O que são proteínas

Antes de aprender sobre os monômeros das proteínas, vejamos o que são as proteínas. As proteínas são os polímeros naturais que desempenham um papel vital nos processos vitais. As proteínas constituem mais de 50% do peso seco das células e estão presentes em grandes quantidades do que qualquer outra biomolécula. Portanto, eles diferem muito de outros tipos principais de biomoléculas, incluindo lipídios, carboidratos e ácidos nucléicos. Mais importante ainda, as proteínas são as biomoléculas mais extensivamente estudadas devido à sua estrutura, funções, propriedades físico-químicas, modificação e suas aplicações, especialmente nas áreas mais avançadas da ciência, como engenharia genética, materiais ecológicos, novos compostos baseados em fontes renováveis. As proteínas como biomoléculas são responsáveis ​​por realizar muitas funções importantes em sistemas biológicos, incluindo catálise enzimática (por enzimas), defesa (por imunoglobulinas, toxinas e antígenos de superfície celular), transporte (por transportadores circulantes), suporte (por fibras), movimento (pela formação de fibras musculares como colágeno, queratina e fibrina), regulação (por proteínas osmóticas, reguladores de genes e hormônios) e armazenamento (por ligação de íons). As proteínas são importantes recursos renováveis ​​produzidos por animais, plantas e microrganismos, como vírus e bactérias. Algumas proteínas importantes de origem vegetal incluem zeína, proteínas de soja e proteínas de trigo. Caseína e fibroína de seda são algumas proteínas encontradas em animais. Exemplos das principais proteínas bacterianas incluem lactato desidrogenase, quimotripsina e fumarase.

As proteínas são formadas pela união de um grande número de unidades monoméricas. As proteínas contêm um ou mais polipeptídeos. Cada cadeia polipeptídica é formada pela união de um grande número de aminoácidos por meio de ligações químicas conhecidas como ligações peptídicas. O gene que codifica para aquela proteína específica determina a sequência de aminoácidos. Uma vez que uma cadeia polipeptídica é formada, ela se dobra para dar uma estrutura tridimensional específica, que é única para aquela cadeia polipeptídica particular. A conformação de uma cadeia polipeptídica é determinada principalmente pela sequência de aminoácidos e pelas múltiplas e fracas interações entre as partes da cadeia polimérica. Essas interações fracas podem ser interrompidas pela aplicação de calor ou adição de uma substância química que, em última análise, altera a conformação da estrutura do polipeptídeo 3-D. Este processo de interrupção é conhecido como desnaturação de proteínas. A desnaturação acabará por interromper a atividade funcional das proteínas. Portanto, a estrutura da proteína é muito importante para manter seus papéis.

Estrutura da Proteína

A estrutura das proteínas pode ser discutida em termos de quatro níveis de estruturas; primária, secundária, terciária e quaternária. o estrutura primária de uma proteína é sua sequência de aminoácidos. Existem dois tipos de estruturas secundárias; hélice α e folha β. o Estrutura terciária de proteínas é determinado pela estrutura tridimensional, que pode ser globular ou fibrosa. A estrutura terciária é mais complexa e compacta. Estrutura quaternária de uma proteína é muito mais complexo devido ao seu maior grau de padrões de dobramento. A maioria das proteínas com estrutura quaternária, contém subunidades, que são mantidas juntas por ligações não-convenientes. Por exemplo, a hemoglobina tem quatro subunidades.

Quais são os monômeros das proteínas

Um monômero é a principal unidade funcional e estrutural de um polímero. Eles são os blocos de construção dos polímeros. O monômero de uma proteína é um aminoácido. Um grande número de moléculas de aminoácidos se unem por ligações peptídicas para formar cadeias polipeptídicas. Duas ou mais cadeias polipeptídicas são unidas para formar grandes proteínas. A sequência de aminoácidos determina a estrutura e função de uma proteína.

Estrutura geral de um aminoácido

Existem 20 aminoácidos diferentes que formam todas as proteínas do sistema biológico, organizando-se em sequências diferentes. A sequência de aminoácidos é conhecida como a estrutura primária de uma proteína. Ao considerar a fórmula química de uma molécula de aminoácido, ela contém três grupos; grupo amino (-NH₂), grupo de ácido carboxílico (-COOH) e cadeia lateral (grupo R), que é específico para cada aminoácido. O aminoácido mais simples contém um átomo de hidrogênio como o grupo R conhecido como glicina.

Referências:

Belgacem, M. N., & Gandini, A. (Eds.). (2008). Monômeros, polímeros e compostos de recursos renováveis. Amsterdã: Elsevier. Moore, J. N., & Slusher, H. S. (1970). Biologia: uma busca por ordem na complexidade. Grand Rapids: Zondervan Pub. Casa. Raven, P. H., & Johnson, G. B. (1988). Compreendendo a biologia. St. Louis: Times Mirror / Mosby College Pub. Walsh, G. (2002). Proteínas: Bioquímica e biotecnologia. Chichester: J. Wiley. Whitford, D. (2005). Proteínas: Estrutura e função. Hoboken, NJ: J. Wiley & Sons. Cortesia da imagem: “Protein primary structure” Por National Human Genome Research Institute - (Domínio Público) via Commons Wikimedia “AminoAcid ball” Por GYassineMrabetTalk - criado com Inkscape. - Trabalho próprio (domínio público) via Commons Wikimedia