Proteínas.ppt

7/21/2019 Proteínas.ppt

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Bioquímica de los AlimentosBioquímica de los Alimentos

Las ProteínasLas Proteínas



Dr. Osvaldo Rubilar Dr. Osvaldo Rubilar 28-31/08/200528-31/08/2005

Compos c ón de las Proteínas

ompos c ón de las Proteínas

LasLas

proteínaproteína

ss

están formadas por están formadas por

2020

tipos diferentes detipos diferentes de -aminoácidos-aminoácidos enenconfiguración L.configuración L.

LosLos aminoácidosaminoácidos están compuestosestán compuestos

por por carbono (C), hidrógeno (H),carbono (C), hidrógeno (H),oígeno (!), nitrógeno ("),oígeno (!), nitrógeno ("), # a$gunos# a$gunospor por a%ufre (&).a%ufre (&).

LosLos aminoácidosaminoácidos se diferencian porse diferencian por

sus cadenas $atera$es (').sus cadenas $atera$es (').

!! !!H

CC

HH CC ""HH22

''




Alanina Alanina Arginina Arginina Asparragina Asparragina Aspártico Aspártico

Cist!naCist!na "luta#ina"luta#ina "luta#ico"luta#ico "licina"licina $istidina$istidina %solucina%solucina

Los 20 Am noác dos

os 20 Am noác dos

&ucina&ucina &isina&isina

'tionina'tionina

(nilalanina(nilalanina

)rolina)rolina

*rina*rina

+ronina+ronina

+ript,ano+ript,ano +irosina+irosina

alinaalina




Conf gurac ón de los

onf gurac ón de los

Am noác dos

m noác dos

-aminoácido-aminoácido

CC

HH'' "H"H22

CC!!!!HH

CC

HH22"" ''HH

CC!!!!HHL-aminoácidoL-aminoácido




Prop edad y T pos de

rop edad y T pos de

Am noác dos

m noác dos

Las características de $a cadena $atera$ (') inf$u#enLas características de $a cadena $atera$ (') inf$u#enen $as propiedadesen $as propiedades fisio$ógicasfisio$ógicas ## físico-*uímicasfísico-*uímicas dede$os aminoácidos #, por $o tanto, tambi+n de $as$os aminoácidos #, por $o tanto, tambi+n de $asproteínas.proteínas.

&e diiden en&e diiden en cinco gruposcinco grupos segn $as distintassegn $as distintascadenas $atera$escadenas $atera$es

Cadenas $atera$esCadenas $atera$es a$ifáticasa$ifáticas no po$aresno po$ares (hidrofóbicas).(hidrofóbicas). Cadenas $atera$esCadenas $atera$es aromáticasaromáticas (hidrofóbicas).(hidrofóbicas). Cadenas $atera$esCadenas $atera$es po$ares sin cargapo$ares sin carga (hidrofí$icas).(hidrofí$icas). Cadenas $atera$esCadenas $atera$es cargadas positiamentecargadas positiamente ((hidrofí$icas).hidrofí$icas). Cadenas $atera$esCadenas $atera$es cargadas negatiamentecargadas negatiamente (hidrofí$icas).(hidrofí$icas).




Los aminoácidos, p+ptidos # proteínas son componentesimportantes de $os a$imentos, pues proporcionan $os

e$ementos necesarios para $a síntesis proteica.

Los aminoácidos # p+ptidos contribu#en directamente a$sabor de $os a$imentos

Los aminoácidos son precursores de $os componentes aromáticos # $as sustancias co$oreadas *ue se formanmediante $as reacciones t+rmicas #/o en%imáticas *ueocurren durante $a obtención, preparación #a$macenamiento de $os mismos.

&on die% aminoácidos, $$amados aminoácidos esencia$es, *ue e$ organismo es incapa% de sinteti%ar # *ue deben seraportados por $a a$imentación.

Prop edad de los Am noác dos

rop edad de los Am noác dos


http://slidepdf.com/reader/full/proteinasppt-56da63dabb25d 7/64Dr. Osvaldo Rubilar Dr. Osvaldo Rubilar 28-31/08/200528-31/08/2005

Solu l dad de los Am noác dos

olu l dad de los Am noác dos

minoácido &o$ubi$idad (g/L) minoácido &o$ubi$idad (g/L)$anina 13,2 Leucina 21,3

rginina 455,2 Lisina 367

sparragina 24,5 8etionina 5,2

spártico 5 9eni$a$anina 23,Cisteína - :ro$ina 120

;$utamina 3,2 &erina <22

;$utamico 4,5 =reonina 16,2

;$icina 2<7,7 =riptófano 16,Histidina - =irosina 0,<

>so$eucina 6<,5 ?a$ina 54,1

( Fennena, 2000)



! drofo c dad de los

drofo c dad de los

Am noác dos

m noác dos

Los hidrofobicidad de $os aminoácidos es uno de $os factoresprincipa$es *ue afectan $as propiedades fisico*uímicas de $asproteínas # p+ptidos

fecta $a estructura de proteínas # p+ptidos.

fecta $a so$ubi$idad de $as proteínas # p+ptidos. fecta $a fi@ación de grasa a $as proteínas # p+ptidos.

Los hidrofobicidad es e$ eceso de energía $ibre de un so$utodisue$to en agua, comparada con $o *ue ofrece en un diso$ente

orgánico en condiciones simi$ares.



Las proteínas son $as mo$+cu$as orgánicas más abundantes en $asc+$u$asA constitu#en más de e$ 50 B de su peso seco.

Cada proteína tiene funciones diferentes dentro de $a c+$u$a.

Las proteínas son erdaderas macromo$+cu$as *ue a$can%andimensiones de $as mice$as en e$ estado co$oida$. La estructura detamao mice$ar con cargas e$+ctricas en su superficie $es confierepropiedades de absorción.

Las macromo$+cu$as proteínicas en ocasiones están compuestas poruna so$a cadena po$ipeptídicaA en ta$ caso reciben e$ nombre demonom+ricas. Cuando $a proteína esta formada por arias cadenaspo$ipeptídicas *ue pueden o no ser id+nticas entre sí, reciben e$ nombrede o$igom+ricas.

Las proteínas son macromo$+cu$as por $o cua$ poseen pesosmo$ecu$ares e$eados. =odas producen por hidro$isis -aminoácidos.Disten 20 -aminoácidos, como si$$ares para $a formación de proteínas,en$a%ados por uniones cabe%a-co$a , $$amadas Dn$ace :o$ipeptídico.

Proteínas

roteínas



=odas $as proteínas contienen Carbono Hidrógeno "itrógeno !ígeno

E otros e$ementos ta$es como %ufre Hierro

9ósforo Cinc Ca$cio

Compos c ón de las Proteínas

ompos c ón de las Proteínas



T pos de Proteínas

pos de Proteínas

Las proteínas pueden c$asificarse en dos grupos

segn su composición Homoproteínas, o proteínas simp$es, *ue contienen só$o

aminoácidos Heteroproteínas o proteínas con@ugadas, *ue además

contienen una parte no proteíca o grupo prost+tico "uc$eoproteínas (ácido nuc$ico F proteína)- Lipoproteínas ($ípido F proteína)- ;$icoproteínas (g$ucosa F proteína)- 9ósfoproteínas (fosfato F proteína)- 9$aoproteínas (f$aonoide F proteína). 8eta$oproteínas (meta$ F peoteina).

Hemoproteínas.



Las proteínas pueden c$asificarse en dos grupos segn su conformación

:roteínas 9ibrosas &on a*ue$$as *ue se ha#an constituídaspor cadenas po$ipeptídicas, ordenadas de modo para$e$o a $o$argo de un e@e formando estructuras compactas ( fibras o$áminas).&on materia$es físicamente resistentes e inso$ub$es en agua #so$uciones sa$inas di$uídas. D@ (co$ágeno, -*ueratina,e$astina).

:roteínas ;$obu$ares Dstán constituídas por cadenaspo$ipeptídicas p$egadas estrechamente, de modo *ueadoptan formas esf+ricas o g$obu$ares compactas.&on so$ub$es en sistemas acuosos, su función dentro de $ac+$u$a es mói$ # dinámica. D@ (en%imas, anticuerpos,hormonas).

:roteínas mitas Disten proteínas *ue se encuentra entre$as fibrosas por sus $argas estructuras # $as g$obu$ares porsu so$ubi$idad en $as so$uciones sa$inas. D@ (miosina,fibrinógeno).

T pos de Proteínas

pos de Proteínas



Las proteínas están caracteri%adas por su secuencia de

aminoácidos # su conformación o estructura tridimensiona$ Dstructura primaria Ds e$ es*ue$eto coa$ente de $a cadena

po$ipeptídica, # estab$ece $a secuencia de aminoácidos.'ige e$ orden de encadenamiento por medio de$ en$ace po$ipeptídico.

Dstructura secundaria !rdenación regu$ar # periódica de $a cadenapo$opeptídica en e$ espacio. 'ige e$ arreg$o espacia$ de $a cadena

po$ipeptídica en e$ espacio.. rreg$os H+$ice-a , H+$ice-b , H+$iceCo$ágeno.

Dstructura terciaria 9orma en $a cua$ $a cadena po$ipeptídica se curao se p$iega para formar estructuras estrechamente p$egadas #compactas como $a de $as proteínas g$obu$ares.'ige e$ arreg$o tridimensiona$ en e$ cua$ participan $as atracciones

intermo$ecu$ares. (9uer%as de ?an der Ga$$s, :uentes de Hidrógeno,:uentes disu$furo, etc).

Dstructura cuaternaria Ds e$ arreg$o espacia$ de $as sub-unidades deuna proteína, para conformar $a estructura g$oba$. Ds e$acompaamiento para$e$o de $as cadenas po$ipeptídicas, responsab$ede $as funciones de $as proteínas.

T pos de Proteínas

pos de Proteínas



Dstructura primaria

a) minoácidos en cadenaproteica.Dstructura secundariab) -h+$ice.c) [email protected]) ominio (erde oscuro) en

una mo$+cu$a de anticuerpo.Dstructura terciariae) Ina cadena de proteína

comp$eta (-hemog$obina).Dstructura cuaternariaf) Cuatro cadenas separadas de

hemog$obinas ensamb$adasen una o$igoproteína.

g) 8o$+cu$as de tubi$ina (amari$$a) # (erde) en unmicrotbu$o.

Proteínas

roteínas



T pos de "structuras de

pos de "structuras de

Proteínas

roteínas

"structura primaria"structura primaria

Rsiduo a#inoac!dicoRsiduo a#inoac!dico

$$22 CC$$ CCOO

RR11

$$ CC$$ CCOO

RR22




a

c b

d

e

-h+$ice. -$amina$ para$e$a por $a derecha. -$amina$ para$e$a por $a i%*uierda. -$amina$ antipara$e$a e barrido.

T pos de "structuras de

pos de "structuras de

Proteínas

roteínas

"structura secundaria"structura secundaria




Pr nc pales T pos de Proteínas

r nc pales T pos de Proteínas

:roteínas fibrosas =ienen una función principa$mente estructura$. 9ormadas por una estructura secundaria simp$e # repetitia

(estructura -h+$ice # -$ámina). :or e@emp$o *ueratina, co$ágeno ( -h+$ice), fibra de seda

(estructura -$ámina$).

Las estructuras -$ámina$es norma$mente son inso$ub$es enagua o so$entes acuosos.

:roteínas g$obu$ares &on proteínas bio$ógicamente actias.

Dstructura terciaria comp$e@a genera$mente con arios tiposde interacciones secundarias en $a propia cadenapo$ipeptídica (estructura -h+$ice)




Pr nc pales T pos de Proteínas

r nc pales T pos de Proteínas

'odlo d cinta structura scundaria'odlo d cinta structura scundaria

'odlo d sras structura scundaria'odlo d sras structura scundaria

'odlo d sras structura trciaria'odlo d sras structura trciaria

ista transvrsalista transvrsal

Co$ágenoCo$ágeno 9erritina9erritinaista transvrsalista transvrsal

&a rritina consist n&a rritina consist n

2 subunidads2 subunidads

structura cuatrnariastructura cuatrnaria

*ubunidad d rritina*ubunidad d rritina




9unciones Dspecíficas

Catá$isis Las en%imas cata$i%an diferentes reacciones.La heo*uinasa cata$i%a $a transferencia de$ grupo fosfato desde e$ =: a$a g$ucosa.

$macenamiento de aminoácidos, cómo e$ementos nutritios !oa$bmina, Caseína, ;$idina.

=ransporte de mo$+cu$as específicas seroa$bmina, $ipoproteínas,hemog$oibina.

:rotección Los anticuerpos protegen e$ organismo de agentes etraos*ue puedan daar$o.

Dstructuración 9orman $a masa principa$ de $os te@idos.

9unciones no Dspecíficas mortiguadora.

Dnerg+tica.!ncótica. 9unciones hereditarias.

#unc ones de las Proteínas

unc ones de las Proteínas




Clas f ac ón

las f ac ón

de los Am noác dos en

e los Am noác dos en

la $ndustr a

a $ndustr a

Al mentar a

Al mentar a

Los aminoácidos en $as proteínas a$imentarias puedenc$asificarse como

Dsencia$es

&on die% aminoácidos *ue e$ organismo es incapa% desinteti%ar # *ue deben ser aportados por $a a$imentación.

"o esencia$es

:ueden ser sinteti%ados por e$ organismo.




?a$ina?a$ina 8etioninaJ (#8etioninaJ (# CisteinaCisteina))>so$eucina>so$eucina 9eni$a$aninaJJ (# =irosina)9eni$a$aninaJJ (# =irosina)

LeucinaLeucina =reonina=reonina

LisinaLisina =riptófano=riptófano

HistidinaJJJHistidinaJJJ

** necesario para la síntesis de cisteina.necesario para la síntesis de cisteina.** necesario para la síntesis de tirosina** necesario para la síntesis de tirosina

*** necesario sólo para niños*** necesario sólo para niños

Am noác dos "senc ales

m noác dos "senc ales




Cal dad de las Proteínas

al dad de las Proteínas

&a&a calidad nutricionalcalidad nutricional d cualuir prot!na stá rlacionada con su4d cualuir prot!na stá rlacionada con su4 Co#posici,n d a#inoácidosCo#posici,n d a#inoácidos DigstibilidadDigstibilidad 66

Capacidad d su#inistrar a#inoácidos sncialsCapacidad d su#inistrar a#inoácidos sncials n las cantidadsn las cantidadsncsarias para las spcis u consu#n la prot!na.ncsarias para las spcis u consu#n la prot!na.

7n unci,n d la prsncia d los7n unci,n d la prsncia d los a#inoácidos sncialsa#inoácidos sncials laslasprot!nas pudn clasiicars co#o4prot!nas pudn clasiicars co#o4 )rot!nas d alto valor biol,gico o d buna calidad 6)rot!nas d alto valor biol,gico o d buna calidad 6

prot!nas d bao valor biol,gico o d #ala calidad.prot!nas d bao valor biol,gico o d #ala calidad. Cuando n una prot!na alta un a#inoácido sncialCuando n una prot!na alta un a#inoácido sncial su calidadsu calidad

dis#inu6dis#inu6 6a u l curpo no s capa9 d or#ar prot!nas si alta6a u l curpo no s capa9 d or#ar prot!nas si altatan s,lo uno d los a#inoácidos sncials.tan s,lo uno d los a#inoácidos sncials.

&as&as prot!nas d orign ani#al 6 las d la soa continn todos losprot!nas d orign ani#al 6 las d la soa continn todos los

a#inoácidos sncialsa#inoácidos sncials por lo u son d buna calidad. por lo u son d buna calidad. CarnCarn $uvos$uvos &c:&c: *oa*oa




Perfil Aminoacídico de Lec%e y !ue&oPerfil Aminoacídico de Lec%e y !ue&o

Leche de aca pasteuri%ada # hueo entero de ga$$inaLeche de aca pasteuri%ada # hueo entero de ga$$ina

A#inoácido A#inoácido &c:&c: $uvo$uvo A#inoácido A#inoácido &c:&c: $uvo$uvo

Alanina Alanina 225225 -- &ucina&ucina ;18;18 <0<0

Arginina Arginina 182182 1<1< &isina&isina 5151 88

Asparragina Asparragina -- -- 'tionina'tionina 1;31;3 2121

Aspártico Aspártico 8888 5858 (nilalanina(nilalanina 2=2= 3;23;2

Cist!naCist!na -- 55 )rolina)rolina ;00;00 2;02;0

"luta#ina"luta#ina -- -- *rina*rina 350350 <;<;

"luta#ico"luta#ico 13181318 ==3==3 +ronina+ronina 2=2= 325325

"licina"licina 138138 21=21= +ript,ano+ript,ano <1<1 <3<3

$istidina$istidina 1515 150150 +irosina+irosina 2<2< 2=2=

%solucina%solucina 3<=3<= 2323 alinaalina 350350 ;3;3

A#ino acid contnt o oods (AOA#ino acid contnt o oods (AO






:'!=DK"& C!8:LD=& D >"C!8:LD=&

:roteínas comp$etas (e*ui$ibradas):roteínas a$imentarias *ue contienen $os 7 aminoácidosesencia$es en concentración suficiente para cubrir $as

necesidades de $os seres humanos

:roteínas incomp$etas (no e*ui$ibradas):roteínas a$imentarias deficientes en 1 aminoácido o más de

$os 7 aminoácidos esencia$es






Las proteínas de $osLas proteínas de $os cerea$escerea$es, $as $, $as $egumbresegumbres o $oso $os frutosfrutossecossecos, son, son deficitarias en a$gn aminoácido esencia$deficitarias en a$gn aminoácido esencia$, motio, motiopor e$ *ue se $as considera incomp$etas o de ba@o a$orpor e$ *ue se $as considera incomp$etas o de ba@o a$orbio$ógico.bio$ógico.

LasLas $egumbres$egumbres # $os# $os frutos secosfrutos secos son deficitarios en e$son deficitarios en e$

aminoácido esencia$ $$amadoaminoácido esencia$ $$amado metioninametionina, mientras *ue $os, mientras *ue $oscerea$escerea$es $o son en e$ aminoácido esencia$ conocido como$o son en e$ aminoácido esencia$ conocido como$isina.$isina.

&i se&i se combinan $egumbres con cerea$es o frutos secos concombinan $egumbres con cerea$es o frutos secos concerea$escerea$es, se obtienen, se obtienen todos $os aminoácidos esencia$estodos $os aminoácidos esencia$es, #a, #a

*ue estos aminoácidos se comp$ementan.*ue estos aminoácidos se comp$ementan.






La cantidad de proteína necesaria para e$ crecimiento u otrafunción aumenta a medida *ue e$ a$or nutriciona$ de $aproteína disminu#e.

Cantidad # ca$idad proteica están enue$tas en $a definición de

$as necesidades proteicas # e$ prob$ema *ue se encara paradefinir Ca$idad :roteica es e$ encontrar un m+todo *ue permitamane@ar estas ariab$es en forma cuantitatia, de modo *ue

f 1 f 2 M f 6 C

onde, , M # C son $os gramos de proteína , M # C,

respectiamenteA f 1, f 2 # f 6 son $a medida de $a ca$ida proteica.




"&aluac ón de la Cal dad de las

&aluac ón de la Cal dad de las

Proteínas

roteínas

Contenido en aminoácidos de $a proteínaa$imentaria

igestibi$idad

'e*uerimientos de aminoácidos Masados en un patrón estándar de re*uerimientos de

aminoácidos para un grupo de edad determinado. 'e*uerimientos para preesco$ares de 2- 5 aos usados

como estándar para toda $a pob$ación a partir de 1 ao deedad.




' spon l dad de Am noác dos

spon l dad de Am noác dos

:orcenta@e de digestión # absorción :roteína anima$ 70 B

:roteína egeta$ 0 N 30 B

igestibi$idad de $as proteínas $imitada debido a Dfectos de $a conformación estructura$ de $as proteínas

>nteracciones con iones metá$icos, $ípidos, ácidosnuc$eicos, ce$u$osa.

9actores antinutriciona$es.

=amao # superficie de $a partícu$a de $a proteína.

=ratamiento t+rmico.

iferencias bio$ógicas entre indiiduos.




()todos de "&aluac ón

)todos de "&aluac ón

8etodo$ogías bio$ógicas tradiciona$es ?a$or bio$ógico (M?)

Iti$i%ación de $as proteínas neta (I":) Coeficiente de eficacia bio$ógica (:D')

"uea metodo$ogía :untuación de $os aminoácidos de $as proteínas

corregida segn su digestibi$idad (:C&)

'e la Cal dad de las Proteínas

e la Cal dad de las Proteínas




Ds $a proporción de nitrógeno de$ a$imento *ue esabsorbida (9!/!8&, 17).

igestibi$idad ()igestibi$idad ()



8+todo Mio$ógico

"i N ("f N "O)

"i

" nitrógeno i ingeridof feca$ O endógeno feca$




9uente de proteínas igestibi$idad

Hueo 0,73

Leche 0,75

Carne, pescado 0,7<8ai% 0,45

rro% 0,44

=rigo 0,4

Harina 0,778aní 0,7<

9ri@o$es 0,34

rbe@as 0,44

igestibi$idadigestibi$idad



8+todo Mio$ógico




D$ m+todo recomendado, $a :untuación de $os minoácidos de$as :roteínas Corregida &egn $a igestibi$idad (:C&, porsu sig$a en ing$+s) fue aprobado por $a dministración de$imentos # 8edicamentos (9) para $a ea$uación de $aca$idad de $as proteínas # e$ eti*uetado con informaciónnutriciona$ para productos destinados a nios ma#ores de dosaos.

D$ m+todo :C& se basa en un m+todo de puntuación de

aminoácidos en e$ *ue se compara e$ perfi$ de aminoácidos de$a$imento proteico *ue es sometido a prueba con e$ patrón dere*uisitos de aminoácidos estab$ecido por $a 9!/!8& paranios de dos a cinco aos de edad.

:untuación de $os minoácidos de $as :roteínas:untuación de $os minoácidos de $as :roteínas

Corregida &egn $a igestibi$idad (:C&)Corregida &egn $a igestibi$idad (:C&)






&e usa este patrón de nios de entre dos a cinco aos por*uee$$os superan $os patrones de re*uisitos de aminoácidos de $osnios de ma#or edad # de $os adu$tos.

D$ aminoácido con a$or $ímite es emp$eado para estab$ecer $apuntuación de aminoácidos no corregida, # a$ mu$tip$icar dichacifra por $a digestibi$idad de$ a$imento se obtiene e$ :C&.

&egn este m+todo, $as :roteínas is$adas de &o#a, por $ogenera$, a$can%an $a puntuación más a$ta posib$e (1,0) para e$

cá$cu$o de$ a$or proteico corregido. "inguna proteína puede tener un :C& superior a 1,0.








> Los factores usados en e$ cá$cu$o de$ :C& son

Contenido de $os aminoácidos esencia$es de $aproteína a$imentaria.

igestibi$idad. Capacidad para suministrar $os aminoácidosindispensab$es en cantidad suficiente para cubrir$as necesidades humanas.

> Considera $os re*uerimientos de $os preesco$ares de2 a 5 aosN re*uerimientos de todos $os gruposecepto $os menores de 2 aos.

> La máima puntuación posib$e es 1.0








Dn 1776 $a I.&. 9ood and rug dministration (9) adoptó e$:C& como m+todo estándar para e$ cá$cu$o de $a >ngestaiaria (B?) de proteínas *ue se muestra en e$ eti*uetado dea$imentos #a *ue N

D$ :C& está basado en $os re*uerimientos deaminoácidos humanos, haci+ndo$o más apropiado para $aea$uación de $a ca$idad de $as proteínas a$imentariasconsumidos por humanos.

D$ :C& es recomendado por $a 9ood and gricu$tura$!rgani%ation/Gor$d Hea$th !rgani%ation (9!/!8&),organismo internaciona$, con eperiencia en e$estab$ecimiento de ta$es estándares.

(DA. (ood &abling. Fed Reg 1<<3? 58342101-210;.








#uentes de Proteínas An males y

*egetales

=radiciona$mente N Las proteínas anima$es son consideradas como comp$etas

debido a su composición en aminoácidos

=odas $as proteínas de p$antas son consideradas incomp$etasdebido a su composición en aminoácidos

ctua$mente N$gunos productos de proteínas de so@a # de proteínas

anima$es tienen una composición completa de aminoácidos






'atria pri#a @ )rot!naCosto

*B/lbCosto

*B/)rot!na

$arina d so6a 50 00;5 - 00=0 013 - 01

Concntrado )rotico =0 0180 - 0280 025 - 00

Aislado protico <0 0350 - 030 038 - 0=

Carn 20 080 00



Costo de fuentes proteicasCosto de fuentes proteicas




'esnatural +ac ón de lasesnatural +ac ón de las

Proteínas

roteínas

&e $$ama desnatura$i%ación de $as proteínas a $a p+rdida de $as

estructuras de orden superior (secundaria, terciaria #cuaternaria), *uedando $a cadena po$ipeptídica reducida a unpo$ímero estadístico sin ninguna estructura tridimensiona$ fi@a.

Cuando $a proteína no ha sufrido ningn cambio en suinteracción con e$ diso$ente, se dice *ue presenta unaestructura natia.




Cua$*uier factor *ue modifi*ue $a interacción de $aproteína con e$ diso$ente disminuirá su estabi$idad endiso$ución # proocará $a precipitación. $a desaparición tota$ o parcia$ de $a eno$tura acuosa,

$a neutra$i%ación de $as cargas e$+ctricas de tipo repu$sio o

$a ruptura de $os puentes de hidrógeno

9aci$itará $a agregación intermo$ecu$ar # proocará $aprecipitación.

La precipitación sue$e ser consecuencia de$ fenómeno$$amado desnatura$i%ación


Proteínas

roteínas




Cua$*uier a$teración de $a estructura natia *ue modifi*ue su

interacción con e$ diso$ente # *ue proo*ue su precipitacióndará $ugar a una estructura desnatura$i%ada.

Dn una proteína cua$*uiera, $a estructura natia # $adesnatura$i%ada tan só$o tienen en comn $a estructuraprimaria, es decir, $a secuencia de aminoácidos *ue $acomponen. Los demás nie$es de organi%ación estructura$desaparecen en $a estructura desnatura$i%ada.


Proteínas

roteínas

esnatura$i%ación

'edesnatura$i%ación

Dstado natio Dstado desnatura$i%ado




>La estructura primaria $a *ue contiene $a información necesaria# suficiente para adoptar nie$es superiores de estructuración.

>Dsta propiedad es de gran uti$idad durante $os procesos deais$amiento # purificación de proteínas, #a *ue no todas $aproteínas reaccionan de igua$ forma ante un cambio en e$ medio

donde se encuentra disue$ta.>Dn a$gunos casos, $a desnatura$i%ación conduce a $a p+rdidatota$ de $a so$ubi$idad, con $o *ue $a proteína precipita.

>La formación de agregados fuertemente hidrofóbicos impide surenatura$i%ación, # hacen *ue e$ proceso sea irreersib$e.


Proteínas

roteínas




9ísicos> =emperatura (Ca$entamiento # Dnfriamiento).> =ratamiento mecánico.

> :resión hidrostática .> 'adiación u$traio$eta.Puímicos> pH (Qcidos # Mases).> 9uer%a iónica (8eta$es).> :o$aridad (iso$entes orgánicos # etergentes).

Los agentes *ue proocan $a desnatura$i%ación de una

proteína se $$aman agentes desnatura$i%antes. &e distinguenagentes

Como en a$gunos casos e$ fenómeno de $a desnatura$i%aciónes reersib$e, es posib$e precipitar proteínas de manerase$ectia mediante cambios en estos factores.


Proteínas

roteínas




Cuando $a temperatura es e$eada aumenta $a energía cin+tica de $asmo$+cu$as con $o *ue se desorgani%a

$a eno$tura acuosa de $as proteínas,# se desnatura$i%an.

símismo, un aumento de $atemperatura destru#e $asinteracciones d+bi$es # desorgani%a $a

estructura de $a proteína, de forma*ue e$ interior hidrofóbicointeracciona con e$ medio acuoso # seproduce $a agregación # precipitaciónde $a proteína desnatura$i%ada.

gentes desnatura$i%antesgentes desnatura$i%antes

Dfecto de$ ca$entamiento sobre $a estructura de $aDfecto de$ ca$entamiento sobre $a estructura de $aproteínaproteína


Proteínas

roteínas

=R




Cuando $a temperatura es reducida disminu#e $a energía cin+tica de $asmo$+cu$as, crista$i%ando e$ agua a$disponerse en estructuras más

organi%adas, $o cua$ a$tera $aeno$tura acuosa de $as proteínas, #se desnatura$i%an.

$ ariar e$ entorno po$ar *ue $e da e$agua, por $a crista$i%ación de sus

mo$+cu$as, $a proteína debe cambiarsu conformación para reducir a$gunasrepu$siones de sus residuos #mantenerse en un nie$ energ+ticoba@o.

gentes desnatura$i%antesgentes desnatura$i%antes

Dfecto de$ conge$amiento sobre $a estructura de $aDfecto de$ conge$amiento sobre $a estructura de $aproteínaproteína


Proteínas

roteínas




Cambios en $a so$ubi$idad por eposición de $as unidadespeptídicas hidrofí$icas o hidrofóbicas.

Cambios en $a capacidad de absorción de agua.

:+rdida de actiidad bio$ógica.

8a#or riesgo de ata*ue *uímico por eposición de otros en$aces peptídicos.

Cambios en $a iscosidad de $as so$uciones. isminución de $a capacidad de crista$i%ación.

'esnatural +ac ón de las Proteínas

esnatural +ac ón de las Proteínas

La desnatura$i%ación prooca diersos efectos en $a proteína




Hidró$isis ácida &e basa en $a ebu$$ición pro$ongada de $aproteína con so$uciones ácida fuertes (HC$ # H2&!<). Dstem+todo destru#e comp$etamente e$ triptófano # parte de $aserina # $a treonina.

Hidró$isis básica 'espeta $os aminoácidos *ue se destru#enpor $a hidro$isis anterior, pero con gran faci$idad, formaracematos. "orma$mente se uti$i%a a$ca$is ("a!H # Ma(!H)2).

Hidró$isis en%imática &e uti$i%an en%imas proteo$íticas cu#aactiidad es $enta # a menudo incomp$eta, sin embargo no seproduce racemi%ación # no se destru#en $os aminoácidosA por$o tanto es mu# específica.

! dról s s de las Proteínas

dról s s de las Proteínas

La hidró$isis de $as proteínas termina por fragmentar$as en a

-aminoácidos. Disten 6 tipos de hidro$isis

Propiedades # ncionales de las ProteínasPropiedades #uncionales de las Proteínas




Propiedades #uncionales de las ProteínasPropiedades #uncionales de las Proteínas

Hidratación &o$ubi$idad

?iscosidad

;e$ificación

=etura

Dmu$sificación 9ormación espuma

Captación de aromas

>nteracción con otroscomponentes de $osa$imentos





! dratac ón

:or ser sustancias po$ares, $as proteínas se hidratan enso$ución acuosa.

$ igua$ *ue otras sustancias orgánicas $as proteínas en estadoseco tienen a retener una cierta cantidad de agua hastaa$can%ar e$ e*ui$ibrio con $a humedad re$atia de$ medio *ue $asrodea de acuerdo con su isoterma de adsorción.

:ara efectos didácticos considerese una so$a mo$+cu$acomp$etamente deshidratada *ue se co$oca en una atmósferacontro$ada con una H' ba@a. Dn una primera etapa, e$ po$ímero adsorberá una cierta cantidad

de agua para estab$ecer puentes de hidrógeno a tra+s de sussitios actios hidrófi$os más eternos, como C!!H, "H2, !H (a$ifáticos # fenó$icos), C! # "H.

Cuando $a proteína se hidrata con una cubierta de mo$+cu$as deagua se produce $a $$amada capa monomo$ecu$ar MD=.






! dratac ón

D$ grado de hidratación (agua de hidratación/100gde proteína) es ariab$e.


:roteínaHidratación

(g agua/100g prot.)

Co$ágeno <5

Caseina <0

Lactog$obu$ina 62

!oa$bmina 60

$bmina de$ suero 62

Hemog$obina 63

8iog$obina <2

:roteína de so#a 66





D$ comportamiento de $a proteína, en cuanto a so$ubi$idad, es mu# dierso # depende de$ nmero de grupos po$ares #apo$ares # de $a ordenación de $a mo$+cu$a.

Dn genera$, $as proteínas son só$o so$ub$es en

iso$entes fuertemente po$ares, como por e@., e$ agua, g$icero$,formamida, dimeti$ formamida, ácido fórmico,

iso$entes menos po$ares como por e@., etano$.

La so$ubi$idad en agua depende de

D$ pH La presencias de sa$es.

La so$ubi$idad aumenta con $a fuer%a iónica.

Solu l dad






Ds una medida de $a resistencia *ue presentan $os f$uidos para moerseen un p$ano. Ds una función de $a red u ordenamiento tridimensiona$ de$as mo$+cu$as, por $o tanto, aumenta con $a concentración de$ po$ímero.

La iscosidad de $as proteínas depende de factores intrínsecos #etrinsecos

9actores intrínsecos

9orma de $as proteínas. =amao de $as proteínas.

9actores etrínsecos La temperatura (a$ ma#or temperatura, menor iscosidad #a *ue

$os puentes de hidrógeno con e$ agua se rompen).

La fuer%a iónica. La concentración (a ma#or concentración, de proteína ma#or

iscosidad). D$ pH (en e$ p> reduce $a cantidad de agua retenida # $a

iscosidad).

* scos dad






Los ge$es son sistemas dispersos de a$ menos dos componentesen $os *ue $a fase dispersa forma un entramado cohesio en e$medio de dispersión.

&e caracteri%an por $a fa$ta de f$uide% # por $a deformabi$idade$ástica.

Dn otras pa$abras, $a ge$ificación de $as proteínas consiste en $aagregación ordenada de mo$+cu$as desnatura$i%adas para darorigen a una red continua.

La ge$ificación de $as proteínas consta de dos etapas La desnatura$i%ación de $as proteínas. La agregación de $as proteínas.

Lo ge$es ocupan una posición intermedia entre $as diso$uciones,en $as *ue predominan $as fuer%as repu$sias entre $as mo$+cu$asde $a fase dispersa, # $os precipitados, en $os *ue dominan $asinteracciones intermo$ecu$ares fuertes.

,el f cac ón






Dn $a teturi%ación se produce, por rotura de interaccionesintramo$ecu$ares, e$ desp$iegue de $as cadenas peptídicas de$as proteínas g$obu$ares # $a estabi$i%ación de $as cadenaspeptídicas estiradas (estructuras -$amina$) mediante creaciónde interacciones intermo$ecu$ares.

La modificación estructura$ se consigue en genera$ por doscaminos La proteína de partida se disue$e # se in#ecta a tra+s de una

Sa$cachofaT en un bao de precipitación (hi$ado). La proteína de partida en estado hmedo se somete mediante

presión # temperaturas e$eadas a una en+rgica fuer%a de ci%a$$a(etrusión).

Te-tura






Las emu$siones son sistemas dispersos de dos o más $í*uidosinmiscib$es entre si. &u estabi$i%ación se rea$i%a con emu$sionantes,compuestos *ue forman interfaces $imitantes eitando así de $a fasedispersa.

Las proteínas, debido a su natura$e%a anfipática, estabi$i%an $asemu$siones. :or e@emp$o, $a $eche.

D$ *ue una proteína sea adecuada como emu$sionante depende de La e$ocidad con $a *ue difunde a $a interfa%, *ue depende de

La temperatura, e$ peso mo$ecu$ar, e$ pH # $a fuer%a iónica.

La adsorbabi$idad a$$í, $a *ue depende de La eposición de grupos hidrofóbicos e hidrofí$icos, e$ perfi$

aminoacídico, e$ pH, $a 9uer%a iónica # $a temperatura.

La deformabi$idad de su conformación ba@o $a inf$uencia de $a tensión

superficia$ (desnatura$i%ación de superficie), *ue depende de D$ perfi$ de aminoácidos, e$ peso mo$ecu$ar # $os puentes disu$furo.

"muls f cac ón






Las proteínas actan en distintos a$imentos como formadoras #

estabi$i%adoras de espuma. :.D@. en panadería, du$ces, postres # cere%a.

Las distintas proteínas se adecuan de diferente manera La seroa$bmina es poerfecta para formar espuma # $a ooa$bmina,

por e$ contario, es mu# ma$a.

Las espumas son dispersiones de gases en $í*uidos. Las proteínas se estabi$i%an formando pe$ícu$as f$eib$es, cohesias

a$rededor de $as burbu@as de gas.

urante e$ batido, $as proteínas se adsorben a $a interfa% gracias asus dominios hidrofóbicos, $o *ue a unido a un p$egamiento

parcia$ (denatura$i%ación de superficie).

La disminución de $a tensión superficia$ condicionado por $aadsorción de proteínas faci$ita $a formación de nueas interfaces #de más burbu@as de gas.

#ormac ón de "spuma







:ropiedad genera$:ropiedad genera$ =+rmino funciona$ específicoJ=+rmino funciona$ específicoJ

!rgano$+pticas!rgano$+pticas Co$or, sabor, tetura, sensación buca$, suaidad, arenosidad,Co$or, sabor, tetura, sensación buca$, suaidad, arenosidad,turbide%, etc.turbide%, etc.

HidrataciónHidratación &o$ubi$idad, dispersabi$idad, habi$idad para captar agua,&o$ubi$idad, dispersabi$idad, habi$idad para captar agua,absorción de agua, hinchamiento, ge$ificación, capacidad deabsorción de agua, hinchamiento, ge$ificación, capacidad deretención de agua, sin+resis, iscosidad, formación de masa,retención de agua, sin+resis, iscosidad, formación de masa,etc.etc.

&uperficia$es&uperficia$es Dmu$sificación, espumación, aireación, formación de pe$ícu$aDmu$sificación, espumación, aireación, formación de pe$ícu$ade proteína/$ípido, captación de $ípidos, retención de sabor,de proteína/$ípido, captación de $ípidos, retención de sabor,estabi$i%ación, etc.estabi$i%ación, etc.

Dstructura$es,Dstructura$es,tetura #tetura #reo$ógicasreo$ógicas

D$asticidad, cohesiidad, arenosidad, masticabi$idad,D$asticidad, cohesiidad, arenosidad, masticabi$idad,iscosidad, agragación, ge$ificación, formación de masa,iscosidad, agragación, ge$ificación, formación de masa,teturabi$idad, formación de fibras, e$acticidad, etc.teturabi$idad, formación de fibras, e$acticidad, etc.

!tras!tras Compatibi$idad con aditios, en%imas, modificación deCompatibi$idad con aditios, en%imas, modificación depropiedades.propiedades.

J Dstas funciones arían con e$ pH, temperatura, concentración proteica, especie proteicao tratamiento preio de$ recurso, fuer%a iónica,# constante die$+ctrica de$ medio. D$$asson afectadas tambi+n por otros tratamientos, por e@. macromo$+cu$as (H. de C., $ípidos)en e$ medio # por $os tratamientos en e$ proceso (por e@. modificación en%imática o*uímica).

Tipos de "n+imasTipos de "n+imas




!ido-'eductasas!ido-'eductasasDn%imas re$acionadas con $as oidaciones # reducciones

bio$ógicas *ue interienen de modo fundamenta$ en $osprocesos de respiración # fermentación. =ipos eshidrogenasas # !idasas :eroidasas Hidroi$asas

=ransferasas=ransferasasCata$i%an e$ traspaso de grupos *uímicos, a ec$usión dehidrógenoA entre dos sustratos. 9orman parte de este gruponumerosas en%imas *ue reciben nombres especia$es=ransaminasas, =ransaceti$asas, Puinasas, etc. =ipos 8eti$transferasas ci$transferasas ;$ucosi$transferasas Dn%imas *ue hacen $a transferencia de grupos nitrogenados. Dn%imas *ue transportan grupos fosfatos.





LiasasLiasas;rupo de en%imas *ue cata$i%an $a participación reersib$e de

grupos *uímicos *ue son desprendidos de sus sustratos pormecanismos en $os *ue interiene $a hidro$isis. =ipos :iurato descarboi$asa $do$asa Dn%ima condensante, sinteti%ada de$ citrato 9umarasa

Citrato deshidratasa, aconitasa

>somerasas>somerasas&on $as en%imas *ue cata$i%an diersos tipos de isomeri%ación,sea óptica, geom+trica, funciona$, de posición, etc. =ipos Lactato racemasa 'ibu$osa fosfato epimerasa 8a$eato epimerasa =riosa fosfato isomerasa ;$ucosa fosfato isomerasa





Hidro$asasHidro$asas

Ds un grupo mu# numeroso *ue comprende cerca de 200en%imas. :oseen en comn $a capacidad de introducir $ose$ementos de$ agua (HF # !H-), en e$ sustrato atacadoproduciendo así una hidró$isis. =ipos Lipasa ;$ucosa--fosfatasa

a -ami$asa =ripsina Ireasa =:asa Carboipeptiodasa


(odificadores "n+imáticos(odificadores "n+imáticos




Las sustancias *ue modifican $a e$ocidad de $as reaccionescata$i%adas por $as en%imas.

ctiadoresctiadores&on iones *ue ace$eran $a e$ocidad de un reacción, # amenudo son indispensab$es para *ue se rea$ice una funciónen%imática. 9recuentemente son cationes 8gF2, CaF2, 8nF2,UF, "aF, etc.

>nhibidores>nhibidores&on sustancias *ue disminu#en $a e$ocidad de una reacción*ue es cata$i%ada por en%imas.

8odu$adores8odu$adores

&on sustancias *ue actan sobre grupos de en%imaso$igom+ricas con característica de cooperatiidad funciona$A en$as condiciones de $a ida de $a c+$u$a inf$u#en sobre $ae$ocidad de $as reacciones en%imáticas.:udiendo ser positios si estimu$an $a e$ocidad de $a reacción# negatios si $a inhiben.






*ist#as n9i#áticos clulars4*ist#as n9i#áticos clulars4

La comp$e@idad de $os sistemas en%imáticos ce$u$ares es mu#ariab$eA $os más senci$$os están formados por una apoen%ima,un sustrato # un productoA a$gunos mu# comp$e@os sonisoen%imas con arias mo$+cu$as proteícas *ue poseen dossustratos, dos productos, un grupo prost+tico, una coen%ima,un actiador # diferentes modu$adores, cada uno específico

para cada un de $as isoen%imas





.utr entes que Cont enen

utr entes que Cont enen

. trógeno

trógeno

D$ nitrógeno se encuentra en proteínas # otros compuestos, inc$uidos en $a materia orgánica de un a$imento.

:arte de$ nitrógeno en $os a$imentos se $$ama nitrógeno no-proteico ("":) por*ue e$ nitrógeno no se encuentra como parte

de $a estructura de una proteína.

D$ nitrógeno no-proteína (por e@emp$o amoniaco, urea, aminos,ácidos nuc$eicos) no tienen a$or nutritio para $os anima$es deestomago senci$$o como es e$ caso de$ hombre.

&in embargo, en $os anima$es rumiantes, e$ nitrógeno no-proteco puede ser uti$i%ado por $as bacteria de$ rmen parasinteti%ar aminoácidos # proteínas.

nál s s de Proteínas por




igestión

esti$ación

Humo # apores

Cá$cu$o

=itu$ación

"H6 F ác. bórico

"eutra$i%ación

8uestra

H20 (g )

H2&!< F Cata$i%ados0,6B Cu&!< 5H2!

<4,7B U2&!<

<4,4B "a2&!<

0mL <0B "a!H(a*)

'esiduos (pp)

20mL <B HFM(!H)<-

>ndicador =ashiro (ira de rosado a erde)'o@o de 8eti$o F %u$ de meti$eno en a$coho$

(C,H,",!)FH(C,H,",!)FH22&!&!<< VV C!C!22 F &!F &!22 F HF H220 F ("H0 F ("H<<))22&!&!<<

HH22&!&!<< F "a!HF "a!H VV "a"a22&!&!<< F HF H2200

("H("H<<))22&!&!<< F "a!HF "a!H VV "a"a22&!&!<< F 2"HF 2"H<<!H!H

2"H2"H<<!H!H VV 2"H2"H66 F HF H2200

HHFFM(!H)M(!H)<<-- F "HF "H66 VV "H"H<<

FFWM(!H)WM(!H)<<XX--

660Y C

20mL 3B

0mL H2!

Dnfriar

Hasta 150mL de desti$ado

0,01" HC$

Anál s s de Proteínas por

/elda%l

elda%l

nál s s de Proteínas por



Cá$cu$oCá$cu$o

mg" ;asto(mL) " 9 me*(")

" "orma$ida de$ HC$9 9actor de norma$i%aciónCon HC$ 0.01"

mg" ;asto(mL) 0,01 0,106 1<

mg" ;asto(mL) 0,01 1,<<2

D$ porcentage de nitrógeno tota$ es

B"t (mg" / mg8uestra) 100

D$ porcentage de proteína es

B:roteína B" 9actor

:or $o genera$ e$ factor corresponde a ,25.

Anál s s de Proteínas por

/elda%l

elda%l

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