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PROTEÍNAS Definições Proteína: São moléculas grandes, compostas usualmente, por centenas a milhares de aminoácidos unidos entre si. Guyton,Fisiologia humana, 6 Ed Aminoácidos: São compostos orgânicos pequenos que possuem um radical amina, o (NH2), e um radical acídico, o (COOH), na mesma molécula. Guyton,Fisiologia humana, 6 Ed R – Cadeia lateral NH2 – Grupo amina COOH – Ácido carboxílico H - Hidrogênio Os aminoácidos se ligam através de ligações peptídicas peptídeos e proteínas. Peptídeos são biomoléculas formadas pela ligação de dois ou mais aminoácidos através de ligações peptídicas. Proteínas São compostos orgânicos de alto peso molecular, são formadas pelo encadeamento de aminoácidos. É o composto orgânico mais abundante de matéria viva(50 a 80% do peso seco da célula). São constituintes básicos da vida. Nosso organismo é composto por cerca de 50.000 a 100.000 tipos diferentes de proteínas, com funções, tamanho, forma, composição e número de aminoácidos distintos. PROTEÍNAS MÚSCULO SANGUE PELE 80% 70% 90% Aminoácidos Os aminoácidos são classificados em 2 grupos Essenciais Não essenciais - condicionalmente essenciais ESSENCIAIS São aqueles cujos esqueletos de carbono não podem ser sintetizados pelo organismo. Os BCAA's constituem até 35% da massa muscular corporal e são indispensáveis para a manutenção e o crescimento dos músculos, além de construir células e reparar tecidos, eles formam anticorpos, fazem parte do sistema hormonal e enzimático, formam RNA e DNA e ainda transportam oxigênio pelo corpo. Histidina Isoleucina Leucina Lisina Fenilanina Metionina Treonina Triptofano Valina NÃO ESSENCIAIS São aqueles que podem ser sintetizados no organismo a partir de outros aminoácidos. Alanina Ácido aspártico Ácido glutâmico Aspargina Serina CONDICIONALMENTE ESSENCIAIS São aqueles que em condições normais o organismo pode sintetizá-los para alcançar a necessidade metabólica. Arginina Cisteína Glicina Glutamina Prolina Tirosina CLASSIFICAÇÃO DAS PROTEÍNAS Animal Apresentam todos os 9 aminoácidos essenciais em quantidades adequadas e nas proporções necessárias para o crescimento e a manutenção tecidual PROTEÍNAS COMPLETAS ALTO VALOR BIOLÓGICO Fontes completas: carne, peixes, ovos, laticínios (leite, queijo, iogurte), trigo integral, nozes, soja, germe de trigo, castanha-do-pará e amendoim. Vegetal Apresentam todos os aminoácidos essenciais, mas um ou mais deles não estão de acordo com a necessidade do organismo PROTEÍNAS INCOMPLETAS BAIXO VALOR BIOLÓGICO Fontes incompletas: Leguminosas como feijão, milho, lentilha, arroz, frutas e verduras Quanto a Composição: Proteínas Simples - Por hidrólise liberam apenas aminoácidos. Proteínas Conjugadas - Por hidrólise liberam aminoácidos mais um radical não peptídico, denominado grupo prostético (é um componente de natureza não-proteica de proteínas conjugadas) . Ex: Os hidratos de carbono e lipídeos nas glicoproteínas e lipoproteínas Quanto ao Número de Cadeias Polipeptídicas: Proteínas Monoméricas - Formadas por apenas uma cadeia polipeptídica. Proteínas Oligoméricas - Formadas por mais de uma cadeia polipeptídica. São as proteínas de estrutura e função mais complexas. Quanto à Forma: Globulares Fibrosas Organização Estrutural Estrutura Primária – caracteriza por ter apenas ligações peptídicas entre os aminoácidos. É o nível estrutural mais simples e mais importante, pois dele deriva todo o arranjo espacial da molécula. Estrutura Secundária – mantida pelas ligações de H, ocorre graças à possibilidade de rotação das ligações entre os Carbonos dos AAs e seus grupamentos amina e carboxila. Estrutura Terciária – refere ao arranjo espacial da cadeia polipeptídica (dobramento ou formação de laços), com ou sem estrutura secundária. Estrutura Quaternária – A maioria das proteínas globulares são formadas por mais de uma unidade estrutural, cada unidade estrutural pode conter um ou mais polipeptídeos, cada um apresentando seu próprio grau de estruturação (primário, secundário, terciário). Organização Estrutural Desnaturação Protéica A estrutura protéica adquire sua função em meio celular específico, condições diferentes daquelas presentes no interior da célula podem resultar em variáveis alterações na estrutura das proteínas. Causas: - Aumento de temperatura - Extremos de PH Função das Proteínas Estrutural ou plástica - São aquelas que participam dos tecidos dando rigidez, consistência e elasticidade Contrátil Hormonal Defesa - Os anticorpos são proteínas que realizam a defesa do organismo Energética - Obtenção de energia a partir dos canais que compõem as proteínas Enzimática - Enzimas são proteínas capazes de catalisar reações bioquímicas Transportadoras Metabolismo das Proteínas Hidrólise Proteínas Pepsina (estômago) Proteoses Peptonas tripsina, quimiotripsina, carboxpeptidase Polipeptídeos Polipeptídeos Intestino delgado aminoácidos Peptidase Dipeptídeos Aminoácidos AAs no sangue Concentração normal de AAs no sangue é de 35 a 65 mg/dl, alguns em maiores quantidades do que outros. Distribuição dos AAs no sangue depende dos tipos de proteínas ingeridas, mas as concentrações são reguladas através da síntese seletiva nas diferentes células. Destino dos AAs Absorvidos no trato gastro intestinal Produto Final – Da degradação das proteínas - AAS Digestão/Absorção proteica se estendem por 2 ou 3 horas, permitindo apenas que pequenas quantidades de AAs sejam absorvidas por vez. Após entrada no sangue em cerca de 5 a 10 min ocorre a absorção pelas células em todo o organismo (Fígado). Taxa de renovação de AAs é muito rápida. (carreados de uma parte do corpo para outra) Portanto: Grandes quantidades de AAs quase nunca se acumulam no sangue e nos líquidos teciduais. Armazenamento de AAs como proteínas nas células AAs célula ligações peptídicas Formação das Proteínas Concentração de AAs livres no interior da célula Proteínas decompostas em AAs e liberadas para fora da célula. Exceto: Proteínas estruturais Proteínas do núcleo Regulação da concentração Sanguínea de AAs (Fígado) Aumento da concentração de AAs Células hepáticas absorvem (temporariamente) formando pequenas moléculas de proteínas Diminuição da concentração de AAs Os AAs armazenados saem para o sangue. Efeito Reversível Das Proteínas Constante equilíbrio entre os AAs plasmáticos, proteínas plasmáticas e as proteínas teciduais Pode- se sintetizar novas proteínas a partir de AAs sanguíneos Pode-se sintetizar novos AAs a partir das proteínas de outras células corporais Limite Superior de Absorção Limite individualizado Todas as células alcançam seus limites: - o excesso de AAs em circulação é degradado e utilizado como energia, ou convertido em gordura e glicogênio Desaminação Desaminação Remoção dos grupos amino dos AAs Grupo amino é transferido para alguma substância aceptora ( Transaminação) Armazenado preferencialmente como gordura Secundariamente como glicogênio Limite Renal para AAs Concentração de AAs específicos (plasma/ filtrado glomerocular) Excesso que não pode ser reabsorvido é eliminado na urina Degradação Obrigatória das Proteínas 20 a 30 gramas por dia são degradadas Para prevenção uma ingestão de no mínimo 20 a 30 gramas por dia Para permanecer numa margem de segurança recomenda-se cerca de 60 a 75 gramas por dia Efeito do Jejum na Degradação Protéica Corpo usa quase inteiramente CHOs e gorduras como fonte energética enquanto estiverem disponíveis CHOs/gorduras desaminaçãoAumento considerável da degradação de proteínas 125 g/dia Regulação Hormonal do Metabolismo Proteico GH - Provoca aumento das Proteínas Teciduais Insulina - Sua falta reduz a síntese proteica, quase a zero - Acelera o transporte de alguns AAs para dentro da células ( estímulo a síntese proteica) -Aumenta a disponibilidade de glicose para as células. (efeito poupador de proteínas) Glicocorticóides Quantidade de Proteínas nos tecidos Quantidade de AAs no Plasma Quantidade de Proteínas hepáticas/plasmáticas Testosterona Aumento da deposição Proteica, principalmente proteínas contráteis dos músculos ( 30% a 40%) Período pequeno - Uma vez que os músculos e outros tecidos proteicos tiverem alcançado um máximo, a despeito da administração de testosterona, a deposição adicional cessa Estrogênio - Aumenta a deposição Proteica - Quantidades insignificantes em relação a testosterona. Tiroxina - Aumenta a taxa de metabolismo da célula - Com CHOs e gorduras disponíveis síntese proteica - Com CHOs e gorduras insuficientes síntese proteica Hipertrofia É o processo de crescimento muscular ocasionado pelo acúmulo de proteínas na musculatura Ocorre quando a taxa de síntese proteica muscular excede a taxa de degradação, acarretando em saldo positivo do balanço proteico muscular Metabolismo Proteico Degradação (catabolismo) PROTEÍNAS Síntese (Anabolismo) Aumento deste saldo ocorre após uma única sessão de treino, mas o crescimento muscular ocorre após semanas de treinamento Como consequência deste somatório que supera a degradação, acarretando em saldo positivo no balanço proteico muscular Recomendações Minimizar o catabolismo proteico e aperfeiçoar o anabolismo proteico. - Ingestão diária adequada de proteínas - Tempo de ingestão de proteínas e carboidratos durante e após uma sessão de treinamento Qual a importância dos CHOs para promoção do balanço proteico? Minimizar a degradação proteica e a oxidação dos AAs Aumentam a liberação da insulina (hormônio anabólico) Acelerar o processo de reposição dos estoques de glicogênio Manutenção da glicemia Ingestão de Proteínas Recomendação para Sedentários: 0,8g por kg/dia RDA (Recommended Dietary Allowances) 80kg 0,8 x 80 = 64g proteína Ingestão de Proteínas Recomendação para atletas Depende diretamente da modalidade 1,2 a 1,5g por kg/dia 80kg 1,2-1,5 = 96-120g proteína Exercícios para Avaliação O que são Proteínas e como são chamadas ligações que a formam? Qual a classificação dos aminoácidos? Explique sua diferenciação. Como são classificadas as proteínas quanto a sua origem, composição, numero de cadeias polipeptidícas, forma e organização estrutural? Quais as funções das proteínas? Explique o processo de regulação de Aas no sangue. O que é o efeito reversível das proteínas? O que acontece quando o limite superior de absorção de Aas é atingido? Explique o efeito do jejum na degradação Proteica? O que é hipertrofia muscular? Explique o que gera este processo. Quais as recomendações de proteínas para sedentários e atletas?
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