princípios da Biologia

proteínas são uma das moléculas orgânicas mais abundantes nos sistemas vivos e têm uma gama incrivelmente diversificada de funções. As proteínas são utilizadas para:

  • construção de estruturas dentro da célula (como o citoesqueleto)
  • a Regular a produção de outras proteínas, controlando a síntese de proteínas
  • Deslizar ao longo do citoesqueleto para provocar a contração do músculo
  • Transporte de moléculas através da membrana da célula
  • acelerar reações químicas (enzimas)
  • Atuam como toxinas

Cada célula em um sistema vivo pode conter milhares de proteínas diferentes, cada um com uma função única. Suas estruturas, como suas funções, variam muito. No entanto, são todos polímeros de aminoácidos dispostos numa sequência linear (Figura 1).

as funções das proteínas são muito diversas porque são compostas de 20 aminoácidos quimicamente distintos que formam cadeias longas, e os aminoácidos podem ser em qualquer ordem. A função da proteína é dependente da forma da proteína. A forma de uma proteína é determinada pela Ordem dos aminoácidos. As proteínas são muitas vezes centenas de aminoácidos de comprimento e eles podem ter formas muito complexas, porque há tantas ordens diferentes possíveis para os 20 aminoácidos!

Figura 1 estrutura da Proteína. As bolas coloridas no topo deste diagrama representam diferentes aminoácidos. Aminoácidos são as subunidades que são unidas pelo ribossoma para formar uma proteína. Esta cadeia de aminoácidos então dobra para formar uma estrutura 3D complexa. (Crédito: Senhora de Chapéus de Taxas; domínio público)

ao Contrário do que você pode acreditar, as proteínas não são normalmente utilizados como fonte de energia pelas células. A proteína da sua dieta é dividida em aminoácidos individuais que são reagrupados pelos seus ribossomas em proteínas de que as suas células necessitam. Os ribossomas não produzem energia.

alimentos que contenham proteínas
Figura 2 Exemplos de alimentos que contêm altos níveis de proteína. (“Protein”by National Cancer Institute is in the Public Domain)

The information to produce a protein is encoded in the cell’s DNA. Quando uma proteína é produzida, uma cópia do DNA é feita (chamada mRNA) e esta cópia é transportada para um ribossomo. Os ribossomas lêem a informação contida no ARNm e utilizam essa informação para reunir aminoácidos numa proteína. Se a proteína vai ser usada dentro do citoplasma da célula, o ribossoma que cria a proteína será livre-flutuante no citoplasma. Se a proteína vai ser direcionada para o lisossoma, tornar-se um componente da membrana plasmática, ou ser secretada fora da célula, a proteína será sintetizada por um ribossoma localizado no retículo endoplasmático rugoso (RER). Após ser sintetizada, a proteína será transportada numa vesícula da RER para a face cis do Golgi (o lado virado para o interior da célula). À medida que a proteína se move através do Golgi, pode ser modificada. Uma vez concluída a proteína modificada final, ela sai do Golgi em uma vesícula que brota da face trans. A partir daí, a vesícula pode ser direcionada para um lisossomo ou direcionada para a membrana plasmática. Se a vesícula se fundar com a membrana plasmática, a proteína tornar-se-á parte da membrana ou será ejectada da célula.

diagrama de células eucarióticas com organelas rotulado
Figura 3 Diagrama de células eucarióticas. (Photo credit: Mediran, Wikimedia. 14 ago 2002)

a insulina

a insulina é uma hormona proteica produzida por células específicas no pâncreas chamadas células beta. Quando as células beta sentem que os níveis de glicose (açúcar) na corrente sanguínea são elevados, produzem proteína de insulina e segregam-na fora das células para a corrente sanguínea. A insulina sinaliza as células para absorver o açúcar da corrente sanguínea. As células não conseguem absorver açúcar sem insulina. A proteína da insulina é produzida pela primeira vez como uma cadeia imatura, inactiva, de aminoácidos (preproinsulina – ver Figura 4). Contém uma sequência de sinal que aponta a proteína imatura para o retículo endoplasmático áspero, onde se dobra na forma correta. A sequência de alvo é então cortada da cadeia de aminoácidos para formar a proinsulina. Esta proteína aparada e dobrada é então enviada para o Golgi dentro de uma vesícula. No Golgi, mais aminoácidos (cadeia C) são Aparados da proteína para produzir a insulina final madura. A insulina madura é armazenada dentro de vesículas especiais até que seja recebido um sinal para ser libertada na corrente sanguínea.

diagrama mostrando a maturação de insulina
Figura 4 Insulina de maturação. (Photo credit: Beta Cell Biology Consortium, Wikimedia. 2004. Esta imagem é do domínio público.

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Text adapted from: OpenStax, Concepts of Biology. OpenStax CNX. May 18, 2016 http://cnx.org/contents/[email protected]

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