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15/09/2020 1 PROTEÍNAS 1 Profa Melissa Deuner 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]. 1 2 3 4 5 6 15/09/2020 2 Um pouco de história... • 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]. Imagem: Amamentando uma criança / Fotografia: Ken Hammond / Source: USDA / Public Domain CURIOSIDADE SOBRE ALGUNS NOMES • Asparagina → aspargo • Glutamato → glúten de trigo • Tirosina → queijo (do grego: tyros = queijo) • Glicina → doce (do grego glykos = doce) 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). Im a g e m : A u to r d e s c o n h e c id o / V ir u s in fl u e n z a / U n it e d S ta te s P u b lic D o m a in Im a g e m : P D B D a ta b a s e / M o d e lo m o le c u la r d a e n z im a H e lic o b a c te r P y lo ri U re a s e / D is p o n ib ili z a d o p o r: J a c o b o lu s / P u b lic D o m a in Importância • Proteínas são as moléculas biológicas mais abundantes, ocorrendo em todas as células e em todas as suas partes! • É a principal forma pela qual a informação genética se expressa! Diversidade de funções • Catalisam e regulam as reações que ocorrem no organismo.ENZIMAS E HORMÔNIOS: • Proporcionam ao corpo os elementos do movimento.MÚSCULOS E TENDÕES: • Oferecem revestimento externo.PELE E CABELO: • Transporte de oxigênio.HEMOGLOBINA: • Meios de proteção contra doenças.ANTICORPOS: FUNÇÕES BIOLÓGICAS ➢ Proteínas nutrientes e de reserva: caseína do leite e ovoalbumina na clara de ovo. ➢ Proteínas transportadoras: hemoglobina, lipoproteínas ➢ Proteínas contráteis: actina, miosina, tubulina ➢ Proteínas estruturais e de proteção: colágeno, elastina e queratina ➢ Proteínas reguladoras (hormônios): insulina e glucagon ➢ Proteínas de defesa: Imunoglobulinas, fibrinogênio e trombina ➢ Enzimas: amilase, lipase, sacarase, glicosiltransferase 7 8 9 10 11 12 15/09/2020 3 Aminoácidos: os monômeros proteicos O que são monômeros? • São as unidades fundamentais dos polímeros. Proteínas são polímeros. Seus monômeros são chamados de AMINOÁCIDOS. POLÍMEROS BIOLÓGICOS •Muitas moléculas biológicas são macromoléculas (polímeros) de alto peso molecular montados a partir de precursores mais simples. •A síntese de macromoléculas é a atividade que mais consome energia das células. MONÔMEROS POLÍMEROS radical EXEMPLO: 1. Proteínas: peptídeos (formado por aminoácidos) 2. Ácidos nucléicos: polinucleotídeos (DNA e RNA) 3. Polissacarídeos: (formado por açúcares) • As proteínas são as biomoléculas mais importantes nos seres vivos. São polímeros formadas por unidades monoméricas. 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 Domin Estereoquímica: • Para os AAs comuns, exceto glicina, o carbono α está ligado a 4 diferentes grupos e forma 2 arranjos espaciais. • Com exceção da glicina os AAs tem 2 estereoisômeros. • Toda molécula com centro quiral são opticamente ativos: • Não são sobrepostas uma a outra. Isômeros óticos 13 14 15 16 17 18 15/09/2020 4 L-gliceraldeído D-gliceraldeído L-alanina D-alanina ✓ aa padrão, primários, normais ou comuns: fazem parte das proteínas. ✓ aa de proteínas oticamente ativos são L- estereoisômeros, exceto a glicina ✓ Classificação segundo a polaridade dos seus grupos R Aminoácidos 19 20 21 22 23 24 15/09/2020 5 CLASSIFICAÇÃO E CARACTERÍSTICAS DOS AMINOÁCIDOS Os AAs são classificados de acordo com a Polaridade das cadeias laterais: Grupo R - apolares Grupo R - aromáticos Grupo R - polares não-carregados Grupo R - polares carregados positivamente Grupo R – polares carregados negativamente Grupos R alifáticos, não-polares Glicina Alanina Valina Leucina Metionina Isoleucina Grupos R aromáticos Fenilalanina Tirosina Triptofano Grupos R polares mas não carregados Serina Treonina Cisteína Prolina Asparagina Glutamina 25 26 27 28 29 30 15/09/2020 6 Grupos R carregados positivamente Lisina Arginina Histidina Grupos R carregados negativamente Aspartato Glutamato http://www.johnkyrk.com/aminoacid.html Forma não iônica Forma Zwitterion AMINOACIDOS: DERIVADOS E VARIAÇOES 31 32 33 34 35 36 http://www.johnkyrk.com/aminoacid.html 15/09/2020 7 Identificação dos carbonos nos aminoácidos ALIMENTOS QUE ENCONTRAM AMINOÁCIDOS ESSENCIAIS 37 38 39 40 41 42 15/09/2020 8 AMINOÁCIDOS ESSENCIAIS • Metionina: fortalecer o cabelo e as unhas, melhorando, simultaneamente, a saúde da pele; é igualmente benéfico para a degradação das gorduras, evitando sua acumulação no fígado e nas artérias, melhorando assim o funcionamento do coração, dos rins, do fígado e do cérebro. • Valina: Possui um efeito estimulante e a sua carência pode resultar num desequilíbrio de nitrogénio no corpo. Permite melhorar o metabolismo muscular e a regeneração de tecidos. • Isoleucina: Estabiliza e regula os níveis de açúcar no sangue e os níveis de energia. É fundamental para a produção de hemoglobina. Metabolizada no tecido muscular, as carências de isoleucina podem originar sintomas muito idênticos aos da hipoglicemia. • Leucina: Á semelhança da isoleucina, a leucina pode evitar estados de fadiga crónica. Por outro lado, é fundamental para a regeneração dos ossos, do tecido muscular e da pele. AMINOÁCIDOS ESSENCIAIS • Fenilalanina: a fenilalanina estimula o funcionamento da tiróide e a preservação dos vasos sanguíneos. Eficaz no controlo da dor, principalmente para quem sofre de artrite, pode ajudar os doentes com Parkinson, e reduz o apetite. • Tripofano: Conhecido pelas suas propriedades calmantes, o triptofano ajuda a controlar a hiperactividade em crianças, alivia o stress e é benéfico para o coração. AMINOÁCIDOS ESSENCIAIS • Lisina: É fundamental para o adequado crescimento e desenvolvimento ósseo nas crianças, uma vez que potencia a absorção do cálcio. Intervém na produção de anticorpos, hormonas e enzimas, bem como na formação de colágeno e na regeneração dos tecidos. A lisina exerce, ainda, uma influência benéfica na redução de triglicéridos no sangue. • Treonina: Importante para a produção de colágeno e elastina, a treonina melhora o funcionamento hepático. Encontra-se presente no coração, sistema nervoso central e músculo-esquelético. AMINOÁCIDOS ESSENCIAIS • A histidina e a arginina são também aminoácidos essenciais, todavia apenas durante a infância, sendo que mais tarde passam a ser sintetizados pelo nosso organismo. AMINOÁCIDOS ESSENCIAIS COMBINAÇÃO PERFEITA • LEGUMINOSAS: São ricas em lisinas. • CEREAIS: São ricas em aminoácidos sulfurados (metionina, cisteína e cistina) 43 44 45 46 47 48 15/09/2020 9 Referências • PLT – PELLEY, John W., Bioquímica. Cap 4. • SOLOMONS, G. Química orgânica. 7.ed. Rio de Janeiro: LTC, 2001. v.2 • LEHNINGER, A.L., NELSON, D.L. & COX, M.M. Princípios de Bioquímica. 4ª ed., Editora Sarvier, São Paulo, 2006. • http://webcache.googleusercontent.com/search?q=cache:QpaQ7tlRm9QJ: professor.ucg.br/SiteDocente/admin/arquivosUpload/3389/material/AMINO%25C3%2581CIDOS%2520E%2520PROTE%25C3%258DNAS.ppt+&cd=1&h l=pt-BR&ct=clnk&gl=br • www.cmf.ensino.eb.br/sistemas/matDidatico/arquivo/.../991_arquivo.ppt 49 50 http://webcache.googleusercontent.com/search?q=cache:QpaQ7tlRm9QJ:professor.ucg.br/SiteDocente/admin/arquivosUpload/3389/material/AMINO%25C3%2581CIDOS%2520E%2520PROTE%25C3%258DNAS.ppt+&cd=1&hl=pt-BR&ct=clnk&gl=br