Bioquímica

Resumo de Aminoácidos: definição e classificação!

Resumo de Aminoácidos: definição e classificação!

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Definição

Os aminoácidos são os precursores das proteínas, ou seja, uma sequencia deles unidos forma uma estrutura poliamídica linear chamada de polipeptídios que assumem formas tridimensionais complexas, chamadas de proteínas, para assim desempenhar suas funções. Apensar 20 aminoácidos codificados pelo DNA estão presentes nas proteínas.

Cada aminoácido é formado por um carbono central chamado de carbono α, ligado a 4 grupos diferentes:

  • um grupo amino básico (—NH2 )
  • um grupo carboxila ácido (—COOH)
  • um átomo de hidrogênio (—H)
  • uma cadeia lateral distinta (—R)
Estrutura do Aminoácido
Estrutura do Aminoácido
FONTE: Baynes

Com exceção da glicina, todos os aminoácidos contêm pelo menos um átomo de carbono assimétrico (o átomo de carbono α), que dá origem a dois isômeros, que são capazes de promover a rotação do plano da luz polarizada e são chamados de quirais, sendo imagens especulares e não sobreponíveis, além de serem análogos.

As duas configurações dos aminoácidos são denominadas D (de dextro ou direta) e L (de levo ou esquerda), porém, todos presentes nas proteínas estão na configuração L porque as enzimas que biossintetizam as proteínas só inserem Laminoácidos nas cadeias.

Além disso, é importante lembrar que os aminoácidos são considerados moléculas anfóteras, ou seja, possuem um grupo ácido e um grupo básico que se ionizam de forma diferente a depender do pH e acabam resultando em uma carga global para a proteína.

A carga global de uma proteína vai depender então da contribuição dos aminoácidos básicos (carga positiva) e ácidos (carga negativa), mas a carga real varia com o pH da solução.

Classificação dos Aminoácidos com base na estrutura química

A propriedade do aminoácido depende da sua cadeia lateral ( –R), que também define a sua carga elétrica. Aqueles com cadeias laterais polares, hidrofílicas estão geralmente expostos na superfície das proteínas, já os resíduos hidrofóbicos apolares geralmente estão mergulhados no interior hidrofóbico e fora do contato com a água.

Os 20 aminoácidos encontrados nas proteínas, estão listados na imagem abaixo e são classificados de acordo com os grupos funcionais de suas cadeias laterais.

Aminoácidos presentes nas proteínas
Aminoácidos presentes nas proteínas
FONTE: Brasil Escola

Aminoácidos Alifáticos: Possuem hidrocarbonetos saturados como cadeia lateral. São eles: alanina, valina, leucina e isoleucina. A glicina, apesar de possuir apenas um hidrogênio, também está incluída no grupo. Todos têm natureza hidrofóbica.

Aminoácidos Aromáticos: A fenilalanina, a tirosina e o triptofano têm cadeias laterais aromáticas, sendo responsáveis pelo processo de absorção de luz ultravioleta na maioria das proteínas. Lembrando que o coeficiente de absorção molar de uma proteína é útil para a determinação espectrofotométrica de sua concentração em solução.

Aminoácidos Polares Neutros: Possuem cadeias laterais com grupos hidroxila ou amida. Esses são às vezes encontrados nos sítios ativos de proteínas catalíticas, as enzimas. Nesse grupo temos a serina, treonina, aspargina e glutamina.

Aminoácidos Ácidos: Representados pelos ácidos aspárticos e glutâmicos, que contêm o ácido carboxílico na cadeia lateral.  

Aminoácidos Básicos: As cadeias laterais estão totalmente protonadas em pH neutro, e, portanto, positivamente carregadas. Aqui temos a lisina, a arginina e a histidina como representantes.

Aminoácidos contendo enxofre: A cisteína e sua forma oxidada, a cistina, são tipos sulfurados que se caracterizam pela baixa polaridade. A cisteina é responsável pela formação de pontes dissulfeto que acabam estabilizando a estrutura da proteína. Outro aminoácido que possui enxofre é a metionina que tem ainda um grupo metil tio éter apolar em sua cadeia lateral.

Prolina, um aminoácido cíclico: A prolina é diferente dos demais pois seu anel pirrolidínico da cadeia natual possui um grupo α-amino e um grupo carbono α. Esse aminoácido força uma curvatura na cadeia polipeptídica.

Classificação dos Aminoácidos quando a polaridade da cadeia lateral

A imagem abaixo representa a divisão em relação a sua polaridade (hidrofilia). As cadeias laterais hidrofóbicas, localizadas na superfície da proteína, tem papel na ligação do hidrogênio com a agua ao passo que as cadeias laterais polares contribuem par ao dobramento da proteína, estando localizada principalmente no núcleo proteico.

Polaridade da cadeia lateral dos aminoácidos
Polaridade da cadeia lateral dos aminoácidos
FONTE: Baynes

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Referências:

BAYNES, John W.. Bioquímica médica. 3 ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2010.