Proteínas e enzimas — estrutura, desnaturação e cinética
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Para revisar
Resumo
Proteínas. Polímeros de aminoácidos (20 tipos) unidos por ligações peptídicas (entre o grupo carboxila de um e o amino do outro, com saída de água). Aminoácidos essenciais não são produzidos pelo organismo e vêm da dieta.
- Estrutura primária: sequência de aminoácidos (definida pelo gene).
- Secundária: dobramentos regulares (α-hélice, folha β) por pontes de hidrogênio.
- Terciária: forma tridimensional da cadeia (pontes dissulfeto, interações hidrofóbicas).
- Quaternária: associação de várias cadeias (ex.: hemoglobina, 4 cadeias).
- Funções: estrutural (queratina, colágeno), enzimática, transporte (hemoglobina), defesa (anticorpos), hormonal (insulina), contração (actina e miosina).
- Desnaturação: calor, pH extremo ou solventes desfazem as estruturas secundária a quaternária e a proteína perde a função; a primária é mantida.
Enzimas. Catalisadores biológicos (quase todas proteínas) que diminuem a energia de ativação e aceleram reações sem serem consumidas e sem alterar o equilíbrio.
- Especificidade: o substrato se liga ao sítio ativo (modelo chave-fechadura; modelo do encaixe induzido, mais atual).
- Fatores: temperatura ótima (acima, desnatura), pH ótimo (pepsina ~2, no estômago; tripsina ~8, no intestino), concentração de substrato (a velocidade aumenta até saturar, em Vmax).
- Cofatores (íons metálicos) e coenzimas (orgânicas, muitas derivadas de vitaminas).
Pegadinha Cebraspe. "A desnaturação destrói as ligações peptídicas, alterando a sequência de aminoácidos" → errado: a sequência (estrutura primária) permanece.
Visão geral
Na papiloscopia, a ninidrina revela impressões latentes em papel reagindo com os aminoácidos do suor (cor púrpura de Ruhemann). Enzimas também explicam a ação de muitos venenos e medicamentos (inibidores).
Regra
Ver íntegra
| Inibição | Onde se liga | Efeito de aumentar o substrato |
|---|---|---|
| Competitiva | No sítio ativo (compete com o substrato) | Reverte a inibição |
| Não competitiva | Em outro sítio (alostérico) | Não reverte |
| Irreversível | Ligação covalente permanente | Não reverte |
Pontos-chave
- Nomes de enzimas costumam terminar em -ase (amilase, lipase, protease).
- Zimogênio: forma inativa (pepsinogênio → pepsina).
- Temperatura baixa inativa sem desnaturar (atividade volta ao aquecer); calor excessivo desnatura.
- Holoenzima = apoenzima (parte proteica) + cofator.
Como a banca cobra
- "Enzimas reduzem a energia de ativação das reações que catalisam" → certo.
- "A estrutura quaternária ocorre em proteínas formadas por mais de uma cadeia polipeptídica" → certo.
- "Na inibição competitiva, o aumento da concentração de substrato reduz o efeito do inibidor" → certo.
- "Enzimas são consumidas ao final da reação" → errado.
- "A pepsina tem atividade ótima em pH básico" → errado (ácido).
Referência
Mapa mental
Proteínas
- Aminoácidos e ligação peptídica
- Essenciais vêm da dieta
Estruturas
- Primária: sequência
- Secundária: α-hélice, folha β
- Terciária: forma 3D
- Quaternária: várias cadeias
Desnaturação
- Calor, pH, solventes
- Perde função, mantém primária
Enzimas
- Reduzem energia de ativação
- Sítio ativo, encaixe induzido
- Temperatura e pH ótimos
- Saturação em Vmax
Inibição
- Competitiva: reverte com substrato
- Não competitiva: não reverte
⚠️ Pegadinha
- Enzima não é consumida
Questão 1, Certo ou Errado
A desnaturação destrói as ligações peptídicas, alterando a sequência de aminoácidos.
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Gabarito: Errado
Errado. Calor, pH extremo ou solventes desfazem as estruturas secundária a quaternária; as ligações peptídicas não se rompem, e a sequência de aminoácidos, que é a estrutura primária, permanece.
Questão 2, Certo ou Errado
As enzimas aceleram as reações por diminuírem a energia de ativação.
Revelar gabarito
Gabarito: Certo
Certo. Como catalisadores biológicos, as enzimas diminuem a energia de ativação e aceleram a reação sem serem consumidas e sem alterar o equilíbrio do processo que catalisam.
Questão 3, Certo ou Errado
A hemoglobina, formada por quatro cadeias polipeptídicas, apresenta estrutura quaternária.
Revelar gabarito
Gabarito: Certo
Certo. A estrutura quaternária é a associação de mais de uma cadeia polipeptídica, e a hemoglobina, proteína de transporte com quatro cadeias, é o exemplo clássico desse nível estrutural.
Questão 4, Certo ou Errado
As enzimas são consumidas nas reações que catalisam.
Revelar gabarito
Gabarito: Errado
Errado. As enzimas saem intactas da reação e podem atuar novamente; elas apenas reduzem a energia de ativação, sem serem consumidas e sem alterar o equilíbrio químico.
Questão 5, Certo ou Errado
A pepsina atua em pH ácido, no estômago.
Revelar gabarito
Gabarito: Certo
Certo. Cada enzima tem um pH ótimo, e o da pepsina fica em torno de 2, compatível com o ambiente do estômago; a tripsina, no intestino, atua perto de 8.
- Revelar resposta
Ligação peptídica
Une aminoácidos (carboxila de um + amino do outro), com saída de água.
- Revelar resposta
Níveis estruturais das proteínas
Primária: sequência. Secundária: α-hélice e folha β. Terciária: forma 3D. Quaternária: várias cadeias (hemoglobina).
- Revelar resposta
Desnaturação
Calor, pH ou solventes desfazem as estruturas secundária a quaternária; a primária é mantida; a proteína perde a função.
- Revelar resposta
Como as enzimas aceleram reações
Diminuem a energia de ativação, sem ser consumidas e sem alterar o equilíbrio.
- Revelar resposta
pH ótimo de enzimas digestivas
Pepsina ~2 (estômago); tripsina ~8 (intestino).
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