INSTITUTO SUPERIOR POLITÉCNICO SOL NASCENTE
CURSO DE LICENCIATURA EM ENFERMAGEM
DEPARTAMENTO DE SAÚDE
DISCIPLINA:
BIOQUIMICA
TEMA: AMINOÁCIDOS E
PROTEINAS
O DOCENTE
Abias Porfírio Cinco Reis
welwitchiareis2016@gmail.com
BIOLOGIA , 1º ANO
As proteínas: composição, estrutura e funções
Um pouco de história...
Entre os objetos de estudo dos cientistas no início do século
XIX (...) Estava:
Albúmen – clara de ovo [albus = branco];
Tinha átomos de C, H, N, O e S;
Tinha estranha propriedade de coagular ao ser submetido
a aquecimento;
Verificaram que outras substâncias presentes no leite e no
sangue também coagulavam quando aquecidas;
Então decidiram chamar esses componentes de
substâncias albuminoides [semelhantes ao albúmen].
Estudos mais tarde acabaram
por concluir que essas
substâncias estão presentes em
todos os seres vivos.
Em 1838, Gerardus Mulder
chama essas substâncias de
PROTEÍNAS [do grego Proteios =
primeiro, primitivo].
Um pouco de história...
Imagem: Amamentando uma criança / Fotografia: Ken Hammond
/ Source: USDA / Public Domain
Qual a importância das proteínas?
• São fundamentais para qualquer ser
vivo [e até vírus].
• Toda manifestação genética é dada
por meio de proteínas.
• Grande parte dos processos
orgânicos são mediados por
proteínas [enzimas].
• Sem proteínas, não existiríamos e
nenhum outro ser vivo existiria.
• *Coacervatos (primeiros compostos
proteicos).
Imagem:Autordesconhecido/Virus
influenza/UnitedStatesPublic
Domain
Imagem:PDBDatabase/Modelomolecularda
enzimaHelicobacterPyloriUrease/Disponibilizado
por:Jacobolus/PublicDomain
Aminoácidos: os monômeros proteicos
• O que são monômeros?
São as unidades fundamentais dos polímeros.
• Proteínas são polímeros. Seus monômeros são chamados
de AMINOÁCIDOS.
Um aminoácido é uma molécula orgânica formada por
átomos de carbono, hidrogênio, oxigênio e
nitrogênio.
• Alguns aminoácidos também podem conter enxofre.
• Os aminoácidos são divididos em quatro partes: o
grupo amina (NH2), grupo ácido carboxílico (COOH),
hidrogênio, carbono alfa (todos os diferentes grupos
se ligam a ele) e um substituinte característico de
cada aminoácido (radical). R
Aminoácidos: os monômeros proteicos
Aminoácidos: os monômeros proteicos
Esquema da estrutura química básica de um aminoácido
Imagem: YassineMrabet / Estrutura geral de
um aminoácido, em 12 de agosto de 2007 /
Public Domain
Nome Símbolo
Glicina Gly, Gli
Alanina Ala
Leucina Leu
Valina Val
Isoleucina Ile
Prolina Pro
Fenilalanina Phe ou Fen
Serina Ser
Treonina Thr, The
Cisteina Cys, Cis
Tirosina Tyr, Tir
Asparagina Asn
Glutamina Gln
Aspartato ou Ácido aspártico Asp
Glutamato ou Ácido glutâmico Glu
Arginina Arg
Lisina Lys, Lis
Histidina His
Triptofano Trp, Tri
Metionina Met
Existem 20 tipos de
aminoácidos. Observe
na tabela ao lado:
• Quanto à produção de aminoácidos no organismo, são
classificados em:
 Não essenciais ou naturais: são os aminoácidos produzidos
pelo organismo.
 Essenciais: são os aminoácidos que não são produzidos
pelo organismo. Eles são obtidos unicamente pela dieta
(alimentação).
Obs.: Precisamos de todos os aminoácidos para os processos de
produção de proteínas .
Aminoácidos: os monômeros proteicos
Glicina Gly, Gli
Alanina Ala
Leucina Leu
Valina Val
Isoleucina Ile
Prolina Pro
Fenilalanina Phe ou Fen
Serina Ser
Treonina Thr, The
Cisteina Cys, Cis
Tirosina Tyr, Tir
Asparagina Asn
Glutamina Gln
Aspartato ou Ácido aspártico Asp
Glutamato ou Ácido glutâmico Glu
Arginina Arg
Lisina Lys, Lis
Histidina His
Triptofano Trp, Tri
Metionina Met
Aminoácidos
essenciais
Aminoácidos não
essenciais ou
naturais
Ligação peptídica
Ligação feita entre aminoácidos (aa) para formar peptídeos
(2 a 5 aa), polipeptídeos (+5 aa) e proteínas (+50 aa).
Imagem:YassineMrabet/Formaçãodaligaçãopeptídica,em12
deagostode2007/PublicDomain
Ligação Péptica
Aminoácido 2Aminoácido 1
Duplo Peptídeo
Água
Estruturas das proteínas
Estrutura Primária
Dada pela sequência de aminoácidos e ligações peptídicas
da molécula. Forma um arranjo linear, semelhante a um
“colar de contas”.
Imagem: National Human Genome Research Institute / A estrutura primária da proteína é uma cadeia de aminoácidos / Source:
http://www.genome.gov/Pages/Hyperion//DIR/VIP/Glossary/Illustration/amino_acid.shtml / Public Domain
Abias Cinco Reis
Estrutura Secundária
É dada pelo arranjo espacial de aminoácidos próximos
entre si na sequência primária da proteína. Ocorre graças à
possibilidade de rotação das ligações entre os carbonos
alfa dos aminoácidos e os seus grupos amina e carboxila.
Estruturas das proteínas
Imagem:NationalInstitutesofHealth/Proteína
Alfa-hélice/Disponibilizadopor:G3pro/Public
Domain
Imagem:Vossman/TriplaHélicedoColágeno/GNUFree
DocumentationLicense
(2)
Estrutura Terciária
Resulta do enrolamento da hélice, sendo estabilizada por
pontes de hidrogênio e pontes dissulfeto. É literalmente um
dobramento da proteína, adquirindo uma estrutura
tridimensional.
Estruturas das proteínas
Imagem:Rockpocket/Estruturaterciáriadeuma
proteína,em26desetembrode2009/PublicDomain
Estruturas das proteínas
Estrutura Quartenária
Algumas proteínas podem ter duas ou mais cadeias
polipeptídicas em estrutura tridimensional.
Imagem:Parutakupiu/Desenhandorepresentandoaestrutura
quaternáriadeumaproteína,em3defevereirode2007/Creative
CommonsAttribution-ShareAlike2.5Generic
Desnaturação proteica
• A forma espacial das proteínas
pode ser afetada pela
temperatura, pH, polaridade,
salinidade, solventes, radiações,
etc.
• As proteínas perdem o arranjo
[desenrolam-se, perdem as
ligações].
 Ovo;
 Leite, coalhada, queijos;
 Sangue.
Imagem: Ovo frito, em 22 de julho de 2009 /
Fotografia: cyclonebill / Source Vagtel-spejlæg /
Creative Commons Attribution-Share Alike 2.0 Generic
Funções das proteínas
• Sem as proteínas, a vida na Terra não brotaria. Elas
desempenham diversas funções nos mais variados
ambientes vivos.
– Catalítica: acelera as reações.
Ex.: amilase (hidrolisa o amido).
– Transportadora: transporta diversos componentes.
Ex.: Lipoproteínas (transportam colesterol) e
hemoglobina (transporta O2) pelo sangue.
Funções das proteínas
– Reserva: guardam e contêm aminoácidos essenciais
para o desenvolvimento dos animais.
Ex.: caseína (leite de vaca) e albumina (ovos de aves).
– Contração: promovem os movimentos de estruturas
celulares, músculos.
Ex.: actina e miosina.
– Reguladora/ hormonal: atuam como mensageiras
químicas.
Ex.: insulina (“guarda a glicose”), adrenalina.
Funções das proteínas
– Estrutural: participam na composição de várias
estruturas do organismo, sustentando e promovendo
rigidez.
Ex.: colágeno, elastina.
– Defesa e proteção: promovem a defesa do organismo
contra microrganismos e substâncias estranhas.
Ex.: imunoglobulinas (anticorpos).
– Genética: atuam se envolvendo com os ácidos nucleicos
para dar conformação.
Ex.: nucleoproteínas.
• São proteínas catalisadoras, ou seja, proteínas que
aumentam a velocidade das reações, sem sofrerem
alterações no processo global.
• Função:
Viabilizar a atividade das células, quebrando moléculas
ou juntando-as para formar novos compostos.
Obs.: Nem todas as enzimas têm natureza proteica. Existe um
grupo de enzimas formado por RNA, chamadas de ribozimas.
Enzimas
Componentes da reação enzimática
E + S  [ES]  E + P
Enzima: proteína catalisadora;
Substrato: objeto que irá ser modificado;
Produto
Imagem:SEE-PE,redesenhadoapartirdeilustração
deautorDesconhecido.
Enzimas
As enzimas possuem um sítio ativo que corresponde,
geralmente, a uma cavidade na molécula de enzima, com
um ambiente químico muito próprio. O substrato entra no
sítio ativo e liga-se à enzima.
Imagem:[Haynathart/Umsítioativoemumaenzima
dependentedeNAPD+/PublicDomain
• Co-fatores e co-enzimas são moléculas não proteicas,
respectivamente, inorgânicas [íons metálicos] e orgânicas
[vitaminas], que são indispensáveis para o funcionamento
de várias enzimas.
Ex.: hemoglobina (Fe)
Enzimas
Imagem:Benjah-bmm27/Hemoglobina/PublicDomain
Enzimas
Para operar, as enzimas necessitam de um ambiente
favorável [pH, temperatura, quantidade de substrato],
considerado ótimo. Caso contrário, ela é inibida.
Inibidor é qualquer fator que possa reduzir ou cessar
(pela desnaturação) a reação enzimática.
A inibição pode ser:
Reversível (presença de substâncias);
Irreversível (aquecimento excessivo).
Gráfico da atividade enzimática. Neste caso, a inibição é causada pelo
aumento da temperatura.
Imagem:Galm/Gráficodeatividadeenzimáticarelativaatemperatura,em16
deoutubrode2007/GNUFreeDocumentationLicense
atividade
%
temperatura
C°
Machado, Sídio. Biologia: de olho no mundo do trabalho. 1ª
edição. São Paulo: Scipione, 2003.
Uzunian, Armênio.; Birner, Ernesto. Biologia volume único. 3ª ed.
São Paulo: Harbra, 2008.
Machado, Sídio. Biologia: ciência e tecnologia. 1ª edição. São
Paulo: Scipione, 2009.
Lopes, Sônia.; Rosso, Sérgio. Biologia volume único. 1ª edição. São
Paulo: Saraiva, 2005.
Amabis, José Mariano. Martho, Gilberto Rodrigues. Biologia –
Biologia das células. 2ª edição. São Paulo: Moderna, 2004.
Amabis, José Mariano. Martho, Gilberto Rodrigues. Biologia –
Biologia das células. 3ª edição. São Paulo: Moderna, 2010.
Referências

Aminoacidos e proteinas

  • 1.
    INSTITUTO SUPERIOR POLITÉCNICOSOL NASCENTE CURSO DE LICENCIATURA EM ENFERMAGEM DEPARTAMENTO DE SAÚDE DISCIPLINA: BIOQUIMICA TEMA: AMINOÁCIDOS E PROTEINAS O DOCENTE Abias Porfírio Cinco Reis welwitchiareis2016@gmail.com
  • 2.
    BIOLOGIA , 1ºANO As proteínas: composição, estrutura e funções Um pouco de história... Entre os objetos de estudo dos cientistas no início do século XIX (...) Estava: Albúmen – clara de ovo [albus = branco]; Tinha átomos de C, H, N, O e S; Tinha estranha propriedade de coagular ao ser submetido a aquecimento; Verificaram que outras substâncias presentes no leite e no sangue também coagulavam quando aquecidas; Então decidiram chamar esses componentes de substâncias albuminoides [semelhantes ao albúmen].
  • 3.
    Estudos mais tardeacabaram por concluir que essas substâncias estão presentes em todos os seres vivos. Em 1838, Gerardus Mulder chama essas substâncias de PROTEÍNAS [do grego Proteios = primeiro, primitivo]. Um pouco de história... Imagem: Amamentando uma criança / Fotografia: Ken Hammond / Source: USDA / Public Domain
  • 4.
    Qual a importânciadas proteínas? • São fundamentais para qualquer ser vivo [e até vírus]. • Toda manifestação genética é dada por meio de proteínas. • Grande parte dos processos orgânicos são mediados por proteínas [enzimas]. • Sem proteínas, não existiríamos e nenhum outro ser vivo existiria. • *Coacervatos (primeiros compostos proteicos). Imagem:Autordesconhecido/Virus influenza/UnitedStatesPublic Domain Imagem:PDBDatabase/Modelomolecularda enzimaHelicobacterPyloriUrease/Disponibilizado por:Jacobolus/PublicDomain
  • 5.
    Aminoácidos: os monômerosproteicos • O que são monômeros? São as unidades fundamentais dos polímeros. • Proteínas são polímeros. Seus monômeros são chamados de AMINOÁCIDOS.
  • 6.
    Um aminoácido éuma molécula orgânica formada por átomos de carbono, hidrogênio, oxigênio e nitrogênio. • Alguns aminoácidos também podem conter enxofre. • Os aminoácidos são divididos em quatro partes: o grupo amina (NH2), grupo ácido carboxílico (COOH), hidrogênio, carbono alfa (todos os diferentes grupos se ligam a ele) e um substituinte característico de cada aminoácido (radical). R Aminoácidos: os monômeros proteicos
  • 7.
    Aminoácidos: os monômerosproteicos Esquema da estrutura química básica de um aminoácido Imagem: YassineMrabet / Estrutura geral de um aminoácido, em 12 de agosto de 2007 / Public Domain
  • 8.
    Nome Símbolo Glicina Gly,Gli Alanina Ala Leucina Leu Valina Val Isoleucina Ile Prolina Pro Fenilalanina Phe ou Fen Serina Ser Treonina Thr, The Cisteina Cys, Cis Tirosina Tyr, Tir Asparagina Asn Glutamina Gln Aspartato ou Ácido aspártico Asp Glutamato ou Ácido glutâmico Glu Arginina Arg Lisina Lys, Lis Histidina His Triptofano Trp, Tri Metionina Met Existem 20 tipos de aminoácidos. Observe na tabela ao lado:
  • 9.
    • Quanto àprodução de aminoácidos no organismo, são classificados em:  Não essenciais ou naturais: são os aminoácidos produzidos pelo organismo.  Essenciais: são os aminoácidos que não são produzidos pelo organismo. Eles são obtidos unicamente pela dieta (alimentação). Obs.: Precisamos de todos os aminoácidos para os processos de produção de proteínas . Aminoácidos: os monômeros proteicos
  • 10.
    Glicina Gly, Gli AlaninaAla Leucina Leu Valina Val Isoleucina Ile Prolina Pro Fenilalanina Phe ou Fen Serina Ser Treonina Thr, The Cisteina Cys, Cis Tirosina Tyr, Tir Asparagina Asn Glutamina Gln Aspartato ou Ácido aspártico Asp Glutamato ou Ácido glutâmico Glu Arginina Arg Lisina Lys, Lis Histidina His Triptofano Trp, Tri Metionina Met Aminoácidos essenciais Aminoácidos não essenciais ou naturais
  • 11.
    Ligação peptídica Ligação feitaentre aminoácidos (aa) para formar peptídeos (2 a 5 aa), polipeptídeos (+5 aa) e proteínas (+50 aa). Imagem:YassineMrabet/Formaçãodaligaçãopeptídica,em12 deagostode2007/PublicDomain Ligação Péptica Aminoácido 2Aminoácido 1 Duplo Peptídeo Água
  • 12.
    Estruturas das proteínas EstruturaPrimária Dada pela sequência de aminoácidos e ligações peptídicas da molécula. Forma um arranjo linear, semelhante a um “colar de contas”. Imagem: National Human Genome Research Institute / A estrutura primária da proteína é uma cadeia de aminoácidos / Source: http://www.genome.gov/Pages/Hyperion//DIR/VIP/Glossary/Illustration/amino_acid.shtml / Public Domain Abias Cinco Reis
  • 13.
    Estrutura Secundária É dadapelo arranjo espacial de aminoácidos próximos entre si na sequência primária da proteína. Ocorre graças à possibilidade de rotação das ligações entre os carbonos alfa dos aminoácidos e os seus grupos amina e carboxila. Estruturas das proteínas Imagem:NationalInstitutesofHealth/Proteína Alfa-hélice/Disponibilizadopor:G3pro/Public Domain Imagem:Vossman/TriplaHélicedoColágeno/GNUFree DocumentationLicense (2)
  • 14.
    Estrutura Terciária Resulta doenrolamento da hélice, sendo estabilizada por pontes de hidrogênio e pontes dissulfeto. É literalmente um dobramento da proteína, adquirindo uma estrutura tridimensional. Estruturas das proteínas Imagem:Rockpocket/Estruturaterciáriadeuma proteína,em26desetembrode2009/PublicDomain
  • 15.
    Estruturas das proteínas EstruturaQuartenária Algumas proteínas podem ter duas ou mais cadeias polipeptídicas em estrutura tridimensional. Imagem:Parutakupiu/Desenhandorepresentandoaestrutura quaternáriadeumaproteína,em3defevereirode2007/Creative CommonsAttribution-ShareAlike2.5Generic
  • 16.
    Desnaturação proteica • Aforma espacial das proteínas pode ser afetada pela temperatura, pH, polaridade, salinidade, solventes, radiações, etc. • As proteínas perdem o arranjo [desenrolam-se, perdem as ligações].  Ovo;  Leite, coalhada, queijos;  Sangue. Imagem: Ovo frito, em 22 de julho de 2009 / Fotografia: cyclonebill / Source Vagtel-spejlæg / Creative Commons Attribution-Share Alike 2.0 Generic
  • 17.
    Funções das proteínas •Sem as proteínas, a vida na Terra não brotaria. Elas desempenham diversas funções nos mais variados ambientes vivos. – Catalítica: acelera as reações. Ex.: amilase (hidrolisa o amido). – Transportadora: transporta diversos componentes. Ex.: Lipoproteínas (transportam colesterol) e hemoglobina (transporta O2) pelo sangue.
  • 18.
    Funções das proteínas –Reserva: guardam e contêm aminoácidos essenciais para o desenvolvimento dos animais. Ex.: caseína (leite de vaca) e albumina (ovos de aves). – Contração: promovem os movimentos de estruturas celulares, músculos. Ex.: actina e miosina. – Reguladora/ hormonal: atuam como mensageiras químicas. Ex.: insulina (“guarda a glicose”), adrenalina.
  • 19.
    Funções das proteínas –Estrutural: participam na composição de várias estruturas do organismo, sustentando e promovendo rigidez. Ex.: colágeno, elastina. – Defesa e proteção: promovem a defesa do organismo contra microrganismos e substâncias estranhas. Ex.: imunoglobulinas (anticorpos). – Genética: atuam se envolvendo com os ácidos nucleicos para dar conformação. Ex.: nucleoproteínas.
  • 20.
    • São proteínascatalisadoras, ou seja, proteínas que aumentam a velocidade das reações, sem sofrerem alterações no processo global. • Função: Viabilizar a atividade das células, quebrando moléculas ou juntando-as para formar novos compostos. Obs.: Nem todas as enzimas têm natureza proteica. Existe um grupo de enzimas formado por RNA, chamadas de ribozimas. Enzimas
  • 21.
    Componentes da reaçãoenzimática E + S  [ES]  E + P Enzima: proteína catalisadora; Substrato: objeto que irá ser modificado; Produto Imagem:SEE-PE,redesenhadoapartirdeilustração deautorDesconhecido.
  • 22.
    Enzimas As enzimas possuemum sítio ativo que corresponde, geralmente, a uma cavidade na molécula de enzima, com um ambiente químico muito próprio. O substrato entra no sítio ativo e liga-se à enzima. Imagem:[Haynathart/Umsítioativoemumaenzima dependentedeNAPD+/PublicDomain
  • 23.
    • Co-fatores eco-enzimas são moléculas não proteicas, respectivamente, inorgânicas [íons metálicos] e orgânicas [vitaminas], que são indispensáveis para o funcionamento de várias enzimas. Ex.: hemoglobina (Fe) Enzimas Imagem:Benjah-bmm27/Hemoglobina/PublicDomain
  • 24.
    Enzimas Para operar, asenzimas necessitam de um ambiente favorável [pH, temperatura, quantidade de substrato], considerado ótimo. Caso contrário, ela é inibida. Inibidor é qualquer fator que possa reduzir ou cessar (pela desnaturação) a reação enzimática. A inibição pode ser: Reversível (presença de substâncias); Irreversível (aquecimento excessivo).
  • 25.
    Gráfico da atividadeenzimática. Neste caso, a inibição é causada pelo aumento da temperatura. Imagem:Galm/Gráficodeatividadeenzimáticarelativaatemperatura,em16 deoutubrode2007/GNUFreeDocumentationLicense atividade % temperatura C°
  • 26.
    Machado, Sídio. Biologia:de olho no mundo do trabalho. 1ª edição. São Paulo: Scipione, 2003. Uzunian, Armênio.; Birner, Ernesto. Biologia volume único. 3ª ed. São Paulo: Harbra, 2008. Machado, Sídio. Biologia: ciência e tecnologia. 1ª edição. São Paulo: Scipione, 2009. Lopes, Sônia.; Rosso, Sérgio. Biologia volume único. 1ª edição. São Paulo: Saraiva, 2005. Amabis, José Mariano. Martho, Gilberto Rodrigues. Biologia – Biologia das células. 2ª edição. São Paulo: Moderna, 2004. Amabis, José Mariano. Martho, Gilberto Rodrigues. Biologia – Biologia das células. 3ª edição. São Paulo: Moderna, 2010. Referências