bio I - aula proteinas

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PROTEÍNASPROTEÍNASPROTEÍNASPROTEÍNAS
Proteínas
�As proteínas são as macromoléculas mais abundantes
nas células vivas;
�São encontradas em todas as células e em todas as
partes da célula, exibindo uma grande diversidade de
funções.
Proteínas
� As proteínas apresentam muitas funções biológicas diferentes:
� Enzimas- é o grupo de proteínas mais variado e mais altamente
especializado, apresentam função catalítica;
� Proteínas transportadoras-hemoglobinas, lipoproteínas que
transportam lipídios, proteínas transportadoras integrais de
membranas;
� Proteínas nutrientes e de armazenamento- ovoalbumina,
caseína, ferritina;caseína, ferritina;
� Proteínas contráteis ou de motilidade- actina e miosina;
� Proteínas estruturais- colágeno, elastina, queratina;
� Proteínas de defesa- as imunoglobulinas ou anticorpos,
fibrinogênio e trombina (coagulação do sangue)
� Proteínas reguladoras- muitos hormônios são proteínas (insulina,
glucagon
� Outras proteínas- apresentam funções exóticas e de difícil
classificação
Proteínas
� As proteínas são moléculas muito grandes que podem apresentar
uma única cadeia polipeptídica ou duas ou mais cadeias (proteínas
com multissubunidades)
� Podem apresentar peso molecular bastante variado
Proteínas
� As proteínas apresentam composição em aminoácidos característica
� Algumas proteínas contêm grupos químicos diferentes dos
aminoácidos
Proteínas
� Proteínas conjugadas
� Grupo prostético
Proteínas
� Estrutura protéica
� O arranjo espacial dos átomos em uma proteínas é chamado de
conformação
� Proteínas nativas: são aquelas em sua conformação ativa
� Existem quatro níveis estruturais de uma proteína:
1- Estrutura primária: é a seqüência linear dos aminoácidos da
proteína;proteína;
2- Estrutura secundária: é a maneira como esses aminoácidos se
organizam no espaço. Os elementos de estrutura secundária mais
comuns são as α hélice, fitas β e voltas.
3- Estrutura terciária: é a maneira como a proteína se organiza no
espaço tridimensional, isto é, é o movimento, a organização das α
hélices, fitas β e voltas no espaço tridimensional.
4- Estrutura quaternária: é quando a proteína tem mais de uma
subunidade, isto é, forma dímeros (duas subunidades); trímeros (três
subunidades); tetrâmeros (quatro subunidades) e oligômeros (muitas
subunidades).
Proteínas
Figura: níveis estruturais de uma proteína
Proteínas
1º NIVEL: ESTRUTURA PRIMÁRIA
� A estrutura primária de uma proteína é, simplesmente, sua
seqüência de aminoácidos, ou seja, é a ordem na qual aparecem
os resíduos de aminoácidos em uma dada proteína. Esta
estrutura apresenta apenas uma dimensão, já que ela só diz
respeito à ordem em que estão dispostos os aminoácidos.
� Ligação peptídica: ligação rígida e planar que se estabelece
entre o grupamento carboxila (COO-) de um aminoácido e oentre o grupamento carboxila (COO-) de um aminoácido e o
grupamento amino (NH3+) do aminoácido adjacente
Proteínas
Figura: fenômeno da ressonância na 
ligação peptídica
Proteínas
2º NIVEL: ESTRUTURA secundária
�A estrutura secundária de uma proteína se refere a
conformação de uma parte do polipeptídio, ou seja, como uma
determinada seqüência se organiza
�As estruturas secundárias mais importantes são as αααα hélices e
as folhas ββββ
� αααα hélices
É uma estrutura secundária comum� É uma estrutura secundária comum
� Cada volta possui 3,6 resíduos de aminoácidos que ocupam
0,54 nm
� Os grupamentos R ficam voltados para fora da cadeia
� São estabilizadas por pontes de hidrogênio dentro da
cadeia
� Podem ser de orientação helicoidal à direita (αααα hélice de
passo direito) ou de orientação helicoidal à esquerda (αααα hélice
de passo esquerdo)
Proteínas
Figura: Diferentes aspectos da αααα hélice
Proteínas
Figura: orientação helicoidal da αααα hélice
Proteínas
2º NIVEL: ESTRUTURA SECUNDÁRIA
� a hélices
� A seqüência de aminoácidos afeta a estabilidade da a
hélice
� Quatro fatores influenciam na formação de uma αααα-
hélice:
1. a repulsão ou a atração eletrostática entre resíduos1. a repulsão ou a atração eletrostática entre resíduos
carregados positiva e negativamente;
2. o tamanho das cadeias laterais de resíduos vizinhos;
3. as interações entre resíduos separados entre si três ou
quatro aminoácidos de distância na seqüência primária;
4. a presença de prolinas e glicinas.
Proteínas
2º NIVEL: ESTRUTURA SECUNDÁRIA
� Conformação (fita) ββββ
� Na conformação ββββ, o esqueleto das cadeias
polipeptídicas é estendido em zigue-zague
� As fitas b podem se ordenar lado a lado, formando uma
folha ββββ
� As folhas ββββ são estabilizadas por pontes de hidrogênio� As folhas ββββ são estabilizadas por pontes de hidrogênio
entre as cadeias (fitas ββββ)
� As folhas ββββ podem ser paralelas ou antiparalelas
� Os grupamentos R dos aminoácidos estão voltados para
cima ou para baixo do plano em que corre a folha ββββ
Proteínas
Figura: folha β β β β antiparalela
Proteínas
Figura: folha β β β β paralela
Proteínas
2º NIVEL: ESTRUTURA SECUNDÁRIA
� Volta ou torção: conectam diferentes segmentos de
proteínas, podendo mudar a direção da cadeia protéica
Proteínas
3º NIVEL: ESTRUTURA TERCIÁRIA
� É o arranjo tridimensional das αααα-hélices, folhas ββββ e voltas
no espaço
� Quando a proteína apresenta sua conformação final, ela
passa a exercer sua função:
a) a defesa do organismo (anticorpo);
b) a regulação da expressão gênica (ativador e repressor);b) a regulação da expressão gênica (ativador e repressor);
c) a catálise de uma reação (enzima);
d) o transporte de substâncias (transportadores);
e) a cobertura de uma partícula viral (estrutural).
� A estrutura terciária é estabilizada por interações fracas,
em particular, interações hidrofóbicas envolvendo as cadeias
laterais de aminoácidos não-polares no núcleo fortemente
denso da proteína, interações iônicas, pontes de hidrogênio
e pontes de enxofre
Proteínas
3º NIVEL: ESTRUTURA TERCIÁRIA
Proteínas
3º NIVEL: ESTRUTURA TERCIÁRIA
Proteínas
4º NIVEL: ESTRUTURA QUATERNÁRIA
� É o nível de organização no qual a proteína apresenta duas
ou mais subunidades separadas, as quais, entre si, podem
ser iguais ou diferentes em estrutura
Proteínas
� Trabalhando com proteínas: separação-cromatrografia em
coluna
Proteínas
� Trabalhando com proteínas: separação-cromatrografia em
coluna-tipos de cromatografia
Proteínas
� Trabalhando com proteínas:
Proteínas
� Trabalhando com proteínas: eletroforese
Proteínas
� Trabalhando com proteínas: eletroforese bi-dimensional
Proteínas