Proteínas: o que são, suas classificações e estrutura (com mapa mental)

As proteínas são as macromoléculas orgânicas mais abundantes das células, fundamentais para a estrutura e função celular. Elas são encontradas em todos os tipos de células e nos vírus.

As funções das proteínas no corpo humano variam muito, podendo ser: função estrutural ou de sustentação, função enzimática, função de transporte, função de defesa imunológica, função hormonal, função contrátil e função de reserva energética.

Neste conteúdo você vai encontrar:

• Função das proteínas
• Composição das proteínas
• Tipos de proteínas
• Classificação das proteínas
• Alimentos ricos em proteínas
• Estrutura das proteínas
• Mapa mental das proteínas
• Vídeo sobre as proteínas (resumo)

Função das proteínas

1. Função estrutural ou de sustentação

Formam o citoesqueleto das células, mantendo sua forma e integridade.

Constituem tecidos de suporte, como:

• Colágeno: na pele, ossos, cartilagens e tendões.
• Queratina: em cabelos, unhas e camada externa da pele.
• Elastina: confere elasticidade a tecidos como artérias e pulmões.

2. Função enzimática

Atuam como enzimas, catalisando reações químicas vitais (ex.: digestão, síntese de DNA, produção de energia).

Exemplos:

• Amilase: digere carboidrato como o amido.
• DNA polimerase: sintetiza DNA.
• ATP sintase: produz ATP (energia celular).

3. Função de transporte

Transportam substâncias pelo corpo e através das membranas celulares.

Exemplos:

• Hemoglobina: transporta oxigênio no sangue.
• Albumina: carrega hormônios e ácidos graxos.
• Proteínas de membrana: transportam íons e nutrientes para dentro e fora das células.

4. Função de defesa imunológica

Atuam na proteção contra agentes patogênicos.

Exemplos:

• Anticorpos (imunoglobulinas): identificam e neutralizam vírus, bactérias e toxinas.
• Citocinas: regulam a resposta imune e inflamatória.

5. Função hormonal

Alguns hormônios são proteínas que regulam processos fisiológicos.

Exemplos:

• Insulina: controla os níveis de glicose no sangue.
• Glucagon: antagonista da insulina, elevando a glicemia.
• Hormônio do crescimento (GH): estimula o desenvolvimento corporal.

6. Função contrátil

Permitem o movimento celular e muscular.

Exemplos:

• Actina e Miosina: proteínas responsáveis pela contração muscular.
• Dineína e Cinesina: envolvidas no movimento de organelas dentro das células.

7. Função de reserva energética

Servem como fonte de energia quando há escassez de carboidratos e lipídios (situações de jejum prolongado ou desnutrição).

Exemplo:

Caseína (no leite) e Ovoalbumina (no ovo) são fontes de aminoácidos para o desenvolvimento.

Composição das proteínas

De peso molecular extremamente elevado, as proteínas são compostas por carbono, hidrogênio, nitrogênio e oxigênio, sendo que praticamente todas elas possuem enxofre. Elementos como ferro, zinco e cobre também podem estar presentes.

Todas as proteínas são formadas por um conjunto de 20 aminoácidos essenciais, arranjados em sequências específicas variadas.

Aminoácidos

Os aminoácidos são moléculas orgânicas que possuem, pelo menos, um grupo amina - NH₂ e um grupo carboxila - COOH em sua estrutura.

As proteínas são polímeros de aminoácidos ligados entre si por ligações peptídicas. Uma ligação peptídica é a união do grupo amino (-NH₂) de um aminoácido com o grupo carboxila (-COOH) de outro aminoácido:

Eles são as unidades fundamentais das proteínas. Todas as proteínas são formadas a partir da ligação sequencial de ATÉ 20 aminoácidos.

Além disso, como podemos observar na reação anterior, toda proteína pertence à função amida. Observe que, enquanto o aminoácido tiver uma carboxila ou uma amina presente, ele ainda pode reagir, mesmo que já tenha reagido com outro aminoácido. É por isso que aminoácidos podem se ligar a outros 2 aminoácidos ao mesmo tempo (1 ligação pelo grupo amina e 1 ligação pelo grupo carboxila) e formar longas cadeias.

A cadeia formada pode receber um nome de acordo com o número de aminoácidos que reagem:

- Dipeptídeo: 2 aminoácidos

- Tripeptídeo: 3 aminoácidos

- Polipeptídeo: vários aminoácidos (proteínas mais complexas)

Tipos de proteínas

Dependendo da sua função no organismo, as proteínas são classificadas em dois grandes grupos:

Proteínas Dinâmicas: Esse tipo de proteína realiza funções como defesa do organismo, transporte de substâncias, catálise de reações, controle do metabolismo;

Proteínas Estruturais: Como o próprio nome indica, sua função principal é a estruturação das células e dos tecidos no corpo humano. O colágeno e a elastina são exemplos desse tipo de proteína.

Classificação das proteínas

As proteínas podem ser classificadas das seguintes formas:

Quanto à composição

• Proteínas Simples: Liberam apenas aminoácidos durante a hidrólise;
• Proteínas Conjugadas: Por hidrólise, liberam aminoácidos e um radical não peptídico, denominado grupo prostético.

Quanto ao número de cadeias polipeptídicas

• Proteínas Monoméricas: Formadas apenas por uma cadeia polipeptídica;
• Proteínas Oligoméricas: De estrutura e função mais complexas, são formadas por mais de uma cadeia polipeptídica.

Quanto à forma

• Proteínas Fibrosas: A maioria das proteínas fibrosas são insolúveis em meio aquosos e possuem pesos moleculares bastante elevados. Normalmente são formadas por longas moléculas de formato quase retilíneo e paralelas ao eixo da fibra. Fazem parte deste grupo as proteínas estruturais como o colágeno do tecido conjuntivo, a queratina do cabelo, a miosina dos músculos, entre outras;
• Proteínas Globulares: Possuem estrutura espacial mais complexa e são esféricas. Geralmente são solúveis em meio aquoso. São exemplos de proteínas globulares as proteínas ativas, como as enzimas, e as transportadoras, como a hemoglobina.

Saiba mais, leia também: Estrutura das proteínas

Alimentos ricos em proteínas

Os alimentos ricos em proteínas são os de origem animal e em menor quantidade de origem vegetal:

• Alimentos de origem animal: Carnes em geral, peixes, ovos, leite e derivados;
• Alimentos de origem vegetal: Feijão, lentilha, soja, quinoa, trigo, ervilhas.

Estrutura das proteínas

A estrutura das proteínas pode ser representada de 4 formas:

• Primária: mostra apenas a sequência dos aminoácidos em uma proteína
• Secundária: mostra a forma geométrica de um trecho da proteína, podendo ser de dois tipos:

1. Alfa-hélice: forma espiralada (igual na imagem a seguir)
2. Beta-pregueada: forma pregueada (igual na 2ª imagem a seguir)

Estas estruturas são mantidas por ligações de hidrogênio através dos grupos amino dos aminoácidos.

• Terciária: mostra todos os domínios da proteína, incluindo as várias formas secundárias existentes
• Quaternária: mostra as formas terciárias das proteínas interagindo entre si.

Mapa mental das proteínas

Vídeo sobre as proteínas (resumo)

Para praticar: Exercícios sobre proteínas (com questões explicadas

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Carboidratos: o que são, função e classificação