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Universidade Federal de Santa Maria
Bioquímica
Prof Maribel A. Rubin
Aminoácidos e proteínas
Proteínas macromoléculas mais abundantes nos seres vivos:
Enzimas, Hormônios, prot. Contráteis, colágeno (ossos),
hemoglobina
Vários aminoácidos
formam as proteínas
• Aminoácidos
• Função química mixta: amina e ácido carboxílico
• Carbono α assimétrico
• AA não ionizado e ionizado
• AA caráter anfótero: ácido e base
Todos os AA
encontrados nas
proteínas estão
na forma L
D AA são
encontrados em
parede de
bactérias e
alguns
antibióticos
4
Isômeros ópticos
A substância possui o mesmo número e espécies de átomos, entretanto
apresentam arranjos geométricos distintos.
AA polares na superfície
AA apolares no interior
AMINOÁCIDOS
Essenciais Não essenciais
Condicionalmente
essencial
Não são sintetizados pelo
organismo. São essenciais apenas em
determinadas situações
patológicas ou organismos em
desenvolvimento.
O próprio organismo produz em
quantidades suficientes.
7
AA ou derivados de aminoácidos de
importância biológica
(não fazem parte das proteínas)
Defeito na síntese ou controle das enzimas das vias metabólicas de aminoácidos
podem levar a doenças - conhecidas como erros inatos do metabolismo.
As setas pontilhadas indicam a existência de mais de um passo metabólico.
As enzimas deficientes são: 1) fenilalanina-hidroxilase (ou co-fatores como a 5,6,7,8-
tetraidropterina); 2) via de síntese do hormônio tiroidiano tiroxina; 3) tirosinase; 4)
homogentisato-dioxigenase; 5) via de síntese da melanina nos melanócitos.
Proteínas
-Moléculas orgânicas mais abundantes nos seres
vivos: 50% do peso seco das células.
-20 aminoácidos formam as proteínas.
-A sequência de AA determina a função biológica
das proteínas.
- A sequência de AA é determinada geneticamente.
12
Classificação das proteínas quanto à função:
Classe Exemplo
Enzimas Tripsina, glicoquinase, lipase
Proteínas transportadoras Hemoglobina, albumina
Proteínas de reserva energética Ovoalbumina (do ovo), caseína
(do leite)
Proteínas contráteis Actina e miosina
Proteínas estruturais Colágeno (tec. conjuntivo),
queratina (unhas),
Elastina (tendões)
Fibroína (teia de aranha)
Proteínas de defesa orgânica Anticorpos (imunoglobulinas)
Proteínas reguladoras
(hormônios)
Insulina, glucagon
Classificação das proteínas quanto ao tipo:
1- Proteínas simples: contém só AA na sua estrutura
2- Proteínas conjugadas: Além de AA possuem grupamentos
que não são AA -Grupos PROSTÉTICOS
Exemplo: hemoglobina , mioglobina
• Níveis estruturais das proteínas
primária, secundária, terciária e quaternária
1- Estrutura primária – Sequência de AA na
cadeia polipeptídica
Ribonuclease
124 resíduos
de AA
Compreensão da estrutura
primária : Doenças genéticas
Anemia falciforme
 Variação na estrutura da hemoglobina
tipo Hb S.
23
Substitui
Glutamato (aa polar) por Valina (aa apolar)
• 2- Estrutura secundária – é o arranjo espacial
da cadeia polipeptídica ao longo de uma direção
• Alfa hélice
• Beta estrutura
• Colágeno
• Casual
2- Estrutura secundária –
2.1- Alfa hélice –
cadeia polipeptídica forma uma
espiral ao redor de um eixo imaginário
Força que mantêm alfa hélice:
ponte de hidrogênio na mesma cadeia polipeptídica
Ponte de hidrogênio
Proteínas que contêm alfa hélice:
Alfa queratina do
fio de cabelo
Subunidade da hemoglobina
2- Estrutura secundária
2.2 Beta estrutura
Força que mantém
beta estrutura:
ponte de hidrogênio
Estrutura em zigue-zague – 2 ou mais cadeias polipeptídicas
Beta estrutura
Proteínas que contêm beta estrutura:
Fibroína da seda
Proteína amilóide Doença de Alzheimer: deposição dessas proteínas amilóides
no cérebro
Algumas enzimas
Proteína amilóide
Fibrilas com beta-dobraduras
(semelhante as fibrilas da ceda)
As beta-dobraduras
frequentemente formam a
parte central das proteínas
globulares
Fibroína da seda
31
2- Estrutura secundária –
2.3- Colágeno
Proteína mais abundante do corpo humano
2- Estrutura secundária –
2.4- Casual
Cadeia polipeptídica ao acaso
3- Estrutura Terciária:
enovelamento da cadeia polipeptídica
Regiões em alfa hélice e
regiões beta estrutura
Forças que mantêm a estrutura terciária:
-Ponte dissulfeto
-Interações hidrofóbicas: AA com cadeias laterais apolares se
localizam no interior da proteína e interagem entre si
-pontes de hidrogênio
-interações iônicas
4- Estrutura Quaternária
Associação de 2 ou mais cadeias polipeptídicas
Cada cadeia – subunidade
2 subunidades- dímero
3 subunidades- trímero
4 subunidades - tetrâmero
Ex: hemoglobina
• Níveis estruturais das proteínas
primária, secundária, terciária e quaternária
Proteínas Globulares
Estrutura espacial mais complexa, são mais ou menos esféricas;
Enzimas
Hemoglobina
Imunoglobulinas
Classificação das proteínas quanto a forma
-Globulares
- Fibrosas
Hemoglobina
Tetrâmero: Quatro cadeias polipeptídicas (duas cadeias α e
duas β);
Quatro grupos prostéticos heme (Fe+2); (sendo que cada heme
possui um grupo ferroso no centro da molécula)
Essencial para a atividade biológica dessas proteínas.
Hb: encontrada nos eritrócitos
Função: transporte de oxigênio dos pulmões aos tecidos;
HbA: principal Hb encontrada nos adultos, compostas de 4
cadeias polipeptídicas unidas por ligações não covalentes;
Transporta O2 dos pulmões aos tecidos e
CO2 dos tecidos aos pulmões.
Estrutura da Hemoglobina
Doenças:
Se na estrutura da
hemoglobina ocorrer a
substituição do glutamato
por uma valina, na posição
6 da cadeia β, haverá uma
polimerização desta
hemoglobina em feixes
lineares de fibras,
distorcendo a forma do
eritrócito, resultando no
aparecimento da Anemias
Falciforme.
Proteínas Fibrosas
São formadas geralmente por longas moléculas mais ou
menos retilíneas e paralelas ao eixo da fibra;
Desempenham funções estruturais;
Colágeno (do tecido conjuntivo);
Queratinas (dos cabelos e unhas);
Fibrina (do soro sanguíneo);
Miosina (dos músculos).
Atua na contração de células e produção de movimento;
Actina e da miosina do músculo esquelético;
Miosina
Contração muscular
• Desnaturação protéica É a alteração da forma da proteína com
perda da função biológica.
Agentes desnaturantes:
-Altas temperaturas;
- Extremos de pH;
- Solventes orgânicos;
-Exposição da proteína a detergentes;
- Agitação vigorosa da solução protéica.
Relação dos AA e o exercício
físico
47
Construção
dos
músculos
Melhora do
condicionamento/
recuperação da
fadiga
Melhora da
resistência
física
Suplementos nutricionais são alimentos que servem
para
complementar com calorias e ou nutrientes a dieta
diária de uma pessoa saudável, nos casos em que
sua ingestão, a partir da alimentação, seja
insuficiente, ou quando a dieta requer
suplementação (Resolução CFN n° 380/2005). 48
1- Consultar na Biblioteca UFSM – E-books
Livro Bioquímica Ilustrada, Denise R Ferrier, Editora artmed
Ler páginas 26 até 32 (hemoglobina) fazer um resumo
(aproximadamente meia página letra 12, espaço 2) e fazer 3 questões
com respostas sobre o tema.
Trabalho para enviar pelo moodle até a próxima aula
2- Qual é a classificação dos aminoácidos quanto a composição da cadeia R.
3- Conceitue os vários níveis de organização estrutural das proteínas
Obrigada

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  • 1. Universidade Federal de Santa Maria Bioquímica Prof Maribel A. Rubin Aminoácidos e proteínas Proteínas macromoléculas mais abundantes nos seres vivos: Enzimas, Hormônios, prot. Contráteis, colágeno (ossos), hemoglobina Vários aminoácidos formam as proteínas
  • 2. • Aminoácidos • Função química mixta: amina e ácido carboxílico • Carbono α assimétrico
  • 3. • AA não ionizado e ionizado • AA caráter anfótero: ácido e base
  • 4. Todos os AA encontrados nas proteínas estão na forma L D AA são encontrados em parede de bactérias e alguns antibióticos 4 Isômeros ópticos A substância possui o mesmo número e espécies de átomos, entretanto apresentam arranjos geométricos distintos.
  • 5.
  • 6. AA polares na superfície AA apolares no interior
  • 7. AMINOÁCIDOS Essenciais Não essenciais Condicionalmente essencial Não são sintetizados pelo organismo. São essenciais apenas em determinadas situações patológicas ou organismos em desenvolvimento. O próprio organismo produz em quantidades suficientes. 7
  • 8. AA ou derivados de aminoácidos de importância biológica (não fazem parte das proteínas)
  • 9.
  • 10. Defeito na síntese ou controle das enzimas das vias metabólicas de aminoácidos podem levar a doenças - conhecidas como erros inatos do metabolismo. As setas pontilhadas indicam a existência de mais de um passo metabólico. As enzimas deficientes são: 1) fenilalanina-hidroxilase (ou co-fatores como a 5,6,7,8- tetraidropterina); 2) via de síntese do hormônio tiroidiano tiroxina; 3) tirosinase; 4) homogentisato-dioxigenase; 5) via de síntese da melanina nos melanócitos.
  • 11. Proteínas -Moléculas orgânicas mais abundantes nos seres vivos: 50% do peso seco das células. -20 aminoácidos formam as proteínas. -A sequência de AA determina a função biológica das proteínas. - A sequência de AA é determinada geneticamente.
  • 12. 12
  • 13.
  • 14. Classificação das proteínas quanto à função: Classe Exemplo Enzimas Tripsina, glicoquinase, lipase Proteínas transportadoras Hemoglobina, albumina Proteínas de reserva energética Ovoalbumina (do ovo), caseína (do leite) Proteínas contráteis Actina e miosina Proteínas estruturais Colágeno (tec. conjuntivo), queratina (unhas), Elastina (tendões) Fibroína (teia de aranha) Proteínas de defesa orgânica Anticorpos (imunoglobulinas) Proteínas reguladoras (hormônios) Insulina, glucagon
  • 15. Classificação das proteínas quanto ao tipo: 1- Proteínas simples: contém só AA na sua estrutura
  • 16. 2- Proteínas conjugadas: Além de AA possuem grupamentos que não são AA -Grupos PROSTÉTICOS Exemplo: hemoglobina , mioglobina
  • 17. • Níveis estruturais das proteínas primária, secundária, terciária e quaternária
  • 18.
  • 19.
  • 20. 1- Estrutura primária – Sequência de AA na cadeia polipeptídica
  • 21.
  • 23. Compreensão da estrutura primária : Doenças genéticas Anemia falciforme  Variação na estrutura da hemoglobina tipo Hb S. 23 Substitui Glutamato (aa polar) por Valina (aa apolar)
  • 24. • 2- Estrutura secundária – é o arranjo espacial da cadeia polipeptídica ao longo de uma direção • Alfa hélice • Beta estrutura • Colágeno • Casual
  • 25. 2- Estrutura secundária – 2.1- Alfa hélice – cadeia polipeptídica forma uma espiral ao redor de um eixo imaginário Força que mantêm alfa hélice: ponte de hidrogênio na mesma cadeia polipeptídica
  • 27. Proteínas que contêm alfa hélice: Alfa queratina do fio de cabelo Subunidade da hemoglobina
  • 28. 2- Estrutura secundária 2.2 Beta estrutura Força que mantém beta estrutura: ponte de hidrogênio Estrutura em zigue-zague – 2 ou mais cadeias polipeptídicas
  • 30. Proteínas que contêm beta estrutura: Fibroína da seda Proteína amilóide Doença de Alzheimer: deposição dessas proteínas amilóides no cérebro Algumas enzimas
  • 31. Proteína amilóide Fibrilas com beta-dobraduras (semelhante as fibrilas da ceda) As beta-dobraduras frequentemente formam a parte central das proteínas globulares Fibroína da seda 31
  • 32. 2- Estrutura secundária – 2.3- Colágeno Proteína mais abundante do corpo humano
  • 33. 2- Estrutura secundária – 2.4- Casual Cadeia polipeptídica ao acaso
  • 34.
  • 35. 3- Estrutura Terciária: enovelamento da cadeia polipeptídica Regiões em alfa hélice e regiões beta estrutura
  • 36. Forças que mantêm a estrutura terciária: -Ponte dissulfeto -Interações hidrofóbicas: AA com cadeias laterais apolares se localizam no interior da proteína e interagem entre si -pontes de hidrogênio -interações iônicas
  • 37. 4- Estrutura Quaternária Associação de 2 ou mais cadeias polipeptídicas Cada cadeia – subunidade 2 subunidades- dímero 3 subunidades- trímero 4 subunidades - tetrâmero Ex: hemoglobina
  • 38. • Níveis estruturais das proteínas primária, secundária, terciária e quaternária
  • 39. Proteínas Globulares Estrutura espacial mais complexa, são mais ou menos esféricas; Enzimas Hemoglobina Imunoglobulinas Classificação das proteínas quanto a forma -Globulares - Fibrosas
  • 40. Hemoglobina Tetrâmero: Quatro cadeias polipeptídicas (duas cadeias α e duas β); Quatro grupos prostéticos heme (Fe+2); (sendo que cada heme possui um grupo ferroso no centro da molécula) Essencial para a atividade biológica dessas proteínas.
  • 41. Hb: encontrada nos eritrócitos Função: transporte de oxigênio dos pulmões aos tecidos; HbA: principal Hb encontrada nos adultos, compostas de 4 cadeias polipeptídicas unidas por ligações não covalentes; Transporta O2 dos pulmões aos tecidos e CO2 dos tecidos aos pulmões. Estrutura da Hemoglobina
  • 42. Doenças: Se na estrutura da hemoglobina ocorrer a substituição do glutamato por uma valina, na posição 6 da cadeia β, haverá uma polimerização desta hemoglobina em feixes lineares de fibras, distorcendo a forma do eritrócito, resultando no aparecimento da Anemias Falciforme.
  • 43. Proteínas Fibrosas São formadas geralmente por longas moléculas mais ou menos retilíneas e paralelas ao eixo da fibra; Desempenham funções estruturais; Colágeno (do tecido conjuntivo); Queratinas (dos cabelos e unhas); Fibrina (do soro sanguíneo); Miosina (dos músculos).
  • 44. Atua na contração de células e produção de movimento; Actina e da miosina do músculo esquelético; Miosina
  • 46. • Desnaturação protéica É a alteração da forma da proteína com perda da função biológica. Agentes desnaturantes: -Altas temperaturas; - Extremos de pH; - Solventes orgânicos; -Exposição da proteína a detergentes; - Agitação vigorosa da solução protéica.
  • 47. Relação dos AA e o exercício físico 47
  • 48. Construção dos músculos Melhora do condicionamento/ recuperação da fadiga Melhora da resistência física Suplementos nutricionais são alimentos que servem para complementar com calorias e ou nutrientes a dieta diária de uma pessoa saudável, nos casos em que sua ingestão, a partir da alimentação, seja insuficiente, ou quando a dieta requer suplementação (Resolução CFN n° 380/2005). 48
  • 49. 1- Consultar na Biblioteca UFSM – E-books Livro Bioquímica Ilustrada, Denise R Ferrier, Editora artmed Ler páginas 26 até 32 (hemoglobina) fazer um resumo (aproximadamente meia página letra 12, espaço 2) e fazer 3 questões com respostas sobre o tema. Trabalho para enviar pelo moodle até a próxima aula 2- Qual é a classificação dos aminoácidos quanto a composição da cadeia R. 3- Conceitue os vários níveis de organização estrutural das proteínas
  • 50.