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Estrutura de proteínas

Última atualização em 20 de agosto de 2022

A função de uma proteína é altamente dependente de sua estrutura 3D. A sequência de aminoácidos de uma cadeia polipeptídica determina a estrutura 3D final da proteína.

Existem quatro níveis de estrutura proteica; A estrutura primária, a estrutura secundária, a estrutura terciária e a estrutura quaternária. Além disso, existem duas classes principais de estruturas de proteínas 3D; Estas são proteínas globulares e fibrosas.

As proteínas 3D complexas são produzidas pela dobra das estruturas de proteínas primárias e secundárias simples.

Do que são feitas proteínas?

As proteínas são polímeros, o que significa que são moléculas grandes compostas por muitas moléculas menores. As pequenas moléculas que compõem as proteínas são chamadas de aminoácidos.

Cada aminoácido contém um átomo de carbono, um grupo amino, um grupo carboxil e uma cadeia lateral (também conhecida como grupo R).

A cadeia lateral é o único componente variável do aminoácido. O tipo de cadeia lateral identifica o tipo de aminoácido e também determina suas características (por exemplo, seu tamanho, pH e polaridade). Existem apenas cerca de 20 tipos diferentes de aminoácido no corpo humano, mas eles podem combinar para fabricar aproximadamente 20.000 proteínas únicas.

Os aminoácidos são unidos por ligações peptídicas, que se formam entre o grupo amino de uma molécula e o grupo carboxil de outro. Dois aminoácidos unidos são chamados de dipeptídeo; Uma cadeia feita de múltiplos aminoácidos é conhecida como polipeptídeo.

Diferentes tipos de estrutura de proteínas

A estrutura das proteínas está diretamente relacionada à sua função e pode ser primária, secundária, terciária ou quaternária.

Estrutura da proteína primária

O tipo mais básico de estrutura de proteínas é chamado de estrutura primária. Uma proteína primária é uma cadeia linear simples de aminoácidos (também conhecida como cadeia polipeptídica).

A ordem dos aminoácidos na cadeia polipeptídica é determinada pela ordem dos nucleotídeos (a sequência de DNA) do gene que a codifica. Mesmo uma pequena mudança na sequência de aminoácidos da cadeia polipeptídica pode alterar a estrutura e a função gerais da proteína.

Estrutura proteica secundária

A estrutura da proteína secundária é feita pelo dobro da cadeia polipeptídica. A cadeia polipeptídica se dobra e as ligações de hidrogênio se formam entre os átomos da cadeia polipeptídica, mantendo a estrutura secundária no lugar.

Existem dois tipos principais de estruturas de proteínas secundárias: a hélice α e a folha com plataforma β.

Estrutura da proteína terciária

Uma proteína não é totalmente funcional até ter uma forma 3D. A estrutura 3D de uma proteína é chamada de estrutura terciária e é feita por dobragem adicional de proteínas secundárias.

As interações entre as cadeias laterais dos aminoácidos levam à formação da estrutura terciária, e as ligações se formam entre elas como as dobras de proteínas. Isso inclui ligações de hidrogênio, ligações iônicas e ligações dissulfeto.

As ligações dissulfeto são ligações covalentes que se formam entre as cadeias laterais contendo enxofre e são muito mais fortes do que outros tipos de ligações. As ligações dissulfeto são o que mantém a estrutura terciária da proteína no lugar.

Estrutura da proteína quaternária

Muitas proteínas são feitas de uma única cadeia polipeptídica e não se tornam mais complexas que sua estrutura terciária. No entanto, algumas proteínas são compostas de múltiplas cadeias polipeptídicas. Quando várias cadeias polipeptídicas (também conhecidas como subunidades) se reúnem, elas podem formar uma estrutura conhecida como proteína quaternária.

Um exemplo de estrutura de proteína quaternária é a hemoglobina. A hemoglobina é composta por quatro cadeias polipeptídicas e é especialmente adaptada para se ligar oxigênio no sangue.

Classes de estrutura de proteínas

A função de uma proteína depende fortemente de sua estrutura final. As proteínas terciárias e quaternárias são proteínas funcionais com uma estrutura 3D. No entanto, o tipo de estrutura pode variar significativamente entre diferentes proteínas.

Existem duas classes principais da estrutura da proteína 3D: proteínas globulares e proteínas fibrosas.

Proteínas globulares

As proteínas globulares geralmente são redondas e em forma de bola. Eles geralmente têm funções metabólicas, por exemplo, podem ser enzimas ou anticorpos. A hemoglobina é um exemplo de proteína globular.

Proteínas fibrosas

As proteínas fibrosas são longas e estreitas e geralmente têm uma função estrutural. Exemplos de proteínas fibrosas incluem colágeno (encontrado em ossos, músculos e pele) e queratina (o material que compõe cabelos, pregos e penas).

O que é desnaturação de proteínas?

As proteínas são funcionais apenas desde que mantenham sua estrutura 3D. Se eles se desenrolam e perderem a forma, não serão mais funcionais.

Uma proteína perderá sua estrutura 3D se as ligações de hidrogênio que a mantêm unidas forem quebradas.

Isso pode acontecer se a proteína for colocada sob estresse, por exemplo, por aquecimento, alterações no pH, desidratação ou agitação vigorosa. A proteína poderá retornar à sua forma original quando o agente desnaturante for removido, mas, em alguns casos, a desnaturação é permanente. Um exemplo de desnaturação irreversível é a proteína em clara de ovo, que se torna opaca à medida que perde sua forma durante o cozimento.

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