Proteinas

PROTEÍNAS

As proteínas são os constituintes essenciais dos organismos, desempenhando funções tão diversas como a de catalisadores das reações orgânicas, as enzimas, de esqueleto de suporte das células e dos organismos, como a queratina, de reguladores da expressão dos genes ou ainda de transportadores de oxigênio, como a hemoglobina. As proteínas são biomoléculas formadas essencialmente por aminoácidos ligados entre si, em sequência linear específica, através de ligações peptídicas.  

Definição: Proteínas são polímeros ou macromoléculas complexas, grandes e organizadas cujas unidades estruturais fundamentais são os aminoácidos. São essenciais nos processos biológicos.  Todas as proteínas são sintetizadas a partir de 20 aminoácidos que têm os códons de DNA conhecidos. A transcrição e tradução do código de DNA resultam na polimerização dos aminoácidos em uma seqüência linear característica da proteína. A estrutura, forma e função de cada proteína é diferente e elas são fundamentais nos processos biológicos.

        

Funções

As principais funções biológicas das proteínas são:

1- Função Enzimática: as enzimas são proteínas especializadas que aumentam em milhares de vezes a velocidade das reações químicas, sem entretanto, alterar o equilíbrio da reação. Reações simples como a hidratação do CO2 ou reações complexas, como a replicação de cromossomos, são catalisadas por enzimas. Todas as enzimas conhecidas são proteínas.

Exemplos:

• A enzima anidrase carbônica catalisa a reação de hidratação da CO2.

                CO2   +   H2O   →   anidrase carbônica   →   H2CO3    →  HCO3-    +   H+

• A enzima alfa-amilase é uma enzima importante encontrada na saliva. Degrada polissacarídeos (cadeias glicídicas longas) em moléculas menores, como a maltose. Outras enzimas atuam ao longo do sistema digestório, cada uma delas contribuindo decisivamente para digestão dos alimentos.
• A enzima bacteriana Hialuronidase degrada o ácido hialurônico, substância cimentante das células humanas, promovendo lesões teciduais graves, como por exemplo os abscessos periapicais.

2- Proteínas Transportadoras: no plasma sanguíneo, por exemplo, proteínas específicas transportam pequenas moléculas e íons. A hemoglobina, proteína presente no interior de glóbulos vermelhos, transporta CO2 e O2 entre pulmões e células. Nos alvéolos pulmonares a hemoglobina liga-se ao oxigênio para transportá-lo aos tecidos. Nos capilares libera esse oxigênio. Possui 4 cadeias polipeptídicas idênticas. Também são exemplos as lipoproteínas que são estruturas protéicas e lipídicas que transportam lipídeos (colesterol e triglicerídeos) no sangue.

3- Proteínas Contráteis: Actina e Miosina, são proteínas responsáveis pela contração muscular. Microscopicamente, os movimentos dos cromossomos na mitose e a propulsão do espermatozóide através do seu flagelo são produzidos por montagens contráteis consistindo de proteínas.

4- Proteínas Estruturais: proteínas colágenas formam a pele e os ossos. São responsáveis pela rigidez e suporte mecânico, tais como tendões, cabelos e unhas. O ligamento periodontal de humanos é formado quase na sua totalidade por fibras colágenas que garantem resistência e certa mobilidade aos dentes.

5- Proteínas de Defesa: as imunoglobulinas ou anticorpos são proteínas especializadas sintetizadas pelos linfócitos e podem reconhecer e neutralizar invasores, como bactérias, vírus ou outros patógenos. Na saliva existem anticorpos que conferem alguma proteção imunitária contra patógenos. A imunoglobulina A é a mais importante.  

6- Proteínas Reguladoras: ajudam a regular a atividade celular ou fisiológica. Entre elas estão os hormônios, como a insulina que regula o metabolismo dos açucares.

7- Geração e Transmissão de Impulsos Nervosos: alguns neuropeptídeos, que são sintetizados como proteínas maiores e clivados por proteólise, formam os neurotransmissores peptídicos. A resposta de células nervosas a estímulos específicos é mediada por neuropeptídeos, que são proteínas.

8- Função Nutricional: aminoácidos essenciais são obtidos a partir das proteínas da dieta.

Proteínas são sintetizadas a partir de 20 aminoácidos

        Os aminoácidos são ácidos carboxílicos, alfa amino substituídos que constituem as unidades estruturais das proteínas. Um alfa aminoácido é constituído por uma amina, uma carboxila, um átomo de hidrogênio e um radical (R) que forma a cadeia lateral. Todos esses elementos estão ligados ao carbono alfa. Esse carbono é denominado alfa porque está adjacente ao grupo carboxila.        Em pH fisiológico (7,0) os aminoácidos estão ionizados e recebem o nome de íon dipolar (ZWITTERION), ou seja, o grupamento NH2 ganha um próton e passa para NH+3 (amônio) e o grupamento COOH perde o H transformando-se em COO- (carboxilato).

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Em solução com pH neutro, os aminoácidos são predominantemente íons dipolares. Nessa forma, o grupamento NH2 está protonado (NH+3) e o grupo carboxila está dissociado (COO-). O estado ionizado de um aminoácido varia com o pH. Em solução ácida (pH 1) o grupo carboxila não é ionizado (COOH) e o grupo amino está ionizado (NH+3). Em solução alcalina (pH 11) o grupo carboxila está ionizado (COO-) e o grupo amino não (NH2).

        A estrutura tetraédrica dos 04 grupamentos em torno do átomo de carbono alfa confere ao aminoácido atividade óptica. As duas formas tem imagens iguais em espelho plano e são chamados isômeros L (quando o grupamento amina está à direita do carbono alfa) e D (está à esquerda do carbono alfa). Somente os  L-aminoácidos são constituintes de proteínas.