Aula 3 BM digestão absorção e tranporte de proteínas 2019

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CURSO: Nutrição
Profa: Juliana Cristina Bassan
BIOQUÍMICA METABÓLICA
INFORMAÇÕES IMPORTANTES
Proteínas
✓ Para adultos saudáveis: ~300g de proteínas são sintetizadas e degradadas diariamente e ~100g de
aminoácidos são consumidos, na forma de proteína nutricional, em uma dieta ocidental típica.
✓ A síntese de proteínas é regulada pela expressão de genes específicos.
✓ A degradação é um processo aleatório, ou seja, proteínas recém
sintetizadas tem a mesma probabilidade de serem degradadas que as
proteínas sintetizadas a mais tempo.
- Função da degradação: remover prontamente proteínas que sofreram
mutação e renovação tecidual
AMINOÁCIDOS E PROTEÍNAS
DIGESTÃO E ABSORÇÃO
ENZIMAS E DIGESTÃO DOS ALIMENTOS
PROTEASES
“... São enzimas que pertencem a classe das hidrolases e que catalisam a reação 
de hidrólise de ligações peptídicas das proteínas...”
Definição:
Proteases
-Bromelina
-Papaína
- Ficina
Enzimas
Vegetal
Animal
Microbiana
Pepsina
Tripsina
Quimotripsina
-Bacillus sp.
- Aspergillus sp.
-Mucor sp.
-Rhizopus sp.
-E. coli
Fontes de Enzimas
Ward, 2011
Introdução (Definição)
Protease
PROTEASES
(Santos e Koblitz, 2008; Feijoo-Siota e Villa, 2011; Qing et al., 2013)
Classificação
EC 3.4.X.X
▪ Quanto à ação catalítica: 
▪ Endopeptidases (3.4.21-99)
▪ Exopeptidases (3.4.11-19)
• Aminopeptidases
• Carboxipeptidases
Peptídeo-hidrolases 
(peptidases)
Hidrolases
COO-H3N
+
PROTEASES
Classificação
▪ Quanto ao pH ótimo
▪ Ácidas
▪ Neutras
▪ Alcalinas
▪ Especificidade 
▪ Posição da ligação peptídica
▪ Tamanho da cadeia
▪ Sequência de aminoácidos 
▪ vizinhos à ligação
Asp Glu LysAsp Glu Arg
Asp Glu LysAsp ArgArg
Asp Glu Lys ArgArgLys
PROTEASES
(Muri, 2014)
Classificação PROTEASES
Classificação PROTEASES
▪ Natureza química do sítio ativo
➢ Serina-proteases
- serina-carboxipeptidase: EC 3.4.16
- Serina-endopeptidase: EC 3.4.21
➢ Aspártico-proteases
- aspártico-endopeptidase: EC 3.4.23
➢ Cisteína-proteases
- cisteína-carboxipeptidase: EC 3.4.18
- Cisteína-endopeptidase: EC 3.4.22
➢ Metalo-proteases
- metalo-carboxipeptidase: EC 3.4.17
- Metalo-endopeptidase: EC3.4.24
Koblitz e Santos, 2008; Ramos e Malcata, 2011; Ward, 2011; Qing et al., 2013.
$7,2 bilhões (2018)
Introdução (Mercado x Tecnologias 
de produção)
PROTEASES
✓ Farmacêutica;
✓ Alimentos e bebidas;
✓ Química;
✓ Biotecnologia;
✓ Alimentação animal;
ENGENHARIA GENÉTICA E DE PROTEÍNAS
Superexpressão Modificação química
Ward, 2011; Zhu et al. 2011;Tavano, 2013; Fernandes, 2010; Cao, 2011; Mateo, 2006
Proteases: 60%
60 %: hidrolases
Pomadas
Medicamentos 
digestivos
Maciez
Remocão de 
resíduos de 
carne e pêlos
Detergentes
Panificação
Amaciamento 
de carnes
Cervejaria
Hidrolisados
Aplicações das proteases PROTEASES
Aplicações das proteases
PROTEASES
Hidrolisados Proteicos
Hidrolisados Proteicos (condições de hidrólise x especificidade da enzima)
Propriedades tecnológicas e Valor Nutricional
➢ Flavorizantes:
- temperos;
- caldos;
- sopas;
- molhos.
➢ Alimentos orientais:
- Missô e shoyu.
➢ Nutrição.
➢ A. soyae e A. oryzae
➢ Caseínas e proteínas do soro:
- Peptídeos bioativos;
- Espumante;
- Emulsificante;
- Gelatinizante;
➢ Nutrição (aminoácidos)
➢ Albumina:
- Emulsificante;
- Enriquecimento de alimentos 
e ração animal;
- Peptídeos bioativos.
Aplicações das proteases
Peptídeos Bioativos
SORO DE QUEIJO: generalidades e aplicações
Água
Lactose
Gordura
PROTEÍNAS (20%) 
Sais minerais
• Propriedades tecnológicas 
• Propriedades funcionais
✓CARACTERÍSTICAS NUTRICIONAIS:
• aminoácidos essenciais (Leu, Ile e Lys);
• proteínas de metabolização rápida.
✓INDÚSTRIA DE ALIMENTOS:
• propriedades funcionais – emulsificante,
espumante, gelificante e bactericida;
• panificação, fórmulas infantis, lácteos,
embutidos, etc.;
• “GRAS” – Generally Recognized as Safety.
✓AVANÇOS TECNOLÓGICOS:
• técnicas de recuperação, purificação e
fracionamento;
peptídeos bioativos e aminoácidos.
• hidrólise enzimática
Aplicações das proteases PROTEASES
Síntese de Aspartame
L- Ácido aspártico
L- fenilalanina
➢ Proteases Imobilizadas
Bacillus thermoproteolyticus
termolisina
Aplicações das proteases
▪ Modificação da estrutura molecular das proteínas
• Propriedades nutricionais e funcionais
Alimentos
PROTEASES: classificação
- São classificadas de acordo com a classe e o tipo de reação que catalisam.
Committee of the International Union of Biochemistry and Molecular Biology
1. Óxido-redutases
2. Transferases
3. Hidrolases
4. Liases
5. Isomerases
6. Ligases (sintetases)
CLASSES SUBCLASSES 
EC
EC 3.4.23.1 (pepsina)
3. Hidrolases
4. Proteases
23. Aspártico endopeptidase
1. Resíduos de aa.
Suco pancreático (zimogênios inativas)
- Enteropeptidases +Tripsinogênio (inativa) ------ Tripsina (ativa)
PROTEASES E DIGESTÃO DE PROTEÍNAS DIETÉTICAS
ESTÔMAGO
Ácido clorídrico e pepsina
PÂNCREAS
- Quimotripsina
- Elastase
- Carboxipeptidases A e B
❖ Tripsina
INTESTINO DELGADO
- aminopeptidases
- dipeptidases
São sintetizadas na forma ativa
PROTEASES E DIGESTÃO DE PROTEÍNAS DIETÉTICAS
ESTÔMAGO
❖ O suco gástrico é composto por ácido clorídrico (HCl) e proteases da família da PEPSINA
• O HCl responsável por desnaturar a estrutura
terciária das proteínas, tornando-as mais
susceptíveis à hidrólise por proteases intestinais
• O HCl também é responsável por ativar a pepsina
a partir do pepsinogênio
PROTEASES E DIGESTÃO DE PROTEÍNAS DIETÉTICAS
ESTÔMAGO
❖ O suco gástrico é composto por ácido clorídrico (HCl) e proteases da família da PEPSINA
• Dentre as proteases da família da pepsinas, a PEPSINA A é a principal
protease gástrica envolvida na hidrólise de ligações peptídicas das
proteínas formadas por aminoácidos hidrofóbicos e aromáticos
(fenilalanina, tirosina, triptofano, leucina)
• A pepsina é uma endopeptidase* que hidrolisa proteínas em fragmentos
peptídicos grandes, mas também pode produzir peptídeos menores e
aminoácidos. Os produtos gerados são importantes para iniciar a fase
pancreática de digestão das proteínas.
*ENDOPEPTIDASE 
São proteases que hidrolisam ligações peptídicas do interior da proteína liberando
fragmentos peptídicos grandes
PROTEASES E DIGESTÃO DE PROTEÍNAS DIETÉTICAS
ESTÔMAGO
❖ O suco gástrico é composto por ácido clorídrico (HCl) e proteases da família da PEPSINA
HCl
pepsina
Desnaturação proteica
Hidrólise proteica
PROTEASES E DIGESTÃO DE PROTEÍNAS DIETÉTICAS
❖ O suco pancreático é composto por pró-enzimas (zimogênios) inativas que são ativadas ao 
chegarem ao lúmen do intestino delgado
PÂNCREAS
As formas inativas (zimogênios) são
excretadas pelo pâncreas
PROTEASES E DIGESTÃO DE PROTEÍNAS DIETÉTICAS
PROTEASES GÁSTRICAS E PANCREÁTICAS
PROTEASES E DIGESTÃO DE PROTEÍNAS DIETÉTICAS
❖ O suco pancreático é composto por pró-enzimas (zimogênios) inativas que são ativadas ao 
chegarem ao lúmen do intestino delgado
PÂNCREAS
Enteropeptidase (cálcio dependente)
Exopeptidases*
endopeptidases
endopeptidase
*EXOPEPTIDASE 
São proteases que hidrolisam ligações peptídicas nas extremidades CARBOXI e AMINO
terminais liberando aminoácidos livres
PROTEASES E DIGESTÃO DE PROTEÍNAS DIETÉTICAS
PÂNCREAS
INTESTINO DELGADO
Zimogêneos
(inativos)
Proteases
(ativas)
PROTEASES E DIGESTÃO DE PROTEÍNAS DIETÉTICAS
INTESTINO DELGADO
Fragmentos proteicos da 
digestão gástrica 
(desnaturação pelo HCl e 
ação da pepsina)
dipeptídeos
tripeptídeos
aminoácidos
PROTEASES E DIGESTÃO DE PROTEÍNAS DIETÉTICAS
INTESTINO DELGADO
dipeptídeos
tripeptídeos
aminoácidos
Borda em escova
- Aminopetidases
- dipeptidases
oligopeptídeos
aa aadi- tri- di-
tri-
• Na superfície luminal da borda em escova estão presentes as aminopetidases e
dipeptidases que permitem a liberação de aminoácidos livres, di- e
tripeptídeos que serão absorvidos pelos enterócitos através de transportadores
específicos.
PROTEASES E DIGESTÃO DE PROTEÍNAS DIETÉTICAS
ABSORÇÃO E TRASNPORTE
aaaaaa
aa aaaa aa
aa aa
• Os di- e tripeptídeos
transportados para dentro da
célula sofrem hidrólise
intracelular havendo liberação de
aminoácidos livres
aa
PROTEASES E DIGESTÃO DE PROTEÍNAS DIETÉTICAS
RESUMO
ABSORÇÃO E TRASNPORTE
DE PROTEÍNAS
PROTEASES E DIGESTÃO DE PROTEÍNAS DIETÉTICAS
Enzima Pró-Enzima Ativador Especificidade
Pepsina A Pepsinogênio A Autoativação (pH) Try, Phe, Trp, Leu
Tripsina Tripsinogênio Enteropeptidase, tripsina Arg, Lys
Quimotripsina Quimotripsinogênio tripsina Tyr, Trp,Phe, Met, Leu
Elastase Pró-elastase tripsina Ala, Gly, Ser
Carboxipeptidase A Pró-carboxipeptidase A tripsina Val, Leu, Ile, Ala
Carboxipeptidase B Pró-carboxipeptidase B tripsina Arg, Lys
PROTEASES GÁSTRICAS E PANCREÁTICAS
PROTEASES E DIGESTÃO DE PROTEÍNAS DIETÉTICAS