Slide

Esta é uma pré-visualização de arquivo. Entre para ver o arquivo original

Aminoácidos, Péptidos e 
Proteínas 
Aminoácidos, Péptidos e Proteínas 
• As proteínas são as macromoléculas biológicas mais 
abundantes; 
• São constituintes fundamentais de todas as células, 
sendo o veículo que transporta a informação do DNA 
para as várias actividades celulares; 
• Constituídas por aminoácidos ligados entre si; 
• A função de uma proteína é determinada pela sua 
estrutura, logo depende da sequência de aminoácidos 
que a constitui. 
Aminoácidos 
• Molécula orgânica constituída por, pelo 
menos, um grupo amina e um grupo 
carboxilo; 
• Existem cerca de 20 aminoácidos presentes 
nas proteínas, sendo todos eles α-
aminoácidos; 
• α-aminoácidos: o grupo amina e o grupo 
carboxilo estão ligados ao mesmo carbono 
(carbono- α); 
O α-aminoácido mais simples. 
Estrutura geral de um aminoácido. 
•Um aminoácido é definido pelo 
seu grupo lateral (R). 
Aminoácidos Essenciais 
• Aminoácidos essenciais são aqueles que não são sintetizados pelo 
organismo humano; 
• É fundamental uma dieta equilibrada em aminoácidos essenciais; 
• Os nove aminoácidos essenciais para o Homem são: fenilalanina, 
valina, treonina, triptofano, leucina, isoleucina, metionina, histidina e 
lisina; 
• Para além destes, a arginina, cisteína, glicina, glutamina e tirosina 
são condicionalmente essenciais, dependendo das características 
da população; 
• Por exemplo, doentes de PKU (fenilcetonúria) necessitam de ingerir 
regularmente tirosina. 
Off-topic: PKU é uma doença genética autossómica recessiva caracterizada por uma deficiência na enzima 
fenilalanina hidroxilase, que catalisa a reacção de síntese da tirosina a partir da fenilalaniana. 
Estereoisomeria 
• Devido à geometria tetraédrica em torno do 
carbono-α, os vários grupos podem ocupar 
dois arranjos espaciais diferentes (L- e D- 
aminoácidos); 
• O carbono-α é, portanto, um centro quiral (o 
que implica que é opticamente activo); 
• Como as duas formas não podem ser 
sobrepostas, designam-se enantiómeros; 
• Os L-aminoácidos predominam na 
Natureza. D-gliceraldeído 
L-gliceraldeído 
Estereoisómeros da alanina. 
Classes de Aminoácidos 
• A classificação depende das características do grupo R; 
• Classificação quanto à: 
– Polaridade (polar ou apolar) – determina a tendência 
para interagir com a água; 
– Carga (positivo ou negativo) – propriedades ácido-
base; 
– Aromáticos; 
Aminoácidos polares. 
Aminoácidos apolares. 
Aminoácidos positivos. 
Aminoácidos negativos. 
Aminoácidos aromáticos. 
É de notar que, devido à presença 
de ligações π deslocalizadas, estes 
aminoácidos têm uma absorvância 
muito característica na região dos 
ultravioletas. 
Propriedades Ácido-Base 
• Quando em solução aquosa, um aminoácido existe sob a forma de 
um ião dipolar (zwiterião, do alemão “ião híbrido”); 
• Um zwiterião pode actuar como ácido ou como base (os 
aminoácidos são anfotéricos); 
Curvas de Titulação 
Curva de titulação da glicina. Curva de titulação do glutamato. 
pKa do grupo 
carboxilo ~2 
pKa do grupo 
amina ~9 
•Os aminoácidos têm várias regiões tampão. 
Ligação Peptídica 
• É a ligação de 2 aminoácidos (com libertação de água) para formar 
um dipéptido. 
Esquema geral da reacção. Exemplo de um pentapéptido: Ser–Gly–Tyr–Ala–Leu. 
 
•Oligopéptido – “vários” aminoácidos; 
•Polipéptido – “muitos” aminoácidos; 
•Proteínas – milhares de aminoácidos. 
Maior proteína conhecida: 
titina – tem cerca de 27000 
aminoácidos. 
Cadeias de aminoácidos 
Péptidos 
(Nº a.a. < 30) 
Ribossomáticos Não Ribossomáticos 
Polipéptidos 
Polímeros de aminoácidos 
Massa molecular 
(Da ou MW) 
Independente da 
conformação 
estrutural 
Estruturas 
Estrutura Primária 
Estrutura Secundária 
Hélices α Folhas β 
Local 
 
Estabilizada por pontes de 
Hidrogénio 
Turns 
Hélices α 
Folhas β 
Anti-Paralelas 
Paralelas 
Estrutura Terciária 
Tridimensional 
Forças intervenientes na estrutura 
• Ligações Hidrofóbicas 
• Pontes de enxofre 
Dependentes do meio 
Motivos e Domínios 
Estrutura Quaternária 
Fibrosas Globulares 
Máquinas Moleculares 
Técnicas de separação 
• As características das proteínas e de 
outras biomoléculas usadas nos vários 
processos de separação são: 
– solubilidade, 
– carga iónica, 
– tamanho molecular e 
– especificidade da ligação com outras 
moléculas biológicas. 
• Cada proteína precipita a concentrações 
de sal diferentes, esta característica é 
aproveitada como um meio de purificação 
proteica 
Solubilidade Proteica 
Cromatografia por 
exclusão molecular 
•A fase estacionária (matriz) 
consiste num gel com poros 
de diferentes tamanhos 
proteinas com 
maior massa 
•Recolha das proteínas de 
menor massa que entretanto 
percorreram o ‘caminho’ dos 
poros 
Cromatografia por troca iónica 
•Moléculas carregadas ligam-se a grupos 
de carga oposta que se situam na matriz 
proteínas 
com carga 
negativa 
•Remoção das proteínas que se ligaram à 
matriz é feita alterando as características 
do meio 
Cromatografia por afinidade 
•Um ligando que tem uma 
afinidade específica a uma 
certa proteína é ligado a 
uma matriz inerte por 
ligação covalente 
(braço de intercalagem) 
•Remoção das proteínas 
que reconheceram o 
ligando é feita alterando as 
características do meio 
proteínas que não 
têm afinidade com 
o ligando 
Electroforese 
Gel SDS-PAGE 
•As proteínas tratadas com 
SDS ficam com a razão 
forma e carga por massa, 
similares 
Electroforese 
Gel Bidimensional 
Eixo Horizontal  carga 
Eixo Vertical  massa 
Centrifugação 
Sequenciação 
• Real da cadeia polipeptídica 
» Sequência de 8 passos 
• Do DNA do gene correspondente 
Espectroscopia 
Passos chave: 
1. Produção de iões a partir da amostra 
2. Separação dos iões com massas diferentes 
3. Detecção dos iões produzidos no primeiro passo 
4. Recolha de informação para construir o espectro 
de massa 
Para moléculas com a mesma 
carga, o tempo do detector é 
inversamente proporcional à 
massa. 
•O peso molecular é 
calculado usando o 
tempo de voo de um 
modelo 
Propriedades espectroscópicas 
dos aminoácidos 
• Absorção da luz UV (p.e.: Fen, Trp, Tyr) 
• Restantes aminoácidos absorvem IV 
» Ao incidir luz na amostra, a diferença entre a 
intensidade incidente e a transmitida permite 
determinar a absorvência 
» Como cada a.a. tem uma absorvância específica, é 
possível determinar a estrutura 3D da proteína 
 
Resumo 
Característica Processo de separação 
Carga Cromatografia por troca 
iónica; 
Electroforese; 
Tamanho Cromatografia de gel; 
SDS-PAGE; 
Centrifugação; 
Especificidade da 
ligação 
Cromatografia por 
afinidade; 
Critério de Pureza 
• Assume-se que a proteína se encontra 
num elevado grau de pureza, após se 
revelarem homogéneos todos os testes 
disponíveis para a caracterização de uma 
proteína 
» Métodos cromatográficos são pouco sofisticados na 
avaliação da pureza 
» Métodos electroforéticos são exactos para avaliar 
identidade molecular 
Exemplos de Proteinas Biológicas 
1. Movimento 
Titina 
(actina, miosina, 
músculo) 
mantém integridade 
estrutural do 
sarcómero 
 
2. Transporte 
Proteína carreadora 
(através membrana) 
passagem de substâncias 
através da membrana 
plasmática 
Hemoglobina, 
Mioglobina 
(por todo o corpo) 
transporte de gases através 
da circulação 
sanguínea 
3. Transporte/
Auxílio célula 
Chaperones 
auxiliam a correcta 
“dobragem” da 
proteína 
encaminham proteína à 
destruição (proteínas 
proteolíticas) 
4. Transdução de 
sinal 
Neurotransmissores 
(dopamina, serotonina, 
noradrenalida, 
acetilcolina) 
transdução de sinal 
durante a sinapse 
5. Transmissão de 
sinais por todo 
o corpo 
(hormonas) 
Citocinina 
responsável pela 
ocorrência, ou nao, 
de divisões 
celulares 
Oxitocina 
provoca contracções do 
útero e ejecção do 
leite das glândulas 
mamárias 
6. Reconhecimento 
celular 
Anticorpos 
localizados na membrana 
celular dos linfófitos 
B 
permitem fazer 
reconhecimento de 
substâncias ou 
organismos 
estranhos 
Exemplos de Proteinas Biológicas 
7. Suporte Histonas 
conferem suporte ao 
material genético 
(formação de cromatina) 
8. Estrutura 
Proteínas estruturais 
intrinsecas 
proteínas 
transmembranares 
ligadas ao 
citoesqueleto da 
célula 
Queratina 
confere protecção e 
estrutura a partes do 
corpo (p.e. cabelo, 
unhas) 
9. Junção 
intercelular 
Actina 
 
inserção de numerosos 
filamentos de actina 
Exemplos de Proteinas Biológicas 
10.Metabolismo 
Enzimas 
(agrupamento em 
sistemas enzimáticos 
nas membranas) 
 
metabolismo energético 
(fosforilação oxidativa 
e fotossíntese) 
11.Coagulação 
Trombina 
(protrombina) 
colabora no processo de 
coagulação 
sanguínea 
transforma fibrinogénio em 
fibrina 
12.Resposta 
inflamatória 
Sistema de 
complemento 
(proteínas de 
complemento) 
 
desencadeia uma reacção 
em cascata dando 
uma resposta 
inflamatória 
Exemplos de Proteinas Biológicas