PROTEINAS

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PROTEÍNAS
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INTRODUÇÃO
 Definição: São compostos orgânicos complexos, 
sintetizados pelos organismos vivos, por meio da 
condensação de moléculas de α-aminoacidos 
através de ligações peptídicas.
 Polímero biológico mais abundante;
Mais da metade do peso seco das células.
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CONSTITUIÇÃO QUÍMICA DAS PROTEÍNAS
Aminoácido
Ligação peptídica
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AMINOÁCIDOS
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CLASSIFICAÇÃO DOS AMINOÁCIDOS
 Aminoácidos essenciais
 Aminoácidos não essenciais
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CLASSIFICAÇÃO DAS PROTEÍNAS
 Quanto ao número de aminoácidos:
 dipeptídio – 2 aminoácidos
 polipeptídio – até 50 unidades de aminoácidos
 proteínas > 50 unidades (P.M. > ou = 5000)
 Cada proteína tem um arranjo definido e 
característico das unidades básicas de 
aminoácidos
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FORMA ESTRUTURAL DAS PROTEÍNAS
ESTRUTURA QUATERNÁRIA
ESTRUTURA 
PRIMÁRIA
ESTRUTURA
SECUNDÁRIA
ESTRUTURA TERCIÁRIA
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Estrutura primária: é formada pela 
seqüência de aminoácidos das cadeias 
polipeptídicas.
- Essa seqüência de aminoácidos é que 
determinará a função de uma proteína.
A estrutura secundária descreve as formas 
regulares a partir de porções da cadeia 
principal da proteína.
Esta estrutura é mantida por pontes de 
hidrogênio formadas entre o grupamento 
amino (NH) de um aminoácido com o 
grupamento carbonílico (-C=O) do outro 
aminoácido.
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 A estrutura terciária é a disposição espacial 
(tridimensional) assumida pela estrutura secundária, 
resultante da cadeia peptídica como um todo.
 Estrutura quaternária: Presente em proteínas que 
possuem multi-subunidades. O arranjo das 
subunidades constitui a estrutura quaternária – Ex.: 
Hemoglobina
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FORMA ESTRUTURAL DAS PROTEÍNAS
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CLASSIFICAÇÃO DAS PROTEÍNAS EM
FUNÇÃO DA SOLUBILIDADE
Albuminas – solúvel em água, em soluções 
fracamente ácida ou alcalinas e coagulam pela 
ação do calor. Ex: ovalbumina (clara de ovo), 
lactoalbumina (leite), legumitina(ervilhas).
Globulinas – insolúveis em água, mas 
solúveis em soluções de sais neutros. Ex: 
miosina (músculo), legumina (ervilhas), 
ovoglobulina.
Glutelinas – são encontradas somente em 
vegetais. Insolúveis em água e solventes 
neutros, mas solúveis em soluções diluídas de 
ácidos e bases. Ex: glutenina (trigo).
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CLASSIFICAÇÃO DAS PROTEÍNAS EM
FUNÇÃO DA SOLUBILIDADE
Prolaminas – encontradas somente em 
vegetais, insolúveis em água e etanol 
absoluto, mas solúvel em etanol a 50-80%. 
Ex: gliadina (trigo e centeio), zeína(milho), 
hordeína (cevada).
Protaminas – são solúveis em água e em 
amônia Ex: esperma de peixes (salmão, 
sardinha).
Escleproteínas – proteínas de estrutura 
fibrosa, insolúveis nos solventes 
anteriormente mencionados. Ex. colágeno 
e queratina.
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PROPRIEDADES DAS PROTEÍNAS
Compostos sem odor e sabor
Apresentam caráter Anfótero – os aminoácidos
reagem tanto com ácidos minerais como com
bases minerais.
 Formam Zwitterion – é o ponto isoelétrico das
proteínas, ou seja quando as cargas positivas e
negativas se igualam.
 Precipitam com íons – quando em solução,
podem combinar com íons positivos e negativos
(ácidos e bases), formando precipitados.
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SOLUBILIDADE DAS PROTEÍNAS
As proteínas interagem com a água através 
interações intermoleculares como pontes de 
hidrogênio e dipolo-dipolo. 
A solubilidade das proteínas em meio aquoso é 
resultante de vários parâmetros:
 Influência do pH: 
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Efeito da adição de sal: Os íons de sais neutros 
em concentrações da ordem de 0,5 a 1,0 mol/L, 
aumentam a solubilidade das proteínas. Os 
íons interagem com as proteínas e diminuem 
as interações eletrostáticas entre as cargas 
opostas de moléculas vizinhas, aumentando a 
solvatação.
Efeito de solventes: A solubilidade das 
proteínas diminui na presença de solventes 
orgânicos. Esta diminuição é explicada pela 
redução da constante dielétrica do meio e a 
redução da hidratação das moléculas protéicas.
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DESNATURAÇÃO DAS PROTEÍNAS
A desnaturação de uma proteína é qualquer 
modificação na sua conformação (alteração das 
estruturas secundárias, terciária ou 
quaternária) sem o rompimento das ligações 
peptídicas envolvidas na estrutura primária.
Agentes físicos:
- Calor (50 a 100ºC)
- Baixas temperaturas (-10ºC a -40ºC) 
desnaturação de algumas proteínas
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Agentes químicos:
- As proteínas desnaturam em faixas de pH 
extremos <3,0 ou > 10,0.
- Solventes orgânicos alteram a constante 
dielétrica e consequentemente as interações 
eletrostáticas. Podem romper interações 
hidrofóbicas.
- Uréia e sais de guanidina (4 a 8 mol/L) 
rompem pontes de hidrogênio. 
- Agentes tensoativos rompem interações 
hidrofóbicas.
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EFEITOS DA DESNATURAÇÃO
Redução da solubilidade 
Perda da atividade biológica (ex: enzimas)
Aumento da suscetibilidade ao ataque por 
proteases  aumento da exposição das 
ligações peptídicas
Aumento da viscosidade intrínseca
Dificuldade de cristalização
Aumento da reatividade química
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PROPRIEDADES FUNCIONAIS DE
PROTEÍNAS
Propriedades de Hidratação: absorção e 
retenção de água, formação de gel, 
adesividade, dispersibilidade, solubilidade e 
viscosidade.
 Interação proteínas-proteínas: formação de gel, 
coagulação, formação de fibras e glúten
Propriedades de superfície: emulsificação, 
formação de espumas, formação de películas
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1. PROTEÍNAS DE ORIGEM ANIMAL
Carne de mamíferos – contém 60-80% de água 
e 25 a 15% de proteínas, sendo o restante 
formado por gorduras, carboidratos, sais, 
pigmentos e vitaminas.
Classificação das proteínas da carne quanto a 
função:
1. miofibrilares – actina e miosina corresponde 
a 55% da proteína total.
2. Tecido conjuntivo: colágeno e elastina, 
corresponde a 15% da proteína total.
3. Sistema muscular involuntário – coração. 21
1.1 PROTEÍNAS MIOFIBRILARES
Formam estruturas fibrilares que se unem em 
feixes, formando o músculo estriado.
Contém elevado teor de íons cálcio.
A actina representa 30% das proteínas 
fibrilares e a miosina 50%.
A actina e a miosina formam o complexo da 
actomiosina, relacionado com a contração e 
descontração muscular, ao “rigor mortis”, ao 
enrijecimento, à cor e à capacidade de reter 
água da carne
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1.2 COLÁGENO
 É a fração principal dos tecidos conectivos, muito 
solúvel e contribui para a rigidez da carnes.
 É uma proteína que mantém unidos os feixes de fibras 
musculares no corpo humano e nos animais.
 É rica em prolina
 Aumenta com a idade do animal, causando a rigidez da 
carne.
 Por aquecimento em água ´se transforma em gelatina.
 Gelatina é uma proteína solúvel em água quente e 
forma géis por resfriamento. Não tem cheiro nem 
sabor. É rica em arginina
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1.3 ELASTINA
 É de cor amarela, forma fibras reunidas em feixes 
encontrados principalmente na união dos 
músculos aos ossos.
 É rica em lisina
 Com aquecimento em água, a elastina incha sem 
se dissolver.
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2. PROTEÍNAS DO LEITE
 Caseína 
 É a principal proteína existente no leite fresco (3%). 
Não coagula pelo calor.
 É uma fosfoproteína que se encontra na forma de sal 
de cálcio coloidal.
 Juntamente com a gordura dão a cor branca do leite.
 Coagula pela ação da renina, uma enzima encontrada 
no suco gástrico, e pela ação de ácidos.
 Lactoalbumina
 0,5% das proteínas totais do leite, é solúvel em água e 
coagula pelo calor. Contém alto teor de triptofano.
 Lactoglobulina – < 0,2% . Constituição grupos –SH 25
3. PROTEÍNAS DO OVO
3.1 Proteínas da clara 
 é uma mistura de proteínas , sendo a mais 
importante ovalbumina (50% das proteínas totais da 
clara).
 Tem na molécula grupos -SH e grupos de ácido 
fosfórico, que podem ser hidrolisadospela ação de 
fosfatases. Desnatura por agitação e coagula por 
aquecimento. 
 Conalbumina
 Ovomucoide
 Ovomucina
 Avidina
 Lisozima – enzima que tem ação nas paredes 
celulares de algumas bactérias(salmonella sp)
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Proteínas da Gema
 A gema é uma dispersão de fosfo e lipoproteínas 
globulares. Sua coloração é devido, 
principalmente, à presença de carotenóides.
 Lipovitelina- fosfolipoproteína
 Fosfovitina (fosvitina) - fosfoproteína
 Livitina - glicoproteína
 Todas as três tem a propriedade de combinar-se 
com Fe+3 
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4. PROTEÍNAS VEGETAIS
4.1. Proteínas do trigo:
 As proteínas vegetais tem pouco valor 
nutricional, devido a deficiência de aminoácidos 
essenciais.
 As mais importantes são: gliadina e glutenina.
 Gliadina – extraída com etanol a 70% , solúvel 
em álcool metílico, benzílico e fenol.
 Glutenina é a proteína mais insolúvel do trigo. É 
insolúvel em água e etanol a frio, ligeiramente 
solúvel em etanol a quente e solúvel em soluções 
alcalinas.
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 O GLÚTEN, é formado pela combinação da 
gliadina mais a glutenina e água.
 Glúten é uma substância elástica e aderente, 
insolúvel em água, responsável pela textura da 
massa de pães fermentados.
 Pode ser seco a pressões reduzidas e baixas 
temperaturas sem sofrer desnaturação.
 É rapidamente desnaturado à temperatura de 
ebulição da água ou quando exposto à 
temperaturas baixas por longo tempo.
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MÉTODOS DE ANÁLISE DE 
PROTEÍNAS
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Avaliação de proteínas em alimentos
• Métodos químicos
• Métodos físicos
• Métodos biológicos
• Métodos microbiológicos e enzimáticos
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MÉTODOS QUÍMICOS
• Métodos que analisam teor de C:
– digestão mais fácil do que para o nitrogênio;
– menores erros no resultado por causa da 
maior quantidade em relação ao nitrogênio;
– fator de correção mais constante que para o 
nitrogênio;
– maior dificuldade em separar os carbonos 
pertencentes à proteína dos carbonos de 
outros componentes.
ANÁLISE DO N
ANÁLISE DO C
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MÉTODOS QUÍMICOS
MÉTODO DE KJELDAHL
Johann Kjeldahl
(1849-1900)
Desenvolveu em 1883 o processo básico para
determinação de nitrogênio orgânico total. Os passos
incluem:
-Digestão: H2SO4 a 350ºC-400ºC + catalisador
-Neutralização e destilação
-Titulação
-Conversão do teor de nitrogênio para teor de proteína
Esse método determina N orgânico total: N protéico 
e N não-protéico. 
ANÁLISE DO N
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Etapa de digestão
K2SO4: aumenta o ponto de ebulição do H2SO4 (de 337ºC 
para mais de 400ºC), torna a digestão mais eficiente;
CuSO4: Catalisador. Acelera o processo de oxidação da 
matéria orgânica.
Aquecimento da amostra com ácido 
sulfúrico para a digestão até que o C e H 
sejam oxidados e o N da proteína é 
reduzido e transformado em sulfato de 
amônia.
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Microdigestor de Kjeldahl
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Etapa de neutralização e destilação
Destilador 
Adiciona-se NaOH concentrado e 
aquece-se para a liberação da amônia 
dentro de um volume conhecido de 
uma solução de ácido bórico e 
indicador, formando borato de amônio.
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Etapa de titulação
O borato de amônia formado é dosado com uma
solução ácida (HCl ou H2SO4) padronizada.
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Etapa de titulação
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Conversão do teor de N para proteína 
bruta
A maioria dos alimentos possui em média 16% 
de nitrogênio, portanto:
16g N ___ 100g proteínas 
1g N ____ Xg
Xg = 100/16 = 6,25
é obtido pela 
multiplicação do teor 
de N total pelo fator de 
conversão (6,25). 
O teor de proteína 
bruta de um alimento
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O conteúdo de proteína para alimentos 
específicos pode utilizar fatores 
específicos:
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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
– Pode ser utilizado para análise de microgramas de proteína 
(micro Kjeldhal)
• Desvantagens 
– Mede Nitrogênio orgânico total, não apenas 
nitrogênio de proteínas
– Demorado
- Utiliza reagentes corrosivos.
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Método de Kjeldahl
Outras possíveis fontes de N na amostra:
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Métodos químicos por grupos
METODO DE BIURETO
• Substâncias contendo duas ou mais 
ligações peptídicas formam um complexo 
de cor roxa com sais de cobre em 
soluções alcalinas. 
• A intensidade da cor é proporcional a 
quantidade de proteínas
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METODO DE BIURETO
• Vantagens 
– Ser bastante específico por não apresentar problemas de 
interferentes.
– É simples, rápido e barato.
– Por envolver uma reação com a ligação peptídica, o método 
determina proteína, ao contrário do método de Kjeldahl que 
determina N total
• Desvantagens 
– A necessidade de uma curva de calibração tomada com um padrão 
conhecido de proteína, por exemplo, uma proteína determinada 
por Kjeldahl.
– A cor formada no complexo não é idêntica para todas as 
proteínas, porém os desvios causados são menores do que em 
outros métodos colorimétricos
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Métodos químicos por grupos
MÉTODO DO FENOL (Folin-Ciocalteau – Lowry)
• Baseia-se na interação das proteínas com o 
reagente fenol e cobre em condições alcalinas;
• Reação colorimétrica envolve uma oxidação 
catalisada por cobre, de aas aromáticos por um 
reagente heteropolifosfato, desenvolvendo uma 
cor azul que vai ser medida num colorímetro e 
comparada com uma curva padrão.
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Métodos químicos por grupos
ESPECTROFOTOMETRIA NO ULTRAVIOLETA
Proteínas possuem absorção UV em 280 nm devido à 
presença de tirosina, triptofano e fenilalanina
MÉTODOS TURBIDIMÉTRICOS
Medida baseada na turbidez causada pela proteína 
precipitada por algum agente precipitante, como TCA, 
ferricianato de potássio e ácido sulfossalicílico
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Métodos químicos por grupos
MÉTODOS DE DYE-BINDING
• Quando uma amostra é tratada com corante (excesso) 
que reage com proteína quantitativamente para formar 
um complexo insolúvel que pode ser separado. O 
excesso de corante não reagido em solução é medido 
colorimetricamente;
• Utilizado em amostras de grãos de cereais, sementes 
oleaginosas, produtos vegetais e animais e laticínios;
• Boa correlação com o método oficial.
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MÉTODOS FÍSICOS
• Não muito utilizados;
• Utiliza-se para avaliação da qualidade de 
proteínas e não da quantidade;
• Índice de refração, densidade 
específica, viscosidade; tensão 
superficial; condutividade; polarização.