Proteínas: o que são, tipos e classificação?

Saiba como são formadas as proteínas, todos os tipos de classificações e as diversas funções que esta importante molécula orgânica pode exercer no corpo humano.

As proteínas são moléculas grandes formadas pelo encadeamento de aminoácidos e por isso pode-se dizer que as proteínas são chamadas de polímeros formados pelos aminoácidos, os monômeros.

É o composto orgânico mais abundante presente nas células e o termo proteína reflete isto, pois quer dizer molécula primeira (originada do grego proteios, que significa “primeiro” ou “fundamental”). Estas macromoléculas complexas podem se manifestar de diversas formas e exercer diversas funções no organismo, estando presentes tanto na matriz intercelular, quanto em inúmeras estruturas celulares. 1. ## Funções

As proteínas por serem muito diversas e versáteis, podem desempenhar diversas funcionalidades nos seres vivos. Veremos as funções essenciais abaixo:

  • Estrutural: a proteína pode compor a estrutura dos seres vivos. O colágeno é uma proteína que constitui a maior parte da matéria intercelular dos tecidos conjuntivos, sendo a proteína mais abundante do corpo humano. A queratina por sua vez por fazer constituição do cabelo, pelos, barba, unhas e chifres dos animais;

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Os pelos do corpo são formados por queratina

  • Catalítica: algumas proteínas possuem função catalítica, que aumentam a velocidade das reações químicas, diminuindo a energia de ativação (energia necessária para que a reação ocorra). Assim, os seres vivos de maneira geral possuem enzimas que são necessária para os processos metabólicos;

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Ação da enzima na velocidade da reação

  • Reguladora: algumas proteínas funcionam como mensageiros químicos que transmitem estímulos de um órgão para outro, iniciando ou mudando a atividade deste órgão-alvo, funcionando assim como hormônios;
  • Transportadora: proteínas podem ter a função de transportar moléculas de um local a outro no corpo, ajudando no funcionamento do organismo. É o caso da hemoglobina, uma proteína presente nas hemácias que permite o transporte de oxigênio para os tecidos do corpo;

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A hemoglobina presente nas hemácias permite o transporte de oxigênio para o corpo

  • Contráctil: existem proteínas que podem realizar função contráctil, permitindo o movimento da célula, por exemplo a emissão de pseudópodes característico das amebas. No corpo humano, os músculos possuem actina e miosina que realizam a contração muscular, permitindo a movimentação de estruturas e do próprio corpo;

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Contração do músculo bíceps

  • Receptora: na superfície celular pode existir proteínas que permitem a ligação da membrana celular com moléculas reguladoras. Também podem estar associadas a glicídios atuando no reconhecimento celular de substâncias que são do organismo ou estranhos a ele, é o caso do glicocálix;

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Imagem da membrana celular com o glicocálix

  • Proteção: a melanina é uma proteína presente na pele que atua protegendo as células do corpo contra os raios ultravioletas lançados pelo Sol. A queratina também está presente na pele causando a sua impermeabilização e impedindo a perda de água para o meio;

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Diversos tons de cor de pele causados pela diferença de melanina existente em cada indivíduo

  • Defesa: os anticorpos são proteínas que atuam aglutinando corpos estranhos para atuação das células de defesa;

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Tipos de anticorpos presentes no corpo humano

  • Coagulação: proteínas como a fibrina atuam no processo de coagulação do sangue, impedindo assim que o sangue continue extravasando dos vasos lesionados.
  1. ## Composição molecular das proteínas

Aminoácidos

As proteínas podem ser formadas por dezenas ou até milhares de aminoácidos ligados em sequência.

Os aminoácidos são compostos orgânicos formados por um ácido carboxílico, uma amina, um átomo de hidrogênio e um radical ligados a um carbono alfa. O radical pode variar muito, tendo cerca de 20 aminoácidos capazes de serem componentes naturais de proteínas. Estes são representados por três letras ou uma só.

Estes aminoácidos podem ser classificados como aminoácidos naturais ou essenciais. Os aminoácidos naturais são aqueles que nós conseguimos produzir em nosso corpo. Já os essenciais nós não conseguimos produzir naturalmente, tendo que ser adquiridos através da alimentação. A diferença de aminoácidos naturais (ou não essenciais) e essenciais varia em cada espécie. Na espécie humana são encontrados 12 aminoácidos naturais e 8 essenciais.

Lista de aminoácidos naturais e essenciais para o homem

Os vegetais por serem seres autotróficos podem produzir todos os aminoácidos, ou seja, todos são naturais.

Ligação Peptídica

A ligação peptídica é formada pela união de dois aminoácidos. Nesta reação ocorre a perda de uma molécula de água, sendo chamada de reação de síntese por desidratação. Assim que a reação ocorre, é formado um dipeptídeo.

Formação da ligação peptídica

A reação pode ocorrer de forma inversa, quebrando a ligação peptídica adicionando água na reação, o qual chamamos de reação por hidrólise.

Assim, de acordo com o número de peptídeos formados temos:

  • Oligopeptídeos: formados por 2 a 10 aminoácidos;
  • Polipeptídeos: formados por 10 a 80 aminoácidos;
  • Proteínas: formados por mais de 80 aminoácidos.
  1. ## Arquitetura das proteínas

As proteínas possuem arquiteturas moleculares especiais, formadas pelas seguintes estruturas proteicas:

  • Estrutura Primária: é a sequência linear de uma cadeia polipeptídica. Esta sequência determina todos os demais níveis de estrutura e função. Assim, a proteína pode variar de acordo da quantidade de aminoácidos presentes na cadeia, pelos tipos de aminoácidos e pela sequência que estão unidos a cadeia;
  • Estrutura Secundária: é constituída por padrões regulares e repetidos ao longo de uma cadeia polipeptídica. São conhecidos dois tipos básicos que são originadas pelas ligações de hidrogênio: alfa hélice e beta pregueada.

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Estruturas Alfa hélice e Beta pregueada

Diferentemente da estrutura primária que são formados por ligações covalentes, a estrutura secundária pode sofrer alterações com o aumento da temperatura em um processo chamado de desnaturação proteica.

  • Estrutura Terciária: nesta estrutura encontramos um arranjo tridimensional devido aos dobramentos e enovelamentos únicos e particulares. Assim, a partir desta estrutura a proteína pode exercer uma função no organismo;
  • Estrutura Quaternária: são estruturas formadas pela união de duas ou mais estruturas terciárias.

Estruturas primária, secundária, terciária e quaternária de uma cadeia polipeptídica

As proteínas também podem ser globulares ou fibrosas conforme a disposição espacial de suas estruturas e isto vai ter influência sobre a interação com o meio e outras substâncias. As proteínas globulares possuem cadeias enoveladas, possuindo formato esférico e são hidrofílicas. As proteínas fibrosas possui um arranjo filamentoso e são insolúveis em água.

Proteínas globulares e fibrosas

  1. ## Desnaturação

A estrutura tridimensional da proteína é sensível às condições ambientais. Assim, dependendo de algumas condições a proteína pode perder a sua conformação inicial e perde assim a sua função.

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Imagem mostrando a perda da conformação inicial da proteína pela desnaturação

A desnaturação pode ser ocasionada pelos seguintes fatores:

  • Temperatura: o aumento da temperatura pode romper as ligações de hidrogênio das proteínas, causando desnaturação;
  • pH: a variação do pH pode desfazer as interações iônicas entre as cadeias laterais, causando desnaturação.

A desnaturação das proteínas no processo de cozimento facilita a digestão destes. Como a estrutura primária não é alterada, o valor nutritivo das proteínas também não é.

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