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UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE CENTRO DE TECNOLOGIA E RECURSOS NATURAIS GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DE ALIMENTOS PROTEÍNAS Profª MSc. Cláudia Gouveia Rodrigues AULA 4 Fundamentos de Nutrição Profª MSc. Cláudia Gouveia Rodrigues São macromoléculas de alto peso molecular presentes em todas as células dos organismos vivos, compostas por unidades fundamentais chamadas aminoácidos ligados através de ligações peptídicas. PROTEÍNAS Fundamentos de Nutrição Profª MSc. Cláudia Gouveia Rodrigues Unidade fundamental de formação das proteínas. São basicamente formadas por carbono, hidrogênio e oxigênio, além de nitrogênio (16%), enxofre, fosforo e alguns metais (Zn, Fe, Cu). São 21 aminoácidos naturais. Dentre estes existem os essenciais. Sua síntese no organismo é inadequada para satisfazer as necessidades metabólicas e por isso devem ser fornecidos pela dieta. AMINOÁCIDOS Fundamentos de Nutrição Profª MSc. Cláudia Gouveia Rodrigues Os aminoácidos essenciais são: TREONINA TRIPTOFANO FENILALANINA VALINA HISTIDINA ARGININA (apenas na infância) METIONINA ISOLEUCINA LISINA LEUCINA Falta desses aminoácidos podem causar: Balanço negativo de N, perda de peso, crescimento menor, stress, hipoglicemia, mal funcionamento de órgãos, etc. AMINOÁCIDOS Fundamentos de Nutrição Profª MSc. Cláudia Gouveia Rodrigues AMINOÁCIDOS ESSENCIAIS E NÃO ESSENCIAIS Essenciais Condicionalmenteessenciais Não-essencias Fenilalanina Glicina Alanina Triptofano Prolina Ácido aspártico Valina Tirosina Ácido glutâmico Leucina Serina Asparagina Isoleucina Cisteínae cistina Metionina Taurina Treonina Arginina Lisina Histidina Glutamina Fundamentos de Nutrição Profª MSc. Cláudia Gouveia Rodrigues Os aminoácidos não essenciais São igualmente importantes na estrutura das proteínas, mas se houver deficiência na ingestão de um deles, ele pode ser sintetizado em nível celular a partir de aminoácidos essenciais ou de precursores contendo C e N. Condicionalmente essenciais São essenciais em determinadas condições clínicas. Ex. Cisteína, tirosina e taurina (crianças prematuras). AMINOÁCIDOS 6 Fundamentos de Nutrição Profª MSc. Cláudia Gouveia Rodrigues AMINOÁCIDOS Fundamentos de Nutrição Profª MSc. Cláudia Gouveia Rodrigues É a união do grupo carboxílico de um aminoácido ao grupo amino do outro. LIGAÇÃO PEPTÍDICA Fundamentos de Nutrição Profª MSc. Cláudia Gouveia Rodrigues PROTEÍNAS SECUNDARIA: É dada pelo arranjo espacial de aminoácidos próximos entre si na seqüência primária da proteína. É o último nível de organização das proteínas fibrosas, mais simples estruturalmente. Ocorre graças à possibilidade de rotação das ligações entre os carbonos a dos aminoácidos e seus grupamentos amina e carboxila. O arranjo secundário de um polipeptídeo pode ocorrer de forma regular; isso acontece quando os ângulos das ligações entre carbonos a e seus ligantes são iguais e se repetem ao longo de um segmento da molécula. Estrutura Terciária - Dada pelo arranjo espacial de aminoácidos distantes entre si na seqüência polipeptídica. - É a forma tridimensional como a proteína se "enrola". - Ocorre nas proteínas globulares, mais complexas estrutural e funcionalmente. - Cadeias polipeptídicas muito longas podem se organizar em domínios, regiões com estruturas terciárias semi-independentes ligadas entre si por segmentos lineares da cadeia polipeptídica. - Os domínios são considerados as unidades funcionais e de estrutura tridimensional de uma proteína. Estrutura Quaternária - Surge apenas nas proteínas oligoméricas. - Dada pela distribuição espacial de mais de uma cadeia polipeptídica no espaço, as subunidades da molécula. - Estas subunidades se mantém unidas por forças covalentes, como pontes dissulfeto, e ligações não covalentes, como pontes de hidrogênio, interações hidrofóbicas, etc. - As subunidades podem atuar de forma independente ou cooperativamente no desempenho da função bioquímica da proteína. 9 Fundamentos de Nutrição Profª MSc. Cláudia Gouveia Rodrigues PROTEÍNAS 10 Fundamentos de Nutrição Profª MSc. Cláudia Gouveia Rodrigues PROTEÍNAS 11 Fundamentos de Nutrição Profª MSc. Cláudia Gouveia Rodrigues PROTEÍNAS 12 Fundamentos de Nutrição Profª MSc. Cláudia Gouveia Rodrigues PROTEÍNAS CLASSIFICAÇÃO – complexidade estrutural Proteínas simples - Somente aminoácidos. Proteínas conjugadas (proteínas ligadas a outras substâncias) Nucleoproteínas – DNA, RNA. Ex: cromatina Glicoproteínas – polissacarídeos. Ex: ovoalbumina. Metaloproteínas – metais (Fe, Zn e Cu). Ex: ferritina. Lipoproteínas – lipídeos. Fundamentos de Nutrição Profª MSc. Cláudia Gouveia Rodrigues PROTEÍNAS CLASSIFICAÇÃO – Forma Proteínas fibrosas São mais ou menos esféricas; São geralmente solúveis nos solventes aquosos e os seus pesos moleculares situam-se entre 10.000 e vários milhões; Exemplos: As enzimas, transportadores como a hemoglobina, etc. 14 Fundamentos de Nutrição Profª MSc. Cláudia Gouveia Rodrigues PROTEÍNAS CLASSIFICAÇÃO – Forma Proteínas globulares São insolúveis nos solventes aquosos e possuem pesos moleculares muito elevados; São formadas geralmente por longas moléculas mais ou menos retilíneas e paralelas ao eixo da fibra; Exemplos: As proteínas de estrutura, como colágeno do tecido conjuntivo, as queratinas dos cabelos, as esclerotinas do tegumento dos artrópodes, a conchiolina das conchas dos moluscos, ou ainda a fribrina do soro sanguíneo ou a miosina dos músculos. Fundamentos de Nutrição Profª MSc. Cláudia Gouveia Rodrigues PROTEÍNAS FUNÇÕES Estrutural e Contrátil Participam como matéria-prima na construção de estruturas celulares e histológicas. ex. o colágeno- encontrada nos ossos, tendões, cartilagens e na pele; a queratina-encontrada na pele, unhas e cabelo, possui propriedades impermeabilizantes que dificultam a perda de água pelos animais; a albumina- presente em abundância no plasma sanguíneo; as proteínas miofibrilares “actina e miosina” (músculo). Reserva Sementes de plantas armazenam proteínas para a germinação. ex. albumina do ovo e a caseína do leite. Fundamentos de Nutrição Profª MSc. Cláudia Gouveia Rodrigues PROTEÍNAS FUNÇÕES Função Enzimática As enzimas são proteínas especiais com função catalítica, ou seja, aceleram ou retardam reações bioquímicas que ocorrem nas células. Assim como os anticorpos, apresentam especificidade em relação à reação ou substância em que atuam. Isso se deve ao fato de cada enzima possuir em sua estrutura um ou mais pontos que se encaixam perfeitamente na substância ou reação que sofrerá sua ação. TODA ENZIMA É UMA PROTEINA MAS NEM TODA PROTEINA É UMA ENZIMA. 17 Fundamentos de Nutrição Profª MSc. Cláudia Gouveia Rodrigues PROTEÍNAS FUNÇÕES Função Hormonal Muitos hormônios são, na verdade, proteínas especializadas na função de estimular ou inibir a atividade de determinados órgãos, sendo portando reguladores do metabolismo. ex. o hormônio pancreático insulina que, lançado no sangue, contribui para a manutenção da taxa de glicemia. Transporte Muitas proteínas são transportadoras de nutrientes e metabólitos entre fluidos e tecidos; de uma forma geral, transportam ativamente substâncias. A hemoglobina é uma proteína que transporta oxigênio dos alvéolos para os tecidos e gás carbônico dos tecidos para os pulmões. Fundamentos de Nutrição Profª MSc. Cláudia Gouveia Rodrigues PROTEÍNAS FUNÇÕES Função de Defesa Em nosso sistema imunológico, existem células especializadas na identificação de proteínas presentes nos organismos invasores, que serão consideradas "estranhas". Estas proteínas invasoras denominam-se antígenos e promovem a produção de proteínas de defesa, nos plasmócitos,denominadas anticorpos que combinam-se quimicamente aos antígenos com o objetivo de neutralizá-los (há especificidade entre antígeno e anticorpo, ou seja, um anticorpo só neutralizará o antígeno que estimulou a sua formação). Fundamentos de Nutrição Profª MSc. Cláudia Gouveia Rodrigues PROTEÍNAS FUNÇÕES Função Nutritiva Qualquer proteína exerce esta função, enquanto não for tóxica. Todos os alimentos ricos em proteína, como as carnes em geral, são fontes naturais de aminoácidos indispensáveis aos seres vivos para a produção de outras proteínas. Fundamentos de Nutrição Profª MSc. Cláudia Gouveia Rodrigues PROTEÍNAS A composição de aminoácidos de uma proteína é tão importante como a quantidade de proteína consumida. Dietas deficientes em alguns aminoácidos podem comprometer a síntese proteica. Os aminoácidos limitantes são aqueles que estão presentes nas dietas em concentrações menores que as exigidas para o máximo de síntese protéica. Ex. Lisina na farinha de trigo. De Referência Albumina do ovo e Caseína Grande concentração de AA essenciais. São utilizadas como padrões de AA para outros alimentos. Fundamentos de Nutrição Profª MSc. Cláudia Gouveia Rodrigues PROTEÍNAS Fundamentos de Nutrição Profª MSc. Cláudia Gouveia Rodrigues PROTEÍNAS DIGESTIBILIDADE Mede a disponibilidade da proteína. Nabs/ Ning X 100 Origem animal > origem vegetal. 90 a 95% 60 a 85% Ex: Ovo = 97% Milho = 85% Proteína isolada de soja = 95% Fundamentos de Nutrição Profª MSc. Cláudia Gouveia Rodrigues PROTEÍNAS Questões Quais as principais fontes proteicas na alimentação? É verdade que a mistura de cereais e leguminosas tem o mesmo valor nutricional proteico que uma proteína animal? Por quê? As proteínas são essenciais por quê? O que você entende por AA essencial e não essencial? O que é desnutrição? O que é uma ligação peptídica e como as proteínas se organizam estruturalmente? Quais as principais funções das proteínas no corpo humano? Pesquise os termos: albumina, creatina, whey protein, BCAA e glutamina. Todas as proteínas de origem animal tem valor biológico maior do que as de origem vegetal? Por quê? Onde ocorre a síntese proteica?
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