Proteínas e Aminoácidos: o que são, estrutura, funções e exemplos

Proteínas são substâncias formadas pela união de vários aminoácidos, unidos entre si por ligações peptídicas. As proteínas correspondem a 70% do peso seco do corpo humano e são os componentes químicos mais importantes do ponto de vista estrutural para as células.

Entenda o que são as Proteínas

Veja agora com a professora Juliana Evelyn Santos, do canal do Curso Enem Gratuito, uma síntese para você entender o que são as Proteínas.

As dicas sobre Proteínas:

1. O que são as proteínas? – As proteínas são os componentes químicos mais importantes do ponto de vista estrutural para as células.
2. Elas estão presentes em todas as partes das células e suas “receitas” estão “escritas” no nosso DNA, em nosso código genético.
3. As proteínas são moléculas muito longas, que chamamos de polímeros. Elas são formadas por subunidades (monômeros) que chamamos de aminoácidos. Os aminoácidos são constituídos pela união de um grupamento amina (-NH3) com uma carboxila (-COOH).

Mais dicas da professora Juliana:

1. Para formar uma cadeia de aminoácidos, esses monômeros se unem uns aos outros através de uma ligação química chamada de ligação peptídica. Essa ligação sempre acontece entre a carboxila de um aminoácido com a amina de um outro aminoácido.
2. A ordem em que estes aminoácidos são ligados é essencial para a formação de uma proteína. Inclusive, a diferença entre uma proteína e outra está primordialmente ligada à sequência de aminoácidos que forma sua estrutura.
3. Nesta aula acima , a professora Juliana te explica o que são proteínas, quais suas principais características, quais os tipos de estrutura e como ocorrem as ligações peptídicas.

A estrutura dos aminoácidos

Todos os aminoácidos são formados pelo grupo funcional amina (NH2) e o grupo ácido carboxílico (COOH), além de possuir um radical R, que é o resto da molécula e diferencia cada um dos aminoácidos. Existem 20 aminoácidos diferentes.

Os tipos de aminoácidos estão agrupados em aminoácidos essenciais, e aminoácidos não essenciais.

Aminoácidos essenciais

Os aminoácidos essenciais são aqueles que o corpo humano não produz. Portanto, precisam ser obtidos através da alimentação. Por exemplo, são aminoácidos essenciais: fenilalanina, valina e metionina.

Aminoácidos não essenciais

São os outros dez aminoácidos que, no caso, são sintetizados pelo próprio corpo. Por exemplo: glicina, alanina e cisteína.

Resumo de Aminoácidos

Ligações peptídicas

Para a formação de uma proteína, é preciso que os aminoácidos sejam unidos por uma ligação peptídica, que ocorre por desidratação. A sequência de aminoácidos forma o polipeptídio, que é uma cadeia longa de aminoácidos. Por sua vez, uma proteína é formada por um ou mais polipeptídeos.

Hidrólise

Para ocorrer a quebra da proteína, deve ocorrer o processo de hidrólise. Nesse processo ocorre a adição da molécula de água, permitindo a separação dos aminoácidos.

A hidrólise ocorre no processo digestivo, uma vez que o corpo absorve aminoácidos, para que possa mantar suas proteínas necessárias.

Estrutura das proteínas

Para que suas funções sejam realizadas corretamente, cada proteína deve apresentar uma estrutura espacial específica. As estruturas de organização proteica são identificadas como primária, secundária, terciária e quaternária. Vamos entender a seguir cada uma das estruturas das proteínas.

Estrutura primária

É a sequência linear de aminoácidos. Caso um aminoácido da sequência mude, toda a estrutura pode ser comprometida. Essa mudança chama-se mutação.

Estrutura secundária

É a cadeia polipeptídica com forma espiralizada, helicoidal.

Estrutura terciária

É a estrutura helicoidal dobrada sobre si mesma. É com essa estrutura que as proteínas executam suas funções. Isso ocorre em função da interação entre os aminoácidos, garantindo uma forma ativa específica para cada proteína. Enfim, pontes de hidrogênio e ligações dissulfeto mantêm a estrutura terciária estável.

Estrutura quaternária

É a junção de duas ou mais estruturas terciárias. Não são todas as proteínas que possuem essa estrutura.

O que é desnaturação proteica?

É a perda de sua forma espacial, com consequente perda de sua função. Fatores que podem levar à desnaturação proteica são a temperatura e o pH, pois cada proteína trabalha em temperatura e pH específicos. Assim, a alteração de um desses fatores pode levar à perda de função proteica pela desnaturação.

O processo de renaturação é raro, mas pode ocorrer desde que a proteína não chegue à estrutura primária.

Funções das proteínas

As proteínas desempenham inúmeras funções no organismo. Abaixo, vamos exemplificar algumas das funções das proteínas.

1) Estrutural

A função estrutural das proteínas significa que elas fazem parte da estrutura do corpo. Por exemplo, o colágeno garante resistência e flexibilidade a estruturas como pele, ossos, tendões e cartilagens. Por sua vez, a queratina faz a impermeabilização de estruturas como pele, unhas, garras, bicos e pelos.

2) Movimento

As proteínas também permitem o movimento de estruturas como o músculo (contração e relaxamento). Nesse caso, as proteínas que atuam na função de movimento são actínia e miosina.

3) Energética

A albumina, presente na clara do ovo, garante o suprimento alimentar do embrião. Essa proteína, também presente no plasma sanguíneo, garante a viscosidade do sangue.

4) Transporte

A hemoglobina, proteína presente nas hemácias, transporta o oxigênio no sangue. A má formação da hemoglobina leva à deformação da hemácia, ficando em forma de foice. Essa doença é conhecida como anemia falciforme ou ciclemia.

5) Hormonal

As proteínas compõem a estrutura do hormônio, como é o caso da insulina e glucagon, que são hormônios que regulam a taxa de glicose no sangue.

6) Defesa

Anticorpos são proteínas que fazem a defesa do organismo. Eles são produzidos pelos leucócitos presentes no sangue e reagem contra partículas estranhas específicas (antígenos).

O que são as enzimas

As enzimas são proteínas cuja função é acelerar a velocidade de reações químicas. São catalisadores biológicos, ou biocatalizadores. Não são consumidas no processo e reagem com um substrato específico (sistema chave-fechadura).

Exemplos: lactase é a enzima que quebra lactose em glicose e galactose; amilase quebra o amido em várias moléculas de glicose; protease ou peptidase quebra proteínas em aminoácidos.

Como qualquer proteína, as enzimas funcionam em temperatura e pH específico, pois também sofrem desnaturação, alterando a velocidade da reação.

Fatores que alteram a velocidade de reações

Temperatura

Existe um ponto em que a velocidade da reação é máxima. Logo, a enzima está funcionando em sua temperatura ótima. Caso a temperatura aumente, a velocidade da reação cai, pois inicia o processo de desnaturação.

Fator pH

Existe também um pH ideal em que cada enzima funciona de forma mais eficiente. A alteração desse pH inicia o processo de desnaturação enzimática, alterando a velocidade da reação.

Concentração de substrato

A concentração não é um fator desnaturante. A partir de certo ponto, o aumento da concentração do substrato não interfere na velocidade da reação, já que todas as enzimas estão sendo utilizadas.

Exercícios sobre proteínas

Agora que você já aprendeu o que são proteínas, sua estrutura e funções, que tal testar seus conhecimentos resolvendo os exercícios abaixo?

Questão 1

(ENEM 2009) Arroz e feijão formam um “par perfeito”, pois fornecem energia, aminoácidos e diversos nutrientes. O que falta em um deles pode ser encontrado no outro. Por exemplo, o arroz é pobre no aminoácido lisina, que é encontrado em abundância no feijão, e o aminoácido metionina é abundante no arroz e pouco encontrado no feijão. A tabela seguinte apresenta informações nutricionais desses dois alimentos.

A partir das informações contidas no texto e na tabela, conclui-se que

a) os carboidratos contidos no arroz são mais nutritivos que os do feijão.

b) o arroz é mais calórico que o feijão por conter maior quantidade de lipídios.

c) as proteínas do arroz têm a mesma composição de aminoácidos que as do feijão.

d) a combinação de arroz com feijão contém energia e nutrientes e é pobre em colesterol.

e) duas colheres de arroz e três de feijão são menos calóricas que três colheres de arroz e duas de feijão.

Questão 2

(UEFS 2011) As proteínas são nutrientes que participam da estrutura celular. Ao serem ingeridas por mamíferos, são degradadas sob ação de enzimas e do fluído gástrico e reaproveitadas pelo organismo. A partir dessas informações sobre o processo de aproveitamento desse nutriente, é correto afirmar:

a) A ação enzimática aumenta a concentração de nutrientes no organismo.

b) A alimentação proteica variada supre o organismo de aminoácidos essenciais.

c) As enzimas promovem a condensação de carboidratos durante a formação de proteínas.

d) As enzimas são incorporadas aos produtos finais da degradação de proteínas no organismo.

e) As enzimas aumentam a energia de ativação e a velocidade de degradação de proteínas no organismo dos mamíferos.

Questão 3

(PISM – UFJF) Leia os textos e complete as informações pedidas.

TEXTO I – Após passar muito tempo sem se preocupar com sua saúde, o Sr. José resolveu ir ao médico e fazer uns exames de rotina. Em conversa com o médico, relatou seus hábitos alimentares, ressaltando a preferência por frituras e carnes gordurosas. O médico ficou alarmado ante as preferências alimentares de seu paciente, principalmente depois de ter analisado o resultado do seu exame de sangue e constatado um nível de colesterol muito alto. Recomendou-lhe, então, uma nova dieta composta de frutas, legumes e verduras.

Analise a dieta recomendada pelo médico, apresentando argumentos que a justifiquem.

TEXTO II – Depois de orientar o Sr. José quanto à alimentação, o médico explicou-lhe que uma dieta rica em gordura saturada e colesterol é um dos fatores que pode contribuir para o acúmulo de placas de gordura nas artérias. Com isso, as artérias vão ficando endurecidas e estreitas, diminuindo o fornecimento de sangue para os órgãos do corpo. Além disso, aumenta a probabilidade de formação de coágulos, os quais podem obstruir artérias importantes, como as que alimentam o coração. Nesse caso, porções maiores ou menores do músculo cardíaco podem parar: é o infarto do miocárdio, que pode provocar a morte.

Apesar dos malefícios causados por sua alta concentração, é correto afirmar que o colesterol não é importante para o funcionamento do organismo? Justifique sua resposta (escreva e publique).

Questão 4

(PISM-UFJF-MG) A febre alta (acima de 40°) é muito perigosa para os seres humanos e pode ser fatal. Uma das causas desse problema é o fato da temperatura alta modificar as enzimas do sistema nervoso central. Como a febre alta pode modificar essas proteínas?

a) Induzindo a modificação da sequência de aminoácidos das enzimas.

b) Induzindo a autodigestão das enzimas.

c) Quebrando as ligações covalentes entre os aminoácidos.

d) Induzindo a desnaturação das enzimas.

e) Induzindo a exocitose das enzimas.

Questão 5

(PISM-UFJF-MG) Os gráficos abaixo ilustram a influência da concentração do substrato, da temperatura e do pH na velocidade de reação enzimática. Analise-os e assinale a afirmativa incorreta:

a) As enzimas 1 e 2 se encontram inativadas entre o pH 4 e o pH 5.

b) O ótimo de atividade das enzimas 1 e 2 ocorre em pH diferentes.

c) Ao atingir o ponto de saturação, a concentração do substrato não interfere na velocidade de reação.

d) As enzimas 1 e 2 possuem a mesma temperatura ótima de ação.

e) Quanto maior a temperatura, maior a velocidade da reação enzimática.