Aula 10 - Proteínas

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Curso: Nutrição
Disciplina: Bromatologia 
Proteínas
Profª Drª Tânia Maria Leite da Silveira
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Proteínas
Macromoléculas compostas de vários AMINOÁCIDOS unidos por ligações covalentes denominadas 
LIGAÇÕES PEPTÍDICAS
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Unidades estruturais básicas das proteínas
PROTEÍNAS
Aminoácidos (aa)
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Ligações peptídicas
Ligação entre o grupo amina e o carboxila dos aminoácidos.
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Classificação das Proteínas
Composição:
Conjugadas com compostos não-AA
Simples (apenas AAs)
Glicoproteínas e lipoproteínas
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Classificação das Proteínas
Estrutura:
Fibrosas: colágeno
Globulares: globulina, mioglobina
Conjugada: hemoglobina
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Classificação das Proteínas
Funções biológicas:
Elementos estruturais (colágeno) e sistemas contráteis;
Armazenamento (ferritina);
Veículos de transporte (hemoglobina);
Hormônios (insulina);
Enzimática (lipases);
Nutricional (caseína);
Agentes protetores (imunoglobulina);
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Classificação das Proteínas
Solubilidade:
Hidrofóbica
Hidrofílica
Proteínas de membranas
Conalbumina
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Funções
Catálise enzimática
Transporte e armazenamento (hemoglobina, mioglobina, lipoproteínas) 
Movimento e coordenado (miosina, actina, tropomiosina) 
Sustentação mecânica (colágeno, elastina, queratina)
Proteção imunológica (imunoglobulinas) 
Geração e transmissão de impulsos nervosos (prot. receptoras)
Controle do metabolismo, do crescimento (hormônio do crescimento, insulina; fatores de crescimento)
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Primária
Secundária
Terciária
Quaternária
Estrutura das proteínas
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Sequencia linear de aminoácidos 
Nível estrutural mais importante, porque dele deriva todo o arranjo espacial da molécula
Varia em 3 aspectos: número, sequencia e natureza dos AA
Estrutura primária
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Disposição espacial adotada pela cadeia polipeptídica
Estrutura helicoidal (-hélice) – interações H intra-moleculares
Estrutura foliar (folhas pregueadas) – interações H inter-moleculares
Estrutura secundária
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Organização tridimensional da cadeia polipeptídica contendo ou não zonas de estrutura secundária definidas
Estabilização:
Ligações dissulfeto (Cys + Cys = cistina)
interações de hidrogênio
Interações eletrostáticas
Interações dipolares
Interações hidrofóbicas 
Forças de Van der Waals
Grupos hidrofóbicos dispostos no interior da molécula
Estrutura terciária
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Resultado de associações não covalentes de unidades protéicas iguais ou diferentes
Estas subunidades se mantém unidas por forças covalentes, como pontes dissulfeto, e ligações não covalentes, como pontes de hidrogênio, interações hidrofóbicas, etc. 
Estrutura quaternária
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Muito variável
Alimentos de origem animal e leguminosas são as maiores fontes
Conteúdo nos alimentos
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Conhecer o valor nutritivo
Determinação da composição centesimal de um alimento
Estimar rendimento industrial
Avaliar a qualidade (ex.: glúten  qualidade da farinha)
Avaliar a influência nas propriedades sensoriais
Análise de proteínas
Importância
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Métodos de análise
Determinação de nitrogênio orgânico (Kjeldahl)
Presença de ligações peptídicas (Biureto)
Absorção no UV (devido a Trp e Tyr)
Presença de grupos amino livres (Ninhidrina – Arg e Lys)
Capacidade de ligação de corantes (Bradford)
Presença de AAs aromáticos (Fluorescência - Phe e Trp)
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Método de Kjeldahl
Etapas:
Digestão
Neutralização e destilação
Titulação
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Digestão
Proteína H2 SO4 (conc.) + K2 SO4 (NH4 )2 SO4
 Δ + catalisador
K2 SO4 : Aumenta o Ponto de Ebulição do H2 SO4 (de 337 para mais de 400ºC) 
Digestão mais eficiente
CuSO4 : Catalisador. Acelera o processo de oxidação da matéria orgânica
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Neutralização e Destilação
(NH4 )2 SO4 + 2NaOH 2NH3 + Na2 SO4 + 2H2 O
NH3 + H3 BO3 NH4 H2 BO3
 Borato de amônio
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Titulação
NH4 H2 BO3 + HCl H3 BO3 + NH4 Cl
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Método de Kjeldahl
Considera que as proteínas têm entre 14 a 18% de nitrogênio.
Fator geral (F) na transformação de nitrogênio para proteínas é de 6,25, considerando um teor médio de nitrogênio de 16%. 
% Proteinas = F x %N
Este fator de conversão (F) dá erros quando o conteúdo em N é muito diferente de 16%. Nesses casos, existem os fatores de conversão específicos:
Trigo: 5,70 leite: 6,38 gelatina: 5,55
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Método de Kjeldahl
Vantagens
Aplicável a todos os tipos de alimentos
Relativamente simples
Não é caro
Preciso. Trata-se de um método oficial para a determinação de proteínas
Modificado para análise de microgramas de proteína (micro Kjeldhal)
Desvantagens
Mede Nitrogênio orgânico total, não apenas nitrogênio de proteínas
Demorado
É menos preciso que o método do biureto
Utiliza reagentes corrosivos
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Método de Kjeldahl
Outras fontes de nitrogênio que podem estar presentes nos alimentos
Amino ácidos livres
Pequenos peptídeos
Ácidos nucléicos
Amino açúcares
Porfirinas
Algumas Vitaminas
Alcalóides
Uréia
Íons Amônio
Cianocobalamina
(Vitamina B12)
DNA
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Modificação do método de kjeldahl.
Sem digestão.
Amostra + NaOH/Na2SO4  NH3 
Mistura-se com H3BO3 e titula-se com ácido.
Necessita de curva de calibração.
É usado como rotina em alguns alimentos, produtos crus (no qual o tempo é mais importante que a exatidão).
Destilação direta
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Princípio - Sais de Cu+2 em soluções alcalinas produzem cor violeta ou roxa quando interagem com ligações peptídicas.
Medida feita em um colorímetro ou espectrofotômetro. 
Faz-se a reação e após uns 15-20 minutos lê-se a absorbância a 540 nm.
Específico para proteínas.
A intensidade da cor é proporcional à quantidade de proteína
Muito usado em determinações bioquímicas (albuminas como rotina).
Método de Biureto
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Vantagens:
Específico
Simples, rápido e barato
Desvantagens: 
Necessidade de uma curva analítica com padrão de proteína.
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Solubilidade
Cromatografia:
			 - tamanho, 
		 	 - carga, 
 			 - adsorção.
Método de separação de proteínas
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Determinar a composição de aminoácidos das proteínas.
A proteína é hidrolisada  usando um ácido forte ou enzimas  libera aminoácidos.
Cromatografia separa os aminoácidos  troca iônica, afinidade ou por absorção. 
Análise de aminoácidos
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