Estudo das proteínas. 4.1. Definição; 4.2. Estrutura (primária, secundária, terciária, quaternária); 4.3. Classificação: - Quanto aos produtos de hidrólise (simples, conjugadas, derivadas); - Quanto às características físico-químicas/solubilidade (fibrosas, globulares); - Quanto à composição de aminoácidos. 4.4. Desnaturação das proteínas: - Agentes físicos; - Agentes químicos; 4.5. Propriedades funcionais das proteínas: - Hidratação; - Viscosidade; - Solubilidade; - Gelatinização; Emulsificação; - Texturização. 4.6. Principais proteínas nos alimentos: - Proteínas animais (leite, carne, peixe, ovos); - Proteínas vegetais (cereais, frutas, hortaliças). 1 Consideradas por muitos anos como as mais importantes macromoléculas do mundo, as Proteínas têm enorme importância bioquímica. Todas as proteínas dão origem a aminoácidos quando hidrolisadas. R' C NH 3 O C1 OH Todos estes aminoácidos têm um grupo amino preso ao átomo de carbono próximo ao grupo carboxil (uma posição antes, no carbono alfa); daí serem chamados 2 -aminoácidos. Proteínas são polímeros de -aminoácidos. Cerca de 20% da massa do corpo humano são proteínas, considerando o peso seco. As proteínas são hidrofílicas e retém muita água, de modo que metade do peso de um homem (e 45% do peso de uma mulher) são compostas por músculo. O tecido muscular esquelético é uma importante mistura de proteínas presente em nosso organismo (que corresponde à "carne", quando nos referimos a outros animais). 3 Os aminoácidos também têm outras funções, além de servir como unidades de construção de proteínas. O hormônio da tireóide, por exemplo, é um derivado iodado de aminoácido; aminoácidos também funcionam como neurotransmissores. As proteínas, apesar de apresentarem estruturas e funções tão diversificadas, são sintetizadas a partir de apenas uns poucos monômeros diferentes: os aminoácidos. 4 Todavia, as possibilidades de existirem proteínas diferentes, constituídas por esse número reduzido de monômeros, são espantosamente grandes. Esta diferença nas proteínas estende-se à composição de tecidos diferentes dentro de um mesmo organismo. Por exemplo, as proteínas de músculo, fígado, cérebro, baço, rim, e sangue diferem em composição e propriedades. 5 As diferenças entre as proteínas decorre principalmente das diferenças no número, tipo e seqüência de aminoácidos de que é feita - a chamada Estrutura Primária da proteína. Polissacarídeos como Amido são estrutural e funcionalmente semelhantes porque são formados por um número muito limitado de oses. As combinações possíveis entre aminoácidos criam inúmeros tipos diferentes de proteínas que podem existir. Como se vê, torna-se necessário um estudo prévio 6 dos aminoácidos, para que se possa ter uma compreensão formação das proteínas . H2CCOOH NH2 Ácido -amino-acético (glicina) H2C (CH2)3 CHCOOH NH2 NH2 HOOC– CH2 CHCOOH NH2 H3C CH COOH NH2 Ácido 2,6 diamino-hexanóico (lisina) Ácido amino-butanodióico (aspártico) Ac. 2 amino propanóico ( alanina ) 7 8 PROPRIEDADES FÍSICAS DOS AMINOÁCIDOS *solúveis em água *são sólidos *insolúveis em solventes orgânicos *não se volatilizam *altos pontos de fusão PROPRIEDADES QUÍMICAS DOS AMINOÁCIDOS * são anfóteros. * sofrem reação de polimerização. 9 O CARÁTER ANFÓTERO * SOFRE REAÇÃO DE NEUTRALIZAÇÃO INTRAMOLECULAR H3C CH COOH NH2 EXPLICAÇÃO: O NITROGÊNIO POSSUI UM PAR DE ELÉTRONS LIVRE PRONTO PARA RECEBER O ÍON H+ DO ÁCIDO. H3C CH COO– H+ NH2 Esta forma denomina-se de sal interno ou zwitterion É anfótero, pois reage com ácido e com base. 10 Os aminoácidos se classificam em: * NEUTRO – nº de grupos ácidos igual aos de bases * ÁCIDO – nº de grupos ácidos maior que os de bases CH3 CHCOOH NH2 HOOC – CH2 CHCOOH NH2 * BÁSICO – nº de grupos básicos CH2 – CH2 CH COOH maior que os de ácidos NH2 NH2 11 REAÇÃO DE POLIMERIZAÇÃO – Formação da LIGAÇÃO PEPTÍDICA aminoácidos, aminoácidos que possuem o grupo amino no carbono 2, reagem entre si... Os CH3 CH C = O CH3– CH– C=O | | | | NH2 OH NH OH H A POLIMERIZAÇÃO POR CONDENSAÇÃO DE MUITOS AMINOÁCIDOS FORMA - PROTEÍNA - e libera uma molécula de água 12 –H2O AMINOÁCIDOS +H2O PROTEÍNAS (HIDRÓLISE) Os aminoácidos são encontrados nas hortaliças e legumes 13 [email protected] EXEMPLO GRUPO PROSTÉTICO ONDE SE ENCONTRA FOSFOPROTEÍNA AC. FOSFÓRICO LEITE CROMOPROTEÍNA HEMOGLOBINA E CLOROFILA NUCLEOPROTEÍNA FERRO, MAGNÉSIO, CROMO AC. NUCLÉICOS GLUCOPROTEÍNA GLICÍDIO AÇÚCARES LIPOPROTEÍNAS LIPÍDIOS GORDURAS DNA E RNA 14 As proteínas estão presentes no nosso quotidiano: a hemoglobina (do sangue); a insulina (segregada pelo pâncreas); a albumina (constituinte da clara do ovo); a queratina (existente na pele, unhas, cabelo...); a fibroína (da seda); a caseína (do leite); etc; 15 As proteínas desempenham diversas funções no nosso organismo: Catálise Enzimática Controle do Metabolismo, do Crescimento e da Diferenciação celular Geração e transmissão dos impulsos nervosos Movimento coordenado Protecção imunitária Sustentação mecânica Transporte e armazenamento 16 Lactentes Crianças Homens Mulheres Gravidez Idade (anos) ou condição Peso (kg) 0,0 - 0,5 0,5 - 1,0 1–3 4–6 7 – 10 11 – 14 15 – 18 19 – 24 25 – 50 51 + 11 – 14 15 – 18 19 – 24 25 – 50 51 + 1º trimestre 6 9 13 20 28 45 66 72 79 77 46 55 58 63 65 Ração dietética recomendada (g/kg) (g/dia) 2,2 1,6 1,2 1,1 1,0 1,0 0,9 0,8 0,8 0,8 1,0 0,8 0,8 0,8 0,8 + 1,3 13 14 16 24 28 45 59 58 63 63 46 44 46 50 50 + 10 2º trimestre + 6,1 + 10 3º trimestre + 10,7 + 10 17 Lactantes 1º semestre + 14,7 + 15 2º semestre + 11,8 + 12 A CADA REFEIÇÃO OBTEMOS QUANTIDADES DIFERENTES DE PROTEINAS (valor nutritivo por 100g) : PEQUENO ALMOÇO: -Leite de vaca - 3,0 g -Queijo flamengo - 3,2 g -Iogurte - 26,0 g -Fiambre (magro) - 25,9 g -Manteiga - 0,3 g -Pão de trigo - 6,3 g -Açúcar (branco) - vestígios 18 A CADA REFEIÇÃO OBTEMOS QUANTIDADES DIFERENTES DE PROTEINAS (valor nutritivo por 100g) : ALMOÇO e/ou JANTAR: -Borrego (perna) – 19,7 g -Peru (inteiro) – 20,5 g -Pescada (fresca) – 17,4 g -Ovo (inteiro) – 12,0 g -Arroz carolino – 6,9 g -Feijão (manteiga branco) – 21,8 g -Batata – 2,5 g -Tomate – 0,8 g -Couve (lombarda) – 2,0 g -Maçã (reineta) – 0,3 g 19