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Estrutura e Funções das Proteínas

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Estrutura dos aminoácidos (aa):
- Formados por:
 	*grupo amino (NH2) e carboxílico (COOH).
	* Restante da molécula  cadeia lateral
H2N
R
H
C
COOH
Alanina: CH3
 Estrutura da cadeia lateral confere as características particulares de cada aa.
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20 aa diferentes participam da constituição das proteínas. 
Dividem-se em essenciais e não essenciais
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Essenciais  não podem ser sintetizados pelo organismo:
histidina,
isoleucina, 
leucina,
lisina,
metionina,
fenilalanina,
treonina,
triptofano
valina.
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Não-essenciais  podem ser produzidos pelo organismo, a partir do essenciais:
alanina,
arginina,
asparagina,
aspartato,
cisteína,
glicina,
glutamato,
glutamina,
prolina, 
serina 
tirosina.
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Ponto isoelétrico de aminoácidos
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Curva de titulação da glicina
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Curva de titulação do glutamato
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Curva de titulação do histidina
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Ligação peptídica
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Exemplo de derivado de peptídio
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Proteínas
Proteína  grego: primeiro (de primeira necessidade).
Contém átomos de C, H, O, N e S.
Unidades fundamentais  aminoácidos (aa)
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Cadeia de a.a e estrutura de uma proteína
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Estruturas protéicas
Ligação Peptídica
Interação Hidrofóbica
Pontes de Hidrogênio
Ligações Dissulfeto
Estrutura Primária
Estrutura Secundária
Estrutura Terciária
Estrutura Quaternária
Proteína Globular
Proteína Fibrosa
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Pontes de H intermoleculares 
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Proteínas: macromoléculas que contêm um número variável de L-aminoácidos, unidos por ligações peptídicas.
H2N CH CH2OH H2N CH CH2OH 
 C OH + H N CH C N CH
O H COOH O COOH 
 CH3 CH3
H2O 
H
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Estruturas 1ª, 2ª, 3ª e 4ª de uma proteína
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Estruturas 1ª, 2ª, 3ª e 4ª de uma proteína
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Estrutura 2ª (pontes de hidrogênio)
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Estrutura 3ª
1 – interação hidrofóbica
2 – ponte de hidrogênio
3 – interação eletrostática
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Estrutura Primária
 sequência de aminoácidos ao longo da cadeia polipeptídica
GlyIle Val Glu Cys Cys....
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Estutura primária
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Estrutura Secundária
 arranjo espacial dos átomos de uma cadeia polipeptídica.
 apresenta-se em hélice ou “folha β”.
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Estrutura secundária
R
Pontes de H entre o Oxigênio do grupo C=O de uma unidade peptídica, e o Hidrogênio do grupo NH da quarta unidade subsequente.
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Estrutura Terciária (pontes de H intercadeia, entre os grupos R)
 estrutura tridimensional de um polipeptídio
 dobramento sobre si mesmo.
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Estrutura terciária
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Estrutura Quaternária
 associações de cadeias polipeptídicas.
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Estrutura quaternária
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Formas protéicas
Proteínas Globulares
 uma ou mais cadeias polipeptídicas organizadas de forma ~ esférica
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 Funções:
 transporte de moléculas.
 mecanismo de defesa (combate a infecções bacterianas e virais).
 ação hormonal (insulina, glucagon).
 contração muscular (actina e miosina).
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Proteínas fibrosas
 apresentam forma alongada.
 Funções:
- Desempenham funções estruturais no sistema biológico construção de grandes estruturas.
- Formam componentes do esqueleto celular e estruturas de sustentação (colágeno e queratina).
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PROTEÍNAS DE ORIGEM ANIMAL
Carne
Proteínas miofibrilares (actina e miosina) e as do tec. conjuntivo (colágeno e elastina)
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 Proteínas  12-15% da massa corporal.
 As células musculares chegam a conter 20% de seu peso na forma de proteínas. 
PROTEÍNAS DE ORIGEM ANIMAL
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Actina e miosina
Actomiosina e “rigor mortis”: actomiosina – responsável pela
contração muscular, em presença de ATP, Ca e Mg.
PROTEÍNAS DE ORIGEM ANIMAL
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 Rigor mortis:
 animal abatido, cessa circulação sanguínea... - formação de ácido lático, baixa pH (de 7,5 para 5,1) e actina e miosina se unem, contraindo os músculos.
 Maturação da carne: vários dias em baixas temperaturas.
PROTEÍNAS DE ORIGEM ANIMAL
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Elastina
cor amarela,
 forma fibras unindo os músculos aos ossos.
 rica em LISINA.
PROTEÍNAS DE ORIGEM ANIMAL
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Colágeno
 mantém os feixes musculares unidos.
 rico em PROLINA. 
 responsável pelo enrijecimento do músculo (aumenta com a idade do animal).
Colágeno → Gelatina
PROTEÍNAS DE ORIGEM ANIMAL
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Proteínas do ovo
Clara (59% das ptn do ovo)	Gema (30 % das ptn do ovo)
	O ovo sem casca pode ser preservado por: 
	- secagem comum,
	- pasteurização,
	- atomização, 
	- congelamento e liofilização.
PROTEÍNAS DE ORIGEM ANIMAL
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Congelamento:
 produz pequenas alterações na viscosidade da clara
- reações irreversíveis na gema, pela gelificação de lipoproteínas, provocando menor capacidade emulsificante. Açúcar ou glicerol podem diminuir esse efeito.
PROTEÍNAS DE ORIGEM ANIMAL
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Proteínas do leite
Leite – emulsão de gorduras em água, estabilizada por proteínas em uma solução de sais, vitaminas, etc.
Principais proteínas do leite: caseína, globulina e albumina
PROTEÍNAS DE ORIGEM ANIMAL
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Caseína
Principal componente do coalho (ppt por pH ou enzima)
Enzima (renina) – ação hidrolítica sobre a caseína, com formação de ppt gelatinoso, combinando-se com Ca.
Lactoglobulina e lactoalbumina: ptn do soro do leite
PROTEÍNAS DE ORIGEM ANIMAL
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Proteínas vegetais
- são, raramente, completas na composição em aa essenciais
Fontes mais ricas: trigo, arroz, soja, milho, feijão, lentinha, grão de bico, amendoim, etc.
Soja: substâncias tóxicas e inibidoras de enz. proteolíticas
PROTEÍNAS DE ORIGEM ANIMAL
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Fontes de proteínas vegetais
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Célula de defesa
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Polímero protéico
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Cabelo humano
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Estrutura molecular de uma molécula de ptn
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Papel tecnológico das proteínas e suas propriedades funcionais
Propriedades funcionais
São propriedades que não sejam nutricionais e que melhorem o alimento, principalmente no aspecto sensorial.
 Qualidades organolépticas do alimento (principalmente textura) 
 Comportamento físico do alimento ou de seus ingredientes durante a preparação, transformação ou estocagem.
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Absorção e retenção de água
	A característica das proteínas em absorver e reter água é importante na obtenção de boa textura, especialmente nas carnes processadas (patês e presuntos) e nos produtos de trigo.
	Os alimentos terão mais corpo e mais viscosidade.
PROPRIEDADES FUNCIONAIS DAS PROTEÍNAS
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Viscosidade
	A viscosidade e consistência de certas proteínas é uma propriedade funcional nos alimentos líquidos.
Ex.: - sopas,
	- molhos,
	- cremes,
	- bebidas não alcoólicas.
PROPRIEDADES FUNCIONAIS DAS PROTEÍNAS
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Gelatinização
Formação de complexos proteína-proteína.
As proteínas que apresentam propriedades de gelatinização são utilizadas na preparação de diversos alimentos.
Ex.: produtos lácteos, gel (gelatina)... 
As proteínas de gelatinização são utilizadas para formar gel viscoso e aumentar a absorção de água, para formar emulsão.
PROPRIEDADES FUNCIONAIS DAS PROTEÍNAS
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Textura
Proteínas formadoras de textura são adicionadas nos alimentos como substituto da carne.
Modifica-se a textura de certas proteínas vegetais para utilizá-las como imitação da carne ou de peixe.
Ex.: imitações de queijos, fabricados a partir de proteínas vegetais texturizadas e ptn texturizada de soja.
PROPRIEDADES FUNCIONAIS DAS PROTEÍNAS
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Formação de pasta
	O glúten do endosperma dos grãos de trigo forma uma pasta bastante dura, viscosa e elástica, assim que misturado com a água.
Ex: massa de pão...
PROPRIEDADES FUNCIONAIS DAS PROTEÍNAS
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Propriedade emulsificante
Vários alimentos são emulsões "gordura-água" (leite, creme, sorvete, manteiga, queijo, maionese). As proteínas apresentam importantes papéis na formação dessas emulsões.
PROPRIEDADES FUNCIONAIS DAS PROTEÍNAS
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Proteínas formadoras de espuma
Alimentos espumosos geralmente são dispersões de bolhas de gás (CO2 ou ar). 
. Sorvetes
. Bolo
. Pão 
. Glacê
. Mashmallow
. Mousse
. Cerveja
PROPRIEDADES FUNCIONAIS DAS PROTEÍNAS
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