Proteínas • Você já deve ter ouvido falar de proteínas, certo?     • As proteínas são compostos orgânicos    relacionados ...
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Proteínas estruturais ou plásticas  • São aquelas que participam dos tecidos dando-     lhes rigidez, consistência e elast...
Proteínas hormonais       • Exercem alguma função específica sobre        algum órgão ou estrutura de um organismo     com...
Proteínas de defesa   • Os anticorpos são proteínas que realizam a       defesa do organismo, especializados no           ...
Proteínas como moedas energéticas   • Obtenção de energia a partir dos canais que              compõem as proteínas.
Proteínas com ação enzimática   • Enzimas são proteínas capazes de catalisar      reações bioquímicas como, por exemplo,  ...
Proteínas condutoras de gases    • O transporte de gases (principalmente    do oxigênio e um pouco do gás carbônico) é    ...
Proteínas  • As proteínas são macromoléculas formadas      por uma sucessão de moléculas menores             conhecidas co...
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Ligação Peptídica – unindo Aminoácidos• A ligação de um terceiro aminoácido ao    dipeptídeo origina um tripeptídeo que  e...
Aminoácidos naturais (não-essenciais)    • Todos os seres vivos produzem proteínas.  • No entanto, nem todos produzem os v...
Aminoácidos essenciais  • Os outros nove tipos, os que não sintetizamos,    são os essenciais e devem ser obtidos de quem ...
Uma visão especial da proteína  • Uma molécula de proteína tem, a grosso modo,             formato de um colar de contas. ...
Proteínas • Ocorre, porém, que o papel biológico da maioria         das proteínas depende de uma forma            espacial...
Proteínas   • Em certas proteínas , cadeias polipeptídicas em     estruturas terciárias globosa unem-se, originando       ...
Forma e função das proteínas    • A estrutura espacial de uma proteína está    relacionada à função biológica que ela exer...
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Enzimas   • A vida depende da realização de inúmeras    reações químicas que ocorrem no interior das    células e também f...
Enzimas  • Catalisador é uma substância que acelera a   velocidade de ocorrência de uma certa reação                      ...
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Enzimas  • Mas para que ocorra uma reação química entre   duas substâncias orgânicas que estão na mesma  solução é preciso...
Mecanismo chave-fechadura • Na catálise de uma reação química, as enzimas      interagem com os substratos, formando com  ...
Macanismo de chave-fechadura  • Esses locais de encaixe são chamados de sítio      ativos e ficam na superfície da enzima....
Fatores que influenciam na atividadeenzimática - Temperatura • A temperatura é um fator importante na atividade        das...
Fatores que influenciam na atividadeenzimática - Temperatura     • O aumento de temperatura provoca maior      agitação da...
Fatores que influenciam na atividadeenzimática – Temperatura • Para cada tipo de enzima existe uma temperatura   ótima, na...
Fatores que influenciam na atividadeenzimática - pH                          •    Cada enzima tem um pH ótimo de atuação, ...
Proteínas e nossa alimentação    • O desenvolvimento saudável de uma criança        depende do fornecimento de proteína de...
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Proteínas e nossa alimentação  • As autoridades mundiais estão cada vez mais  preocupadas com a correta alimentação dos po...
Proteínas e nossa alimentação  • Elas engordam, mas apresentam deficiência em    proteínas. O ideal é incentivar o consumo...
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2o ano -  célula - parte 2 - proteínas
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2o ano - célula - parte 2 - proteínas

  1. 1. Proteínas • Você já deve ter ouvido falar de proteínas, certo? • As proteínas são compostos orgânicos relacionados ao metabolismo de construção. • Durante as fases de crescimento e desenvolvimento do indivíduo, há um aumento extraordinário do número de suas células passam a exercer funções especializadas, gerando tecidos e órgãos. •
  2. 2. Proteínas• As proteínas possuem um papel fundamental no crescimento, já que muitas delas desempenham papel estrutural nas células, isto é, são componentes da membrana plasmática, das organelas dotadas de membrana, do citoesqueleto dos cromossomos etc. • E para produzir mais células é preciso mais proteína. Sem elas não há crescimento normal. • A diferenciação e a realização de diversas reações químicas componentes do metabolismo celular dependem da paralisação de diversas reações químicas componentes do metabolismo celular dependem da participação de enzimas , uma categoria de proteínas de defesa, chamadas anticorpos. Sem eles, nosso organismo fica extremamente vulnerável. •
  3. 3. Proteínas estruturais ou plásticas • São aquelas que participam dos tecidos dando- lhes rigidez, consistência e elasticidade. São proteínas estruturais: colágeno (constituínte das cartilagens), actina e miosina(presentes na formação das fibras musculares), queratina (principal proteína do cabelo), fibrinogênio (presente no sangue), albumina (encontrada em ovos) e outras. •
  4. 4. Proteínas hormonais • Exercem alguma função específica sobre algum órgão ou estrutura de um organismo como, por exemplo, a insulina que retira a glicose em excesso do sangue (embora tecnicamente a insulina seja considerada apenas um polipeptídeo, devido a seu pequeno tamanho). •
  5. 5. Proteínas de defesa • Os anticorpos são proteínas que realizam a defesa do organismo, especializados no reconhecimento e neutralização de vírus, bactérias e outras substâncias estranhas. • O fibrinogênio e a trombina são outras proteínas de defesa, responsáveis pela coagulação do sangue e prevenção de perda sanguínea em casos de cortes e ferimentos. •
  6. 6. Proteínas como moedas energéticas • Obtenção de energia a partir dos canais que compõem as proteínas.
  7. 7. Proteínas com ação enzimática • Enzimas são proteínas capazes de catalisar reações bioquímicas como, por exemplo, as lipases. • As enzimas não reagem, são reutilizadas (sempre respeitando o sítio ativo) e são específicas.
  8. 8. Proteínas condutoras de gases • O transporte de gases (principalmente do oxigênio e um pouco do gás carbônico) é realizado por proteínas como a hemoglobina e hemocianina presentes nos glóbulos vermelhos ou hemácias . •
  9. 9. Proteínas • As proteínas são macromoléculas formadas por uma sucessão de moléculas menores conhecidas como aminoácidos. • A maioria dos seres vivos, incluindo o homem, utiliza somente cerca de vinte tipos diferentes de aminoácidos, para a construção de suas proteínas. • Com eles, cada ser vivo é capaz de produzir centenas de proteínas diferentes e de tamanho variável.
  10. 10. Como isso é possível a partir de umpequeno número de aminoácidos??? • Imagine um brinquedo formado por peças de plástico, encaixáveis umas nas outras, sendo as cores em número de vinte, diferentes entre si. • Havendo muitas peças de cada cor, como você procederia para montar várias seqüências de peças de maneira que cada seqüência fosse diferente da anterior? • Provavelmente , você repetiria as cores, alternaria muitas delas, enfim, certamente inúmeras seriam as seqüências e todas diferentes entre si. • O mesmo raciocínio é valido para a formação das diferentes proteínas de um ser vivo, a partir de um conjunto de vinte aminoácidos.
  11. 11. Aminoácidos e ligações peptídicas • Cada aminoácido é diferente de outro. • No entanto, todos possuem alguns componentes comuns. • Todo aminoácido possui um átomo de carbono, ao qual estão ligados uma carboxila, uma amina e um hidrogênio. • A quarta ligação é a porção variável, representada por R, e pode ser ocupada por um hidrogênio, ou por um metil ou por outro radical. •
  12. 12. Ligação Peptídica – unindo Aminoácidos • Do mesmo modo que em um trem cada vagão está engatado ao seguinte, em uma proteína cada aminoácido está ligado a outro por uma ligação peptídica.• Por meio dessa ligação, o grupo amina de um aminoácido une-se ao grupo carboxila do outro, havendo a liberação de uma molécula de água. Os dois aminoácidos unidos formam um dipeptídio.
  13. 13. Ligação Peptídica – unindo Aminoácidos• A ligação de um terceiro aminoácido ao dipeptídeo origina um tripeptídeo que então, contém duas ligações peptídicas. • Se um quarto aminoácido se ligar aos três anteriores, teremos um tetrapeptídeo, com três ligações peptídicas. • Com o aumento do número de aminoácidos na cadeia, forma-se um polipetídio, denominação utilizada até o número de 70 aminoácidos.• A partir desse número considera-se que o composto formado é uma proteína.
  14. 14. Aminoácidos naturais (não-essenciais) • Todos os seres vivos produzem proteínas. • No entanto, nem todos produzem os vinte tipos de aminoácidos necessários para a construção das proteínas. • O homem, por exemplo, é capaz de sintetizar no fígado apenas onze dos vinte tipos de aminoácidos. • Esses onze aminoácidos são considerados naturais para a nossa espécie. • São eles: alanina, asparagina ,cisteína, glicina, glutamina, histidina, prolina, tiroxina, ácido aspártico, ácido glutâmico.
  15. 15. Aminoácidos essenciais • Os outros nove tipos, os que não sintetizamos, são os essenciais e devem ser obtidos de quem os produz (plantas ou animais). • São eles: arginina, fenilalanina, isoleucina, leucina, lisina, metionina, serina, treonina, triptofano e valina. • É preciso lembrar que um determinado aminoácido pode ser essencial para uma espécie e ser natural para outra.
  16. 16. Uma visão especial da proteína • Uma molécula de proteína tem, a grosso modo, formato de um colar de contas. • O fio fundamental da proteína, formado como uma seqüência de aminoácidos (cuja seqüência é determinada geneticamente), constitui a chamada estrutura primária da proteína. •
  17. 17. Proteínas • Ocorre, porém, que o papel biológico da maioria das proteínas depende de uma forma espacial muito mais elaborada. • Assim, o fio fundamental é capaz de se enrolar sobre si mesmo, resultando um filamento espiralado que conduz à estrutura secundária, mantida estável por ligações que surgem entre os aminoácidos. • Novos dobramentos da espiral conduzem a uma nova forma, globosa, mantida estável graças a novas ligações que ocorrem entre os aminoácidos. Essa forma globosa representa a estrutura terciária. •
  18. 18. Proteínas • Em certas proteínas , cadeias polipeptídicas em estruturas terciárias globosa unem-se, originando uma forma espacial muito complexa, determinante do papel bioquímico da proteína. • Essa nova forma constitui a estrutura quaternária dessas proteínas. •
  19. 19. Forma e função das proteínas • A estrutura espacial de uma proteína está relacionada à função biológica que ela exerce. • Por enquanto, lembre-se que, a manutenção das estruturas secundárias e terciárias deve-se a ligações que ocorrem entre os aminoácidos no interior da molécula protéica, determinando os diferentes aspectos espaciais observados.
  20. 20. Proteínas • O aquecimento de uma proteína a determinadas temperaturas promove a ruptura das ligações internas entre os aminoácidos, responsáveis pela manutenção das estruturas secundária e terciária. • Os aminoácidos não se separam, são se rompem as ligações peptídicas, porém a proteína fica “desmantelada”, perde a sua estrutura original. • Dizemos que ocorreu uma desnaturação protéica, com perda da sua forma origina. Dessa maneira a função biológica da proteína é prejudicada. •
  21. 21. Proteínas • Nem sempre, porém, é a temperatura ou a alteração da acidez do meio que provoca a mudança da forma da proteína. • Muitas vezes, a substituição de um simples aminoácido pode provocar alteração da forma da proteína. •
  22. 22. Um exemplo importante é a substituição, na molécula de hemoglobina, do aminoácido ácido glutâmico pelo aminoácido valina.Essa simples troca provoca uma profundaalteração na forma da molécula inteira dehemoglobina, interferindo diretamente na sua capacidade de transportar oxigênio. Hemácias contendo a hemoglobina alterada adquirem o formato de foice,quando submetidas a certas condições, oque deu nome a essa anomalia: anemia falciforme.
  23. 23. Enzimas • A vida depende da realização de inúmeras reações químicas que ocorrem no interior das células e também fora delas (em cavidades de órgãos, por exemplo). • Por outro lado, todas essas reações dependem, para a sua realização , da existência de uma determinada enzima. • As enzimas são substâncias do grupo das proteínas e atuam como catalisadores de reações químicas. •
  24. 24. Enzimas • Catalisador é uma substância que acelera a velocidade de ocorrência de uma certa reação química. • Muitas enzimas possuem, além da porção protéica propriamente dita, constituída por uma seqüência de aminoácidos, uma porção não- protéica. •
  25. 25. Enzimas • A parte protéica é a apoenzima e a não protéica é o co-fator. • Quando o co-fator é uma molécula orgânica, é chamado de coenzima. • O mecanismo de atuação da enzima se inicia quando ela se liga ao reagente, mais propriamente conhecido como substrato. • É formado um complexo enzima-substrato, instável, que logo se desfaz, liberando os produtos da reação a enzima, que permanece intacta embora tenha participado da reação.
  26. 26. Enzimas • Mas para que ocorra uma reação química entre duas substâncias orgânicas que estão na mesma solução é preciso fornecer uma certa quantidade de energia, geralmente, na forma de calor, que favoreça o encontro e a colisão entre elas. • A energia também é necessária para romper ligações químicas existentes entre os átomos de cada substância, favorecendo, assim a ocorrência de outras ligações químicas e a síntese de uma nova substância a partir das duas iniciais. • A enzima provoca uma diminuição da energia de ativação necessária para que uma reação química aconteça e isso facilita a ocorrência da reação.
  27. 27. Mecanismo chave-fechadura • Na catálise de uma reação química, as enzimas interagem com os substratos, formando com eles, temporariamente, o chamado complexo enzima-substrato. • Na formação das estruturas secundária e terciária de uma enzima (não esqueça que as enzimas são proteínas), acabam surgindo certos locais na molécula que servirão de encaixe para o alojamento de um ou mais substratos, do mesmo modo que uma chave se aloja na fechadura. •
  28. 28. Macanismo de chave-fechadura • Esses locais de encaixe são chamados de sítio ativos e ficam na superfície da enzima. Ao se encaixarem nos sítios ativos, os substratos ficam próximos um do outro e podem reagir mais facilmente. • Assim que ocorre a reação química com os substratos, desfaz-se o complexo enzima- substrato. Liberam-se os produtos e a enzima volta a atrair novos substratos para a formação de outros complexos. • Lembre-se!! Uma enzima não é consumida durante a reação química que ela catalisa. •
  29. 29. Fatores que influenciam na atividadeenzimática - Temperatura • A temperatura é um fator importante na atividade das enzimas. Dentro de certos limites, a velocidade de uma reação enzimática aumenta com o aumento da temperatura. • Entretanto, a partir de uma determinada temperatura, a velocidade da reação diminui bruscamente. •
  30. 30. Fatores que influenciam na atividadeenzimática - Temperatura • O aumento de temperatura provoca maior agitação das moléculas e, portanto, maiores possibilidades de elas se chocarem para reagir. • Porém, se for ultrapassada certa temperatura, a agitação das moléculas se torna tão intensa que as ligações que estabilizam a estrutura espacial da enzima se rompem e ela se desnatura. •
  31. 31. Fatores que influenciam na atividadeenzimática – Temperatura • Para cada tipo de enzima existe uma temperatura ótima, na qual a velocidade da reação é máxima, permitindo o maior número possível de colisões moleculares sem desnaturar a enzima. • A maioria das enzimas humanas, têm sua temperatura ótima entre 35 e 40ºC, a faixa de temperatura normal do nosso corpo. Já bactéria que vivem em fontes de água quente têm enzimas cuja temperatura ótima fica ao redor de 70ºC. •
  32. 32. Fatores que influenciam na atividadeenzimática - pH • Cada enzima tem um pH ótimo de atuação, no qual a sua atividade é máxima. • O pH ótimo para a maioria das enzimas fica entre 6 e 8, mas há exceções. • A pepsina, por exemplo, uma enzima digestiva estomacal, atua eficientemente no pH fortemente ácido de nosso estômago (em torno de 2), onde a maioria das enzimas seria desnaturada. • A tripsina, por sua vez, é uma enzima digestiva que atua no ambiente alcalino do intestino, tendo um pH ótimo situado em torno de 8.
  33. 33. Proteínas e nossa alimentação • O desenvolvimento saudável de uma criança depende do fornecimento de proteína de qualidade. • Por proteínas de qualidade entende-se as que possuem todos os aminoácidos essenciais para a nossa espécie. • A maturação cerebral depende do fornecimento correto, na idade certa, das proteínas de alto valor nutritivo. • Pobreza de proteínas na infância acarreta sérios problemas de conduta e raciocínio na fase adulta. •
  34. 34. Proteínas e nossa alimentação • A doença conhecidacomo Kwashiorkor, em que acriança apresenta a abdômen e membros inchados,alteração na cor dos cabelos e precário desenvolvimento intelectual, é uma manifestação de deficiência protéica na infância e mesmo em adultos. •
  35. 35. Proteínas e nossa alimentação • As autoridades mundiais estão cada vez mais preocupadas com a correta alimentação dos povos que, normalmente, não possuem acesso fácil aos alimentos protéicos.• Em muitas regiões do mundo, as pessoas recorrem aos alimentos ricos em carboidratos (excelentes substâncias fornecedoras de energia), porém pobre em aminoácidos. • •
  36. 36. Proteínas e nossa alimentação • Elas engordam, mas apresentam deficiência em proteínas. O ideal é incentivar o consumo de mais proteínas e obter, assim, um desenvolvimento mais saudável do organismo.• As proteínas mais "saudáveis", de melhor qualidade, são as de origem animal. As de maior teor em aminoácidos essenciais são encontradas nas carnes de peixe, de vaca, de aves e no leite. • •
  37. 37. Proteínas e nossa alimentação• Um aspecto importante a ser considerado no consumo de cereais, é que eles precisam ser utilizados sem ser beneficiados. • No arroz, sem casca e polido, o que sobra é apenas o amido, e o mesmo ocorre com os grãos de trigo no preparo da farinha. • Deve-se consumir esses alimentos na forma integral, já que as proteínas são encontradas nas películas que recobrem os grãos. • Mais recentemente tem se incentivado o consumo de arroz parbolizado (do inglês, parboil = ferventar), isto é, submetido a um processo em que as proteínas da película interna à casca aderem ao grão. • Outra grande fonte de proteínas é a soja e todos os seus derivados. •

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