ORGANIZAÇÃO ESTRUTURAL DAS PROTEÍNAS

  As proteínas possuem complexas estruturas espaciais, que podem ser organizadas em quatro níveis, crescentes em complexidade: 

 

  1 - Estrutura Primária

  - Dada pela seqüência de aminoácidos e ligações peptídicas da molécula. 

  - É o nível estrutural mais simples e mais importante, pois dele deriva todo o arranjo espacial da molécula. 

  - A estrutura primária da proteína resulta em uma longa cadeia de aminoácidos semelhante a um "colar de contas", com uma extremidade "amino terminal" e uma extremidade "carboxi terminal". 

  - A estrutura primária de uma proteína é destruída por hidrólise química ou enzimática das ligações peptídicas, com liberação de peptídeos menores e aminoácidos livres. 

  - Sua estrutura é somente a seqüência dos aminoácidos, sem se preocupar com a orientação espacial da molécula.  

 
  2 - Estrutura Secundária

  - É dada pelo arranjo espacial de aminoácidos próximos entre si na seqüência primária da proteína. 

  - É o último nível de organização das proteínas fibrosas, mais simples estruturalmente.

  - Ocorre graças à possibilidade de rotação das ligações entre os carbonos a dos aminoácidos e seus grupamentos amina e carboxila. 

  - O arranjo secundário de um polipeptídeo pode ocorrer de forma regular; isso acontece quando os ângulos das ligações entre carbonos a e seus ligantes são iguais e se repetem ao longo de um segmento da molécula. 


 3 - Estrutura Terciária

  - Dada pelo arranjo espacial de aminoácidos distantes entre si na seqüência polipeptídica. 

  - É a forma tridimensional como a proteína se "enrola".

  - Ocorre nas proteínas globulares, mais complexas estrutural e funcionalmente. 

  - Cadeias polipeptídicas muito longas podem se organizar em domínios, regiões com estruturas terciárias semi-independentes ligadas entre si por segmentos lineares da cadeia polipeptídica. 

  - Os domínios são considerados as unidades funcionais e de estrutura tridimensional de uma proteína. 


  4 - Estrutura Quaternária 

  - Surge apenas nas proteínas oligoméricas. 

  - Dada pela distribuição espacial de mais de uma cadeia polipeptídica no espaço, as subunidades da molécula. 

  - Estas subunidades se mantém unidas por forças covalentes, como pontes dissulfeto, e ligações não covalentes, como pontes de hidrogênio, interações hidrofóbicas, etc. 

  - As subunidades podem atuar de forma independente ou cooperativamente no desempenho da função bioquímica da proteína.

CLASSIFICAÇÃO DAS PROTEÍNAS

Quanto a Composição: 

  - Proteínas Simples - Por hidrólise liberam apenas aminoácidos. 

  - Proteínas Conjugadas - Por hidrólise liberam aminoácidos mais um radical não peptídico, denominado grupo prostético. Ex: metaloproteínas, hemeproteínas, lipoproteínas, glicoproteínas, etc. 

  

  Quanto ao Número de Cadeias Polipeptídicas:

  - Proteínas Monoméricas - Formadas por apenas uma cadeia polipeptídica. 

  - Proteínas Oligoméricas - Formadas por mais de uma cadeia polipeptídica; São as proteínas de estrutura e função mais complexas. 

  

  Quanto à Forma:

  - Proteínas Fibrosas - Na sua maioria, as proteínas fibrosas são insolúveis nos solventes aquosos e possuem pesos moleculares muito elevados. São formadas geralmente por longas moléculas mais ou menos retilíneas e paralelas ao eixo da fibra. A esta categoria pertencem as proteínas de estrutura, como colágeno do tecido conjuntivo, as queratinas dos cabelos, as esclerotinas do tegumento dos artrópodes, a conchiolina das conchas dos moluscos, ou ainda a fribrina do soro sanguíneo ou a miosina dos músculos. Algumas proteínas fibrosas, porém, possuem uma estrutura diferente, como as tubulinas, que são formadas por múltiplas subunidades globulares dispostas helicoidalmente. 

  - Proteínas Globulares - De estrutura espacial mais complexa, são mais ou menos esféricas. São geralmente solúveis nos solventes aquosos e os seus pesos moleculares situam-se entre 10.000 e vários milhões. Nesta categoria situam-se as proteínas ativas como os enzimas, transportadores como a hemoglobina, etc.

FUNÇÃO

  Elas exercem funções diversas, como:

  - Catalisadores;

  - Elementos estruturais (colágeno) e sistemas contráteis;

  - Armazenamento(ferritina); 

  - Veículos de transporte (hemoglobina); 

  - Hormônios; 

  - Anti-infecciosas (imunoglobulina);

  - Enzimáticas (lipases);

  - Nutricional (caseína);

  - Agentes protetores.

 

  Devido as proteínas exercerem uma grande variedade de funções na célula, estas podem ser divididas em dois grandes grupos:

  - Dinâmicas - Transporte, defesa, catálise de reações, controle do metabolismo e contração, por exemplo; 

  - Estruturais - Proteínas como o colágeno e elastina, por exemplo, que promovem a sustentação estrutural da célula e dos tecidos.

 

Proteínas e saúde

As Proteínas são formadas pela união de vários aminoácidos (entre 50 a 1000 aminoácidos), diferenciando-se entre si precisamente pelo tipo e qualidade dos aminoácidos que as formam e também pelo modo como estes se encontram unificados.

Por este fato, o nosso corpo necessita fortemente de aminoácidos para conseguir sintetizar as suas proteínas, que podem ser de dois tipos distintos, os aminoácidos essenciais e os aminoácidos não essenciais.

Aos aminoácidos que o nosso corpo não consegue produzir e que têm de ser ingeridos através dos alimentos, dá-se o nome de aminoácidos essenciais. Fazem parte a isoleucina, leucina, usina, metionina, fenilalanina, treonina, triptofano, valina e ahistidina (nas crianças). Aos aminoácidos que o corpo consegue produzir a partir de outras substâncias dá-se o nome de aminoácidos não essenciais. 

Os aminoácidos essenciais encontram-se nas proteínas presentes nos alimentos de origem animal e de origem vegetal, estando a diferença na proporção em que se encontram esses aminoácidos. No caso das proteínas de natureza animal, as proporções dos aminoácidos que as compõem aproximam-se da ideal para o Homem, denominando-se de “completas”. Excepto no caso de legumes secos, a proporção dos aminoácidos presentes nas proteínas de origem vegetal não é a ideal, contudo, combinando vários tipos de proteínas vegetais alcança-se o mesmo resultado nutricional do que através de proteínas completas. 

As proteínas são responsáveis pela formação e manutenção dos tecidos celulares e pela síntese dos anticorpos contra infecções. Produzem ainda energia e ajudam na formação da hemoglobina do sangue e de variadas enzimas. 

Em casos de carência, a falta de proteínas causa debilidade, edemas, insuficiência hepática, apatia e até baixa das defesas do organismo. Em caso de excesso, existe o risco de acidificação sanguínea, gota e doenças renais e reumáticas.

Dos 20 aminoácidos, o nosso organismo não consegue fabricar 9, que devem ser supridos pela dieta.

• A forma mais fácil de se obter estes aminoácidos é através da proteina animal.

• Fontes de proteína vegetal (como feijões, lentilhas e soja), têm pouca quantidade de alguns destes aminoácidos essenciais.

A favor das fontes vegetais de proteína está o fato de que elas também fornecem outros nutrientes importantes como carboidratos e fitoquímicos que previnem algumas doenças. Além disso, vegetais são ricos em fibras alimentares.

Por outro lado, a proteína animal é rica em ferro, zinco e vitaminas B.

A principais fontes de proteína animal são:

• carnes,

• ovos

• e laticínios.

Já as melhores fontes de proteína vegetal são:

• feijões,

• lentilhas,

• soja

• e amendoim.

Conceito Geral

As proteínas são as moléculas orgânicas mais abundantes e importantes nas células e perfazem 50% ou mais de seu peso seco. São encontradas em todas as partes de todas as células, uma vez que são fundamentais sob todos os aspectos da estrutura e função celulares. Existem muitas espécies diferentes de proteínas, cada uma especializada para uma função biológica diversa. Além disso, a maior parte da informação genética é expressa pelas proteínas.

  Pertencem à classe dos peptídeos, pois são formadas por aminoácidos ligados entre si por ligações peptídicas. Uma ligação peptídica é a união do grupo amino (-NH 2 ) de um aminoácido com o grupo carboxila (-COOH) de outro aminoácido, através da formação de uma amida.

 São os constituintes básicos da vida: tanto que seu nome deriva da palavra grega "proteios", que significa "em primeiro lugar". Nos animais, as proteínas correspondem a cerca de 80% do peso dos músculos desidratados, cerca de 70% da pele e 90% do sangue seco. Mesmo nos vegetais as proteínas estão presentes.  A importância das proteínas, entretanto, está relacionada com suas funções no organismo, e não com sua quantidade. Todas as enzimas conhecidas, por exemplo, são proteínas; muitas vezes, as enzimas existem em porções muito pequenas. Mesmo assim, estas substâncias catalisam todas as reações metabólicas e capacitam aos organismos a construção de outras moléculas - proteínas, ácidos nucléicos, carboidratos e lipídios - que são necessárias para a vida.