Bioquímica - Proteínas

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São macromoléculas compostas de uma ou mais cadeias polipeptídicas, cada uma 
possuindo uma sequência característica de aminoácidos, unidos por ligações peptídicas. 
Muitas conformações diferentes são possíveis para as proteínas. Entretanto, somente a 
conformação nativa possui atividade biológica. 
O tamanho das cadeias polipeptídicas é muito variável, assim como a composição dos aa. 
Cada proteína possui uma estrutura precisa que está vinculada com o seu 
funcionamento 
Precisam ser compostas sempre pelos mesmos aa determinados geneticamente, a 
composição, tamanho e comportamento tem que ser sempre o mesmo pra a proteína 
adquirir a conformação nativa e exibir a sua atividade biológica 
 
- Proteínas simples: Compostas somente por aa, ou seja, quando hidrolisadas liberam 
apenas aminoácidos 
- Proteínas conjugadas: São proteínas formadas por uma parte polipeptídicas 
(apoproteinas) e por outra parte de natureza não proteica (grupo prostético). Exemplos: 
grupo heme, glicoproteínas, lipoproteínas 
Observação: A proteína que tem grupo prostético na ausência dele ela não vai funcionar. 
 
Possuem estruturas fibrosas e globulares. 
- Fibrosas: Insolúveis nos solventes aquosos e possuem pesos moleculares muito elevados, 
são formados por longas moléculas mais ou menos retilínea. As características insolúveis 
fazem com que essas proteínas sejam mais envolvidas em função estrutural do que em 
catalise, essa característica faz com que sejam muito resistentes. Exemplo: Queratina e 
colágeno 
Observação Clínica: Síndrome de Ehlers-Danlos: O colágeno é uma cadeia polipeptídica 
de estrutura quaternária, as cadeias se torcem em direções opostas como se fossem cordas. 
Possuem uma tríade de aminoácidos, sendo o primeiro a glicina. A glicina é de extrema 
importância na resistência do colágeno. (a glicina possui o grupo H que possui ligações muito 
boas e quase perfeitas). Quando há a substituição do aa glicina na tríade de aa na torção 
do colágeno pode ser evidenciado a síndrome de Ehlers-Danlos. Os efeitos da síndrome 
 
 
podem ter grau variado e esta modificação nos aa é determinado geneticamente. 
(Doença rara) 
 
Resumo de autoria: @jaynne_ls / @med_estudodajay – MEDICINA FURG ATM26 
- Globulares: Possuem uma estrutura mais ou menos esféricas. Neste grupo estão as 
enzimas, hemoglobina entre outras. Na superfície contem aa hidrofílicos, ou carregado que 
possam interagir com o meio. A grande maioria das proteínas que estão envolvidas em 
reações, transporte, armazenamento, elas estão envolvidas em funções enzimática entre 
outras. 
 
- Estrutura primária: É a ordem na qual os aa estão ligados vai definir o enovelamento 
correto pra ela se tornar funcional, a estrutura precisa ser preservada 
 A estrutura primária é a primeira etapa unidimensional na especificação da estrutura 
tridimensional de uma proteína que por sua vez determina as suas propriedades 
Os peptídeos podem ter os mesmos aa, e a composição igual, mas se a estrutura primária 
for diferente, teremos diferentes interações 
Qualquer alteração na composição dos aa que compõem uma estrutura primária pode trazer 
implicações para o organismo. Exemplo: Anemia falciforme 
 
Observação Clínica: Anemia Falciforme 
A anemia falciforme está relacionada a alteração na estrutura primária de um aa nas cadeias 
beta da hemoglobina, uma hb modificada (s) resulta na troca do aa glutamato por uma valina, 
e isso traz uma consequência que faz com que as hemácias que carregam a hemoglobina 
adquiram um formato de foice. Essa troca de um aa por outro, se torne uma superfície 
hidrofóbica e vai favorecer uma agregação de outras hb alteradas e formem uma espécie de 
fibra que não vai conseguir ser solúvel como uma hemácia normal. Há uma diminuição da 
solubilidade um bloqueio de capilares e as hemácias falciformes são retiradas rapidamente 
da circulação = anemia 
Quando elas perdem o O2 e adquirem o formato de foice, são degradadas. 
 
- Estrutura secundária: È o arranjo do esqueleto da cadeia polipeptídicas mantidas por 
pontes de H. Cadeias laterais não são consideradas na estrutura secundária. 
A formação do esqueleto peptídico é possível porque existe entre os resíduos de aa ligações 
com livres rotações seja entre C -C ou C-N. estas propriedades também são importantes 
nas conformações tridimensionais de peptídeos e proteínas. 
Aqui há a extrema importância das ligações de H 
 
- Estrutura A-hélice: 
 A estrutura a -hélice é estabilizada por pontes de H entre C- O e grupo N-H a cada 4 aa. 
Cada volta possui 3,6 aa, existe em proteínas globulares e fibrosas. 
As proteínas podem conter quantidades variáveis da estrutura a-hélice 
As cadeias laterais ficam de fora, na parte externa da molécula. A tendencia de uma cadeia 
se enovelar com uma a hélice depende da identidade e da sequência de aa do segmento. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
- B-pregueada 
O esqueleto peptídico nas folhas B- pregueadas estão quase que completamente estendidas 
em formas de ziguezague com pontes de H perpendiculares a cadeia 
As pontes de H podem ser formadas entre diferentes partes de uma mesma cadeia dobrada 
sobre si mesma – pontes intracadeia 
Ou entre cadeias diferentes – pontes intercadeias 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Observação:Em uma mesma proteína pode existir as duas estruturas, a-helice ou b-
pregueada, inclusive podem se combinar para formar estruturas diferentes como hélice-
volta-helice ou Beta-alfa-Beta. 
Alterações na estrutura secundária também são importantes. Exemplo: Encefalopatia 
espongiforme bovina. 
 
Observação Clínica: Encefalopatia espongiforme bovina 
Há uma alteração na estrutura secundária das proteínas, há uma variação em uma proteína 
príon. No cérebro normal apresenta 40% da estrutura prionica normal a-hélice e apenas 3% 
de B-pregueada, já no príon alterado tem cerca de 40% da estrutura secundaria em forma 
de B-pregueada. 
Consequência da alteração: As doenças causadas por essas proteínas príons, são doenças 
neurodegenerativas e a morte do SNC. Os príons infectados se ligam e infectam/alteram 
outros príons. Resultam em desordens degenerativas do SNC, perda do controle motor, 
demência, paralisia e finalmente morte. 
 
 
 
Estrutura terciária: É um arranjo tridimensional, nesse momento é onde a proteína atinge 
sua propriedade funcional, pois inclui as cadeias laterais, posições de grupos prostéticos, 
arranjo de seções helicoidais 
A estrutura primária depende de ligações covalentes, as estruturas secundárias e terciárias 
dependem também de interações covalentes, mas levam em consideração também as 
interações não covalentes (as forças estabilizadoras não covalentes contribuem para que uma 
proteína adote uma estrutura estável com baixa energia). 
 
- Pontes de hidrogênio: Acontecem não somente nos esqueletos de aa (como na estrutura 
secundária) mas também ocorre entre cadeias laterais de aa 
- Interações hidrofóbicas: Resíduos apolares tendem a ficar agrupados no interior das 
moléculas das proteínas 
- Atração eletrostática: Ocorre entre grupos de cargas opostas que frequentemente ocorre 
na superfície da molécula resultando na aproximação de grupos de cargas opostas, 
permitindo que a proteína comece a se enovelar sobre si mesma formando a estrutura terciária 
As proteínas que possuem grupos prostéticos contribuem pra estabilizar a proteína e para ela 
tornar-se funcional 
- Complexação com íons metálicos: Muitas cadeias laterais podem estar complexadas com 
grupos metálicos e estes íons podem fazer parte dos grupos prostéticos 
- Pontes dissulfeto (ligação covalente): Formam ligações covalente entre as cadeias 
laterais de cisteinas. 
Na estrutura terciária as formas 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 
Quando a proteína se dobra sobre si mesmo assumeuma forma globular, quando ela interage 
com outra cadeia polipeptídica ela fica mais em forma em forma de bastão 
Observação: Uma proteína não exibe necessariamente todos os motivos estruturais 
possíveis. Pois a estrutura primária e a disposição dos aa que serão responsáveis pela 
estabilização das cadeias laterais. 
Exemplo: A hemoglobina e a mioglobina não possuem pontes dissulfeto. No entanto estas 
proteínas que transportam O2 possuem íons ferro como grupo prostético. 
Exemplo: Mioglobina: Uma proteína de armazenamento de O2 nos músculos possui estrutura 
terciária. 
153 resíduos de aa, possui um grupo prostético heme 
8 regiões de a-hélice, estabilizadas por pontes de hidrogênio 
Estrutura Globular, onde os átomos interiores estão bem próximos uns dos outros. 
Estrutura do grupo heme 
O grupo heme acomoda-se no interior da molécula e é mantido em posição por atrações 
hidrofóbicas entre seu anel porfirinico e as cadeias apolares da proteína 
- Os íons ferro se liga em um anel porfirinico, formando o heme 
 
- Estrutura quaternária: É uma propriedade de proteínas constituídas por mais de uma 
cadeia polipeptídica 
- O número de cadeias polipeptídicas pode variar. E as subunidades (cadeias) podem ser 
iguais ou diferentes. 
Como as subunidades são muito próximas, qualquer mudança pequena ou alteração em uma 
das subunidades pode causar mudanças drásticas na conformação das outras subunidades 
As proteínas exibem propriedades que são conhecidas por proteínas *alostéricas: mudam 
sua conformação após uma subunidade mudar e influencia no comportamento das 
outras subunidades* 
Exemplo: Hemoglobina – uma proteína de transporte de O2 com estrutura quaternária 
4 cadeias polipeptídicas 
Contém um grupo heme, 4 grupos heme, uma molécula de Hb consegue transportar 4 
moléculas de O2 
Se liga ao O2 de forma reversível 
Na ligação de Hb ocorre de forma cooperativa: isso quer dizer que a ligação de uma molécula 
de O2 facilita a ligação da outra 
A Mioglobina tem a função de armazenar o O2, então ela liga ao O2. 
A hemoglobina tem a função de transportar o O2 por isso ela precisa ligar-se fortemente ao 
O2 e libera-lo facilmente dependendo das condições, ela não necessariamente libera de uma 
vez todo o O2 em um mesmo tecido. A hb pode liberar o o2 de forma gradual, esse 
comportamento facilita a função transportadora e distribuidora no organismo 
A Hb pode estar na forma oxigenada ou desoxigenada 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2,3 bifofosglicerato: reduz a afinidade da hb pelo O2 facilitando a liberação de O2 nos 
tecidos. Uma molécula de extrema importância. 
Observação Clínica Efeito Bohr 
Quando a Hb está passando por tecidos que estão com paixo PH (mais H) e estão liberando 
CO2 e H, diminui a afinidade da Hb pelo O2, pois ela possui mais afinidade pelo CO2, então 
ela se liga ao CO2 e libera o O2. 
Quando o Ph está diminuído em virtude do aumento do PH (H) a hb diminui a afinade pelo O 
liberando-o onde ele é necessário. 
Aqui a alosteria é causada pela regulação da afinidade do O2 e a hemoglobina 
A hb possui uma afinidade por CO, e se liga em uma ou duas subunidades da Hb e aumenta 
nas outras subunidades a afinidade da Hb pelo O2, o que dificulta a distribuição de oxigênio 
para os tecidos. 
Clinicamente: Alterar a afinidade, para carboxihemoglobina pode levar a sérios problemas, 
mais do que em um indivíduo anêmico, pois o anêmico ainda transporta O2. 
 
- Desnaturação: A proteína se desenovela porque as interações entre as cadeias laterais se 
desintegram e ficam em estrutura primária (mas não perde seu esqueleto, a estrutura 
secundária), à medida que o agente que causou a condição de desnaturação, a proteína 
adquire novamente a sua estrutura terciária e sua conformação nativa e exercer a sua função 
Fatores que influenciam a desnaturação de proteínas 
A desnaturação resulta no desdobramento e desorganização da estrutura SEM A QUEBRA 
DE LIGAÇÕES PEPTIDICAS 
- Agentes desnaturadores: 
• Calor – rompimento de interações fracas 
• Extremos de Ph - alteração da carga liquida da proteína 
• Solventes orgânicos, ureia e detergentes – ruptura de interações hidrofóbicas 
 
Reversibilidade: Algumas proteínas possuem a capacidade de reverter a desnaturação após 
a retirada do agente (renaturação), mas o tempo em que a proteína fica desnaturada e volta, 
pode deixar sequelas no organismo do indivíduo. 
 
 
Enzimas: Atividade catalítica, grupo mais variado e mais altamente especializado 
Nutrientes e Armazenamento: Fonte energética ou estocagem de nutrientes Exemplo: 
Albumina 
Regulação de processos celulares e fisiológicos: Insulina (cadeia polipeptídica) 
Transportadoras: Ligação a íons ou moléculas especificas e transporte a outros 
compartimentos. Exemplo: Ferritina e Transferritina. Transportam moléculas que não podem 
ficar livres na nossa corrente sanguínea, então é necessário pegar essas moléculas e associar 
a proteínas 
Contrateis ou Motilidade – Contração, mudança de forma ou deslocamento. Exemplo: Actina 
e miosina 
Estruturais – Suporte, proteção, resistência Exemplo: Queratina e colágeno