Proteínas e aminoácidos

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FUNÇÕES BIOLÓGICAS
Proteínas e Aminoácidos
10/03/2021
Julia Ladeira de Moraes
- As proteínas são macromoléculas com múltiplas funções, como estrutural (ex: actina, miosina, tubulina, queratina e colágeno), energética, transporte (ex: HDL, LDL e hemoglobina), defesa (ex: anticorpos/imunoglobulinas), hormonal, coagulação (ex: protrombina, trombina, fibrinogênio e fibrina), tampão e enzimática/catalisadora (ex: enzimas), formadas por um conjunto de aminoácidos ligados entre si por meio de ligações peptídicas no processo de tradução (processo de produção de proteínas a partir do RNA mensageiro) 
- As ligações peptídicas são originadas pela síntese de desidratação, ou seja, pela junção da hidroxila de 
um aminoácido com o hidrogênio de outro aminoácido. Além disso, elas são muito fortes, logo não são 
quebradas pela variação de temperatura e pH, mas sim pela força de uma enzima
- Os aminoácidos são moléculas formadas por um carbono central (chamado carbono α) ao qual estão 
ligados quatro grupos diferentes, o hidrogênio, o oxigênio e o nitrogênio (logo, por possuir carbono quiral, 
darão origem a isômeros opticamente ativos/estereoisômeros), exceto a glicina que possui 2 desses grupos
iguais entre si. Essas moléculas são classificadas como anfóteras por possuírem um grupo básico (recebe H+), 
a amina (-NH2), e um grupo ácido (doa H+), a carboxila (-COOH)
- Há aproximadamente 300 aminoácidos em diversos sistemas animais, vegetais e microbianos, mas 
apenas 20 aminoácidos codificados pelo DNA estão presentes nas proteínas (chamados de proteogênicos), 
se diferenciando entre si pela cadeia lateral (-R, grupos funcionais que constituem os principais determinantes
da estrutura e função das proteínas, assim como da carga elétrica, polaridade e hidrofobicidade da molécula) 
que apresenta, considerando tamanho, carga, formato, reatividade e formação de ligações de hidrogênio
- Os aminoácidos podem ser essenciais (obtidos por meio da alimentação, pois nosso organismo não é capaz de produzir, ex: lisina, leucina, isoleucina, valina, metionina, fenilalanina, treonina, triptofano e histidina) ou não essenciais (nosso fígado produz/metaboliza, ex: alanina, arginina, aspartato, asparagina, cisteína, glutamina, ácido glutâmico, glicina, prolina, serina e tirosina)
- Nos vegetais, todos os aminoácidos são não essenciais
OBS: Nas proteínas, os aminoácidos estão sempre na forma L (levógiros), pois as enzimas que os sintetizam possuem sítios ativos capazes de produzir somente essa forma de estereoisômero
Aminoácidos
 polares
Aminoácidos 
 apolares
- Glicina (Gli / G): Possui cadeia lateral apolar
- Leucina (Leu / L): Possui cadeia lateral apolar
- Triptofano (Trp / W): Possui cadeia lateral apolar
- Alanina (Ala / A): Possui cadeia lateral apolar 
- Isoleucina (Ile / I): Possui cadeia lateral apolar
- Metionina (Met / M): Possui cadeia lateral apolar
- Valina (Val / V): Possui cadeia lateral apolar
- Fenilalanina (Phe / F): Possui cadeia lateral apolar
- Prolina (Pro / P): Pssui cadeia lateral apolar
- Ácido aspártico/Aspartato (Asp / D): Possui cadeia lateral negativa e ácida
- Ácido glutâmico (Glu / E): Possui cadeia lateral negativa e ácida
- Lisina (Lis / K): Possui cadeia lateral positiva em pH neutro e básica em solução
- Arginina (Arg / R): Possui cadeia lateral positiva em pH neutro e básica em solução
- Histidina (His / H): Possui cadeia lateral positiva em pH neutro e básica em solução
- Serina (Ser / S): Possui cadeia lateral polar neutra
- Treonina (Ter / T): Possui cadeia lateral polar neutra
- Cisteína (Cys / C): Possui cadeia lateral polar neutra
- Asparagina (Asn / N): Possui cadeia lateral polar neutra
- Glutamina (Gln / Q): Possui cadeia lateral polar neutra
- Tirosina (Tir / Y): Possui cadeia lateral polar neutra
- As cadeias laterais polares, hidrofílicas ou dotadas de carga dos aminoácidos estão geralmente localizadas na superfície das proteínas, podendo estar envolvidas na ligação de hidrogênio com a água e com outros grupos polares. Já as cadeias laterais apolares (ex: as que possuem anel aromático) estão geralmente localizadas no núcleo proteico ou nas superfícies envolvendo interações com outras proteínas, estando fora do contato com a água e contribuem para o dobramento da proteína por meio de interações hidrofóbicas 
- A composição dos aminoácidos de uma cadeia peptídica tem um efeito profundo sobre as suas propriedades físicas e químicas. As proteínas ricas em grupamentos amina-alifáticos ou aromáticos são relativamente insolúveis em água e as proteínas ricas em aminoácidos polares são mais solúveis em água. As amidas são compostos neutros, logo o esqueleto amídico de uma proteína, formado pelos grupos α-amino e α-carboxila, não contribui para a carga da proteína, que depende, então, dos grupos funcionais das cadeias laterais dos aminoácidos
OBS: A asparagina está presente no aspargo; o glutamato está presente no glúten do trigo; e tirosina está presente no queijo e é usada para produzir dopamina, noradrenalina, adrenalina e hormônios da tireoide 
OBS: A noradrenalina e a adrenalina são exemplos de catecolaminas (compostos orgânicos que possuem um grupo catecol e uma cadeira lateral de amina
OBS: Os aminoácidos glicina, alanina, valina, leucina e isoleucina, classificados como aminoácidos alifáticos e apolares, têm hidrocarbonetos saturados como cadeias laterais
OBS: A cisteína e a metionina são aminoácidos sulfurados, mas a cisteína é classificada como aminoácido polar neutro, com baixa polaridade, e a metionina é classificada como aminoácido apolar
- A nomenclatura dos aminoácidos pode ser por um código de 3 letras, sendo a primeira maiúscula e o resto minúscula (ex: Alanina=Ala), ou por um código de 1 letra maiúscula (ex: Alanina=A)
- Ao se escrever uma sequência peptídica, utiliza-se a abreviatura para os aminoácidos com-posta de três letras ou de uma letra (ex: Angiotensina, hormônio peptídico que afeta a pressão sanguínea: Asp-Arg-Val-Tyr-Ile-His-Pro-Phe-His-Leu ou D-R-V-Y-I-H-P-F-H-L). O resíduo de aminoácido que tem um grupo amino livre na extremidade do peptídio (Ex: o Asp na Angiotensina) é denominado aminoácido N-terminal/Aminoterminal, enquanto o resíduo com um grupo carboxila livre na outra extremidade (ex: a Leu na Angiotensina), é chamado de aminoácido C-terminal/Carboxila terminal
OBS: Como os aminoácidos perdem alguns átomos quando há a formação da liga- ção peptídica, é usual denominá-los de resíduos de aminoácidos ou simplesmente resíduos
OBS: A histidina é usada para produzir histamina, o ácido glutâmico é usado para produzir GABA (ácido gama amino butírico que é o principal neurotransmissor inibitório do SNC), o aspartato é usado para produzir nucleotídeos, e o triptofano é usado para produzir serotonina (5-hidroxitriptamina ou 5-HT) e melatonina (hormônio regulador do sono)
- As proteínas contêm entre 50 e 2.000 resíduos de aminoácidos
- As proteínas são uma parte importante da capacidade de tamponamento das células e dos fluidos biológicos, como o sangue
- A decifração das estruturas primária e tridimensional de uma proteína por métodos químicos, espectrometria de massas, análise por raios X e espectroscopia de RMN leva à compreensão de relações entre estrutura e função nas proteínas
- Proteína: conjunto de mais de 100 aminoácidos
- Peptídeos: conjunto de 2 a 99 aminoácidos, sendo que de 2 aminoácidos podemos chamar de dipeptídeo, de 3 a 9 aminoácidos podemos chamar de oligopeptídeo e de 10 a 99 aminoácidos podemos chamar de polipeptídeo
- Importância médica dos aminoácidos: Eles são precursores (compostos que participam de uma reação química, produzindo outros compostos) de sinalizadores importantes do organismo, como hormônios e neurotransmissores 
- Peptídeos de importância médica: 
. Glutationa (glicina+ácido glutâmico+cisteína): Possui ação antioxidante
. Bradicinina: Possui atividadevasodilatadora e permeabilizadora, facilitando a migração dos leucócitos a partir do sangue para o tecido afetado 
. Angiotensina: Hormônio peptídico que afeta a pressão sanguínea
- Aminoácidos incomuns: Não estão presentes em proteínas, mas sim em determinados ciclos metabólicos, como é o caso da ornitina (envolvida no ciclo da ureia, como resultado da produção dela), da homocisteína (envolvida no ciclo da metionina que converte a metionina em cisteína, e está, atualmente implicada na doença vascular chamada aterosclerose) e da citrulina (que é um dos intermediários na obtenção de óxido nítrico da L-arginina e é também o precursor intermediário da arginina)
- Ocorre na célula hepática (no fígado) 
- As reações:
. As duas primeiras reações ocorrem na mitocôndria, enquanto todas as enzimas restantes do ciclo estão localizadas no citosol
1) Formação do carbamoil fostato: Ação da carbamoil fosfato sintase I dependente da clivagem de duas moléculas de ATP. A amônia incorporada ao carbamoil fosfato é proveniente da desaminação do glutamato. O átomo de N derivado desta amônia torna-se um dos derivados N da ueria 
2) Formação de citrulina: A ornitina e citrulina são aminoácidos básicos que participam do ciclo da ureia, mas não são incorporados nas proteínas. A ornitina é regenerada em cada volta do ciclo da ureia. A liberação do fosfato do carbamoil fostato em forma de Pi direciona a reação. A citrulina, o produto, é transportado ao citosol
3) No citosol, a citrulina condensa-se ao aspartato para formar arginiosuccinato. O aspartato fornece o segundo N que é incorporado à ureia. O terceiro ATP é consumido
- A L-arginina é precursor (composto que participa de uma reação química, produzindo outro composto) de óxido nítrico
- O estímulo é a vasoconstrição
- A enzima óxido nítrico sintase (cNOS) tem como substrato o oxigênio e o aminoácido incomum L-arginina para sintetizar, acelerando a velocidade da reação, 
o óxido nítrico e o aminoácido incomum L-citrulina
- O óxido nítrico (NO), que é o primeiro mensageiro, se difunde da célula endotelial para a célula muscular lisa vascular e ativa a enzima guanilil-ciclase 
- A Guanosina trifosfato (GTP), que é um nocleotídeo, forma a guanosina monofosfato cíclico (cGMP), que é o segundo mensageiro, pela ação da enzima guanilil-ciclase, levando ao relaxamento das células musculares lisas vasculares
. Esses radicais livres, por sua vez, interagem com a lipoproteína LDL-colesterol, oxidando-a, o que a torna aterogênica
- Esses muitos radicas livre originados da hiper-homocisteinemia também reagem com o NO, em gás biologicamente ativo produzido pelo endotélio vascular, cuja função nesse tecido é regular a pressão arterial localmente, já que desencadeia vasodilatação. Ao interagir com radicais livres, o óxido nítrico sofre inativação, podendo ainda converter-se em outro radical livre propagando a cadeia oxidativa
- Estimulação da proliferação das células da musculatura lisa vascular, o que interfere no fluxo de sangue pela luz do vaso
- A hiper-homocisteinemia leva a uma maior propensão à formação de trombos decorrentes da redução dos fatores anticoagulantes e do aumento dos fatores agregantes plaquetários 
- Para a homocisteína converter a metionina em cisteína, ela depende de ácido fólico (vitamina B9), vitamina B12 e vitamina B6 para evitar sua acumulação
- Hiper-homocisteinemia X Doença aterogênica:
. Diversas evidências experimentais sugerem que a propensão à aterosclerose está associadas à hiper-homocisteinemia e numerosos mecanismos têm sido propostos, como:
. A hiper-homocisteinemia cria um ambiente oxidativo, favorecendo o aparecimento de radicais livres, como o ânion hidroxila (OH-), um poderoso radical livre 
- Destinos dos aminoácidos:
- Visão geral de bioquímica:
OBS: O DNA é transcrito, dando origem ao RNA mensageiro que sofre tradução, havendo a formação das proteínas. Os ribossomos livre produzem proteínas intracelulares que possuem 3 destinos diferentes: vão para o citosol, para a mitocôndria, para o peroxissomo ou para o núcleo. Já os ribossomos aderidos ao RER produzem proteínas extracelulares que vão para o complexo de Golgi e depois possuem 3 destinos diferentes: vão para o meio extrecelular por exocitose, vão para a membrana plasmática servir como proteínas de membrana ou vão para o lisossomo 
- Digestão e absorção de proteínas:
. O estômago digere cerca de 50% das proteínas ingeridas
. O estômago secreta o suco gástrico que contém o ácido clorídrico (HCL) e a proenzima pepsinogênio
. O ácido clorídrico participa da digestão desnaturando as proteínas do quimo (nome dado ao bolo 
alimentar quando ele está no estômago) e ativando o pepsinogênio, formando a pepsina (enzima 
digestiva que atua em pH ácido e é produzida nas glândulas estomacais na forma de um zimogênio, 
ou seja, na forma inativa de uma enzima, chamado pepsinogênio que é ativado pelo ácido clorídrico)
. O pepsinogênio é ativado também por outras moléculas de pepsina já ativas 
. A pepsina libera peptídeos (compostos formados por dois ou mais aminoácidos ligados por 
ligações peptídicas) e alguns aminoácidos livres das proteínas do bolo alimentar
. Ao entrar no intestino delgado, os polipeptídeos grandes produzidos no estômago pela ação da 
pepsina são subsequentemente clivados, ou seja, sofrem separação, em oligopeptídeos e aminoácidos 
por proteases pancreáticas, como a tripsina, quimiotripsina, elastase e carboxipeptidases, todas 
secretadas na forma de proenzimas e ativadas pela tripsina
. A liberação e ativação das proenzimas pancreáticas é mediada pela secreção de 
colescitoquinina/colecistocinina (CCK) e secretina 
. Aminoácidos livres e dipeptídeos (compostos formados por dois aminoácidos ligados por ligação peptídica) 
são absorvidos pelas células epiteliais intestinais, onde os dipeptídeos são hidrolisados antes de entrarem
na corrente sanguínea
Proteínas
Pepsina
Peptídeos e alguns aminoácidos livres 
Pepsinogênio
HCL
Pepsina
Depois que o HCL ativa o pepsinogênio em pepsina, ela é capaz de ativar mais pepsinogênio
Polipeptídeos
Tripsina/Quimiotripsina/Elastase/Carboxipeptidase
Oligopeptídeos e aminoácidos
. Mecanismos de absorção de proteínas: Transferência passiva por difusão simples, transferência passiva por difusão facilitada e transferência ativa por cotransporte
- A estrutura primária das proteínas consiste na sequência linear dos amino- ácidos. Nas proteínas, o grupo carboxila de um aminoácido está ligado ao grupo amino do aminoácido seguinte, formando uma ligação amídica/pep- tídica e eliminando uma molécula de água. As unidades aminoacídicas de uma cadeia peptídica são chamadas de resíduos de aminoácidos. Uma ca- deia peptídica formada por dois resíduos de aminoácidos é denominada dipeptídeo e por três resíduos de aminoácidos é denominada tripeptídio
- A estrutura secundária de uma proteína destaca-se pelas interações das pontes/ligações de hidrogênio (que são fortes) entre grupos funcionais das cadeias laterais dos aminoácidos e refere-se a uma estrutura local da cadeia polipeptídica que 
é determinada por interações por pontes/ligações de hidrogênio entre o oxigênio do grupo carbonila de uma ligação peptídica e o hidrogênio amídico de outra ligação peptídica vizinha. Há dois tipos de estrutura secundária: a α-hélice e a folha pregueada β. A α-hélice é uma estrutura formada pelo firme enrolamento da cadeia peptídica para a direita (no sentido horário) em quase todas as proteínas naturais, com as cadeias laterais dos resíduos de aminoácidos projetadas para fora do eixo da espiral. Já a folha pregueada β é uma estrutura estendida que frequentemente contém prolina, a qual proporciona uma dobra, diferentemente da estrutura enrolada da α-hélice. Ela é pregueada, pois as ligações carbono-carbono (C–C) são tetraédricas e não podem existir em uma configuração plana. Se as ligações de hidrogênio se formarem lateralmente entre cadeias peptídicas seguindo a mesma direção, forma-se uma folha β paralela, mas, se seguir direçõesopostas, origina-se uma estrutura antiparalela
OBS: A estrutura e a conformação nativa (que determina a função biológica) de uma 
proteína é o produto de suas estruturas primária, secundária, terciária e quaternária
- A estrutura terciária é a conformação tridimensional, enovelada e biologicamente ativa de uma proteína, determinada pelas interações fracas entre grupos funcionais das cadeias laterais, como pontes dissulfeto (S-S), pontes de hidrogênio, pontes salinas, forças eletrostáticas (atração de cargas positiva e negativa) e interações hidrofóbicas (ex: Forças de Van der Waals). Essa estrutura confere a função biológica das proteínas. Quando ocorre a desnaturação, ou seja, a quebra de ligações fracas da estrutura terciária o que resulta no desdobramento e na desorganização das estruturas secundária e terciária, sem que ocorra hidrólise das ligações peptídicas, mantendo intacta a estrutura primária, por causa de variação de temperatura, variação de pH, agitação mecânica, uso de detergente, solventes orgânicos, ácidos ou bases fortes e íons ou metais pesados, a proteína tem sua atividade biológica afetada, ou seja, ela perde sua função. A desnaturação pode, sob condições ideais, ser reversível. Nesse caso, a proteína dobra-se novamente em sua estrutura original quando o agente desnaturante for removido. Entretanto, as proteínas, em sua maioria, uma vez desnaturadas, ficam permanentemente alteradas. As proteínas desnaturadas são frequentemente insolúveis, portanto, precipitam em solução
OBS: Quando usamos chapinha no cabelo, só quebramos a estrutura terciária, e não a primária 
e a secundária, logo esse procedimento capilar é reversivo, ou seja, ocorre a renaturação
- A estrutura quaternária é formada por um complexo/reunião de duas ou mais cadeias peptídicas separadas mantidas juntas por interações não covalentes (ex: pontes de hidrogênio, ligações iônicas e interações hidrofóbicas) ou, em alguns casos, covalentes
- Classificação das proteínas:
. Globulares: O arranjo dessas cadeias polipeptídicas é feito de maneira esférica/globular. Essas proteínas são solúveis na água e estão associadas a atividades de regulação. São enzimas, proteínas transportadoras e imunoglobulinas. Exemplos: hemoglobina e mioglobina
. Fibrosas: As cadeias de polipeptídios são organizadas em filamentos. Essas proteínas são pouco solúveis na água e estão associadas a funções mais estruturais, fornecendo suporte, forma, flexibilidade e proteção quanto a fatores externos. Exemplos: colágeno, queratina e elastina 
- Proteínas simples: São formadas apenas por aminoácidos
- Proteínas conjugadas/complexas: São formadas por aminoácidos ligados a radicais não peptídicos (chamados grupo prostético) 
. Hemoproteínas (seu grupo prostético é o heme, que possui ferro no meio da estrutura): ex: Hemoglobina, mioglobina, citocromo e enzima catalase
. Nucleoproteínas: ex: Histona, telômer e telomerase
. Glicoproteínas (seu grupo prostético são os glicídeos/carboidratos): ex: Imunoglobulina e hormônio
. Lipoproteínas (seu grupo prostético são os lipídeos): ex: Quilomícrons, VLDL (lipoproteína de muito baixa densidade), LDL (lipoproteína de baixa densidade), IDL (lipoproteína de densidade intermediária) e HDL (lippoproteína de alta densidade)
. Fosfoproteínas (seu grupo prostético são os grupos fosfatos): ex: Caseína do leite
. Metaloproteínas (seu grupo prostético são o ferro, zinco, cálcio, cobre e molibdênio): ex: Plastocianina, dinitrogenase, calmodulina e ferretina álcool-desidrogenase
. Proteínas plasmáticas: ex: Albumina e globulinas (nome dado às proteínas presentes no plasma do sangue, tirando a albumina)
Proteínas plasmáticas:
- As proteínas plasmáticas são classificadas em dois grupos: albumina (sintetizadas pelo fígado) e as globulinas (que tem como principais componentes as imunoglobulinas que são produzidas pelos plasmócitos da medula óssea, geralmente como parte da resposta imunológica) 
- Fatores que determinam a concentração das proteínas: Velocidade de síntese, velocidade do catabolismo e o volume de líquido no qual as proteínas estão distribuídas
- A síntese de grande parte das proteínas é feita no fígado, porém existem proteínas sintetizadas pelos linfócitos (ex: imunoglobulinas) e enterócitos (ex: apolipoproteínas)
- Hiperproteinemia:
. Enfermidades monoclonais: mieloma múltiplo, macroglobulinemia de Waldenstrom e doença da cadeia pesada. Essas patologias causam a elevação de imunoglobulinas, aumentando os níveis de proteínas totais
. Enfermidades policlonais crônicas: lúpus e infecção bacteriana crônica
- Hipoproteinemia:
. Aumento do volume plasmático (Causa: hemodiluição)
. Perda proteica renal (Causas: a proteinúria, ou seja, o aparecimento de proteína na urina, logo essa é eliminada pelo organismo de forma concentrada; síndrome nefrótica; glomerulonefrite crônica)
. Processo inflamatório agudo (Causa: a proteína C reativa é uma proteína anormal de produção hepática pelas células de defesa que, ao serem sinalizadas por algum agente etiológico, sintetizam-na para facilitar a fagocitose, logo essa proteína tem sua quantidade aumentada em resposta ao processo inflamatório agudo)
. Perda de proteínas pela pele (Causa: queimadura severa)
. Distúrbio da síntese proteica (Causa: como a maioria das proteínas é produzida pelo fígado, quando há redução na síntese hepática, ou seja, quando ocorre uma insuficiência hepatocelular, há diminuição da síntese aminoácidos e, portanto de proteínas, logo ocorre a perda da manutenção da pressão osmótica dentro dos vasos, fazendo com que eles percam líquido para os tecidos, o que provoca o aparecimento de edemas)
OBS: Concentração de proteínas = massa
 volume
OBS: Globulinas = Proteínas totais - Albumina
OBS: A eletroforese é uma técnica laboratorial que tem como objetivo separar moléculas de acordo com o seu tamanho e carga elétrica, sendo verificada a expressão e quantidade de proteínas no sangue, o teste de paternidade ou a identificação de microrganismos (como vírus, bactérias e parasitas), de mutações (sendo útil para detectar leucemias), de tipos de hemoglobina circulantes (sendo útil para detectar anemia falciforme) e de imunoglobulinas monoclonais (sendo útil para detectar mieloma múltiplo), a fim de se obter o diagnóstico de doenças, como a desnutrição 
OBS: Mieloma múltiplo é uma doença hematológica originada pelos plasmócitos na medula óssea. O plasmócito é responsável pela produção de anticorpos que nos protegem de infec- ções ao combater agentes estranhos como vírus e bactérias, mas ao sofrerem mutações, se multiplicando rapidamente, eles se transformam em células malignas/cancerígenas, produ- zindo grande quantidade de anticorpos anômalos, conhecidos como proteínas monoclonais, que se acumulam no sangue e na urina. Apesar de a doença ter início na medula óssea, a produção desregulada dessas proteínas afeta outras partes do organismo por comprometer 
a síntese de algumas células do sangue, atingindo, principalmente, os ossos e os rins
. Doença genética hematológica (Causa: falha na junção dos aminoácidos para formar a proteína que é um fator de coagulação, podendo provocar hemorragia grave)
. Erro genético hematológico (Causa: hemoglobinopatia como a anemia falciforme que deixa as hemácias em formato de foice, o que diminui o aporte/chegada de oxigênio)
. Doença inflamatória intestinal, como a colite ulcerativa e a doença de Crohn
. Leucemia que é um câncer que atinge os glóbulos brancos do sangue, comprometendo o sistema de defesa do organismo
. Má absorção de proteínas pelo organismo humano
OBS: Anemia falciforme
- É uma doença hereditária caracterizada alteração na membrana dos glóbulos vermelhos/hemácias/eritrócitos do sangue, devido à substituição do aminoácido ácido glutâmico pelo valina, o que os tornam parecidos com um foice, podendo se se romper mais facilmente, o que causa anemia. Nessa hemoglobinopatia, a hemoglobina encontrada dentro das hemácias é produzida com anormalidade,sendo denominada hemoglobina S, que é diferente da normal conhecida como hemoglobina A
- Os glóbulos vermelhos em forma de foice se agregam e dificultam a circulação do sangue nos pequenos vasos do corpo, ocorrendo lesões nos órgãos atingidos, causando crises de dor, principalmente nos ossos ou articulações, no tórax e no abdômen. Além disso, outro sintoma frequente é a icterícia (coloração amarela da pele e/ou olhos, causada por um aumento do pigmento amarelado na corrente sanguínea quando o eritrócito se rompe, denominado bilirrubina, podendo deixar a urina com uma cor escura). Esse diagnóstico é feito por meio de testes hematológicos, como o teste de afoiçamento e o estudo da hemoglobina
- Quando uma pessoa recebe de um dos pais a hemoglobina A e de outro a hemoglobina S, ela possui o chamado traço falcêmico, representado por AS. O portador de traço falcêmico não é doente, sendo, portanto, geralmente assintomático e só é descoberto quando é realizado um estudo familiar. Mas quando uma pessoa recebe de ambos os pais, sejam eles doentes (SS) ou portadores da doença (AS), a hemoglobina S, ela nasce com anemia falciforme, representada por SS
OBS: Doença de Alzheimer 
- Doença relacionada ao acúmulo no cérebro de placas formadas pela proteína beta-amiloide e pelas fibrilas, originadas pela proteína tau. Em uma célula nervosa saudável, a proteína tau ajuda na formação de estruturas cilíndricas, chamadas microtúbulos, que são essenciais para a comunicação entre os neurónios. Já na doença de Alzheimer, a proteína tau deixa de funcionar corretamente, se separando dos microtúbulos e criando formas desorganizadas que os obstruem
OBS: Doença da Vaca louca/Encefalopatia espongiforme bovina (EEB)
- É uma encefalopatia espongiforme transmissível (EET) que afeta o SNC de bovinos adultos, podendo ser passada aos seres humanos por carne contaminada
- É uma variante da doença Creutzfeldt-Jakob (DCJ)
- O agente infeccioso dessa doença hereditária rara são os príons (partícula proteica responsável pela ativação de determinadas proteínas, amadurecimento e prolongamento de neurônios, e modulação de respostas imunes) que, devido à capacidade inata de converterem suas estruturas, podem se tornar patogênicos, promovendo a degeneração de células cerebrais, causando a morte delas, o que deixa buracos no tecido cerebral, ficando com um aspecto esponjoso
- Os sintomas são desordens comportamentais por conta de alterações do estado mental (apreensão, nervosismo, agressividade), podendo resultar na morte
OBS: Sangue 
- É o único tecido líquido do nosso organismo
- É produzido pelo tecido conjuntivo hematopoiético encontrado na medula 
óssea vermelha que se localiza na epífise (parte esponjosa) dos ossos longos
- Realiza o transporte dos nutrientes para os tecidos e a remoção dos metabólitos 
(produtos do metabolismo de uma determinada molécula ou substância)
- É uma via de comunicação e sinais de longa distância (hormônios até célula-alvo)
- É formado pelo plasma (parte líquida do sangue rica em água e que apresenta sais minerais, glicose, gases, anticorpos, hormônios, proteínas da cascata de coagulação, albumina, LDL, e HDL) e pelos elementos figurados (hemácias, que são responsáveis pelo transporte de gases, principalmente de oxigênio; plaquetas, que são responsáveis pela coagulação do sangue ao fazer parte da cascata de coagulação; e leucócitos, que são responsáveis pela defesa do organismo)
- O sangue é um biomarcador, já que a obtenção de amostras desse tecido líquido é fácil, logo esse é o material é mais comumente usado na maioria dos exames laboratoriais diagnósticos em bioquímica, hematologia e imunologia que são realizados com sangue, plasma ou soro
- Frações proteicas: 
1) Pré-albumina/Transtiretina (TTR)
. Se liga à proteína transportadora de retinol (RBP), ou seja, que transporta vitamina A, evitando sua retirada renal
2) Albumina
. Constitui 50% das proteínas do plasma
. Sua concentração normal é de 35 a 45 g/L e sua meia-vida é de aproximadamente 20 dias
. É uma proteína arranjada em α-hélices, sustentadas e unidas por pontes dissulfeto
. Funções: Transporte de medicamentos e íons, armazenamento (já que ela é um reservatório de aminoácidos) e regulação da pressão osmótica do plasma (ela faz a pressão oncótica/pressão osmótica coloidal, ou seja, pressão 
de retenção da água no plasma sanguíneo dentro do vaso ao deixar o sangue com uma pressão osmótica maior, para ela não ir para os tecidos e causar edemas)
. Por ser altamente polar, apresenta uma grande capacidade de ligação 
não seletiva a muitos compostos pouco solúveis em água como, por 
exemplo, ácidos graxos livres, bilirrubina e alguns fármacos, fazendo o transporte deles
. Hiperalbuminemia: elevação dos níveis de albumina que é muito raro de ocorrer, exceto na desidratação
. Hipoalbuminemia: Redução de síntese de albumina pelas células hepáticas devido a hepatopatias (doenças no fígado), enteropatias (doenças no intestino) com perda proteica, desnutrição (falta de aminoácidos), síndrome de má absorção (ex: doença de Crohn que é uma doença intestinal inflamatória e crônica que afeta o revestimento do trato digestivo), hemorragias e queimaduras (já que a pele é o maior local de armazenamento de albumina extravascular). Essa redução do nível de albumina se manifesta clinicamente pelo desenvolvimento de edema periférico e resulta em sério desequilíbrio da pressão oncótica intravascular 
3) Região Alfa 1 – Antitripsina (AAT)
. Sintetizada predominantemente nos hepatócitos 
. Função: Proteção alveolar, atuando como antiprotease, ou seja, como inibidor de protease (evitando o enfisema mediado pelas elastases liberadas pelos leucócitos, já que as proteases em excesso destroem as paredes alveolares e causam enfisema) e inativação 
da elastase dos neutrófilos (enzima liberada durante a fagocitose, o que destrói a parede alveolar)
. O primeiro sintoma na redução é a dispneia
. Uma deformidade genética pode causar a redução da produção pelos hepatócitos
. O tabagismo acelera o aparecimento dos sintomas em 10 anos, elevando os números de neutrófilos nos alvéolos
ALBUMINA
AAT
4) Região Alfa 1 – Fetoproteína
. Possui valores normais de até 8,1 ng/ml.
. Proteína sintetizada no fígado, usada com o marcador tumoral 
. A elevação dos níveis não é específica de malignidade, usada principalmente para monitorar pacientes submetidos a cirurgias ou quimioterapia 
. Está presente em até 75% da hepatopatias benignas (ex: cirrose, hepatite alcoólica, doenças inflamatórias intestinais e colite ulcerativa)
5) Região Alfa 2 – Ceruloplasmina (CER)
. Responsável por transportar 90% do cobre no plasma
. Há um aumento de sua quantidade em infecções, doenças malignas e traumas
. Importante no diagnóstico da doença de Wilson (doença hereditária na qual ocorre a redução de CER, levando à diminuição da incorporação de cobre na apoproteína (parte proteica de uma proteína sem sua parte funcional que não é proteica), o que resulta na elevação da deposição desse metal nos rins, fígado e cérebro, podendo atingir níveis fetais)
6) Região Beta 1 – Transferrina (TRF)
- A transferrina é uma proteína produzida, principalmente, pelo fígado e que tem como principal função transportar o ferro para a medula, baço, fígado e músculos, mantendo o bom funcionamento do organismo
- A dosagem de transferrina normalmente é solicitada pelo médico para fazer o diagnóstico diferencial das anemias microcíticas, aquelas caracterizadas pela presença de hemácias menores do que o normal
- A transferrina baixa pode acontecer na talassemia, anemia sideroblástica, inflamações, situações em que há a perda de proteínas (como infecções crônicas e queimaduras), doenças hepáticas e renais, neoplasias, nefrose e desnutrição
- A transferrina alta é percebida na anemia anemia ferropriva/ferropência (baixa quantidade de ferro), na gravidez e no tratamento com reposição hormonal (principalmente de estrogênio), pois, na deficiência de ferro, há o aumento da síntese de TRF, porém essa proteína está menossaturada com ele
OBS: Ferritina
- A ferritina é uma proteína globular de reserva de ferro que se localiza no fígado. O exame de ferritina é feito com o objetivo de verificar a falta ou excesso de ferro no organismo. Ela é considerada uma proteína de fase aguda, já que ela tem seu nível aumentado nos processos infecciosos e inflamatórios
- A ferritina baixa indica que o fígado não está produzindo-a, já que os níveis de ferro estão baixos, não tendo disponível para ser armazenado
- As principais causas de ferritina baixa são anemia ferropriva, hipotireoidismo, sangramento gastrointestinal, sangramento menstrual intenso, alimentação pobre em ferro e em vitamina C. 
- Os sintomas de ferritina baixa geralmente incluem cansaço, fraqueza, palidez, falta de apetite, queda de cabelo, dores de cabeça e tonturas. Seu tratamento pode ser feito com a ingestão diária de ferro ou com dietas ricas em alimentos com vitamina C e ferro, como carne, feijão ou laranja
- As principais causas de ferritina alta são acúmulo excessivo de ferro e inflamações ou infecções, estando associadas à anemia hemolítica; anemia megaloblástica, doença hepática alcoólica, linfoma de Hodgkin, infarto do miocárdio em homens, leucemia e hemocromatose (doença genética causada por alterações no metabolismo do ferro, o que leva ao aumento da absorção intestinal e acumulação progressiva desse sal mineral em diferentes órgãos), 
- Os sintomas de ferritina alta são dor nas articulações, cansaço, falta de ar ou dor abdominal. Seu tratamento depende da causa, mas normalmente é feito pela retirada de sangue para equilibrar os níveis de ferro e a adoção de dietas com poucos alimentos ricos em ferro ou vitamina C
OBS: Apoferritina
- É uma proteína formada na mucosa intestinal que capta o ferro contido nos alimentos, mas não se combina com ele, ou seja, é a ferritina livre
7) Região Alfa 2 – Haptoglobina (HAP)
. É usada como marcador da hemólise (rompimento da membrana das hemácias) e ela se liga à hemoglobina
. Após um episódio hemolítico (hemólise), a concentração de haptoglobina cai à medida que os complexos haptoglobina-hemoglobina são eliminados da circulação
. Quando a hemoglobina não está ligada a essa proteína, a haptoglobina é filtrada pelos glomérulos dos rins e precipita nos túbulos, causando enfermidades renais
. Realiza o transporte da hemoglobina livre para o sistema retículo endotelial, onde ela é degradada
. A concentração sérica de haptoglobina aumenta em resposta ao estresse, infecções, inflamação aguda ou necrose tecidual, possivelmente em decorrência da estimulação de sua síntese
. Baixas concentrações de haptoglobina podem ser detectadas na doença hepática, pois é quando há comprometimento de sua síntese
Metabolização hepática e no sistema retículo endotelial
8) Região Beta 2 - Fibrinogênio
. Proteína sintetizada pelo fígado e que atua como substrato para a ação da enzima trombina na cascata de coagulação para, ao final dela, formar um coágulo
. Valores reduzidos levam a uma coagulação intravascular descompensada, resultando em episódios esporádicos de sangramento
9) Região Gama – PCR – Proteína C reativa
. Sintetizada pelo fígado, está presente no plasma 
dos pacientes com doenças agudas, como infecções
. Marcador não específico, de resposta de fase aguda
. Está associado com o sistema autoimune e atua na 
ativação do complemento e fagocitose
10) Região Gama – Imunoglobulinas
secretadas por linfócitos B
. As imunoglobulinas/anticorpos são glicoproteínas tem como função nos proteger de infecções ao combater agentes estranhos e são sintetizadas pelo linfócito B, chamado de plasmócito quando maduro (produzido pela medula óssea e distribuído pelo corpo via sistema linfático) do sistema imune quando ele reconhece os antígenos (microrganismos ou partículas estranhas/anormais ao organismo capaz de estimular uma resposta imunológica) 
OBS: Os antígenos também são chamados de imunógenos/antígenos completos quando estimulam o sistema imunológico a produzir uma resposta imune contra eles, seja ela mediada por linfócitos T (que pode ser o TCD8+/Killer/Citotóxico que irá matar a célula infectada ou o TCD4+/Helper/Auxiliador que irá ativar os linfócitos B em plasmócitos para produzir anticorpos ou em células de memória para produzir anticorpos ainda mais eficientes) ou por linfócitos B 
OBS: Epítopos/determinantes antigênicos são a menor porção de um antígeno, onde os receptores celulares dos linfócitos T e os anticorpos produzidos pelos linfócitos B se ligam, e que possuem potencial para gerar uma resposta imune
OBS: Imunidade humoral é uma subdivisão da imunidade adquirida na qual a resposta imunológica é realizada por anticorpos
. IgG: 85% das imunoglobulinas totais. Possui tamanho pequeno, migra por toda a região gama, se espalha para o espaço extravascular e atravessa a placenta. Participa da ativação do sistema complemento e serve para neutralizar toxinas nos espaços teciduais produzidos em resposta a bactérias e vírus. É aumentada em doença hepática crônica, infecção crônica, doenças autoimunes e doenças parasitárias
. IgA: Atua como primeira barreira e fornece proteção antisséptica, sendo encontrada nas mucosas e fluidos corporais como saliva, suor, leite materno, lágrimas, colostro e secreções gastrointestinais
. IgM: É a primeira imunoglobulina produzida pelo feto. Primeira resposta imune ou estímulo antigênico do organismo, agindo na fase aguda de doenças infecciosas, ou seja, no início delas, auxiliando na eliminação de antígenos (substância estranha ao organismo que desencadeia a produção de anticorpos) circulantes e microrganismos. Devido à sua elevada massa molecular, fica confinada ao espaço intravascular. Níveis elevados em recém nascidos (primeira semana de vida) sugere infecção pré-natal (ex: rubéola, CMV e toxoplasmose)
. IgD: Função específica ainda desconhecida, estrutura similar à IgG, pode estar relacionada como receptor de antígenos na superfície de linfócitos B. Possui seus valores aumentados em doença autoimune e infecção crônica
. IgE: Encontrada em pequenas quantidades no plasma. Expressa uma resposta alérgica (reação de hipersensibilidade) e imunidade antiparasitária (verminoses), além de ativar o eosinófilo (leucócito agranulócito que combate vermes e está presente em momentos de alergia). Essa imunoglobulina se lia aos mastócitos mastócitos (células do TCPD que possuem grânulos em seu interior que apresentam duas substâncias: a histamina, que é vasodilatadora, presente no momento da alergia, e a heparina, que é anticoagulante)