Aminoácidos e Proteínas

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1 Estado nativo e desnaturação protéica Estrutura terciária e quaternária. Aminoácidos e Proteínas Digestão, absorção e transporte Estágio final de dobramento. Estado de maior estabilidade da molécula protéica. Favorecida pelo meio onde a proteína se encontra. Importante para a atividade normal da proteína. Prof. Dr. Bruno Lazzari de Lima ESTADO NATIVO Estado nativo e desnaturação protéica Desnaturação protéica. Destruição das ligações químicas que sustentam as estruturas secundária e terciária. Somente as ligações não-covalente (mais fracas). Ligações peptídicas permanecem estáveis. O resultado é uma cadeia polipeptídica distendida (estrutura primária). Estado nativo e desnaturação protéica Fatores que favorecem a desnaturação protéica: Variações do ph. Meios alcalinos resultam em moléculas desprotonadas. Meios ácidos resultam em moléculas protonadas. Afeta o grupamento R. Aquecimento. <100 C. Agentes químicos. Detergentes (afetam aminoácidos apolares). 1

2 Estado nativo e desnaturação protéica Proteínas desnaturadas podem renaturar. Retiradas as condições desnaturantes podem reassumir sua conformação nativa. Mais uma prova da importância da estrutura primária. Nem sempre isso é possível. Proteínas acessórias. Hsp70 (heat shock protein). Proteínas são compostos alimentares muito grandes. Para serem absorvidas devem ser degradadas para unidades menores. Polímeros monômeros. Essa degradação ocorre pela captação de água. Hidrólise. Reação exotérmica. Catalisada pela ação de enzimas. Enzimas que degradam. Peptidases ou proteases. São especializadas. Atividade influenciada pelo ph e temperatura. ph ótimo. Temperatura ótima. Podem desnaturar. Quebram ligações peptídicas. Classificação das peptidases: Exopeptidases. Hidrolisam uma ligação peptídica terminal. Aminopeptidases. Secretadas por células intestinais. Dipeptidil-peptidases. Tripeptidil-peptidases. Carboxipeptidases. Secretadas pelo pâncreas. Peptidil-dipeptidase. 2

3 Exopeptidases Classificação das peptidases: Endopeptidase. Atuam no interior da cadeia peptídica. A presença de grupos amino ou carboxila tem um efeito negativo na atividade da enzima. Endopeptidases de vertebrados mais conhecidas. Pepsina. Tripsina. Pepsina. É secretado pelo estômago pelo estômago dos vertebrados como um precursor inativo, o pepsinogênio. Na presença de ph abaixo de 6,0, o pepsinogênio é ativado por autocatálise, para formar a enzima ativa pepsina. Pepsina. Hidrolisa especificamente as ligações peptídicas: Entre um aminoácido que transporta um grupo fenil (tirosina ou fenilalanina). Entre um ácido dicarboxílico (ácido glutâmico ou aspártico). Ação limitada. Grande capacidade de digerir colágeno. 3

4 Pepsina Tripsina. É secretada pelo pâncreas na forma intativa, o tripsinogênio. Sofre ativação no intestino pela enzima enteroquinase. Sofre ação auto-catalítica. Tripsina Tripsina. Age melhor em ph levemente alcalino, entre 7 e 9. Hidrolisa ligações peptídicas adjacentes a um aminoácido básico. Lisina. Arginina. 4

5 Após a ação da pepsina e da tripsina, os fragmentos menores tem sua hidrólise completada pela ação das exopeptidases. Boca. Trituram o alimento. Ação puramente mecânica. Ausência de peptidases. Estômago. Glândulas gástricas secretam grandes quantidades de ácido clorídrico (HCl). ph original de 0,8. Após misturar-se com o conteúdo gástrico e demais secreções gástrica, atinge o ph 2-3. Estômago. Enzima = PEPSINA. Contribuição para o processo digestivo de de aproximadamente 20%. Controle endócrino. Gastrina. Estimula a secreção de HCl. Estimulo direto pela pela presença de proteína no estômago. Estímulo do nervo vago. 5

6 Intestino Delgado (Duodeno e jejuno). A maior parte da digestão das ocorre principalmente na porção superior do intestino delgado, no duodeno e no jejuno. Proteoses e peptonas. Secreção de bicarbonato pelo pâncreas (ph 7,0) Intestino Delgado (Duodeno). Secreções pancreáticas. Maior parte da digestão de. Principais enzimas pancreáticas proteolíticas.» Tripsina.» Quimiotripsina.» Carboxipoli-peptidases. Intestino Delgado (Duodeno). Secreções pancreáticas. Tanto a tripsina, quanto a quimiotripsina podem clivar as moléculas de proteoses e peptonas em pequenos peptídios. A seguir, as carboxipolipeptidasea clivam os aminoácidos individuais. Apenas uma pequena percentagem é digerida até seus aminoácidos constituintes, a maior parte permanece na forma de dipeptídios, tripeptídios e até mesmo alguns peptídios maiores. Intestino Delgado (Duodeno e jejuno). Digestão dos peptídeos pelas peptidases nas células epiteliais que revestem as vilosidades do intestino. A digestão final é efetuada pelas células epiteliais que revestem as vilosidades do intestino delgado. Células epiteliais possuem borda em escova, que possuem múltiplas peptidases, com destaque especial para as aminopeptidases. Os dipeptídios e tripeptídios são facilmente transportados através para o interior da célula epitelial, onde praticamente todos os dipeptídios e tripeptídios são digeridos até o estágio final de aminoácidos. 6

7 Intestino Delgado (Duodeno e jejuno). Mais de 99 % dos produtos digestivos finais das que são absorvidos consistem em aminoácidos individuais, com rara absorção de peptídeos e absorção extremamente rara de moléculas protéicas inteiras. Controle hormonal e do nervo vago. Intestino Delgado (Duodeno e jejuno). CURIOSIDADE. Animais neonatos (48h) de algumas espécies conseguem absorver moléculas protéicas inteiras. 2/3 da absorção de aminoácidos, dipeptídeos e tripeptídeos ocorre no intestino delgado proximal. Possuem estômago dividido em 4 câmaras. Ruminantes Rúmen. Retículo. Abomaso. Omaso (Estômago verdadeiro). 7

8 As que entram no rúmen são rapidamente degradadas pelos microorganismos, até aminoácidos. As bactérias utilizam as para o seu próprio metabolismo. Parte dos aminoácidos é utilizado na síntese protéica bacteriana. Parte é degradada até amônia e esqueletos de carbono (utilizados em processos fermentativos). Gorilla gorilla Os protozoários do rúmen, suprem suas necessidades, consumindo parte das bactérias. Mas então de onde os ruminantes obtém sua nutrição protéica??? A proteína bacteriana é digerida no abomaso e no intestino de igual forma que nos monogástricos. Os ruminantes também podem obter, a partir de compostos nitrogenados não protéicos, como a uréia. Bactérias sintetizam a enzima urease, enzima que decompõem a uréia em duas moléculas de amônia e liberam CO 2. H 2 N-CO-NH 2 + H 2 O = CO 2 + 2NH 4 + 2NH 4 + na presença de esqueletos de carbono, pode ser convertido em aminoácidos pelas bactérias. Parte da amônia pode ser processada no fígado, através do ciclo da amônia. 8

9 Exercícios Definir desnaturação de uma proteína, indicando fatores que podem resultar na mesma. Qual é a diferença de desnaturação para hidrólise protéica? Porque variações no ph resultam na desnaturação de? Porque o processo de degradação de pode ser chamado de hidrólise protéica? Como atuam as peptidases? Diferencie endopeptidades de exopeptidases. Cite alguns exemplos. Discorra de maneira geral, a respeito da digestão de em animais monogástricos, definindo as principais enzimas, sua região de atuação e condições necessárias. Explique o processo pelo qual animais ruminantes obtêm os aminoácidos necessários para sua nutrição. 9