Sebenta de Biofísica: Proteínas, Enzimas e Bioeletricidade

Flashcards de vocabulário cobrindo a estrutura de proteínas, cinética enzimática, bioeletricidade axonal, transporte membranar e fisiologia cardíaca com base na Sebenta de Biofísica 2025/2026.

Proteínas

Polímeros abundantes e versáteis compostos por cadeias de aminoácidos unidos por ligações peptídicas.

Aminoácidos

Blocos de construção das proteínas constituídos por um carbono central $(\alpha)$ ligado a um grupo amina, um grupo carboxilo, um hidrogénio e um grupo lateral $R$.

Glicina

O único aminoácido comum que não possui um carbono quiral, apresentando um átomo de hidrogénio como grupo $R$.

L-aminoácidos

Configuração estereoisomérica exclusiva das proteínas nos seres vivos.

Prolina

Aminoácido de estrutura rígida que atua como "quebra-hélices", sendo comum em zonas de curva ou $\beta-turns$.

Zwitterião

Estado de ião dipolar em que a molécula está totalmente ionizada mas com carga elétrica global nula.

Ponto Isoelétrico $(pI)$

Valor de pH específico no qual o aminoácido apresenta uma carga elétrica global nula.

Substâncias anfotéricas

Moléculas que podem atuar tanto como ácidos (dadores de protões) como bases (aceitadores de protões).

Equação de Henderson-Hasselbalch

$$pH = pKR - \log(\frac{[\text{Forma Desprotonada}]}{[\text{Forma Protonada}]})$$

Ligação Peptídica

Ligação covalente rígida e planar com carácter de dupla ligação parcial, formada por uma reação de condensação entre o grupo $\alpha$-carboxilo e o grupo $\alpha$-amino.

Estrutura Primária

Sequência linear de aminoácidos que determina o enrolamento e a conformação final da proteína.

Estrutura Secundária

Padrões de enrolamento locais e regulares, como a hélice $\alpha$ e a folha $\beta$.

Hélice Alfa $(\alpha)$

Estrutura cilíndrica estabilizada por pontes de hidrogénio internas entre o oxigénio do grupo carbonilo do resíduo $i$ e o hidrogénio do grupo amida do resíduo $i + 4$.

Folha Beta $(\beta)$

Estrutura em ziguezague pregueada estabilizada por pontes de hidrogénio transversais entre segmentos adjacentes.

Interações Hidrofóbicas

Principal motor termodinâmico do enrolamento proteico, onde o agrupamento de resíduos apolares liberta moléculas de água da camada de solvatação, aumentando a entropia.

Pontes Dissulfureto

Ligações covalentes resultantes da oxidação dos grupos sulfidrilo $(-SH)$ de duas Cisteínas, conferindo estabilidade estrutural extra.

Cristalografia de Raios-X

Técnica de resolução atómica que utiliza o padrão de difração de raios-X em cristais para gerar mapas de densidade eletrónica.

Ressonância Magnética Nuclear $(RMN)$

Técnica que permite estudar a dinâmica de proteínas em solução baseando-se no spin nuclear de isótopos como $^1H$, $^{13}C$ ou $^{15}N$.

Crio-Microscopia Eletrónica $(Crio-EM)$

Técnica revolucionária que utiliza congelamento ultrarrápido ($plunge\,freezing$) para preservar estruturas nativas em gelo vítreo.

Energia de Ativação $(\Delta G^\ddagger)$

Barreira energética de uma reação que as enzimas diminuem para aumentar a velocidade catalítica.

Modelo de Encaixe Induzido

Modelo proposto por Daniel Koshland onde a enzima sofre alterações conformacionais ao ligar-se ao substrato para otimizar o posicionamento catalítico.

Catálise Ácido-Base

Mecanismo que utiliza dadores ou aceitadores de protões, frequentemente envolvendo resíduos de Histidina devido ao seu $pKR \approx 6.0$.

Equação de Michaelis-Menten

$$V_0 = \frac{V_{max}[S]}{K_m + [S]}$$

Constante de Michaelis $(K_m)$

Concentração de substrato necessária para atingir $1/2\,V_{max}$, servindo como medida de afinidade enzima-substrato.

Gráfico de Lineweaver-Burk

Representação linear do duplo inverso da velocidade $(1/V_0)$ vs. o inverso da concentração de substrato $(1/[S])$.

Mecanismo de Ping-Pong

Reação enzimática de duplo deslocamento onde o primeiro produto é libertado antes de o segundo substrato se ligar à enzima modificada.

Inibidor Competitivo

Agente que compete pelo centro ativo, aumentando o $K_m$ aparente enquanto mantém a $V_{max}$ inalterada.

Inibidor Anti-competitivo

Agente que se liga apenas ao complexo Enzima-Substrato $(ES)$, resultando em retas paralelas no gráfico de Lineweaver-Burk.

Regulação Alostérica

Modulação da atividade enzimática por efetores que se ligam a locais distintos do centro ativo, resultando em curvas de velocidade sigmóides.

Fosforilação

Modificação covalente reversível mediada por cinases que adicionam grupos fosfato a resíduos de Serina, Treonina ou Tirosina.

Equação de Nernst

$V_i - V_0 = \frac{kT}{Ze} \ln(\frac{C_0}{C_i})$. Determina o potencial em que o fluxo de um ião atinge o equilíbrio elétro-químico.

Constante de Espaço $(\lambda)$

Distância que um sinal elétrico viaja passivamente antes de se dissipar; aumentada pela mielina via aumento da resistência da membrana $(R_m)$.

Período Refratário Absoluto

Fase em que os canais de sódio estão inativos, impedindo a geração de um novo potencial de ação e garantindo a unidirecionalidade do sinal.

Bomba de Sódio e Potássio

Transporte ativo primário que utiliza $ATP$ para trocar $3\,Na^+$ (para fora) por $2\,K^+$ (para dentro).

Filtro Seletivo do Canal de $K^+$

Região estreita do canal contendo a sequência $Thr-Val-Gly-Tyr-Gly$ que mimetiza a hidratação do ião através de oxigénios de grupos carbonilo.

Sinapses Elétricas

Comunicação rápida e bidirecional através de $gap\,junctions$ que unem fisicamente os citoplasmas das células.

Proteínas SNARE

Maquinaria molecular (incluindo $v-SNARE$, $t-SNARE$ e $SNAP25$) responsável pela fusão das vesículas sinápticas com a membrana.

Canais HCN (Funny channels)

Canais que permitem a corrente marca-passo no coração, gerando despolarizações automáticas sem estímulo externo.

Fase 2 (Platô Cardiaco)

Fase do potencial de ação do cardiomiócito onde a entrada de $Ca^{2+}$ compensa a saída de $K^+$, prevenindo o tétano muscular.

Troponina

Proteína sensível ao cálcio que desloca a tropomiosina para permitir a ligação entre a miosina e a actina no sarcómero.