CONTROLE FÍSICO-QUÍMICO
DE POA – PROTEÍNAS
Profa: Andréa Matta Ristow
PROTEÍNAS - FUNÇÕES
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Função estrutural: esqueleto, musculatura, tecidos
conjuntivos e epiteliais, tecido nervoso;
Catalisadores biológicos: enzimas;
Hormônios
Anticorpos
Transporte de nutrientes e metabólitos, através de
membranas biológicas e nos diversos fluidos
fisiológicos.
AMINOÁCIDO
CADEIA LATERAL

A
cadeia
lateral
dos
aminoácidos
influencia
nas
propriedades físico-químicas das proteínas.

Caseína: alta resistência a tratamentos térmicos severos.

Ptns miofibrilares: desnaturadas entre 57 – 75C.

De acordo com a polaridade da cadeia lateral
classificam-se em: apolares, polares, polares básicos e
polares ácidos.
CLASSIFICAÇÃO DOS AMINOÁCIDOS CADEIA LATERAL
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Apolar ou hidrofóbicas: localizados no interior da Ptn
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Polares (sem carga ou hidrofílicos) : ligação com a
água através de pontes de hidrogênio.

Polares
básicos:
cadeia
lateral
carregada
cadeia
lateral
carregada
positivamente.

Polares
ácidos:
negativamente.
AMINOÁCIDO
AMINOÁCIDO

Dentre os 20 aminoácidos, existem 10 que são conhecidos como
essenciais. Os aminoácidos essenciais são aqueles que devem ser
incluídos na dieta e que não são sintetizados pelo nosso
organismo.
● Aminoácidos essenciais
Exemplo: Metionina, Valina, Isoleucina, Leucina, Fenilalanina,
Tripofano, Lisina e Treonina
● Aminoácidos não essenciais
Exemplo: Alanina, Ácido aspártico, Ácido glutâmico, Cisteína,
Glicina, Glutamina, Hidroxiprolina, Prolina, Serina e Tirosina.
LIGAÇÃO PEPTÍDICA

A ligação peptídica é uma ligação amida formada
entre o grupamento terminal carboxílico de um
aminoácido com o grupamento terminal amino de
um outro aminoácido.

Dessa maneira há a liberação de uma molécula de
água.
LIGAÇÃO PEPTÍDICA
LIGAÇÃO PEPTÍDICA
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
No momento em que a proteína está sendo
sintetizada e as ligações peptídicas estão se
formando, o radical carboxila perde um
grupamento –OH (hidroxila), deixando uma
ligação livre.
Simultaneamente, o radical amina de outro
aminoácido perde um átomo de hidrogênio (–H ),
ficando, também, com uma ligação livre.
Síntese por desidratação
SÍNTESE POR DESIDRATAÇÃO
LIGAÇÃO COVALENTE

A ligação peptídica efetivamente ocorre entre o
carbono (C) de um aminoácido e o nitrogênio (N)
do aminoácido vizinho, classificada como ligação
covalente (C-N).
POLIPEPTÍDEO
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
As moléculas que se formam a partir da ligação de
aminoácidos são conhecidas como peptídeos.
2aminoácidos = dipeptídeo,
3 aminoácidos = tripeptídeo,
4 aminoácidos = tetrapeptídeo.
GERAL:
OLIGOPEPÍDEOS para designar moléculas formadas por
aminoácidos (do grego oligo, pouco)
POLIPEPTÍDIOS, para denominar moléculas compostas por
muitos aminoácidos (do grego poli, muitos).
Proteína, portanto, pertence à categoria dos polipeptídios,
já que são constituídas por um número expressivo de
aminoácidos.
COMPOSIÇÃO - PROTEÍNAS
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Carbono
50- 55%
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Hidrogênio
6- 8%

Oxigênio
20- 24%
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Nitrogênio
15- 18%

Enxofre
0,2- 0,3%
PROTEÍNAS - CLASSIFICAÇÃO
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
Quanto à composição:
Proteínas simples ou homoproteínas: são formadas
exclusivamente por aminoácidos. Ex: Albumina
Proteínas complexas, conjugadas ou heteroproteínas:
são formadas por cadeias de aminoácidos ligadas a
grupos diferentes, denominados grupos prostéticos.
Por exemplo:
glicoproteínas, o grupo prostético é um glicídio;
lipoproteínas, o grupo prostético é um lipídio.
PROTEÍNAS - CLASSIFICAÇÃO
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
Quanto à forma:
Proteínas Fibrosas - Na sua maioria, as proteínas fibrosas são
insolúveis nos solventes aquosos e possuem pesos moleculares
muito elevados. São formadas geralmente por longas moléculas
mais ou menos retilíneas e paralelas ao eixo da fibra. A esta
categoria pertencem as proteínas de estrutura, como colágeno
do tecido conjuntivo, as queratinas dos cabelos etc.
Proteínas Globulares - De estrutura espacial mais complexa, são
mais ou menos esféricas. São geralmente solúveis nos solventes
aquosos e os seus pesos moleculares situam-se entre 10.000 e
vários milhões. Nesta categoria situam-se as proteínas ativas
como os enzimas, transportadores como a hemoglobina, etc.
PROTEÍNAS FIBROSAS
PROTEÍNAS GLOBULARES
PROTEÍNAS - ESTRUTURA
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
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Estrutura Primária – Refere-se a
sequência linear de aminoácidos
que estão covalentemente ligados
por meio de ligações peptídicas.
Seqüência de aminoácidos é que
determinará a função de uma
proteína.
Aminoácido 1 = grupamento amino
livre = amino-terminal ou Nterminal.
Último aminoácido = grupamento
carboxílico livre = carboxiterminal ou C-terminal
PROTEÍNAS - ESTRUTURA
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


Estrutura Secundária:
Geralmente é resultante de ligações de
hidrogênio (pontes de hidrogênio) que
ocorrem entre o hidrogênio do grupo –
NH e o oxigênio do grupo C ═ O. Assim,
formam-se estruturas parecidas com uma
mola (um exemplo ocorre com a
queratina de nossos cabelos) ou como
folhas de papel dobradas.
alfa-hélice (helicoidal)
folha-Beta (pregueada)
Ex: Ptn do soro
PROTEÍNAS – ESTRUTURA
SECUNDÁRIA
PROTEÍNAS – ESTRUTURA
TERCIÁRIA


Quando as estruturas
secundárias das proteínas
se dobram sobre si
mesmas, elas dão origem
a
uma
disposição
espacial
denominada
de estrutura terciária.
Ocorre geralmente como
resultado de ligações de
enxofre, conhecidas como
pontes de dissulfetos.
PROTEÍNAS – ESTRUTURA
QUARTENÁRIA

A estrutura quaternária é a união de várias
estruturas terciárias que assumem formas espaciais
bem definidas.
O que é a estrutura quaternária?

Constituida por mais de uma cadeia polipeptídica,
ocorrendo a associação de subunidades
polipeptídicas
terciária
Associação de subunidades
Uma subunidade
MODIFICAÇÕES DAS PTNS
DESNATURAÇÃO PROTEICA
2°, 3 °OU 4°
Desnaturação de proteínas


Uma proteína pode estar no estado nativo (N), em que apresenta
a função para a qual foi produzida, ou no estado desnaturado
(D), em que não apresenta uma função específica
Desnaturação pode ser por:
Temperatura calor: (60º - 100ºC/1h ou menos) ou congelamento
lento seguido de descongelamento rápido
 pH extremos
Solventes orgânicos (álcool, éter, benzeno)
 Agitação intensa
Desnaturação de proteínas
Desnaturação e renaturação proteicas
DESNATURAÇÃO

Alterações nas propriedades:

Diminuição da solubilidade

Diminuição da capacidade de retenção de água

Aumento da viscosidade

Facilita o ataque da enzimas proteolíticas - ↑ da
digestibilidade
DESNATURAÇÃO

Desnaturação desejável:
-
Fabricação de Queijos (coalho);
Obtenção da clara em neve;
Ovo frito;
Pasteurização (Ptn do soro)

Desnaturação indesejável:
-
•
•
Congelamento e descongelamento;
Carne PSE
DEGRADAÇÃO

Ocorre
rompimento
das
ligações
covalentes
(estrutura primária). Pode ser provocada por
enzimas
autolíticas
(enzimas
proteolíticas
do
próprio substrato) ou microbianas, ou por hidrólise
química (provocam a entrada de moléculas de
água entre as de proteínas e assim, a estrutura
protéica é desmontada).
DEGRADAÇÃO DESEJÁVEL



Fabricação de Queijos (Maturação)
Fabricação do Salame (“Cultura starter”)
Maturação da carne
DEGRADAÇÃO INDESEJÁVEL PUTREFAÇÃO
PROTEÍNAS
PEPTÍDEOS, AMINOÁCIDOS
H2S, NH3, INDOL, CADAVERINA
DEGRADAÇÃO
protéinas  polipeptídios
peptídios  ácidos aminados
descarboxilação  aminas + CO2
desaminação
ác. orgânicos + NH3
DETERMINAÇÃO DE PROTEÍNAS

O procedimento mais comum é através da
determinação de um elemento ou um grupo
pertencente à proteína.

A conversão para o conteúdo de proteína é feita
através de um fator.

Elementos: carbono e nitrogênio

Grupos: aminoácidos
DETERMINAÇÃO DE PROTEÍNAS

Baseado no teor de nitrogênio

Nitrogênio: presente em proteínas, carboidratos,
lipídeos, SNNP etc

Proteína: 16% de Nitrogênio (média)
DETERMINAÇÃO DE PROTEÍNAS – teor de N

Fator de correção: transformar o teor de nitrogênio
em teor de proteína (6,25)

OBS: leite = 6,38
100g Ptn ---------- 16g N
Xg Ptn ---------- Yg N
XgPTN = Y x 100 = Y x 6,25
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MÉTODO DE KJELDAHL - PROCEDIMENTOS

Determina o N orgânico total, ou seja, N protéico e
não protéico orgânico.

É
uma
metodologia
lenta,
que
deve
ser
cuidadosamente conduzida para se evitar acidentes
ou produção de resultados errôneos.

DIGESTÃO → DESTILAÇÃO → TITULAÇÃO
MÉTODO DE KJELDAHL - DIGESTÃO
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
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
Nitrogênio é liberado da proteína pela destruição da
molécula de proteína através de reações de oxiredução,
ficando no meio sob a forma do sulfato de amônia;
A reação inicia com a liberação de fumaças brancas que
correspondem
a
vapores
de
CO2,
SO2, e outros compostos voláteis.
A etapa de mineralização está concluída quando não há mais
liberação destes vapores.
(C + N + O + H) + H2S04 → C02+NH3(amônia) + SO2
2NH3+ H2S04 → (NH4)2S04 (sulfato de amônia)
MÉTODO DE KJELDAHL - DIGESTÃO
MÉTODO DE KJELDAHL - DESTILAÇÃO
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Após resfriada a amostra é submetida ao processo
de destilação.
No aparelho destilador a amostra será destilada
pela presença de hidróxido de sódio que volatiliza
a amônia.
A amônia é recolhida em Erlenmeyer contendo
solução de ácido bórico + indicadores de pH
O ácido bórico fixa a amônia, formando o borato
de amônia.
MÉTODO DE KJELDAHL - DESTILAÇÃO
MÉTODO DE KJELDAHL - TITULAÇÃO

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O destilado é titulado com ácido clorídrico (0,1N) .
O HCl é gotejado na amostra até a viragem da
cor.
Baseado na equivalência entre o conteúdo de N na
amostra e o HCl usado na TITULAÇÃO (Volumetria)
MÉTODO DE KJELDAHL - RESUMO

O método de Kjeldahl consiste na digestão da
amostra protéica por ácido sulfúrico, destilação com
fixação da amônia pelo ácido bórico e, titulação
com ácido clorídrico onde, o volume deste utilizado
na titulação vai determinar a quantidade de
nitrogênio da amostra e, conseqüentemente a
quantidade de proteína, visto que, em geral o
nitrogênio corresponde a 16% do peso da amostra
protéica.
MÉTODO DE KJELDAHL - CÁLCULOS
1 Eq HCl _____________ 1 Eq Nitrogênio
 1N (1Eq/1000 mL) _____ 14 g Nitrogênio
 1N (1mL) ____________ 0,014g Nitrogênio
 0,1N (1mL) ___________ 0,0014g Nitrogênio
Logo:
 1mL (0,1N)
__________ 0,0014g Nitrogênio
 Vol. de HCl x fator __________ Xg Nitrogênio
Logo:
 Xg Nitrogênio ____________ Peso da amostra (g)

Y
____________ 100g da amostra

MÉTODO DE KJELDAHL - CÁLCULOS

O nitrogênio total (NT) é determinado pela seguinte equação:

NT (%) = Va x Fc x 0,0014 x 100
P

Onde:

NT – teor de nitrogênio total na amostra, em percentagem;

Va – volume da solução de ácido clorídrico gasto na titulação
da amostra, em mililitros;

Fc – fator de correção para o ácido clorídrico;

P – massa da amostra (em gramas).
FATOR DE CORREÇÃO - Fc



Fator de correção (Fc) é um número empírico que tem
por finalidades corrigir e ajustar a concentração da
solução preparada. Este fator corresponde à relação
existente entre um volume conhecido de um padrão
primário e o volume médio gasto na titulação, ou seja:
Fc = C x V1 x Fc1 ÷ C x V1 x Fc1
Padrão primário
Solução
Para efeitos de precisão e aceitabilidade da solução
produzida, o Fc deve estar no intervalo 0,98 a 1,02.
MÉTODO DE KJELDAHL - CÁLCULOS
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



PB = NT x FN
Onde:
PB – teor de proteína bruta na amostra, em
percentagem;
FN – 6,25.
Expressa-se o resultado corrigido, tendo-se como
base de correção a matéria seca a 105oC.
MÉTODO DE BIURETO