da proteína pois são 
hidrofílicos) 
- Aminoácido Cisteína: É extremamente importante e encontrado frequentemente nas 
nossas células. O grupo sulfidrila forma pontes de sulfeto entre dois resíduos de cisteínas, 
causadas pela perda de elétrons. 
Esses dois aa que se unem pela ponte de sulfeto, formam um aa chamado de cistina. 
Estabilizam a estrutura da molécula, são altamente hidrofóbicos. Ela faz com que algumas 
moléculas se tornem funcionais por causa dessa ponte de sulfeto. 
 
3 - Grupos R mais hidrofílicos: Positivos ou negativamente carregados 
 
3.1 - Grupo R positivamente carregado + (básicos): Abundante na superfície das proteínas e também 
encontrado em sítios de enzimas 
Possuem carga positiva em PH neutro = 7,0 
As cargas + desses aa permite que eles formem ligações iônicas com grupos carregados – 
como cadeias laterais de aa ou grupos fosfato 
As ligações iônicas são responsáveis para a estrutura tridimensional da proteína e dão 
estabilidade na estrutura proteica. 
Exemplo: Lisina, Arginina, Histidina 
 
3.2 - Grupos R hidrofílicos (forma ligações com grupos de cargas opostas ou em contato com 
ambiente aquoso) negativamente carregados - (ácidos): Aminoácidos ácidos, aspartato e 
glutamato. 
Possuem carga negativa em um ph neutro = 7 
Aspartato e Glutamato – cada um possui um segundo grupo carboxila 
A função geral de aa carregados é permanecer na parte externa das proteínas e formar 
ligações com grupos com cargas opostas 
Aspartato e Glutamato podem se ligar com Ca+ 
Aspartato é comum como iniciador e formador de estruturas em hélices das proteínas 
 
Recapitulando as classificações ... 
Hidrofóbicos, hidrofílicos, positivos, negativos 
Hidrofóbicos - > os apolares e as cadeias laterais aromáticas 
Hidrofílicos - > polares 
Aa básicos ou ácidos –> tem carga na cadeia lateral, o que fazem com que interajam tanto 
com cadeias polares como, como outros aa. 
 
Aminoácidos incomuns 
Derivados de aa comuns, são produzidos por modificação na cadeia de um aminoácido já 
incorporado na cadeia polipeptídica. Sofrem modificação após estarem na proteína para que 
ele se torne funcional. (precisam ser modificados para terem funções) 
Derivado da prolina: encontrada no colágeno 
Derivado da lisina: também no colágeno 
Derivado da lisina – constituinte da miosina 
Derivado do glutamato – encontrado na proteína da coagulação sanguínea: a protrombina. 
 
Aminoácidos como ácidos e bases 
AA podem atuar como doador ou aceptor de prótons, são moléculas anfotéras (que podem 
atuar tanto com ácido ou como base) 
Apresentam-se como íons dipolares em condição celular normal (uma carga + e uma – ou 
seja neutro) = ZWITTERIONS – aa livres. 
Eles podem atuar no tamponamento em algumas situações, por serem anfóteros. 
Pode atuar como um ácido – ZWITTERIONS, ou seja, na carga neutra: pode doador prótons 
Pode atuar como base – ZWITTERIONS, ou seja, na carga neutra: pode ser um aceptor de 
prótons 
Isso acontece na condição celular, dentro das células ou no sangue, algumas proteínas 
podem atuar no tamponamento. 
 
Ligações peptídicas 
Os aa se unem através de ligações covalentes (tamanho do polímero é variável) esta ligação 
ocorre entre o grupo carboxila COOH e o grupo amina NH2 de outro. 
Sempre perdem uma molécula de H20 – são chamados de resíduos 
Oligopeptidios: Poucos aa unidos por ligações peptídicas 
Polipeptídios: Muitos aa unidos por ligações peptídicas 
As ligações peptídicas mantem a estrutura das proteínas. 
Sempre que se quebra uma ligação peptídica a proteína perde a sua função (ela é degradada 
para permitir uma formação de uma nova proteína) 
O tripeptidio glutationa reduzida : 
A Glutationa reduzida é composta por três resíduos de aa, glutamato, cisteína, glicina. A GSH 
tem um papel importante porque funciona como um antioxidante muito bom e também 
participa da metabolização de medicamentos. 
Pode ser encontrada sob duas formas na célula: 
 Reduzida: Quando atua como antioxidante e ajuda na metabolização dos 
medicamentos. 
Oxidada: Quando ela tem resíduos de cisteína, aa que pode formar pontes de 
sulfeto com outro aa de mesma cadeia ou outra cadeia, duas GSH podem se ligar 
por pontes de sulfeto. 
A relação de GSH reduzida/ GSH oxidada: Quando tem mais glutationa oxidada do que 
reduzida indica um desequilíbrio redox nas nossas células 
A GSH participa no metabolismo do paracetamol 
 
Peptídeos e polipeptídios de tamanhos variáveis 
Alguns hormônios que se formam com resíduos 
Ocitocina: 9 resíduos 
Insulina: 2 cadeias, 1 com 21 resíduos de aa e uma com 30 resíduos 
Glucagon: 29 resíduos de aa 
Nem todos os aa necessariamente estão presentes em todas as proteínas. 
 
Moléculas biologicamente importantes. 
Metalotioneínas: Uma proteína responsável para regular a concentração de ferro ou cobre 
no nosso organismo. 
Os grupos ferro e cobre precisam ser regulados pelas metalotioneínas para não se 
excederem no organismo e exercer toxicidade, as metát.se ligam aos componentes para não 
deixarem eles livres. 
Alto conteúdo do aa cisteína (pontes de sulfeto), também considerada como antioxidantes. 
Possuem capacidade de estocagem de Zn e Cu, além de metais fisiológicos como Cd e Hg 
 
Endorfinas: São encefalinas, analgésicos de ocorrência natural, oferecem um efeito 
analgésico para as dores do nosso organismo. 
Devido a similaridade entre as estruturas das endorfinas com os opiáceos, estes seligam a 
receptores no cérebro como se fossem encefalinas e produzem atividades farmacológicas 
 
Aminoácidos também podem ser precursores de neurotransmissores 
Serotonina: é produzida a partir do triptofano, tem efeito sedativo induzindo sensação de bem 
estar. A serotonina é produzida a partir do aminoácido triptofano, que é adquirido na 
alimentação. 
Adenosilmetioneína: A (adomet) é formada a partir do aa metionina. É um doador universal 
de metil para as reações de metilação que na sua maioria contribuem para aumentar a 
solubilidade dos compostos, auxiliando na eliminação dos mesmos. 
 
Características das proteínas e peptídeos 
Diferentes proteínas possuem composições e características diferentes de aa, que são 
determinadas geneticamente. Isso quer dizer que alguns aa podem ocorrer apenas uma vez 
ou nenhuma vez em determinada proteína e em outras podem ocorrer em grandes 
quantidades. 
As proteínas tem características próprias tanto em padrão quanto em frequência de aa. 
 
 
Erros inatos de metabolismo 
São distúrbios genéticos que levam a deficiência de uma enzima ou mutações nas vias 
metabólicas. Envolvem defeitos no DNA. 
Caso Clínico de Fenilcetonúria: A ausência de uma enzima. (fenilanina hidroxilase) 
Felinanina: É um aminoácido essencial (obtida através da alimentação) 
A partir da felinanina é produzida a tirosina com o uso da enzima (fenilanina hidroxilase) 
Quem não possui a enzima, faz com que ocorra um acumulo de fenilanina, e leva a não 
ocorrência da transformação para tirosina. 
A fenilanina, o fenilpiruvato, o fenilactato e fenilacetato acumulam-se no sangue e na urina. 
O acúmulo cerebral de ácido fenilpiruvato e fenilacético (são marcadores da doença) 
podem alterar o equilíbrio osmótico das células, fazendo com que a água entre para dentro 
dos tecidos cerebrais causando edema e compressão das células do cérebro em 
desenvolvimento, a qual pode resultar em retardo mental. 
 
Questionamento médico: Sempre pensar que, quando há uma via de falta de enzima, há 
acúmulo do que vinha antes e ausência do que viria depois. 
Nesse caso: O que acumula causa o que? e a ausência afeta o que? 
 
Sintomas da fenilcetonúria 
- Oligofrenia: Debilidade de aprendizado 
-Atraso no desenvolvimento psicomotor 
-Convulsões 
- Hiperatividade 
A doença pode ser detectada no teste do pezinho. 
 
Tratamento da fenilcetonúria 
Identificar e fazer uma dieta com menos fenilanina, e a tirosina deve ser suplementada, já 
que a fenilanina não é mais a fonte alimentícia devido a deficiência na atividade da enzima 
que catalisa a conversão de fenilanina em tirosina. O tratamento requer + tirosina e – 
fenilanina.