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Aminoácidos e proteínas Lorrayne de Miranda | bioquímica | PÁGINA 1 Proteínas: Cerca de 15% do corpo da célula e proteína As proteínas são diversas de todos os tipos – Luciferina – Luciferase Tamanho: Peptídeos – Proteínas (alto PM) Função: • Enzimas • Hormônios • Anticorpos • Proteínas estruturais • Transportadores Algumas funções biológicas da proteína: Enzimas: proteínas catalíticas, que viabilizam reações químicas com substratos e produtos nas condições físico-químicas do interior das células. exemplo: Pepsina, catalase ... etc Transporte: facilitam a passagem, específica e controlada de compostos. Exemplo: Hemoglobina, lipoproteínas, GLUTs Armazenamento de substâncias. Exemplo: Ferritina Sistemas de locomoção: garantem o funcionamento dos mecanismos de deslocamento da célula ou do organismo. Exemplo: Actina e miosina (músculo), tubulina Estruturais: garantem a estabilidade mecânica de formas biológicas. Exemplo: Colágeno, elastina Defesa ou ataque. Exemplo: Anticorpos ou imunoglobulinas, fibrinogênio e protrombina Hormonal e reguladoras: atuam na regulação de atividade celular e/ou fisiológica. Exemplo: Insulina e glucagon, proteínas G PÁGINA 2 AMINOACIDOS: SÃO FORMADOS POR ATOMOS DE CARBONO, HIDROGÊNIO, OXIGENIO E NITROGENIO. • Todos os 20 aminoácidos são α‐amino-ácidos • São moléculas bem pequenas • Eles apresentam um grupo carboxila e um grupo amino, ambos ligados ao mesmo carbono (carbono alfa). • Eles diferem uns dos outros na suas CADEIAS LATERAIS ou grupo R. • As cadeias laterais variam umas das outras em estrutura, tamanho e carga elétrica. • A cadeia lateral influencia muito a solubilidade do aminoácido em água. • Outros aminoácidos, além dos 20 que compõem proteínas, podem ser encontrados em células. • Os 20 aminoácidos que compõe as proteínas receberam abreviações de 3 letras e códigos de 1 letra. • Função: formação de proteínas e peptídeos e também atuam no metabolismo energético e são percussoras de hormônios. ESTEREOISOMERIA DOS AMINOÁCIDOS: • Com exceção da glicina, o carbono alfa de todos os aminoácidos está ligado a quatro grupos diferentes (grupo carboxil, amino, radical e hidrogênio) e, portanto, um centro quiral na molécula. • Assim, aminoácidos apresentam estereoisomeria e dois enantiômeros que se não se sobrepõem, e são com imagens no espelho. Ou seja, pode ficar de um lado ou de outro que ta certo imagens especulares • Os diferentes enantiômeros são classificados de acordo com o sistema D e L. a diferença e só que pode varias de acordo com a direção o h3n e o h. • Praticamente todas as moléculas biológicas com centros quirais são encontradas na natureza sob a forma de um único estereoisômero • Por exemplo, proteínas são feitas quase que “exclusivamente” de L ‐ aminoácidos. Os 20 aminoácidos que compõem as proteínas podem ser classificados de acordo com suas cadeias laterais: • a) Apolares • b) Aromáticos • c) Polares • d) Carga positiva • e) Carga negativa Classificação dos Aminoácidos: • polaridade – polar e apolar • tamanho • forma PÁGINA 3 CISTEÍNA: hidrofóbico • §Duas cisteínas podem se unir numa ligação reversível chamada de ponte de dissulfeto. • A cisteína é um dos aminoácidos com propriedades particulares. • Pontes de dissulfeto auxiliam a estabilizar a estrutura de uma proteína ou unir duas proteínas umas as outras. • Positivo – base, negativo – ácidos Aminoácidos não-padrão encontrados em proteínas: são modificações nos aminoácidos • Alguns aminoácidos incomuns podem ser encontrados em proteínas. • Eles são produzidos a partir dos aminoácidos originais pela adição de grupos hidroxila - colágeno (hidroxiprolina e hidroxilisina), metila - miosina (metil- lisina) ou carboxila - protrombina (carboxiglutamato). • Ou pela fusão de aminoácidos (desmosina e a fusão de 4 lisinas) – elastina • Caráter ácido-base dos aminoácidos: pode ser uma base ou acido – tampão • Os grupos amino e carboxila dos aminoácidos funcionam como bases ou ácidos fracos. PÁGINA 4 • Quando um aminoácido sem um grupo R ionizável e dissolvido em meio aquoso com pH neutro, ele pode ser encontrado com um íon dipolar ou zwiterionico (do alemão, íon hibrido). • Substâncias com propriedades de ácido e bases são conhecidas com anfotéricas ou anfolíticas. Obs: base – não libera h+ e absorve os íons h+ e o ácido – libera h+ em meio aquoso CURVA DE TITULAÇÃO DE AMINOÁCIDO: • Os aminoácidos podem ser titulados com ácidos ou bases fracas. • A análise das curvas de titulação indica os pKas dos aminoácidos. • O ponto onde a soma das cargas totais de um aminoácido é zero é chamado de ponto isoelétrico (pI). O p1 e a media do valor do pk1 e pk2 onde esse aminoácido não apresente carga • Pk1 e a região de despromoção do grupo carboxílico, e a região tramponante. Pk1 ácido = 2,34 que é perto de ph então vai ser tampão de 1,34 a 3,34 • 2 regiões de despromoção onde o nh3 e convertido em nh2 acha o pk2 do aminoácido que dá o caráter mais básico, no fim todo h+ que tinha que ser liberado já foi. Informações importantes?? • pKa – região tamponam-te e onde ocorre a desprossoacao desses agrupamentos • Regiões tamponantes – a região cor de rosa e onde esse aminoácido funciona como um tampão próximo do pk1 e pk2 • Carga elétrica líquida X pH • E com tudo isso se encontra o valor de pi que e a região do ponto isoelétrico • Calculo - pi = pk1 +pk2 \ 2 Aminoácidos com grupos R ionizáveis: significa que pode ser + ou – Tem três regiões de valor de pk\ glutamato - Os grupos ionizáveis das cadeias laterais de alguns aminoácidos também podem ser titulados. Começa sempre pelo grupo carboxílico Pkr – região do radical que dá um caráter ácido -, como vai ser o pi – pk1 e pk2 \ 2 Histidina + -> tem 3 valores de pk, vai desprotonar o grupo r dela O valor de pi vai ser a média de pkr e pk2 Quem tem pkr – somente os com carga + e – PÁGINA 5 LIGAÇÃO PEPTÍDICA: como os aminoácidos se ligam um no outro • Os aminoácidos são as unidades constituintes dos peptídios e proteínas. • Peptídios e proteínas são POLÍMEROS compostos de aminoácidos ligados uns ao outros através de uma ligação peptídica. • A ligação peptídica consiste da remoção de uma molécula de água pela condensação do grupo α-‐amino do aminoácido com grupo carboxil do outro aminoácido. Ou seja, tira uma água e outro perto e une as que perderam e fica mais forte e complexa e formam Oligopeptídeos Polipeptídeos – 10000 Da Proteínas. • Sempre olhar as extremidades sempre vai ter um coo- e h3h, pois no meio fez ligação peptídeo e sempre vai ter um amino e um carboxílico terminal AMINOÁCIDOS: PEPTÍDIOS, POLIPEPTÍDIOS E PROTEÍNAS: • Quando 2 aminoácidos são unidos por uma ligação peptidica, temos a formação de um dipeptidio. • Quando um terceiro aminoácidos e unido a este dipeptidio, o resultado e a formação de um tripeptidio, etc. Uma sequência de aminoácidos e chamada de polipeptidios GRUPOS IONIZÁVEIS: • Peptídios e proteínas apresentam pelo menos dois grupos ionizáveis: o amino e o carboxi terminal. • Os grupos α-amino e carboxila dos demais aminoácidos que agora participam da ligação peptídica não podem mais se ionizar. • Porém, grupos carboxi ou amino presentes nas cadeias laterais dos aminoácidos podem contribuir para a ionização dá um peptídio ou proteína. No meio não ioniza, já nas extremidades sim, se tiver 2nh + e 2 coo – está em equilíbrio mais se tiver um a mais de qualquer um fica mais acido ou base Peptídeos e polipeptídios biologicamente ativos: • Asparatate formam o aspartame e açúcar • Phenylalanine • Ocitocina – 9 resíduos ajudam no parto e lactação • Bradicinino – 9 resíduos, ajuda no badicina e um vaso dilatados poderoso e permanente de parede dos vasos na troca nutrientes e oxigênio • Insulina– 31 resíduos + 21 resíduos – 2 cadeias e se conectam • Glucagon – 29 resíduos hormônio no pâncreas e regulam o nível de açúcar • As trocas no glucagon podem alterar a função das moléculas PÁGINA 6 PEPTÍDIOS E PROTEÍNAS PODEM TER TAMANHOS E COMPOSIÇÕES VARIÁVEIS: • As diferentes proteínas e peptidios produzidos pelas células tem composição diferentes. • Proteínas podem ainda conter grupos prostéticos, formando o que chamamos de proteínas conjugadas.
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