2012 Aula 03 Proteinas

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CURSINHO

CURSO DO MÁRIO Curso de Matemática Curso de Física Curso de Química Em Campo Grande - MS Rua Padre João Crippa, 1695 Cep : 79002-390 Fone : (67) 3382-1075

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CCCUUURRRSSSOOO DDDEEE BBBIIIOOOLLLOOOGGGIIIAAA AULA 003

PROTE¸NAS

Compostos importantes do ponto de vista estrutural, pois estão presentes em todas as partes da célula. São macromoléculas complexas, formadas pelo encadeamento de moléculas menores chamados aminoácidos. São formadas por C, H, O, N. Fundamentais para o funcionamento do organismo uma vez que o controle das reações químicas depende das enzimas (moléculas de proteína).

Aminoácidos: São substâncias simples, ou seja, são as unidades fundamentais das proteínas. A união de dois

aminoácidos chama-se ligação peptídica. A fórmula geral de um aminoácido é:

Existem vinte aminoácidos na natureza. Os vegetais fabricam todos os aminoácidos de que necessitam a

partir de cadeias de carbono obtidas na fotossíntese e de nitrato (NO-3) retirado do ambiente.

Os animais não produzem certos tipos de aminoácidos, necessitando ingeri-los através dos vegetais. Os aminoácidos que os animais produzem são chamados de naturais e aqueles que são obtidos na alimentação vegetal, são os aminoácidos essenciais (histidina, isoleucina, leucina, lisina, metionina, fenilalanina, treonina, triptofano e valina).

Lembrar: Uma molécula de PROTEÍNA é formada pela união de AMINOÁCIDOS

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LASSIFICAÇÃO

1) Proteínas simples - são formadas exclusivamente por cadeias de aminoácidos. utro grupo químico,

ESTRUTURA

1) Estrutura primária - é formada pela seqüência linear dos aminoácidos.

. ina formas alongadas e

C

2) Proteínas conjugadas - além dos aminoácidos, possuem outra substância de ochamada de radical prostético. Ex.: glicoproteínas (com polissacarídeos), fosfoproteínas (com fósforo) e lipoproteínas (com lipídios).

2) Estrutura secundária - é representada pela formação da hélice da cadeia3) Estrutura terciária - quando a hélice, dobrada sobre si mesma, orig

globulares que representam a estrutura espacial da proteína. A estrutura terciária é a estrutura funcional da proteína e depende diretamente da estrutura primária.

Primária Secundária Terciária

UNÇÃO

. Proteínas estruturais - são as que entram na constituição dos organismos, representando a substância

• Colágeno - é a principal proteína estrutural, aparecendo na pele, nos tendões, nas cartilagens e nos

• na - forma a camada córnea, parte mais externa da epiderme dos vertebrados terrestres.

2. roteínas contrácteis - nas células musculares existem duas proteínas: actina e miosina, responsáveis

. Proteínas sangüíneas - são quatro:

• Gamaglobulinas - formam os anticorpos, cuja função é defender o organismo contra o ataque de

• reendem cerca de 50% do conteúdo do plasma sangüíneo.

ões às células do

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que aparece em maior quantidade depois da água. Exemplos:

ossos. QueratiProtege as células epidérmicas contra o atrito e principalmente contra a perda de água, já que é uma substância impermeável. Também entra na constituição de pêlos, unhas, garras e chifres.

Ppela contração muscular, possibilitando a movimentação dos animais.

3

vírus e bactérias. Albuminas - comp

• Fibrinogênio - exerce função especial no processo de coagulação do sangue. • Hemoglobina - localizada nas hemácias, serve para transportar oxigênio dos pulm

organismo.



4. ormônios - são produzidos nas glândulas endócrinas e lançados no sangue para atingir e regular as

• Ocitocina - é produzida na hipófise, provocando a contração do útero, principalmente durante o

• angerhans do pâncreas e controla o nível de glicose no sangue. . Enzimas – as reações químicas do metabolismo ocorrem entre moléculas orgânicas, que necessitam de

s para o funcionamento de uma enzima:

pH - cada enzima exige um ponto ótimo de pH, ou seja um grau de acidez ou de alcalinidade onde o

Ptialina ou amilase salivar - atua em pH neutro.

go.

eratura - normalmente as enzimas trabalham de forma ideal, na temperatura normal do organismo

Especificidade de substrato - cada enzima atua sobre uma determinada substância e sempre sobre a

ATUAÇÃO DA ENZIMA

É necessário que a enzima encaixe no substrato para que ocorra a reação. Cada enzima é específica para cada

Hatividades celulares.

parto, facilitando a expulsão do feto. Insulina - é produzida nas ilhotas de L

5uma energia inicial (energia de ativação) muito alta. Por isso, só poderiam ocorrer em temperaturas muito altas, que destruiriam o ser vivo. Esse problema é resolvido pelas enzimas. Então elas são catalisadores biológicos, substâncias que aceleram as reações químicas sem fazer parte delas, isto é, não são gastas durante a reação. A substância sobre a qual a enzima atua é chamada de substrato.

Condiçõe

funcionamento da enzima é máximo. Variações muito grandes desse ponto ótimo, desnaturam a enzima e ela deixa de funcionar. Exemplo:

Pepsina - atua em pH ácido, que é o pH do estôma

Tempao qual pertence. O calor acima de 50o desnatura a enzima e abaixo de 30o desativa a enzima.

mesma. Exemplo: Ptialina ou amilase salivar - é secretada pelas glândulas salivares, agindo sobre o amido e transformando-o em moléculas de dissacarídeos.

tipo de substância não se combinando com nenhuma outra, pois o encaixe depende da forma de ambos. É a chamada Teoria Chave-Fechadura.

Esquema de encaixe da enzimas catalisadoras s



ÁCIDOS NUCLÉICOS Os ácidos nucléicos são compostos orgânicos e têm seu nome relacionado com sua localização no núcleo celular. São formados pela combinação de unidades menores chamadas nucleotídeos. Longas cadeias de nucleotídeos é chamado de polinucleotídeos. Cada nucleotídeo é formado pela combinação de três moléculas: uma de ácido fosfórico, uma pentose (a desoxirribose) e uma molécula de uma base nitrogenada. Existem cinco tipos de nucleotídeos que diferem entre si pela base nitrogenada: púricas (adenina e guanina) e pirimídicas (timina, uracila e citosina).

Ácido FosfóricoBase Nitrogenada

Pentose

Esquema de um Nucleotídeo DNA OU ADN

O DNA é constituído por duas cadeias de polinucleotídeos enrolados helicoidalmente, formando a dupla hélice. O ácido desoxirribonucléico (DNA) existe principalmente no núcleo das células e citoplasma, mas já foi localizado em cloroplastos (vesículas características dos vegetais verdes, relacionadas à síntese de matéria orgânica) e mitocôndrias (organóides ligados à síntese de energia da célula). Sua seqüência de bases forma a mensagem genética, que determinará a coleção de proteínas e influenciará as características do organismo.



Figura mostra a dupla hélice do DNA

A parte lateral de cada cadeia é constituída por pares de bases nitrogenadas. As bases nitrogenadas que formam o DNA são de quatro tipos: Púricas: ADENINA e GUANINA Pirimídicas: TIMINA e CITOSINA O pareamento é feito sempre entre adenina e timina ou entre citosina e guanina. As bases são ligadas por pontes de hidrogênio. Um nucleotídeo de adenina forma duas pontes de H com timina, enquanto um de guanina forma três pontes de H com citosina. Assim temos: A = T G ≡ C REPLICAÇÃO OU DUPLICAÇÃO A duplicação é controlada por várias enzimas que promovem o afastamento dos fios unem os nucleotídeos novos e corrigem os erros. Esse processo ocorre em várias partes da molécula e nos 2 sentidos. Esse processo é considerado semiconservativo porque conserva metade da molécula-mãe. A enzima específica, a DNA-polimerase quebra das pontes de hidrogênio dando origem a separação das duas cadeias. Ao mesmo tempo, cada cadeia vai formando a sua cadeia complementar através do encadeamento de novos nucleotídeos. O resultado é a formação de duas novas cadeias.



RNA OU ARN A composição química do RNA é bastante semelhante à do DNA. Os nucleotídeos diferem em dois aspectos: a pentose (ribose) e a base pirimídica (timina é substituída por uracila). O RNA é constituído por uma única cadeia de nucleotídeos, não existindo as relações de igualdade entre bases púricas e pirimídicas. Assim temos: A = U G = C



TRANSCRIÇÃO É o processo através do qual o DNA serve de molde para a síntese do RNA. Apenas uma cadeia de DNA é usada no processo, ativado pela enzima RNA-polimerase. O DNA comanda todas as reações químicas, mas não de maneira direta, pois grande parte das reações químicas ocorre no citoplasma. Portanto, ao produzir o RNA estará transmitindo todas as informações necessárias para a produção de enzimas que atuarão nas reações químicas da célula.

TIPOS DE RNA: Cada tipo de RNA desempenha funções diferentes e específicas no processo da síntese de proteínas: RNAm (mensageiro) contém a informação a respeito da seqüência de aminoácidos para a formação da

proteína.

RNAt (transportador) transporta os aminoácidos até os ribossomos.

RNAr (ribossômico) faz parte da estrutura dos ribossomos.

O RNA pode ser encontrado: nucléolo, nos ribossomos e no hialoplasma.



RESUMÃO:



Esquema de ácidos nucléicos:

Glossário Aminoácidos: molécula orgânica que constitui a unidade das proteínas; é formada por átomos de carbono, hidrogênio, oxigênio e nitrogênio unidos entre si por meio de ligações peptídicas; alguns tipos podem conter também átomos de enxofre. Catalisadores: é tudo aquilo que facilita reações químicas sem nelas participar, como enzimas ou sais mineraisionizados. Des: negação, eliminação. Ex: descarboxilase: a enzima que remove carbono de uma molécula. Desnaturação: alteração na estrutura espacial de uma proteína ou separação das duas cadeias de uma molécula de DNA. Endócrinas: segrega substâncias que são lançadas directamente na corrente sanguónea. Hialoplasma: é uma rede de substâncias gelatinosas que formam o citoplasma e que são percorridas por canais, bolsas e vacúolos que formam o retículo endoplasmático. Nitrato: sal formado pela ação do ácido nítrico sobre os óxidos metálicos, hidróxidos e carbonatos, nesses derivados o nitrogênio é pentavalente positivo. Ribossomos: Estrutura citoplasmática que produz as cadeias de aminoácidos constituintes das proteínas.



EXERC¸CIOS 01. (UFMS-2003-i) – Todas as proteínas dos organismos vivos são constituídas por vinte tipos diferentes de aminoácidos, encontrados nas células desses organismos. Os aminoácidos que formam essas proteínas podem ser obtidos diretamente do alimento consumido pelo organismo ou sintetizado nas células, a partir de outras moléculas orgânicas. No quadro a seguir, estão relacionadas 3 diferentes espécies de organismos e indicados os números correspondentes aos aminoácidos essenciais e aos não-essenciais ou naturais para cada uma delas.

Assinale, nas alternativas apresentadas a seguir, a (s) correta (s). (001) Aminoácidos essenciais são aqueles que o organismo não consegue sintetizar e que, portanto,

precisam estar presentes em sua dieta. (002) Aminoácidos essenciais são aqueles que o organismo consegue sintetizar a partir de outras moléculas

orgânicas e não precisam estar presentes em sua dieta. (004) Aminoácidos não-essenciais, ou naturais, são aqueles que o organismo consegue sintetizar a partir de

outras moléculas orgânicas. (008) Aminoácidos naturais são aqueles que o organismo não consegue sintetizar, necessitando estar

incluídos na sua dieta. (016) Dentre os organismos relacionados no quadro, a Bactéria 1 é a que exibe menor capacidade de síntese,

obtendo todos os aminoácidos através dos alimentos. (032) A espécie humana seria mais efetiva que as duas espécies de bactérias indicadas no quadro, pois é

capaz de fazer a síntese de um maior número de aminoácidos. 02. (UFMS-2004-v) - Duas proteínas (α e β), extraídas de órgãos diferentes de um mesmo anfíbio, mostraram a seguinte composição:

α – 10 leucinas, 15 valinas, 3 prolinas, 12 histidinas, 8 serinas e 11 cisteínas. β – 10 leucinas, 15 valinas, 3 prolinas, 12 histidinas, 8 serinas e 11 cisteínas.

Considerando esses dados da análise das duas proteínas, é correto afirmar que: (A) α e β são iguais, pois têm exatamente o mesmo número de aminoácidos. (B) α e β são iguais, pois têm os mesmos aminoácidos e pertencem ao mesmo animal. (C) α e β são iguais, pois têm a mesma proporção dos diferentes aminoácidos. (D) α e β são diferentes, pois foram extraídas de órgãos diferentes do animal. (E) os dados são insuficientes para podermos afirmar se as proteínas α e β são iguais ou diferentes.



03. (UFMS-2005-i) - A maioria das reações químicas dos seres vivos só ocorre na presença de determinadas proteínas, denominadas enzimas, que atuam como catalisadores. No tocante às enzimas, é correto afirmar que: (001) A temperatura é um fator importante na atividade das enzimas; para cada tipo de enzima, existe uma

temperatura ótima, na qual a velocidade da reação é máxima. (002) Todas as enzimas conhecidas são proteínas conjugadas, ou seja, são constituídas de uma parte protéica

(apoenzima) e uma parte não-protéica (cofator). (004) Em algumas enzimas, os cofatores são íons metálicos (e.g. cobre, zinco, manganês), elementos que

consumimos em pequena quantidade na nossa dieta. (008) Cada enzima tem um pH ótimo de atuação; a pepsina, por exemplo, uma enzima digestiva estomacal,

só atua eficientemente no meio alcalino do nosso estômago. (016) Muitos antibióticos têm como efeito a inibição irreversível que provocam nas enzimas bacterianas,

levando à inativação definitiva da molécula enzimática. (032) Se o cofator de uma enzima é uma substância orgânica (e.g. uma vitamina), ele é denominado

holoenzima. 04. (UFPE) – As enzimas são proteínas altamente especializadas que catalisam as mais diversas reações químicas. Em relação á atividade dessas moléculas é correto afirmar que: ( ) Quando a temperatura e a concentração da enzima são constantes, e aumenta-se gradativamente a

concentração do substrato, observa-se um aumento da velocidade da reação até o máximo, independentemente do PH.

( ) Um aumento da concentração do substrato causa diminuição da velocidade da reação, pois o substrato passa a inibir a ação da enzima.

( ) O aumento da temperatura provoca um aumento na velocidade da reação enzimática até uma temperatura crítica, quando ocorre uma queda na atividade da enzima em conseqüência de sua desnaturação.

( ) A velocidade de uma determinada reação enzimática está associada ao pH, sendo que cada enzima tem um pH ótimo de atuação.

( ) A atividade de uma determinada enzima é inibida irreversivelmente por um mecanismo chamado de inibição competitiva, na qual o inibidor tem a forma semelhante ao substrato.

05. (Cesgranrio – RJ) – “Cerca de 27 milhões de brasileiros têm intolerância ao leite por deficiência na

produção de uma enzima do intestino.” (Folha de São Paulo, 9/8 1998). Sobre a enzima citada no artigo e as enzimas em geral, podemos afirmar que:

A) Aumentam a energia de ativação necessária para as reações B) Atuam de forma inversamente proporcional ao aumento da temperatura C) São consumidas durante o processo, não podendo realizar novas reações do mesmo tipo. D) São estimulados pela variação do grau de acidez do meio. E) São altamente específicas em função de seu perfil característico.



06. (UPE – PE) – Estabeleça a correta associação entre cada proteína listada na 1° coluna e a (s) sua (s)

propriedade (s) e sua distribuição no nosso corpo, apresentadas na 2° coluna.

1ª Coluna 2ª Coluna

1. Fibrinogênio ( ) proteína de alta resistência, encontrada na pele, nas cartilagens, nos ossos e nos tendões.

2. Colágeno ( ) proteína contrátil, abundante nos músculos e envolvido na contração muscular

3. Miosina ( ) proteína impermeabilizante encontrada na pele, nos cabelos e unhas

4. Albumina ( ) proteína relacionada à regulação osmótica e á viscosidade do plasma

5. Queratina ( ) proteína relacionada ao mecanismo de coagulação do sangue.

Assinale a alternativa que completa a seqüência correta: A) 2 3 5 4 1 B) 5 3 2 4 1 C) 2 1 5 4 3 D) 5 4 3 1 2 E) 3 5 4 2 1 07. (UFMA) - Em relação ás enzimas, é FALSO afirmar: A) Participam de processos celulares como fagocitose e pinocitose. B) Aumentam a energia de ativação das reações biológicas. C) São sintetizadas no retículo endoplasmático rugoso ou em ribossomos livres no hialoplasma. D) Têm sua atividade dependente da temperatura e do pH. E) Apresentam estruturas terciárias, com dobramento tridimensional. 08. (UFMS-2005-i) - Nas afirmativas mostradas a seguir, referentes ao material genético dos organismos vivos, assinale a(s) proposição (ões) correta(s). (001) Na síntese de uma proteína com 600 aminoácidos, o RNA mensageiro que saiu do núcleo continha

1.800 códons e a seqüência que serviu de molde para a transcrição possuía 5.400 nucleotídeos. (002) A informação genética pode ser passada de uma célula para outra, em um mesmo indivíduo; porém

não pode ser passada de uma geração para outra, de pais para filhos. (004) Em uma célula eucarionte animal, todas as moléculas de RNA, inclusive todo o RNA mitocondrial,

têm sua origem no núcleo. (008) Em mamíferos, cromossomos homólogos contêm a mesma seqüência linear de genes, sendo exceção a

essa regra os cromossomos sexuais X e Y. (016) Toda a informação genética necessária para formar um organismo vivo está contida em seqüências de

timinas, adeninas, citosinas e guaninas arranjadas em diferentes combinações. (032) Sabe-se atualmente que uma pequena parcela do DNA dos eucariontes é constituída por genes, ou

seja, tem sua informação transcrita para moléculas de RNA; as seqüências que não produzem RNA e cuja função não é bem conhecida constituem o chamado DNA não-codificante.



09. (Efoa – MG) – “Num dado momento, uma molécula particularmente notável foi formada

acidentalmente. Nós a chamaremos de replicadora. Ela não precisa, necessariamente, ter sido a molécula maior ou a mais complexa existente, mas possuía a propriedade extraordinária de ser capaz de criar cópias de si mesma”...(Dawkins, Richard. O gene egoísta, p.36).

A molécula referida no texto acima é: A) A proteína B) O carboidrato C) A enzima D) O DNA E) O RNA 10. (Fuvest – SP) – Bactérias foram cultivadas em um meio nutritivo contendo timina radioativa, por

centenas de geração. Dessa cultura, foram isoladas 100 bactérias e transferidas para um meio sem substâncias radioativas. Essas bactérias sofreram três divisões no novo meio, produzindo 800 bactérias. A análise dos ácidos nucléicos mostrou que dessas 800 bactérias:

A) 100 apresentavam o DNA marcado, mas não o RNA B) 200 apresentavam o DNA marcado, mas não o RNA C) 400 apresentavam o DNA marcado, mas não o RNA D) 200 apresentavam o DNA e o RNA marcados E) todas apresentavam o DNA e RNA marcados 11. (FGV – SP) – Considerando-se o total de bases nitrogenadas do DNA de uma espécie qualquer igual a

100, se nela existir 15% de timina, a porcentagem de citosina será: A) 15% B) 75% C) 35% D) 45% E) não se pode calcular a partir desses dados 12. (ISE/Sta. Cecília – SP) – São carboidratos, muito importantes na síntese dos ácidos nucléicos: A) Glicose e galactose B) Glicose e monose C) Ribose e glicose D) Ribose e desoxirribose E) n.d.a



13. (Fuvest – SP) – Leia o texto a seguir, escrito por Jacob Berzelius em 1828. “Existem razões para supor que, os animais e nas plantas, ocorre, milhares de processos catalíticos nos líquidos do corpo e nos tecidos. Tudo indica que, no futuro, descobriremos que a capacidade de os organismos vivos produzirem os mais variados tipos de compostos químicos reside no poder catalítico de seus tecidos”. A previsão de Berzelius estava correta, e hoje sabemos que “o poder catalítico” mencionado no texto deve-se: A) aos ácidos nucléicos B) aos carboidratos C) aos lipídios D) às proteínas E) às vitaminas 14. (UFMS-2003-i) – Um pesquisador analisou algumas amostras de substâncias extraídas e purificadas de um organismo. Informações sobre essas moléculas estão resumidas na tabela a seguir.

Considerando: a - um ácido nucléico do tipo RNA, b - um ácido nucléico do tipo DNA, c - um ácido nucléico, que pode ser tanto DNA quanto RNA, d - um polipeptídio As substâncias I, II, III, IV e V seriam identificadas, respectivamente, como: (A) d, a, b, a, b (B) d, b, c, a, b (C) c, a, b, a, d (D) d, a, b, b, a (E) d, b, a, a, b 15. (PUC-PR) – A gota é um distúrbio fisiológico que causa dor e inchaço nas articulações, por acúmulo de ácido úrico, um resíduo metabólico nitrogenado. Considerando-se a composição química dos diferentes nutrientes, que tipo de alimento um indivíduo com gota deve evitar? A) O rico em gorduras B) O pobre em gorduras C) O pobre em proteínas D) O rico em sais de sódio E) O rico em proteínas



GABARITO 01. (001+004) = 05 01. (001+004) = 05 02. E 02. E 03. (001+004+016) = 21 03. (001+004+016) = 21 04. F , F, V, V, F 04. F , F, V, V, F 05. E 05. E 06. A 06. A 07. A 07. A 08. (008+016+032) = 46 08. (008+016+032) = 46 09. D 09. D 10. B 10. B 11. C 11. C 12. D 12. D 13. D 13. D 14. A 14. A 15. E 15. E

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