ESTRUTURA DE PTN

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Estrutura das proteínas 
Aula 3 - 19/03/2019
Recapitulando – RESUMÃO DAS AULAS ANTERIORES.
Constante de equilíbrio (K)
•A ionização da água é expressa por uma constante de equilíbrio
A constante de equilíbrio é fixa e característica para uma dada reação química em determinada temperatura. Ela define a composição da mistura de equilíbrio, independente das quantidades de reagentes e de produtos. 
A água ela tem uma leve tendência a de ionizar . Pois a sua constante de equilíbrio é baixa. Ou seja, a água em equilíbrio é muito mais água associada(H2O) do que dissociada (H+ e OH-).
A água pura tem sempre 10-7 de H+ e 10-7 de OH-, contabilizando o total de 10-14 íons, porém em sua maioria a mesma irá se apresentar com grupamentos ionizáveis em sua mistura. 
Grupamentos ionizáveis - grupamentos que tendem a se dissociar em H+ ou OH- e mais alguma coisa. 
-pH da água pura é 7, pois está em equilíbrio. 
 Ao jogar um Grupamento ionizável na água pura, ele se dissociar e adiciona mais prótons ou hidroxilas na água, aumentando a concentração do mesmo, consequentemente alterando o pH.
A água tende a encontrar o seu equilíbrio, sendo assim, os H+ se associam aos OH- para deslocar em reagente. Isso é mexer com o ph. 
Para descobrir se é ácido ou básico deve-se fazer a titulação. Para observar se a inclinação da curva indica ácido ou básico. 
PK - é o pH em que o grupamento ionizável está na metade do caminho da sua ionização. 
E tudo isso é importante pois... 
Grupamentos ionizáveis podem assumir cargas diferentes em pHs diferentes.
Pois mexer no pH vai modular as cargas das moléculas, alterando consequentemente as ligações! 
•Os aminoácidos tem a mesma composição básica, 1 amina, 1 carbono quirral, 1 carboxila e 1 radical.
O que irá diferenciar vai ser o seu radical.
E cada aminoácidos possuem formatos específicos, que de acordo com sua sequência irão formar as proteínas com formatos específicos, isso irá dar a função biológica da proteína, e as proteínas são importantes para a vida. 
•COOH não tem carga, em básico ganha carga negativa. 
COOH PROTONADO – COO- DESPROTONADO
(Perde o próton) 
A carbolina, quando protonada, possui o próton de H associado ao Oxigênio. Ao passo que o pH supera o valor do pK, as moléculas vão perdendo prótons de H, tornando a carga líquida da carbonila negativa.
NH33+ tem carga, em meio básico perde a sua carga. 
NH3+ PROTONADO -- NH2 DESPROTONADO 
(Perdeu próton) 
A amina, quando protonada, possui o próton de H atraído pela alta eletronegatividade do N. Ao passo que o pH supera o valor do pK, a ligação torna-se mais fraca e a amina desprotona, ficando com carga líquida ZERO.
PK ACIMA DE 7 É AMINA 
PK ABAIXO DE 7 É CARBOXILICO
•Grupamento ionizáveis ao possuírem o Pk abaixo de 4,74 os grupamentos estão PROTONADO. PK acima de 4,74 os grupamentos estão DESPROTONADO 
As moléculas podem ter vários grupamentos ionizáveis com diferentes cargas. 
Pentapepitideos – 5 aminoácidos unidos por 4 ligações peptídicas. 
O número de ligações é igual ao número de aminoácidos -1 pois terá uma sempre um terminal amina ou carboxila. 
Dentro da proteína o aminoácidos se chama resido de aminoácidos, e o radical chama-se cadeia lateral. 
Entrando na aula de hoje!
•Como a sequência de aminoácidos se converte na estrutura da proteína:
1 – A estrutura tridimensional de uma proteína(estrutura final) é determinada por sua sequência de aminoácidos. 
2 – A função dela depende da sua estrutura.
3- As forças mais importantes de estabilização de uma proteína são as interações não covalentes (pontes de hidrogênio, interação hidrofóbica e ligação iônica).
4- Dentro um enorme número de estruturas únicas de proteínas alguns padrões estruturas podem ser reconhecidos. 
A conformação proteica possui 4 estágios.
1- Estrutura primária 
Descreve todas as ligações covalentes (pépticas) unindo os resíduos de aminoácidos em uma cadeia polipeptídica.
É essa a informação que está no DNA todo o resto é consequência. 
O DNA transcreve o RNA, o RNAm irá codificar os aminoácidos que formaram a proteína. Seus códons transmite a informação
PROTEÍNA É TUDO. 
Início do enovelamento proteíco 
Proteína é traduzida a princípio como um barbante de sequências com aminoácidos diferentes(polares, apolares, hidrofóbicos etc) 
2- Estrutura secundária 
Descreve a conformação local de uma parte da proteína , sem considerar a conformação de suas cadeias laterais e suas interações com outros grupos. 
Perdi
Alfa-hélice 
É o arranjo mais simples que uma cadeia polipeptídica pode assumir. 
O esqueleto polipeptídica está fortemente enovelado ao redor de um eixo imaginário desenhado longitudinalmente no meio da hélice. 
E é mantido por pontes de hidrogênio. 
A alfa hélice ela não envolve duramente as cadeias laterais. 
Pontes de hidrogênio: ligações fracas. Mas muitas ligações fracas conseguem dar estabilidade. 
É um arranjo mais simples que a cadeia polipeptídica pode assumir, dada a rigidez de suas ligações peptídicas ( mas TB a livre rotação em torno da demais ligações simples)
O que define a formação da estrutura de alfa-hélice?
Resposta: o que tem em volta, se você tenta enrolar a alfa hélice e alguns fatores abaixam se encontram no meio, não será possível concluir a enrolação da alfa hélice. 
Vai depender da sequência Da ptn
Fatores aumentam ou reduzem a estabilidade de alfa-hélice
Interações entre as cadeias laterais dos aminoácidos: 
Interações iônicas entre cadeias estabilizam a estrutura, quando formam para iônico 
Em compensação, íons de mesma carga de repelem, afastando as cadeias laterais. 
Folha beta 
O esqueleto da cadeias polipeptídica é estendido em ziguezague em vez da estrutura helicoidal . Também é mantido por pontes de hidrogênio. Perdi 
É dividida em paralela e antiparalela 
Mas uma vez, dependendo do que se encontra em volta, é possível estabelecer a folha beta ou não! 
3- Estrutura terceiria (estrutura tridimensional final)
É o arranjo tridimensional geral de todos os átomos em uma proteína, definido pelas interações entre as cadeias laterais. 
Obs: Nesse momento muitas ptns já possuem sua função definida.
Essas cadeias laterais vão fazer todos os tipos de interações possíveis de acordo com a sequência de aminoácidos da ptn. Fazendo com que exista diferentes tipos de ptn de forma invariável. 
Ex: Ptn fibrosas, globulares e transmembranas plasmaticas
Estrutura de Ptn globulares grandes 
Estruturas supersecundarias. São padrões de dobramento de alfa hélice e folhas beta, relativamente comum, e por isso identificados facilmente. 
Exemplo – aguaporinas: As cadeias laterais(radicais) “espetadas” do lado de fora são apolares, interagindo com a MP, e as cadeias laterais “espetadas” para o lado de dentro da Ptn são polares. Formando um poro na MP, por onde as moléculas de água podem passar. 
• Classificação de proteínas quanto a sua estrutura: 
1- Toda alfa hélice 
2- Toda folha beta 
3- A estrutura alfa/beta (com a alfa e beta intercalares)
4- A esteira alfa+beta ( perdi)
4- Estrutura quartenária 
Várias estruturas terceirarias, que interagem uma com as outras para dar um determinada função a Ptn.
Ptn que apresentam múltiplas subunidades polipeptídica
- Multímero: Ptn com muitas subunidades 
- Oligomêro: Ptn com poucas subunidades
Unidades globulares estáveis que mantém suas prioridades estruturais separadas 
Enovelamento 
Cadeia polipeptídica esticada até o momento de ela estar em sua formação tridimensional
Desnaturação 
Desdobramento da Ptn. Desestrutura a estrutura tridimensional da Ptn. Porém mantém o “barbante” de cadeia polipeptídica formada por sequência de aminoácidos. 
Agentes desnaturantes : temperatura- desfaz interações não covalentes. 
É possível renaturar uma proteína ? 
Isoformas: Genes similares dão origem a duas ptns diferentes ( com estruturas tridimensionais totalmente diferente)(com sequências primárias diferentes) que desempenham o mesmo papel. OU. Mesmo gene da origem a Ptn diferentes por solicitação alternativo, mantendo a mesma função. 
“Conclusão”
A única informação que está no seu DNA é oformato das suas Ptn. 
Tudo é uma questão de formato!
Cada formato terá uma função 
E esses formatos são mantidos por um conjunto de ligações não covalentes(lig iônica, ponte de H e interação hidrofóbica) 
E isso vai depender do pH 
Se mudar o pH muda as cargas e faz novas ligações ou desfaz ligações antigas.
20 aminoácidos, codificados por 4 bases nitrogenadas e 64 códons .
Que iram dar origem a milhares de ptns com diferentes funções que vão ser cruciais para a vida. 
E isso tudo é proporcionado por
 ANALISE COMBINATÓRIA 
E essa análise combinatória dos aminoácidos vai depender também do pH, pontes de hidrogênio, interações hidrofóbicas e ligações iônicas. 
E sabendo que uma célula possui diferentes compartimento com diferentes pHs pode-se concluir que, 1 proteína tem diferentes funções ao mudar de compartimento celular, ao ter a sua conformação tridimensional transformada pela mudança de pH.