O que significa estrutura primária secundária e terciária de uma proteína?

O arranjo tridimensional das estruturas secundárias numa cadeia polipeptídica é designado por estrutura terciária. A estrutura terciária de uma proteína é determinada por interacções não covalentes entre as cadeias laterais dos aminoácidos constituintes ou, em alguns casos,  por interacções covalentes designadas por pontes de disssulfureto.
  • pontes dissulfureto - o grupo tiol de duas cisteínas  pode ser oxidado e ligar covalentemente duas zonas da cadeia proteica;
  • ligações de hidrogénio;
  • pontes salinas - interacção electrostática entre uma cadeia lateral ácida ionizada (carga negativa) e uma cadeia lateral básica ionizada (carga positiva)
  • interacções hidrofóbicas - em solução aquosa, os resíduos hidrofóbicos (apolares) dispõem-se preferencialmente no interior da proteína.

    Estrutura tridimensional da Mioglobina

    Na estrutura da mioglobina as cadeias laterais hidrofílicas situam-se preferencialmente na superfície (em contacto com o meio aquoso) e os grupos hidrofóbicos no interior da proteína.

    Pontes  dissulfureto na Ribonuclease

    Na estrutura tridimensional da ribonuclease estabelecem-se 4 pontes dissulfureto entre as cadeias laterais de 8 das 10 cisteínas existentes  na estrutura primária desta proteína.  As pontes dissulfureto ligam os elementos de estrutura secundária.

    Estrutura Quaternária de Proteínas

    Ribonuclease

    Na  realidade, no exemplo anterior é representada apenas uma cadeia peptídica da ribonuclease em que a unidade biológica é um dímero da estrutura acima representada. As duas subunidades ligam-se por duas pontes dissulfureto estabelecidas pelas duas cisteínas adjacentes (consecutivas na estrutura primária) que não estabelecem pontes dissulfureto no monómero.

    Hemoglobina

    A hemoglobina, o enzima que faz o transporte de oxigénio dos pulmões para as células e de CO2 das células para os pulmões,  é constituída por 4 cadeias peptídicas: duas subunidades alfa e duas subunidades beta. Cada subunidade da  hemoglobina (bem como outras proteínas) é constítuida ainda por  um cofactor (ou coenzima ou grupo proestético) que complexa o oxigénio. O cofactor, um grupo Hemo ( uma porfirina contendo Fe2+) liga-se à cadeia polipteptídica por coordenação do Fe2+ com uma histidina. Na figura seguinte é representado um dímero alfa-beta.

    Estrutura quaternária da Hemoglobina

    A estrutura das proteínas é formada por apenas quatro elementos químicos, carbono (C), o oxigênio (O), nitrogênio (N) e o hidrogênio (H).

    A estrutura das proteínas diz respeito à formação natural que cada composto precisa ter para que as funções biológicas necessárias possam ser desenvolvidas. 

    As proteínas, no caso, é o composto orgânico mais presente nos organismos vivos, representando entre 50% a 80% da quantidade de tecidos que um organismo possui. Isso porque as proteínas apresentam, dentre todos os compostos orgânicos, a maior quantidade de funções estruturais. 

    Nesse sentido, a estrutura das proteínas é formada por apenas quatro elementos químicos, sendo eles: o carbono (C), o oxigênio (O), nitrogênio (N) e o hidrogênio (H). Quando esses elementos se juntam, eles formam unidades moleculares, denominadas de aminoácidos. 

    Estrutura das proteínas

    De forma geral, a estrutura das proteínas é baseada na ligação de diversos monômeros, ou seja, unidades individuais de aminoácidos. Os monômeros, por sua vez, são constituídos por um grupo carboxila e um grupo amino. 

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    MD. Saúde

    Quando a ligação dos monômeros ocorre, é gerado uma grande estrutura, no caso, denominada de macromolécula.

    Além disso, a união entre os aminoácidos é feita por meio de uma ligação peptídica, onde a carboxila de um aminoácido libera (perde) uma hidroxila e o grupo amino de outro aminoácido perde um hidrogênio, formando assim uma molécula de água. 

    Após a formação de uma molécula de água, o carbono da carboxila, no caso um ácido carboxílico, se une ao nitrogênio pertencente ao grupo amino de outro aminoácido. Nesse sentido, as proteínas podem apresentar ao todo quatro tipos de estruturas, sendo elas:

    Estrutura primária

    A estrutura primária das moléculas ocorre quando uma sequência de aminoácidos se forma. Neste caso, a sequência de ligações se inicia no grupo amino e vai até o grupo carboxila. 

    Nesta estrutura das proteínas, não ocorre nenhum tipo de ramificação, ou seja, os aminoácidos mantêm uma sequência linear de ligação. 

    Caso ocorra a troca de algum aminoácido por outro, durante a ligação peptídica, o organismo vivo pode apresentar complicações, como o surgimento de doenças. Em alguns casos, a substituição de um aminoácido pode levar à morte. 

    Estrutura secundária

    A estrutura secundária ocorre quando há a extensão ou o prolongamento da uma estrutura primária de uma proteína. Isso porque, conforme a cadeia peptídica aumenta, ou seja, a cadeia de aminoácidos, parte destes aminoácidos começa a interagir com a estrutura de outra de outro composto. 

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    Quero Bolsa

    Essa interação acontece em pontos centrais da estrutura, podendo ser de duas maneiras: em forma de folha ou em forma de hélice. 

    A interação quando em forma de folha possui cadeias de proteínas que interagem entre si em um mesmo plano. Já na forma de hélice, também há a interação de cadeias de aminoácidos, porém o resultado é uma estrutura helicoidal, ou seja, em forma de cilindro. 

    De qualquer maneira, tanto na forma de folha quanto na forma de hélice, as interações entre os aminoácidos ocorrem por meio da ligação entre um hidrogênio ou através de pontes de enxofre. 

    Estrutura terciária

    Dentre a estrutura das proteínas, a estrutura terciária é aquela formada por duas estruturas secundárias. Neste caso, ocorre a interação dos resíduos, como átomos de enxofre, hidrogênio, oxigênio e nitrogênio, por meio de forças de atração ou repulsão eletrostática. 

    Além disso, essa interação também pode ocorrer através de pontos de hidrogênio, pontes de dissulfeto e por meio de forças de Van der Waals. 

    Estrutura quaternária

    Diferente das outras estruturas formadas apenas por uma cadeia polipeptídica, a estrutura quaternária é formada por mais de uma cadeia polipeptídica. 

    Dessa forma, essa estrutura das proteínas se forma a partir de duas ou mais cadeias polipeptídicas, que podem ser idênticas ou não. Estas cadeias se juntam para que a estrutura total da proteína possa ser formada. 

    Neste caso, as interações entre os resíduos das proteínas pode ocorrer por meio de: pontes de hidrogênio, interações hidrofóbicas, atrações eletrostáticas ou pontes de dissulfeto. 

    Estrutura das proteínas e a desnaturação

    A estrutura das proteínas se constitui como a forma que cada composto orgânico se une para que as funções biológicas necessárias possam ser desenvolvidas. Para isso, cada proteína precisa que sua conformação seja natural. 

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    Arte, Cultura e Espiritualidade

    Em alguns casos, diversos fatores podem alterar a estrutura das proteínas, como a acidez, o calor e a concentração de sais. Nesse sentido, as cadeias polipeptídicas não conseguem se formar de maneira natural, o que chamamos de desnaturação das proteínas.

    Como resultado da desnaturação das proteínas, temos a perda das funções biológicas essenciais para que cada proteína se desenvolva. Apesar disso, a sequência de aminoácidos não sofre nenhum tipo de alteração. 

    Portanto, o processo de desnaturação faz com o que a conformação das proteínas seja perdida, alterando assim sua estrutura espacial. 

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    Fontes: Toda Matéria, Brasil Escola, Prepara Enem e Khan Academy 

    Imagens: Veja, MD. Saúde, Quero Bolsa e

    O que estrutura primária de uma proteína?

    Estrutura primária das proteínas A estrutura primária corresponde à sequência linear dos aminoácidos unidos por ligações peptídicas. Em algumas proteínas, a substituição de um aminoácido por outro pode causar doenças e até mesmo levar à morte.

    O que é uma estrutura terciária de uma proteína?

    A estrutura terciária de uma proteína é determinada por interacções não covalentes entre as cadeias laterais dos aminoácidos constituintes ou, em alguns casos, por interacções covalentes designadas por pontes de disssulfureto.

    Como se forma a estrutura primária e secundária das proteínas?

    ◉ É a sequência de aminoácidos da cadeia polipeptídica, determinada geneticamente e específica para cada proteína. ◉ Para formar a estrutura primária e uma sequência de aminoácidos, estes se ligam através de ligações peptídicas.