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, carbohidratos 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 amino ácido, 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.

Proteínas