Proteinas

Proteínas, palavra que vem do grego “protos”, que significa “a primeira” ou “a mais importante”, são compostos formados por aminoácidos, sintetizadas a partir de 20 alfa-aminoácido, dos quais cada um terá destinos metabólicos diferentes no corpo; diferentes atividades em distintas vias metabólicas em vários órgãos. Por sua vez, os aminoácidos são compostos orgânicos que contém um grupo amina (NH2) e um grupo carboxílico (COOH) cuja função é formar as proteínas.

 Alguns aminoácidos são classificados como:

Essenciais: estes não podem ser sintetizados pelo organismo humano em quantidades suficientes no corpo. Assim, devem ser fornecidos pela dieta em quantidades suficientes para atender às necessidades corporais. São eles: treonina, triptofano, histidina, lisina, leucina, isoleucina, metionina, valina, fenilalanina e, possivelmente, arginina. Ausência ou inadequada ingestão de alguns desses aminoácidos resulta em balanço nitrogenado negativo (perda de N pelo organismo), perda de peso e déficit do crescimento.

Não essenciais: alanina, ácido aspártico, ácido glutâmico, glicina, prolina e serina. São igualmente importantes na estrutura protéica; no entanto, se houver deficiência na ingestão de um deles, podem ser sintetizados em nível celular a partir de aminoácidos essenciais ou de precursores contendo carbono e nitrogênio.

Uma terceira classe de aminoácidos foi introduzida:

Condicionalmente Essenciais: como aqueles que podem ser considerados essenciais em determinados estados fisiológicos de desenvolvimento e determinada condição clínica. É o caso da taurina, cisteína e possivelmente da tirosina que podem ser condicionalmente essenciais nos prematuros.

Não há reservas de aminoácidos livres no organismo. Qualquer quantidade acima das necessidades para a síntese protéica celular e para a dos compostos não protéicos que contém nitrogênio será metabolizada. O corpo não possui reserva de proteína comparável à grande reserva de energia existente no tecido adiposo e no glicogênio. Toda a proteína no corpo é representada por proteína funcional, isto é, faz parte das estruturas teciduais ou faz parte dos sistemas metabólicos, tais como sistemas de transportes, hormônios, etc.

Qualquer quantidade abundante de proteína não poderá ser armazenada na forma de proteína; o corpo degradará a proteína que não foi utilizada, oxidará os aminoácidos liberados e excretará seu nitrogênio juntamente com a urina. Como alternativa, os aminoácidos podem ser convertidos metabolicamente em glicose ou ácidos graxos.

No entanto, na célula, existe um “pool” metabólico, denominado também de reservatório metabólico ativo de aminoácidos em um estado de equilíbrio dinâmico que pode ser utilizado quando for necessário. O contínuo estado de síntese e degradação de proteínas, denominado “turnover”, é necessário para manter esse “pool” metabólico e a capacidade de satisfazer a demanda de aminoácidos nas várias células e tecidos do organismo quando esses são estimulados a produzir novas proteínas para uma determinada função. Os mais ativos tecidos do organismo responsáveis pelo “turnover” protéico são: plasma, mucosa intestinal, pâncreas, fígado e rins. Por outro lado, tecido muscular, pele e cérebro são os menos ativos. Quase todos os aminoácidos têm certas funções específicas no organismo, além de participarem da síntese de proteínas.

Vários aminoácidos apresentam suas vias metabólicas acopladas ao metabolismo de outros aminoácidos. Dois aspectos do metabolismo são revistos aqui: a síntese apenas dos aminoácidos não-essenciais e a degradação de todos os aminoácidos. A degradação serve para a produção de energia a partir da oxidação dos aminoácidos individuais de proteína e a conversão dos aminoácidos em outros produtos. Este último também está relacionado à síntese dos aminoácidos; a via de degradação de um aminoácido pode ser a via para síntese de outro aminoácido. A degradação dos aminoácidos também forma outros produtos que não são aminoácidos, os componentes do organismo que contém N. Quando os aminoácidos são degradados para energia em vez de convertidos para outros compostos, os produtos finais são CO2, água e uréia. O CO2 e a água são produzidos diretamente nas clássicas etapas do metabolismo intermediário envolvendo o ciclo do ácido tricarboxílico (ciclo TCA, também conhecido como ciclo de Krebs). A uréia é produzida porque outras formas de eliminar N, tais como a amônia, são tóxicas caso suas concentrações aumentarem no sangue e dentro das células. Para os mamíferos, a produção de uréia é um meio de remover o N resultante das oxidações dos aminoácidos na forma de um composto não tóxico e hidrossolúvel.

As proteínas são macromoléculas presentes em todas as células dos organismos vivos, foram os primeiros nutrientes considerados essenciais para o organismo e também são extremamente versáteis em suas funções. São compostas de carbono, hidrogênio, oxigênio e nitrogênio (16%).

As proteínas como já foi anteriormente referido, são formadas por combinações de pelo menos, 20 aminoácidos que se unem através das ligações peptídicas para gerar os diversos peptídeos (compostos de baixo peso molecular que liga dois ou mais aminoácidos). A união de dois aminoácidos forma um dipeptídeo, três aminoácidos, um tripeptídeo.

 Estrutura de uma proteína

A estrutura de uma proteína pode ser dividida em primária e a conformação que envolve e estrutura secundária, terciária e quaternária.

A estrutura primária: diz respeito ao tipo e a seqüência de aminoácidos na molécula protéica.

A secundária: é formada por associação de membros próximos da cadeia polipeptídica e é mantida à custa das pontes de hidrogênio.

Na terciária: a molécula protéica arranja-se em estruturas globulares, utilizando diversos tipos de ligações como pontes de hidrogênio, hidrofóbicas, iônicas, eletrostáticas e covalentes. Estas últimas são representadas pelas pontes de dissulfetos entre os resíduos de cisteína

Quaternária: a forma como diversas estruturas terciárias ou subunidades associam-se é chamada de estrutura quaternária.

As proteínas, devido a sua complexidade estrutural, são difíceis de serem classificadas. Porem pode ser agrupado em:

Simples: quando por hidrólise fornecem somente aminoácidos

Conjugadas: