AMINOÁCIDO E PROTEÍNA
AMINOÁCIDO E PROTEÍNA
Comportam as Bases Moleculares da Bioquímica
Proteínas: As proteínas são polímeros de aminoácidos, ou seja, a junção de dois ou mais aminoácidos formam uma proteína, que podem desempenhar diversas funções estruturais, dinâmicas, metabólicas, defesa e etc. Participam de todos os processos biológicos.
Aminoácidos: São monômeros que apresentam em sua estrutura os grupos funcionais carboxila (referente ao ácido carboxílico) e um amino (referente à amina), por isso do nome ''aminoácido''. A junção de vários aminoácidos é o que forma uma proteína.
AS PROTEÍNAS E FUNÇÕES
São os componentes mais abundantes das células, e também as mais diversificadas.
Exercem muitas funções:
Formam o esqueleto celular. Exercem papel de sustentação pelo colágeno e a elastina na pele.
Formam enzimas que catalisam milhares de diferentes processos químicos biológicos essenciais.
Compõe imunoglobulinas e interferons que combatem infecções bacterianas e virais,
Os hormônios são derivados de proteínas que exercem atividades muito específicas, produzidos em glândulas.
Proteínas também regulam a expressão de genes, manutenção e reparo do material genético.
Formam complexos que controlam a contração e relaxamento muscular como as proteínas actina e miosina por exemplo.
SOBRE OS AMINOÁCIDOS
O fato de proteínas serem estruturas e funções tão diversificadas, são todas sintetizadas a partir de apenas 20 monômeros diferentes: os aminoácidos. A combinação desses aminoácidos gera proteínas específicas, e as possibilidades são absurdamente grandes. Considerando a formação de proteínas contendo 20 aminoácidos, um de cada tipo, podem ser obtidas 2,4 x 10^18 moléculas diferentes. Só consideramos proteínas as moléculas formadas com um número mínimo de 50 aminoácidos. Moléculas abaixo desse número, são considerados peptídeos. Para vocês terem uma noção, proteínas maiores do corpo humano chegam a ter 30.000 aminoácidos. A imagem ao lado mostra todos os 20 aminoácidos existentes.
POLÍMEROS DE AMINOÁCIDOS E LIGAÇÕES PEPTÍDICAS
Relembrando, polímeros são a junção de vários monômeros, e que no caso, os monômeros da vez são os aminoácidos. Estes aminoácidos ligam-se formando cadeias polipeptídicas. A interação acontece quando o grupo carboxila de um aminoácido se liga ao grupo amino de outro e, chamamos isso de ligação peptídicas (ligação carbono-nitrogênio).
Os grupos ''R'' nas imagens ao lado representam um grupo químico X que torna o aminoácido único diferenciando-o dos outros aminoácidos. Dessa maneira pode-se existir várias combinações diferentes entres os aminoácidos, gerando milhares de diferentes proteínas.
SOBRE AS PROTEÍNAS
As proteínas são formadas por uma grande quantidade de aminoácidos, desempenham diversos papéis de acordo com sua conformação. Existem proteínas mais complexas do que outras, e isso vai de acordo com sua estrutura, classificadas em:
Estruturas Primárias: Um simples segmento de aminoácidos; Estruturas Secundárias: Organizam-se em alfa-hélice e beta-hélice; Estruturas Terciária: Ocorre ligações entre segmentos distantes da própria estrutura, isso permite o dobramento da molécula; Estruturas Quartenárias: Associação entre duas ou mais cadeias;
Também são classificadas entre proteínas globulares que são esféricas e desempenham funções dinâmicas, e proteínas fibrosas que são alongadas e desempenham funções estruturais em uma célula/tecido.
DESNATURAÇÃO E RENATURAÇÃO DE PROTEÍNAS
As proteínas são sintetizadas no citoplasma pelos ribossomos, e assim que são produzidas elas organizam sua própria estrutura de maneira espontânea, chamamos essa forma de nativa. As proteínas nativas se mantêm integras pois só se formam espontaneamente em ambientes equilibrados em termos de pH e temperatura por exemplo. Mas quando expostas a eventos onde há mudanças físicas e químicas no seu ambiente, essas proteínas perdem suas ligações covalentes e desnaturam, consequentemente perdem suas funções biológicas.
Se essas proteínas desnaturadas forem tiradas dessas condições de desnaturação, poderão eventualmente tornar a forma nativa, mas esse processo in vitro é muito mais lento pois não conta com a presença de alguns agentes que viabilizam o dobramento das cadeias que formam a estrutura da proteína no meio celular.
PROTEÍNAS DEFEITUOSAS:
Durante o processo de formação dessas proteínas, podem ocorrer mutações que resultem na substituição de aminoácidos. Hoje sabe-se que a simples mudança de um único aminoácido é capaz de gerar uma proteína completamente defeituosas, desempenhando um papel muito longe do esperado. O exemplo clássico do tamanho impacto dessas substituições está na hemoglobina (proteína principal das hemácias). Durante a produção da hemoglobina, um dos aminoácidos chamado de Glutamato, é substituído pela Valina. Por causa dessa alteração, as hemácias adquirem a forma de foice, e essas células deformadas obstruem os vasos impedindo a oxigenação adequada dos tecidos. O motivo que leva a essas mutações são muito variáveis e nem todas bem esclarecidas pela ciência. Alguns fatores capazes de levar a mutações de aminoácidos já foram citados, como por exemplo, a exposição à radiação solar, contato constante com produtos tóxicos, etc.
REFERÊNCIA:
- Anita Marzzoco: Bioquímica Básica 4°edição;