Proteínas são macromoléculas (moléculas grandes) orgânicas, formadas obrigatoriamente pelos elementos carbono (C), hidrogênio (H), oxigênio (O) e nitrogênio (N) e, eventualmente, por enxofre (S), fósforo (P), cobre e outros elementos.
As macromoléculas são resultantes da associação de duas ou mais unidades moleculares menores (monômeros) chamadas de aminoácidos ou peptídeos. Essas macromoléculas podem ser denominadas ainda como cadeia polipeptídica.
As proteínas podem ainda ser compostas por mais de uma cadeia polipeptídea, sendo que a interação entre essas cadeias é realizada de forma não covalente. Entre os aminoácidos, a interação é covalente.
Estrutura química de uma proteína
Representação geral de um aminoácido
A estrutura química básica de uma proteína é formada por aminoácidos, os quais possuem um grupo carboxila (de um ácido carboxílico) e um grupo amino (de uma amina).
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Grupo carboxila: é composto por um carbono que realiza uma ligação dupla com um oxigênio e uma ligação simples com uma hidroxila.
Representação de uma carboxila
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Grupo amino: é composto por um nitrogênio que se liga a dois átomos de hidrogênios.
Representação de um grupo amino
Na natureza, existem diversos aminoácidos e, entre eles, 20 tipos são muito comuns nos organismos vivos. Desses, nove tipos não são produzidos pelo ser vivo (aminoácidos essenciais) e 11 são produzidos pelo organismo (aminoácidos não essenciais):
Fórmulas estruturais dos aminoácidos essenciais
Fórmulas estruturais dos aminoácidos não essenciais
Ligação peptídica
A ligação peptídica é a estabelecida entre um aminoácido e outro. Ocorre quando o carbono do grupo carboxila de um aminoácido interage com o nitrogênio do grupo amino do segundo aminoácido.
Representação da ligação peptídica entre dois aminoácidos
Para que haja a interação entre os aminoácidos, ocorre o rompimento da ligação entre o carbono e a hidroxila (OH) na carboxila, enquanto no grupo amino há o rompimento de uma ligação simples entre o nitrogênio e um de seus hidrogênios. Como resultado, forma-se uma molécula de água pela junção da hidroxila com o hidrogênio.
Classificação das proteínas
a) Quanto à forma:
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Globulares: são proteínas formadas pela ligação de diversos aminoácidos dobrados em forma de bola. Alguns exemplos desse tipo de proteína são a albumina e a hemoglobina.
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Representação estrutural da hemoglobina
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Fibrosas: são proteínas formadas pela ligação de diversos aminoácidos, em um formato alongado. Alguns exemplos desse tipo de proteína são o colágeno, a elastina e a queratina.
b) Quanto à estrutura:
A classificação quanto à estrutura está diretamente relacionada com o formato da proteína.
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Primária: é a estrutura em que há dois ou mais aminoácidos compondo uma cadeia peptídica (a proteína).
Representação da estrutura da proteína deltorfina
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Secundária: é a maneira como uma estrutura primária pode se organizar. Quando é organizada por meio de um enovelamento da estrutura primária, forma uma hélice. Também pode ser formada por um esqueleto polipeptídico quase estendido, no formato de uma folha.
Representação da estrutura do colágeno
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Terciária: é a estrutura resultante da junção ou enovelamento de estruturas secundárias em folha e em hélices.
Representação da estrutura da mioglobina
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Quaternária: é a estrutura resultante do enovelamento de diversas estruturas terciárias.
Representação da estrutura da hemoglobina
Funções das proteínas
Entre as funções principais das proteínas, podemos citar:
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Defesa: os anticorpos são proteínas que têm a função de combater microrganismos invasores no organismo;
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Estrutural: as proteínas participam da constituição estrutural de diversas partes do organismo, como ossos, tendões, etc;
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Regulação: os hormônios são proteínas que apresentam diversas ações básicas na manutenção do metabolismo;
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Transporte: na membrana celular, existem proteínas que realizam o transporte de substâncias do interior para fora e de fora para dentro;
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Enzimática: as enzimas são proteínas que promovem o aumento da velocidade de uma reação química intra ou extracelular;
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Contráteis: algumas proteínas participam do processo de contração muscular.
