Estrutura das Proteínas – Definição, tipos e conceito de desnaturação

A estrutura das proteínas é formada por macromoléculas que se formam através da união dos aminoácidos. Os aminoácidos são moléculas menores que se unem. As proteínas são fundamentais para o funcionamento geral dos organismos.

As proteínas e suas funções

As proteínas desempenham um papel crítico na ativação de processos biológicos, desde a estrutura celular até a imunidade. Por isso, é fundamental consumir quantidades adequadas de proteína, pois fornece aminoácidos essenciais que o corpo não consegue produzir sozinho, independentemente dos hábitos alimentares.

Destacamos a seguir, algumas das funções que as proteínas exercem:

• Estruturais: manter as estruturas das células e dos tecidos do corpo humano. Por exemplo: elastina e colágeno;
• Enzimáticas: enzimas que controlam as reações químicas;
• Hormonais: alguns hormônios que regulam funções no corpo;
• Defesa: os anticorpos que protegem nosso corpo contra invasores;
• Transporte: as proteínas transportam o oxigênio no sangue e contraem os músculos.

Entenda as estruturas das proteínas

A proteína é formada por um ou vários filamentos que são ligados entre si. O que diferencia essas proteínas são os tipos e a quantidade de aminoácidos presentes nelas. As proteínas se classificam em:

Estrutura primária

As proteínas primárias consistem em uma sequência linear de aminoácidos ligados por ligações peptídicas, formando a estrutura primária. Esta estrutura é responsável pelas propriedades da molécula.

Quando ocorre uma alteração na estrutura da proteína (mutação), há também uma alteração na sequência dos aminoácidos e consequentemente nas propriedades da proteína. Em certos casos, alterar até mesmo um único aminoácido pode resultar em doenças graves e fatalidades.

Estrutura secundária

A proteína tem formato de uma hélice. O enrolamento helicoidal inicial constitui a estrutura secundária. Este nível demonstra padrões repetitivos e consistentes atribuíveis à interação de átomos de aminoácidos adjacentes.

Os dois arranjos amplamente reconhecidos dessa estrutura são a hélice alfa e a folha beta ou prega beta.

Estrutura terciária

É uma estrutura tridimensional (com três direções) que a proteína adquire, ou seja, são as várias voltas que a hélice dá sobre si mesma. As proteínas atingem uma forma tridimensional específica através do dobramento global da cadeia polipeptídica, que é conhecida como estrutura terciária.

Esse processo de dobramento faz com que a corrente se dobre sobre si mesma, resultando em uma estrutura única e estável. Embora algumas proteínas consistam em uma cadeia polipeptídica solitária, outras são compostas por múltiplas cadeias de polipeptídeos.

Estrutura quaternária

As estruturas proteicas podem consistir em uma única cadeia polipeptídica ou múltiplas. O último refere-se à estrutura quaternária, na qual duas ou mais cadeias polipeptídicas se unem para formar a estrutura geral da proteína.

Portanto, a estrutura quaternária é formada pelas proteínas resultantes da associação dos aminoácidos com diferentes pontos da cadeia polipeptídica. Essas cadeias, idênticas ou não, se agrupam e se alinham para criar a proteína.

Por exemplo, a insulina é composta por duas cadeias ligadas, enquanto a hemoglobina consiste em quatro cadeias polipeptídicas.

Síntese de proteínas

A síntese de proteínas é o processo pelo qual as células produzem proteínas a partir das informações contidas no DNA. Esse processo ocorre em duas etapas principais: transcrição e tradução.

Transcrição

A transcrição é o primeiro passo na síntese de proteínas e ocorre no núcleo da célula. Durante a transcrição, a enzima RNA polimerase liga-se a uma região específica do DNA chamada de promotor e sintetiza uma molécula de RNA mensageiro (mRNA) a partir de uma das fitas de DNA.

Portanto, o mRNA é uma cópia complementar da sequência de DNA e serve como molde para a produção de proteínas.

Tradução

A segunda etapa da síntese de proteínas é a tradução, que ocorre no citoplasma da célula. Durante a tradução, o mRNA é lido pelos ribossomos, que selecionam o aminoácido correspondente a cada codão (trinca de nucleotídeos) do mRNA, com base nas moléculas de RNA de transferência (tRNA) que carregam aminoácidos específicos.

À medida que a cadeia de proteína cresce com a adição de aminoácidos, reações químicas ocorrem para formar ligações peptídicas entre eles.O processo continua até que o ribossomo encontre um codão de parada, que sinaliza o fim da cadeia de proteína.

O ribossomo libera a proteína, que pode ser modificada ou transportada para outras partes da célula para exercer sua função.

Desnaturação das proteínas

Diversos fatores contribuem para que a estrutura das proteínas se desfaça, tais como: calor, variação da acidez, presença de algumas substâncias químicas, etc. A desnaturação é o nome dado ao rompimento definitivo da estrutura, resultante da alteração da estrutura secundária e terciária.

Um exemplo de quando ocorre a desnaturação é quando cozinhamos. Quando preparamos alimentos pelo calor, as proteínas desnaturadas tornam-se insolúveis e se solidificam, separando-se da água.

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Referência

Referência: LINHARES, Sergio; GEWANDSZNAJDER, Fernando; PACCA, Helena. Biologia Hoje 1. 3. Ed. São Paulo: Ática, 2016