Proteínas - como são feitas, quais são suas propriedades?

As proteínas são compostos orgânicos com estrutura química complexa e grande variedade. Esses são polímeros feitos de aminoácidos, enquanto os aminoácidos estão conectados entre si por ligações peptídicas. O número de aminoácidos em uma proteína varia, às vezes chega a até 1000. No corpo humano, cerca de 65% é água e 20% é proteína, portanto, um dos principais componentes do corpo humano. Por que eles são caracterizados? Como podemos dividi-los? Confira!

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1. O que são proteínas?

Proteínas (proteínas) são biopolímeros multi-moleculares feitos de aminoácidos unidos por ligações peptídicas -CONH-. Eles são encontrados em todos os organismos vivos e vírus. Sua síntese ocorre com a participação dos ribossomos - organelas celulares especiais.

2. Estrutura das proteínas

A cadeia de proteína sintetizada em uma única célula se assemelha a um fio flutuando livremente em solução, que pode assumir qualquer forma (é tecnicamente chamada de bola aleatória). No entanto, ela passa por um processo de dobramento, com o qual cria uma estrutura espacial mais ou menos rígida, que é chamada de estrutura ou conformação da proteína nativa.

Normalmente, apenas as moléculas que se dobraram em tal estrutura podem desempenhar um papel bioquímico adequado para uma determinada proteína. No entanto, existem proteínas sem estrutura terciária que são a exceção à regra.

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Dada a escala espacial, a estrutura completa da proteína pode ser descrita em quatro níveis:

  • estrutura primária da proteína (estrutura primária da proteína, sequência de aminoácidos) - a ordem dos aminoácidos em uma cadeia polipeptídica;
  • estrutura secundária da proteína - arranjo espacial de fragmentos de cadeias polipeptídicas. Essas estruturas incluem:
    • alfa hélice;
    • beta gaita;
    • curva beta.
  • estrutura terciária da proteína - a posição mútua dos elementos da estrutura secundária;
  • estrutura quaternária de proteínas - a posição mútua de cadeias polipeptídicas e possivelmente estruturas não proteicas (grupo prostético): açúcares em glicoproteínas, lipídios em lipoproteínas, ácidos nucléicos em nucleoproteínas, corantes em cromoproteínas e o resto do ácido fosfórico em fosfoproteínas.

Em que elementos consiste a proteína? Estes são:

  • carbono (50-55%);
  • oxigênio (19-24%);
  • nitrogênio (15-18%);
  • hidrogênio (6-8%);
  • enxofre (0,3-3%);
  • fósforo (0-0,5%).

Sua composição às vezes também inclui cátions metálicos Zn2 +, Fe2 +, Mg2 +, Cu2 +, Co2 +, Mn2 + e muitos outros. A composição acima mencionada não coincide com a composição dos aminoácidos. Isso ocorre porque a maioria das proteínas tem outras moléculas ligadas a seus resíduos de aminoácidos.

Além disso, açúcares são anexados e muitos compostos orgânicos diferentes que atuam como coenzimas, bem como íons metálicos, podem ser adicionados por ligações de hidrogênio ou covalentemente.

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3. Propriedades da proteína

Quando as proteínas são aquecidas em solução ou no estado sólido, acima de uma determinada temperatura, elas passam por um processo de desnaturação (as fibras da proteína são cortadas em uma única peça). Esta é uma mudança de estrutura, como resultado da qual a proteína deixa de ser biologicamente ativa. Um bom exemplo disso é ferver ou fritar um ovo - neste caso, é o processo que está acontecendo.

Isso se deve à perda irreversível da estrutura terciária ou quaternária da proteína. A desnaturação também pode ocorrer sob a influência de ácidos e bases fortes, sais de metais pesados, aldeídos, álcoois de baixo peso molecular e radiação. A exceção são proteínas simples que podem sofrer o processo de renaturação (o reverso da desnaturação) após a remoção do fator que leva à desnaturação.

Uma pequena fração das proteínas é permanentemente desnaturada por uma maior concentração de sal na solução, mas o processo geralmente é reversível, permitindo que as proteínas sejam separadas e isoladas.

Em relação à fusão, as proteínas não têm uma temperatura específica na qual essa reação ocorreria. Este composto é geralmente bem solúvel em água. Proteínas que não possuem esta propriedade incluem, entre outras proteínas fibrilares na pele, cabelo (por exemplo, colágeno, elastina) ou músculos (miosina).

Algumas proteínas podem ser solúveis em bases diluídas ou ácidos, ou em solventes orgânicos. O fato de uma proteína ser solúvel é muito influenciado pela concentração de sais inorgânicos na solução, onde uma baixa concentração de sal afeta positivamente a solubilidade das proteínas.

No entanto, se a concentração for maior, a casca do solvato é danificada, fazendo com que as proteínas caiam da solução. Nesse processo, não há dano à estrutura da proteína, por isso é reversível. Seu nome é o processo de salgar proteínas.

Hidratação é a capacidade das proteínas de se ligar a partículas de água. Mesmo se conseguirmos uma amostra de proteína seca, ela conterá moléculas de água.

As proteínas desempenham um papel muito importante em todos os processos biológicos. Eles levam, entre outros participando da catálise de muitas mudanças nos sistemas biológicos, atuam como anticorpos protetores, participam do transporte de moléculas e íons e também da transmissão de impulsos nervosos como proteínas receptoras.

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4. Divisão de proteínas

As proteínas são divididas em simples e complexas devido à sua estrutura e composição. É importante notar que esta não é a única divisão das proteínas.

As proteínas simples (proteínas) consistem apenas em aminoácidos. Nós os dividimos em:

  • proteínas filamentosas (colágenos, queratinas, fibrinogênio, fibroína, elastina);
  • albumina;
  • miosina e actina;
  • globulinas.

Proteínas complexas (anteriormente proteínas):

  • cromoproteínas;
  • nucleoproteínas;
  • lipoproteínas;
  • glicoproteínas;
  • metaloproteínas.

5. Funções das proteínas

As proteínas desempenham uma série de funções vitais, incluindo:

  • controle de crescimento e diferenciação;
  • imunológico - imunoglobulinas;
  • catálise enzimática;
  • transporte - transferrina, hemoglobina;
  • controle de permeabilidade da membrana;
  • movimento ordenado - espasmos musculares;
  • armazenamento - ferritina;
  • produção e transmissão de impulsos nervosos;
  • estrutural, estrutura de construção;
  • aderência celular;
  • regulatório;
  • curso dos processos bioquímicos.
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