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As proteínas são moléculas orgânicas (constituídas principalmente por átomos de carbono,hidrogênio,oxigênio,nitrogênio, e possivelmente mas não frequentemente, enxofre) formadas por unidades básicas de aminoácidos que são emparelhados através de ligações peptídicas, formando polímeros de alto peso molecular. Depois da água,elas são os compostos mais abundantes no nosso organismo, desempenhando nele diversas funções, tais como: ● Função catalisadora ou de atividade biológica As proteínas participam de praticamente todos os processos biológicos do corpo humano. Elas aceleram as reações químicas que ocorrem no nosso organismo. Um exemplo disso são as enzimas. ● Função estrutural As proteínas dão firmeza aos tecidos que formam nossa pele,ossos e tendões. A principal dessas proteínas é o colágeno,de tal forma que 40% das proteínas presentes no nosso corpo são colágeno. ● Função sinalizadora As proteínas atuam como receptoras, emitindo sinais para que a célula possa desempenhar suas funções vitais. Um exemplo, são as proteínas presentes na membrana plasmática. ● Função imunológica As proteínas também possuem uma função de defesa. Um exemplo disso são os anticorpos, os quais são estruturas que marcam os corpos estranhos (antígenos) para destruí-los. ● Função na dieta humana As proteínas são fontes dos principais aminoácidos. ● Função na tecnologia de alimentos As propriedades funcionais das proteínas são definidas propriedades físico -químicas que afetam o seu comportamento no alimento durante o preparo, processamento,armazenamento, e contribuem para a qualidade e atributos sensoriais dos alimentos.organolépticas , manifestam-se através dos órgãos dos sentidos ,referindo-se a textura, cor, sabor e aroma. ● Função alimentícia Além das proteínas serem fontes de obtenção dos principais aminoácidos, elas atuam em algumas características dos alimentos,como por exemplo a textura. O colágeno é o principal constituinte do nosso tecido conjuntivo, possuindo como função no nosso corpo, unir e fortalecer os tecidos, estando presente nos ossos, peles,tendões, e cartilagens. No setor alimentício, essa proteína é utilizada na fabricação de iogurtes,embutidos, e sobremesas (como gelatina e pudim). Essa proteína é a maior responsável pela textura da carne e de produtos cárneos, de tal forma que o seu uso permite os seguintes benefícios: ● Diminui atividade de água. ● Melhora textura e fatiamento ● Melhora a retenção de gordura ● Reduz tempo de maturação em embutidos secos. Todas as funções das proteínas são influenciadas pelas suas estruturas, podendo ser elas quatro: 1. Estrutura primária A estrutura primária apenas se refere a sequência de aminoácidos que formam essa proteína.Ou seja, nesta sequência visualizamos os aminoácidos (ex.: leucina,serina) ligados uns aos outros através de ligações peptídicas. Vale ressaltar que a ordem sequencial que os aminoácidos irão se organizar, é determinada geneticamente,de tal forma que qualquer mudança, mudará a proteína. 2. Estrutura secundária As ligações peptídicas que ligam os aminoácidos uns aos outros irão começar a interagir entre si, formando pontes de hidrogênio. Dessa forma, a estrutura da proteína muda, e pode se apresentar de duas maneiras: α-hélice, ou folha pregueada. ● α-hélice Essa estrutura em forma de caracol ocorre quando há pontes de hidrogênio se ligando a cada quatro aminoácidos dessa proteína. Ex.: Queratina ● Folha pregueada A folha pregueada ocorre através de cadeias polipeptídicas que se ligam através de pontes de hidrogênio.E mesmo que essas ligações sejam fracas, devido sua quantidade, elas tornam a proteína mais resistente. Ex.: A proteína que forma a teia da aranha. 3. Estrutura terciária As cadeias laterais que formam as proteínas passam a interagir, fazendo com que as moléculas se curvem, ou dobrem-se, adquirindo um formato tridimensional. Essas interações e ligações entre as cadeias laterais podem ser: ● Pontes dissulfeto Essa interação só ocorre quando há a presença de um aminoácido chamado Cisteína. ● Pontes de hidrogênio ● Interações dipolo-dipolo ● Interações de Van der Waals ● Interações eletrostáticas A sequência de aminoácidos irá determinar as posições ou a presença das interações, bem como a forma da proteína, que é única e específica. 4. Estrutura quaternária É a união de duas ou mais cadeias polipeptídicas, originando assim uma estrutura mais complexa, que pode se tornar: ● Proteína fibrosa Colágeno, queratina ( presente no cabelo, unhas, pele) e elastina ( presente no tecido conjuntivo). São exemplos de proteínas fibrosas. ● Proteína globular Enzimas, anticorpos, hormônios, albumina e hemoglobina. Todas essas moléculas são exemplos de proteínas globulares. Para que as proteínas possam manter suas conformações elas dependem das condições ambientais. De tal forma que se houver uma mudança ambiental, essas proteínas serão alteradas pelo que chamamos de desnaturação. A desnaturação das proteínas ocorre quando alterações no meio ambiental mudam, causando a mudança no formato das proteínas, e consequentemente, fazendo com que estas percam suas funções biológicas. Dentre os fatores que influenciam a desnaturação, podemos citar: ● Agentes químicos PH,solventes orgânicos,etc. ● PH Quando expostas a pH extremos (>10 ou <3); (ocorre a protonação ou desprotonação de grupos ionizáveis) mudando assim, a conformação das proteínas. ● Solventes orgânicos Uréia e sais de guanidina são agentes desnaturantes porque penetram nas regiões hidrofóbicas e rompem as interações que estabilizam as proteínas. ● Agentes físicos Temperatura, irradiação, ultravioleta, ultrassom, agitação, etc. ● Temperatura Uma alta temperatura provoca um aumento na velocidade de desnaturação. Bem como baixas temperaturas. ● Radiação Radiação ultravioleta e radiações ionizantes provocam mudanças na conformação, ruptura das ligações, ionização e formação de radicais livres A desnaturação em algumas proteínas pode ocorrer de maneira reversível. Ou seja: Mesmo após a molécula se desnaturar, ela pode retornar a sua forma original. Um exemplo disso é a queratina. No entanto, outras sofrem o processo de desnaturação irreversível,que é quando após se desnaturar, a molécula não possui capacidade de voltar para a sua conformação original. Como é o caso da albumina,a proteína presente na clara do ovo. E claro, como quaisquer outras mudanças,além de causar a inativação biológica, a desnaturação causa outros efeitos nas proteínas. Estes podem ser: ● Redução da solubilidade ● Mudança na capacidade de se ligar a água ● Aumento de ataque de proteases devido a exposição das ligações peptídicas ● Aumento da viscosidade ● Dificuldade de cristalização ● Aumento da reatividade química Propriedades gerais ● ̈Caráter anfótero - Devido à presença de grupamentos ionizáveis: -NH3+ e -COO- nas extremidades terminais e nos radicais dos resíduos de aminoácidos da proteína. A proteína pode apresentar caráter básico ou ácido; dependendo do pH do meio. ● ̈Ponto isoelétrico (pI) - É o pH no qual a proteína apresenta igualdade de cargas positivas e negativas. É no pI que a proteína apresenta-se com menor solubilidade. ● ̈Característica de eletrólitos - A existência de grupos ionizáveis garante a presença de cargas positivas e negativas na molécula da proteína. ● Solubilidade - depende da composição em AA (depende da quantidade de pontes de H que os seus grupos polares podem formar com a água ). Partes não protéicas da molécula, como lipídeos, carboidratos, fosfatos, etc., também afetam a solubilidade. ● A solubilidade da proteína pode ser modificada por fatores como: •pH - a solubilidadeé mínima no pI. •Força iônica - Em baixas concentrações de sais (baixa força iônica), a solubilidade em geral aumenta, pois os íons salinos tendem a se associar às proteínas. Em elevadas concentrações salinas, os íons competem com a proteína pela água, ocasionando perda de água de hidratação, acarretando sua precipitação. Salting in : pequenas quantidades de sais aumentam a solubilidade das proteínas; Salting out: grandes quantidades de sais diminuem a solubilidade das proteínas •Temperatura - A maioria das proteínas é solúvel a temperatura ambiente e a solubilidade tende a aumentar à medida que se eleva a temperatura até 40 a 50 oC. Além destas temperaturas a proteína começa a desnaturar e a solubilidade diminui. VITAMINAS As vitaminas são moléculas orgânicas (contendo carbono) que funcionam principalmente como catalisadores para reações dentro do organismo. Tradicionalmente as vitaminas agrupam-se de acordo com um critério de solubilidade em hidrossolúveis (se forem solúveis em água) e lipossolúveis (solúveis em gordura e que têm que ser veiculadas através de gorduras alimentares). As lipossolúveis podem ser lembradas com a sigla mnemônica (que ajuda a memória) ADEK, para as vitaminas A, D, E e K. Essas vitaminas se acumulam dentro da gordura armazenada no organismo e dentro do fígado.E as vitaminas hidrossolúveis são as vitaminas do complexo B e a vitamina C. Elas não podem ser armazenadas no corpo, tornando raro os casos de hipervitaminose. Também são absorvidas e excretadas rapidamente.
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