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3.3B: Aminoácidos - Biologia

3.3B: Aminoácidos - Biologia



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objetivos de aprendizado

  • Descreva a estrutura de um aminoácido e as características que conferem suas propriedades específicas

Estrutura de um aminoácido

Os aminoácidos são os monômeros que constituem as proteínas. Cada aminoácido tem a mesma estrutura fundamental, que consiste em um átomo de carbono central, também conhecido como carbono alfa (α), ligado a um grupo amino (NH2), um grupo carboxil (COOH) e um átomo de hidrogênio. No ambiente aquoso da célula, tanto o grupo amino quanto o grupo carboxila são ionizados sob condições fisiológicas, e assim têm as estruturas -NH3+ e -COO, respectivamente. Cada aminoácido também tem outro átomo ou grupo de átomos ligados ao átomo central conhecido como grupo R. Este grupo R, ou cadeia lateral, dá a cada proteína de aminoácido características específicas, incluindo tamanho, polaridade e pH.

Tipos de aminoácidos

O nome “aminoácido” é derivado do grupo amino e do grupo ácido carboxílico em sua estrutura básica. Existem 21 aminoácidos presentes nas proteínas, cada um com um grupo R específico ou cadeia lateral. Dez deles são considerados aminoácidos essenciais em humanos porque o corpo humano não pode produzi-los e eles devem ser obtidos na dieta. Todos os organismos têm diferentes aminoácidos essenciais com base em sua fisiologia.

Características dos Aminoácidos

Quais categorias de aminoácidos você espera encontrar na superfície de uma proteína solúvel e quais você espera encontrar no interior? Que distribuição de aminoácidos você esperaria encontrar em uma proteína embutida em uma bicamada lipídica?

A composição química da cadeia lateral determina as características do aminoácido. Aminoácidos como valina, metionina e alanina são apolares (hidrofóbicos), enquanto aminoácidos como serina, treonina e cisteína são polares (hidrofílicos). As cadeias laterais de lisina e arginina são carregadas positivamente, então esses aminoácidos também são conhecidos como aminoácidos básicos (pH alto). A prolina é uma exceção à estrutura padrão de um aminoácido porque seu grupo R está ligado ao grupo amino, formando uma estrutura semelhante a um anel.

Os aminoácidos são representados por uma única letra maiúscula ou uma abreviatura de três letras. Por exemplo, valina é conhecida pela letra V ou pelo símbolo de três letras val.

Ligações peptídicas

A sequência e o número de aminoácidos determinam, em última instância, a forma, o tamanho e a função da proteína. Cada aminoácido está ligado a outro aminoácido por uma ligação covalente, conhecida como ligação peptídica. Quando dois aminoácidos são covalentemente ligados por uma ligação peptídica, o grupo carboxila de um aminoácido e o grupo amino do aminoácido entrante se combinam e liberam uma molécula de água. Qualquer reação que combina dois monômeros em uma reação que gera H2Como um dos produtos é conhecido como reação de desidratação, a formação de ligações peptídicas é um exemplo de reação de desidratação.

Cadeias Polipeptídicas

A cadeia de aminoácidos resultante é chamada de cadeia polipeptídica. Cada polipeptídeo possui um grupo amino livre em uma extremidade. Essa extremidade é chamada de terminal N, ou terminal amino, e a outra extremidade possui um grupo carboxila livre, também conhecido como terminal C ou carboxila. Ao ler ou relatar a sequência de aminoácidos de uma proteína ou polipeptídeo, a convenção é usar a direção N-para-C. Ou seja, assume-se que o primeiro aminoácido na sequência está no terminal N e o último aminoácido é aquele no terminal C.

Embora os termos polipeptídeo e proteína sejam às vezes usados ​​indistintamente, um polipeptídeo é tecnicamente qualquer polímero de aminoácidos, enquanto o termo proteína é usado para um polipeptídeo ou polipeptídeos que se dobraram adequadamente, combinados com quaisquer componentes adicionais necessários para o funcionamento adequado, e agora é funcional.

Pontos chave

  • Cada aminoácido contém um átomo C central, um grupo amino (NH2), um grupo carboxila (COOH) e um grupo R específico.
  • O grupo R determina as características (tamanho, polaridade e pH) para cada tipo de aminoácido.
  • As ligações peptídicas se formam entre o grupo carboxila de um aminoácido e o grupo amino de outro por meio da síntese por desidratação.
  • Uma cadeia de aminoácidos é um polipeptídeo.

Termos chave

  • aminoácido: Qualquer um dos 20 α-aminoácidos de ocorrência natural (tendo os grupos amino e ácido carboxílico no mesmo átomo de carbono) e uma variedade de cadeias laterais que se combinam, por meio de ligações peptídicas, para formar proteínas.
  • Grupo R: O grupo R é uma cadeia lateral específica para cada aminoácido que confere propriedades químicas particulares a esse aminoácido.
  • polipeptídeo: Qualquer polímero de (iguais ou diferentes) aminoácidos unidos por meio de ligações peptídicas.

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