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Proteínas e ácidos nucleicos

Última atualização em 19 de agosto de 2022

As proteínas são construídas através de um intrincado de ação projetado e realizado pelos ácidos nucleicos desoxirribonucleicos (DNA) e ácido ribonucleico (RNA). O processo é conhecido como biossíntese de proteínas e envolve a construção de cadeias de proteínas a partir de aminoácidos individuais em uma sequência específica.

Os aminoácidos são produzidos pelo corpo ou ingeridos na dieta. Eles são categorizados em três grupos diferentes: essenciais, não essenciais e condicionalmente essenciais. No entanto, essas categorias foram criadas na primeira metade do século XIX e, embora ainda usadas para distinguir os vários blocos de construção de proteínas, não são particularmente bem nomeadas. Os estudos atuais tendem a olhar para cada aminoácido em termos de função e fonte e valor nutricionais.

Aminoácidos essenciais (aminoácidos indispensáveis)

Os nove aminoácidos essenciais devem ser fornecidos a partir de fontes alimentares. Estes são histidina, isoleucina, leucina, lisina, metionina, fenilalanina, treonina, triptofano e valina. No entanto, agora ficou claro que a metionina, leucina, isoleucina, valina e fenilanina podem ser sintetizadas pelo corpo a partir de moléculas analógicas quando necessário.

Aminoácidos não essenciais (aminoácidos dispensáveis)

Os onze aminoácidos não essenciais são produzidos principalmente no corpo. Nos seres humanos, são alanina, asparagina, ácido aspártico, cisteína, ácido glutâmico, glutamina, glicina, ornitina, prolina, serina e tirosina. Alguns deles dependem da disponibilidade de aminoácidos essenciais na dieta que atuam como precursores de formas não essenciais.

Aminoácidos condicionalmente essenciais

Os aminoácidos condicionalmente essenciais são agrupados para definir uma falta potencial no ambiente celular devido a uma dieta não saudável ou a um estado físico no qual são necessárias quantidades aumentadas desses aminoácidos geralmente não essenciais, como durante a infância, gravidez e doença. Este grupo inclui arginina, cisteína, glutamina, tirosina, glicina, ornitina, prolina e serina; A arginina é essencial para os jovens, mas não é mais necessário após o término do período de desenvolvimento. Portanto, é considerado “condicionalmente” essencial.

Selenocisteína e pirrolisina

A selenocisteína e a pirrolisina não são geralmente incluídas na lista atual de vinte aminoácidos. De fato, existem vinte e dois aminoácidos e não vinte como pensado anteriormente. Isso ocorre porque não apenas esses dois aminoácidos são encontrados em quantidades muito pequenas; Eles não são usados para sintetizar proteínas. Em vez disso, eles funcionam como sinais de parada de códon.

Estrutura de aminoácidos

Todos os aminoácidos têm um átomo de carbono alfa central sobre o qual está ligado a um grupo carboxil (COOH), um átomo de hidrogênio (H), um grupo de amina (NH2) e uma cadeia lateral radical funcional e variável que define qual aminoácido é. A forma mais básica de aminoácido é a glicina (C2H5NO2), que possui uma cadeia lateral que consiste em um único átomo de hidrogênio, como na foto abaixo.

Alternativamente, o triptofano (C11H12N2O2) é o maior aminoácido. Esta molécula complexa pode ser vista abaixo.

Papel das proteínas

A vida não seria possível sem proteínas. Eles desempenham papéis essenciais em todo organismo vivo. Todo anticorpo, enzima e mensageiro químico é criado a partir de proteínas. A proteína também é necessária para fornecer, manter e reparar estrutura e estrutura anatômica, de um nível celular até o do sistema musculoesquelético. Eles atuam como moléculas de ligação e moléculas de portador, permitindo transporte e armazenamento de átomos e moléculas em todo o corpo. Eles dividem compostos maiores em resíduos, são responsáveis pelos ingredientes da reprodução, regulam a homeostase e o metabolismo, mantêm valores de pH e equilíbrio de fluidos e fornecem energia. Cada proteína é a combinação de uma sequência específica de aminoácidos, construída de acordo com o plano contido no DNA. Este código deve ser extraído, decodificado e transportado para unidades de fabricação de proteínas celulares chamadas ribossomos por várias formas de ácido ribonucleico.

A formação de proteínas via ácidos nucleicos – expressão gênica

O processo de expressão gênica é uma combinação de transcrição e tradução, onde uma sequência de código de DNA fornece as informações necessárias para construir uma nova molécula de proteína a partir de materiais celulares disponíveis.

A transcrição consiste em três fases. Durante o início, a RNA polimerase (uma enzima) se liga a uma sequência de ‘promotor’ que indica o início da seção do gene a ser copiado. Limitado ao promotor, a RNA polimerase corta as ligações fracas de hidrogênio entre cada par de bases nitrogenadas e descompacta essencialmente a fita de DNA dupla. O alongamento é o próximo passo, onde os nucleotídeos de RNA fornecem emparelhamentos de bases nitrogenados apropriados. Por exemplo, se a sequência de DNA consistir nas bases adenina, timina, guanina, adenina, citosina, timina (TGACT), a cópia do RNA dessa sequência implementará adenina, citosina, uracil, guanina, adenina (acuga). A fase final da transcrição é a terminação que, como o nome sugere, é o fim do processo. Guiado por uma sequência terminadora no DNA, a cadeia de RNA recém -fabricada se destaca do DNA.

A figura resultante do DNA copiada é chamada RNA mensageiro. Essa fita possui uma tampa e a cauda distinta e é reconhecida por complexos de poros no núcleo, que permitem deixar o núcleo e entrar no citoplasma.

O RNA de transferência (tRNA) está localizado principalmente dentro do citoplasma celular. Na presença de mRNA, o tRNA se liga a um aminoácido livre singular. Qual é o aminoácido, é regulado pela sequência das três bases nitrogenadas de cada tRNA, também conhecidas como códon. As subunidades do ribossomo agora se ligam ao início da fita de mRNA. Os ribossomos fornecem a estrutura sobre a qual os códons de tRNA correspondem a cada conjunto de três bases nitrogenadas no mRNA. Isso cria uma cadeia sequenciada de aminoácidos – uma proteína – criada para uma receita específica originalmente fornecida pelo DNA. Um códon de parada indica o final do processo de tradução, onde um código genético é traduzido em uma proteína.

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