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Profº Lásaro HenriqueProfº Lásaro Henrique
Proteínas são macromoléculas complexas, compostas de aminoácidos. São os constituintes básicos da vida e
necessárias para os processos químicos que ocorrem nos organismos vivos.
Proteínas
Nos animais, correspondem a cerca de 80% do peso dos músculos, cerca de 70% da pele e 90% do sangue seco. Mesmo nos vegetais as proteínas estão presentes.
A importância das proteínas está relacionada com suas funções no organismo. Todas as enzimas conhecidas são proteínas. Muitas vezes, elas existem em pequenas quantidades.
Estas substâncias catalisam todas as reações metabólicas e capacitam aos organismos a
construção de outras moléculas - proteínas, ácidos nucléicos, carboidratos e lipídios.
Proteínas
Embora sejam inúmeras, todas as proteínas são formadas por apenas 20 aminoácidos. Todos
os aminoácidos tem um carbono (chamado carbono-) ligado a um grupo amino e a um
grupo carboxila.
Proteínas
GlicinaAlanina Serina Cisteína
Ac. AspárticoAspariginaFenilalanina Ac. Glutâmico
Valina Novalina Lisina
GlutaminaAc. Amino Butírico
Leucina
Argenina
Histidina
homocisteína
metionina
Triptofano
Tirosina
CCO
HONH2
R
HCHOOC N
R
H H
H
CHOOC N
R
H H
CCO
NH2
R
HHOH
ProteínasAs proteínas também são chamadas de
polipeptídeos, porque os aminoácidos são unidos por ligações peptídicas.
Ligação peptídica é a união do grupo amino de um aminoácido com o grupo carboxila de outro aminoácido, através da formação de uma amida.
Através destas ligações, os aminoácidos formam cadeias longas. A maioria das proteínas
tem mais de 200 aminoácidos.
Ligação Peptídica
ProteínasA seqüência de aminoácidos é conhecida como estrutura primária. É esta estrutura que, de
fato, determina a forma e a função da proteína.
A estrutura primária é somente a seqüência dos aminoácidos, sem se preocupar com a orientação
espacial da molécula.
ProteínasOs ângulos formados pelas ligações peptídicas
fazem com que a cadeia protéica assuma uma conformação espacial chamada de estrutura
secundária.
Esta conformação espacial é reforçada pelas interações intermoleculares entre os aminoácidos. A principal é a
ligação hidrogênio que acontece entre os hidrogênios
dos grupos amino e os átomos de oxigênio dos outros
aminoácidos.
ProteínasEm geral, estas ligações
forçam a proteína a assumir uma forma helicoidal.
A forma mais comum, é chamado de hélice. Outras estruturas são: As
-sheets, onde uma cadeia interage paralelamente com outra. E as "Turns“ que são responsáveis pela reversão da direção da cadeia. Os sítios de reconhecimento dos anticorpos são, freqüentemente, encontrados nos turns ou próximos deles.
-hélice
Turns
-sheets
ProteínasA estrutura terciária é a conformação espacial da proteína, como um todo, e não de determinados
segmentos da cadeia. Esta estrutura é quem determina a forma das proteínas. As proteínas
globulares, por exemplo, tem forma esférica.
O que determina a estrutura terciária são as cadeias
laterais dos aminoácidos. Algumas cadeias são tão
longas e hidrofóbicas que agrupam-se no interior da proteína provocando uma
dobra ou looping, deixando as partes hidrofílicas expostas
na superfície da proteína.
ProteínasExiste, finalmente, a estrutura quaternária. Esta
estrutura é mantida pelas mesmas forças que determinam as estruturas secundárias e terciárias.
Certas proteínas são compostas por mais de uma unidade polipeptídica. A imunoglobulina, por exemplo, é constituída por 4 cadeias protéicas. A conformação espacial destas cadeias, juntas, é que determina a estrutura quaternária.
ProteínasAs proteínas podem ser simples, constituídas
somente por aminoácidos, ou conjugadas, que contém outros grupos como carboidratos, íons, etc.
A hemoglobina é um exemplo de proteína conjugada. Contém 4 proteínas ligadas a uma porfirina e a um íon de ferro.
As liproproteínas, tal como LDL e HDL, são também
exemplos de proteínas conjugadas - neste caso, com
lipídeos.
ProteínasOutra forma de classificar as proteínas é baseado na
sua função. Podem ser divididas em proteínas estruturais e biologicamente ativas.
A maioria das proteínas estruturais são fibrosas. São compostas por cadeias alongadas.
Dois exemplos são o colágeno (ossos, tendões,
pele e ligamentos) e a
queratina (unhas, cabelos, penas e bicos).
ProteínasMuitas proteínas biologicamente ativas ficam na membrana celular, e atuam de
diversas maneiras.
A porina é uma proteína trans-membrana, que atua como um canal iônico em bactérias. Existe um "buraco" na estrutura protéica, de cerca de 11 angstrons de diâmetro, onde os íons passam, seletivamente.
ProteínasAs enzimas fazem a catálise de diversas reações em nosso organismo. Sem elas essas reações não aconteceriam ou gerariam produtos indesejados.
A ligação entre o sítio ativo e o substrato é extremamente específica. O substrato precisa ter características que permitam o "encaixe" com a enzima. Essa relação é chamada de chave-fechadura.
O "sítio ativo" diminui a energia do estado de transição que leva ao produto desejado.
ProteínasNo exemplo da figura ao lado, uma determinada região da proteína - o módulo SH2 - liga-se à tirosina fosfatada, que se adapta ao sítio ativo da enzima tal como uma chave faz a sua fechadura.
ProteínasA atividade da enzima pode ser bloqueada pela ação de um inibidor. Quando este interage com o
sítio regulatório da enzima, provoca uma alteração na sua conformação e uma desativação do sítio
catalítico. A atividade enzimática, portanto, pode ser controlada, pelo organismo, através da
liberação ou captação de inibidores.
ProteínasA seqüência dos aminoácidos na proteína é determinado geneticamente a partir da seqüência dos nucleotídeos no DNA celular.
Quando uma proteína em particular é necessária, o código do DNA para esta
proteína é transcrito em uma seqüência complementar de
nucleotídeos chamada de RNA mensageiro.
Uma seqüência de 3 nucleotídeos no RNA mensageiro
especifica o aminoácido. Desta
maneira, o organismo é capaz
de sintetizar as várias proteínas com as funções
mais diversas de que precisa.
Assim a seqüência de aminoácidos é ditada pelo RNA mensageiro.
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