Proteínas

A proteína é fundamental na nossa alimentação. Veja porque isso ocorre, suas classificações e como se formam.

Nos seres vivos a água é o componente químico que entra em maior quantidade, mas as moléculas orgânicas ganham em variedade, sendo incontável o número de proteínas, ácidos nucleicos, lipídios e carboidratos que formam a estrutura dos organismos. Sais minerais e vitaminas, embora em menor quantidade, também desempenham funções importantes.

Todos sabemos que devemos consumir alimentos ricos em proteínas, como ovos, carnes ou soja. Mas por que esses alimentos são tão importantes?

1. Importância das proteínas

  • Relevantes como indicadores evolutivos, podendo ser usadas na identificação do parentesco e similaridades entre os organismos vivos. Quanto maior o grau de parentesco entre duas espécies, mais parecidas serão suas proteínas.

2. Funções das proteínas

Além de constituir o principal componente da estrutura dos seres vivos, as proteínas são fundamentais para o funcionamento do nosso corpo, desempenhando várias funções ligadas à proteção, transporte, defesa, regulação e ação hormonal.

“Ainda que possam fornecer energia, quando oxidadas, as proteínas são muito mais compostos plásticos ou estruturais do que mesmo energéticos.” (SOARES, 1997, p.23)

Além disso, existe um grupo especial de proteínas, as enzimas, que atuam como catalisadores biológicos, acelerando reações químicas diminuindo a energia de ativação necessária para que a reação aconteça.

3. Composição das proteínas

Cada proteína é constituída por uma sequência de moléculas menores, chamadas de aminoácidos. Um aminoácido é composto por uma cadeia de carbonos que contém, obrigatoriamente, hidrogênio, oxigênio e nitrogênio. A molécula pode ser caracterizada pela presença de um grupamento carboxila (COOH) e um grupamento amina (NH2).

Ilustração: Reprodução
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O radical (R) irá variar de acordo com o tipo de aminoácido, podendo ser constituído por um átomo de hidrogênio ou uma cadeia de carbonos, por exemplo.
Para as proteínas, os aminoácidos passam por um processo de polimerização, onde o grupamento carboxila de um aminoácido irá reagir com o grupamento amina do outro, liberando água durante o processo. A ligação formada entre dois aminoácidos durante a fusão é chamada de ligação peptídica.

Ilustração: Reprodução
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4. Classificação dos aminoácidos

Existem 20 aminoácidos na natureza, que podem ser classificados em dois grupos:

  • Aminoácidos essenciais: oito aminoácidos, sintetizados apenas pelos vegetais. Ex: treonina, metionina, lisina, valina, leucina, isoleucina, fenilalanina e triptofano;
  • Aminoácidos naturais: os doze aminoácidos restantes, sintetizados tanto por animais quanto por vegetais. Ex: alanina, serina, tirosina, glicina, arginina, prolina, histidina, ácido aspártico, ácido glutâmico, asparagina, glutamina e cisteína.

“A disposição intercalada, repetitiva, invertida, numa extraordinária análise combinatória dos 20 aminoácidos, em moléculas que podem chegar a ter mais de mil desses resíduos polimerizados, é que justifica o número incalculável de proteínas diferentes na Natureza.” (SOARES, 1997, p.24)

Alimentos de origem animal, como carne, leite, queijo, peixe e ovos, possuem proteínas de alta qualidade, isto é, possuem todos os aminoácidos essenciais em boa quantidade. Já nos alimentos vegetais, é raro um único alimento conseguir concentrar todos os aminoácidos essenciais, sendo necessária uma combinação entre cereais e leguminosas, como o feijão com arroz, para suprir a carência desses aminoácidos.

5. Estrutura e classificação das proteínas

As proteínas podem se encontrar sob forma globular ou fibrosa. Porém, independentemente de sua forma, elas irão se organizar sempre da mesma forma:

Ilustração: Reprodução
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  • Estrutura primária: fio de aminoácidos, ligados lado a lado;
  • Estrutura secundária: o fio de aminoácidos se torce, assumindo a forma de uma hélice, que se mantém formada através de pontes de hidrogênio;
  • Estrutura terciária: a cadeia de aminoácidos tende a se enrolar outra vez, com a hélice dobrando-se sobre si mesma;
  • Estrutura quaternária: associação espacial entre várias cadeias polipeptídicas.

6. Desnaturação proteica

Quando uma proteína é submetida à uma condição abiótica extrema, como temperatura alta, grande variação de pH ou radiação ultravioleta, essa variação pode alterar a estrutura espacial de uma proteína de modo irreversível.

“A forma da proteína é importante para a sua função. Enzimas ou anticorpos, por exemplo, atuam encaixando-se em outras moléculas.” (LINHARES, 1998, p. 64)

Logo, além de perder a sua forma, a proteína também perde a sua função. Chamamos esse processo de desnaturação proteica.

Você sabia que?

Foi através da comparação entre uma sequência de aminoácidos do homem e do chimpanzé que foi estabelecido o alto grau de parentesco entre eles. A análise bioquímica da proteína hemoglobina permitiu verificar que o chimpanzé é o animal mais próximo do homem, seguido do gorila, sendo o macaco rhesus o mais afastado.

Referências

LINHARES, S. & GEWANDSZNAJDER, F. Biologia hoje: volume 2. São Paulo, Ed. Ática. 1998. 503p.
SOARES, J.L. Biologia: volume único. São Paulo, Ed. Scipione. 1997. 509p.

Juliana Pacheco
Prof. Juliana Pacheco

Graduada em Ciências Biológicas (USU), Especialista em metodologia do Ensino da Biologia (Universidade Gama Filho), Mestre em Biologia Parasitária (FIOCRUZ) e Doutoranda em Zoologia (UFRJ)

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1. [UERJ/2013] Na presença de certos solventes, as proteínas sofrem alterações tanto em sua estrutura espacial quanto em suas propriedades biológicas. No entanto, com a remoção do solvente, voltam a assumir sua conformação e propriedades originais.
Essas características mostram que a conformação espacial das proteínas depende do seguinte tipo de estrutura de suas moléculas:

a) primária
b) secundária
c) terciária
d) quaternária

 

2. [UERJ/2001] Um estudante recebeu um quebra-cabeça que contém peças numeradas de 1 a 6, representando partes de moléculas.

EXER.UERJ

Para montar a estrutura de uma unidade fundamental de uma proteína, ele deverá juntar três peças do jogo na seguinte sequência:

a) 1, 5 e 3
b) 1, 5 e 6
c) 4, 2 e 3
d) 4, 2 e 6

1. [A]

A conformação final de uma proteína é determinada pela sua estrutura primária, isto é, pela sequência de seus aminoácidos. As estruturas secundária, terciária e quaternária da proteína se formam a partir das interações entre os radicais dos aminoácidos participantes da estrutura primária. A proteína pode ser desnaturada pelo solvente e a estrutura terciária se desfaz, mas como neste caso o solvente é retirado, não ocorre quebra da sequência de aminoácidos (estrutura primária) e a proteína mantém a forma final.

 

2. [D]

Cada aminoácido deve apresentar, obrigatoriamente, um grupamento amina (NH2) e um grupamento carboxila (COOH) em sua composição, representados pelos números 2 e 6 do quebra-cabeça.

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