Proteínas

 

 

Proteínas


Constitui 10% do pese corpóreo.
Matéria orgânica nobre encontrada em maior quantidade no corpo dos animais.
Conjunto de aminoácidos formados a partir da orientação do gene (DNA)

Síntese biológica de a-aminoácidos


Nos animais
Sintetizam aminoácidos a partir de a-ceto-ácidos (a-ceto-glutarato – pode ser convertido em ácido glutâmico, que vai ser o doador de nitrogênio para as futuras sínteses de aminoácidos).

Nos vegetais
Já apresentam uma grande disponibilidade de nitrogênio.
São capazes de começar o processo praticamente a partir de moléculas inorgânicas.

O nitrogênio é incorporado ao a-ceto-glutarato (que é produzido pela fotossíntese) que vai dar origem ao primeiro aminoácido.

Peptídios


A polimerização de L-a-aminoácidos através de ligações peptídicas, forma a base estrutural das proteínas.
Os peptídios são importante na área médica, em especial na endocrinologia, pois muitos dos hormônios são peptídios, e podem ser administrados a pacientes para corrigir quadros de deficiências.

Ligações peptídicas
A união de L-a-aminoácidos através de ligações peptídicas, formam peptídios, p.ex. a molécula de ácido glutâmico reage com a molécula de cisteína (aminoácido em forma de escleroproteína, rica em enxofre). Ocorre então síntese por desidratação, provocando estabelecimento das ligações peptídicas.

Estrutura das proteínas


As proteínas apresentam estruturas primária, secundária, terciária e quaternária.

Primária
Estrutura presente em todas as proteínas. A ligação característica é a ligação peptídica.

Secundária
A forma mais comum é a a-hélice. A ligação característica é a ponte de hidrogênio (necessária para manter a forma de a-hélice).

Terciária
Disposição das a-hélices no espaço. A ligação característica é a ponte bissulfeto.

Quaternária
Molécula de proteína com duas ou mais cadeias. Polimerização.

Desnaturação de proteínas


A proteína pode ser desnaturada pelo calo e por alterações de pH. Na desnaturação a proteína perde as estruturas quaternárias, terciárias e secundárias, a função na célula, e as função imunológica; mantém a estrutura primária e o valor nutritivo.

Digestão das proteínas


A proteína ao chegar ao estômago, uma enzima inativa, o pepsinogênio, é ativada pela molécula HCl, passando a forma ativa de pepsina. Esta tem enzima duas funções: auto-catálise e digestão parcial de proteínas à peptídeos (moléculas menores, mas ainda não absorvíveis).
Ao penetrar no intestino delgado, os peptídeos e a proteína não digerida, tem sua acidez neutralizada pelo bicarbonato de sódio. Com a acidez neutralizada, determinadas enzimas vão terminar o processo da digestão.

O pâncreas secreta o tripsinogênio (forma inativa) que é ativado por uma enteroquinase, que corta um pedaço da molécula de tripsinogênio (pedaço constituído de seis aminoácidos - exapeptídeo), transformando-o em tripsina (ativa). Esta enzima tem três funções: auto-catálise, digestão de proteínas à peptídeos e ativação do quimotripsinogênio. Para ativar o quimotripsinogênio, a tripsina corta desta molécula um polipeptídeo, transformando-a em quimotripsina (ativa).
Os peptídeos sofrem a ação de peptidases, sendo transformados em aminoácidos, que são absorvidos, levados ao sangue, e pelo sistema porta transportados até o fígado. As peptidases são divididas em endopeptidases (hidrolisam ligações internas – pepsina, tripsina e quimotripsina) e exopeptidases, sendo estas divididas em aminopeptidases (atuam no grupo amina da molécula) e carboxipepetidases (atuam no grupo carboxílico da molécula).
No rúmen, existem as catenases que são enzimas proteolíticas, inespecíficas capazes de degradar proteínas (inclusive as que se originam das próprias bactérias do rúmen) a peptídeos e aminoácidos.
Nas aves, no proventrículo a enzima proteolítica é a pepsina que também é secretada em forma inativa de pepsinogênio.
O ventrículo é o local de digestão péptica.
No intestino delgado o suco duodenal contém muco, amilase, protease e invertase; acredita-se também que a única enzima realmente secretada pela mucosa duodenal seja a amilase. A secreção intestinal contém lipases, carboidratases (invertase e maltase) e proteases.
No intestino grosso os processos de degradação são realizados pelos microrganismo do ceco, (em especial a degradação da celulose), contribuem muito para a formação dos produtos de fermentação.
Nos répteis, pepsina e ácido clorídrico à semelhança do que ocorre com as aves, são provavelmente produzidas por um único tipo de célula secretora.
A análise dos sucos digestivos mostra pouca atividade de pepsina ou de tripsina. É possível, pois que estes animais possuam outras enzimas proteolíticas, bem como fosfatases, estas últimas para desmineralização do esqueleto de animais que ingerem.
A composição química dos sais biliares de vários répteis, especialmente de serpentes, pode ser significativa para estudos de afinidade biológica entre os vários grupos desses animais.
Os sucos digestivos pancreáticos são descarregados através de um ou mais dutos no intestino delgado, próximo da terminação do duto hepático principal.
O ceco está presente nos quelônios e nos crocodilianos e em alguns lagartos, mas parece ausente nas serpentes. É possível, a exemplo do que ocorre em mamíferos herbívoros, que o ceco desses animais se constitua em bolsa de fermentações bacterianas, particularmente para degradar celulose e, assim suplementar o seu processo digestivo. Por outro lado, o intestino grosso e a cloaca possuem importantes funções de absorção.

Destino dos aminoácidos no processo digestório


1- Formação de proteínas no organismo (objetivo principal; ¾ dos aminoácidos ingeridos).
2- Produção de substâncias úteis ao organismo (histamina, serotonina, etc.; ¼ dos aminoácidos ingeridos).
3- Gliconeogênese (em estados carenciais, com a atuação da transaminase).
4- Passar pelo Ciclo da Uréia (para sofrer o processo de descarboxilação).

Conversão de Nitrogênio em diferentes produtos finais


Os animais convertem e excretam nitrogênio dos aminoácidos e outros compostos, em três diferentes produtos finais, sendo amônia, ácido úrico e uréia.
A definição do produto final depende da disponibilidade de água que cada animal possui.
Animais com grande disponibilidade de água como p.ex. o peixe, eliminam amônia livre como produto final do metabolismo do nitrogênio e são chamados de animais amonotélicos.
Aves, anfíbios e alguns peixes eliminam ácido úrico como produto final do metabolismo do nitrogênio e são chamados de animais uricotélicos.
Mamíferos e diversos animais terrestres eliminam uréia como produto final do metabolismo do nitrogênio e são chamados de animais de ureotélicos.

Etapas da transformação dos aminoácidos em excesso em uréia (no fígado)


Ureotélicos
1- Transaminação
2- Desaminação oxidativa
3- Formação da uréia e transporte
4- Ciclo da uréia

1- O a-aminoácido sofre a ação da transaminase, passando pelo processo de transaminação, que uma reação química de transferência do nitrogênio do a-aminoácido para o a-ceto-glutarato, transformando este em L-glutamato. O a-aminoácido ao perder o nitrogênio, transforma-se e um a-ceto-ácido, que vai ser oxidado no Ciclo do Ácido Cítrico.
2- O L-glutamato sofre a ação da glutamato-desidrogenase, perde a molécula de nitrogênio e volta a ser a-ceto-glutarato.
3- O molécula nitrogênio vai se condensar com uma molécula de CO2 duas molécula de ATP, dando origem ao carbamil-fosfato.
4- A ornitina condensa-se com carbamil-fosfato gerando a citrulina, esta ao receber o segundo grupo nitrogenado do aspartato (com a atuação da arginino-succinato-sintetase), passa a ser arginino-succinato. O argininosuccinato, através da arginino-succinato-liase, perde um pedaço da sua molécula, o fumarato, passando a ser arginina. A arginina recebe uma molécula de H2O, sofre a ação da arginase que retira a molécula de uréia da arginina, que volta a ser ornitina. Esta molécula de uréia vai para os processos de excreção pela urina.
A condensação de nitrogênio, CO2 e ATP; e a condensação de ornitina com carbamil-fosfato gerando a citrulina, corem na mitocôndria do hepatócito. Todos os demais processos ocorrem na citoplasma da célula.
Nos ruminantes há intensa eliminação de uréia pela saliva.

Uricotélicos

O ácido úrico forma-se no fígado a partir de adenina e guanina por ação de adenase, guanase e xantinoxidase.
Nas aves, a xantinoxidase ocorre também no rim, que assim é responsável por parte do ácido úrico sintetizado.
A excreção de purinas e seus derivados representa um eficiente modo de eliminação de nitrogênio.
A degradação das bases púricas (adenina e guanina) e principalmente a excreção de seus produtos caracterizam o uricotelismo.
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