PROTEINAS

                   As proteínas são as biomoléculas mais abundantes da matéria viva, representando cerca de 50 a 80% do peso seco da célula (sem o peso da água) sendo, portanto, o composto mais abundante de matéria viva. Nos animais, as proteínas correspondem à cerca de 80% do peso dos músculos desidratados, cerca de 70% da pele e 90% do sangue seco. São compostos orgânicos formados por carbono, hidrogênio, nitrogênio e oxigênio, e enxofre. Algumas proteínas contêm elementos adicionais, particularmente fósforo, ferro, zinco e cobre. Essas biomoléculas apresentam elevadas massas moleculares. São encontradas em todas as partes das células e desempenham funções fundamentais na manutenção dos processos vitais de todos os organismos vivos como o transporte de oxigênio, função essa desempenhada no sangue pela hemoglobina e nos tecidos pela mioglobina. Daí por que o motivo que explica o termo proteína ser derivado da palavra grega proteos, significando “a primeira” ou a “mais importante”. Todas as proteínas são formadas a partir do mesmo conjunto dos 20 aminoácidos padrões, ligados covalentemente em seqüências lineares características, sequências essas denominadas estrutura primária.

 

ALGUMAS FUNÇÕES BIOLÓGICAS DAS PROTEÍNAS

                    As proteínas são as biomoléculas com as mais diversas e versáteis funções biológicas, como: Catalisadores biológicos (enzimas). Aceleram velocidade de reações quí- micas. Exemplos: As enzimas ribonuclease, tripsina, etc. Proteínas de transporte. Atuam no transporte de moléculas nas células, como por exemplo, a hemoglobina que transporta oxigênio dos pulmões para os tecidos e a mioglobina, que armazena oxigênio nos músculo, transportando-o, quando necessário para as mitocôndrias. Proteínas nutritivas e de reserva energética. São nutrientes necessá- rios no desenvolvimento dos seres vivos e na manutenção dos seus processos vitais. Exemplos: gliadina, proteína das sementes de trigo, é necessária na germinação dessa planta; zeína, encontrada nas sementes do milho; ovoalbumina, proteína clara do ovo, é o alimento do embrião Proteínas contráteis ou de movimento. Desempenham função contrátil ou de conferir movimento. A actina e a miosina, proteínas dos músculos envolvidas na contração muscular. As dineínas são famílias de proteínas motoras que executam movimentos. Proteínas estruturais. São as proteínas que dão forma e sustentação aos tecidos, como por exemplo: colágeno, elastina, a e b-queratinas, etc. Transportadores de elétrons. Essas proteínas transportam elétrons das coenzimas (NADH e FADH2 ) produzidas no metabolismo ao oxigê- nio, o aceptor final de elétrons na célula como os citocromos, proteí- nas da cadeia respiratória. Proteínas de defesa. Atuam na defesa de seres vivos contra ação de pató- genos (agentes causadores de doenças como vírus, fungos e bactérias), de predadores, etc. O veneno de serpente contém proteínas tóxicas, que uma vez lançada na circulação de suas presas ou de seus predadores, podem levá-los a morte. A ricina, toxina vegetal encontrada nas sementes da mamona, defende essa planta do ataque de herbívoros, evitando, assim, que eles comam as suas sementes. Os anticorpos são proteínas secretadas pelos linfócitos b, cuja função é proteger o corpo do ataque de antígenos, como bactérias. Proteínas reguladoras. Atuam na regulação nos níveis de determinados constituintes celulares. A insulina, hormônio protéico, regula os níveis da glicose sangüínea. Quando a glicose está elevada no sangue, a insulina é secretada pelas células b do pâncreas, facilitando a passagem da glicose pelas membranas celulares, para que ela seja armazenada na forma de glicogênio.

 

VALORES NUTRICIONAIS DAS PROTEÍNAS ANIMAIS E VEGETAIS

            Para um alimento ser considerado uma boa fonte de proteína, deve apresentar as seguintes características: ser rico em aminoácidos essenciais, ser de boa digestibilidade e não conter princípios tóxicos. As proteínas vegetais são importantes fontes de alimentos para homens e animais domésticos, contudo, o valor delas como excelentes fontes de proteínas é limitado por: sua baixa composição em aminoácidos essenciais, sua baixa digestibilidade e, em alguns casos, como as sementes de algodão e mamona, por apresentar princípios tóxicos para homem e animais. Por sua vez, as proteínas obtidas de fontes animais são ricas em aminoácidos essenciais e são de boa digestibilidade, sendo consideradas melhores do que as proteínas vegetais em termos nutricionais. As proteínas ovoalbumina, obtida da clara do ovo, a caseína, do leite, são excelentes fontes protéicas de origem animal. Contudo, existem proteínas animais pobres em aminoácidos essenciais, como o colágeno. A gelatina é um produto alimentício obtido da hidrólise do colágeno, portanto, essa não é uma boa fonte protéica.

 

CLASSIFICAÇÃO DAS PROTEÍNAS QUANTO À SOLUBILIDADE

                   Quanto à solubilidade ou insolubilidade em água as proteínas são classificadas em: albuminas, globulinas glutelinas, prolaminas, protaminas e escleroproteínas. As albuminas são solúveis em água ou solução de cloreto de sódio 0,9% (NaCl 0,9%) diluída; as globulinas, insolúveis em água, mas solúveis em solução de NaCl, as glutelinas, solúveis em solu- ções ácidas ou soluções básicas; as prolaminas, solúveis em solução de etanol 70 - 80%, mas insolúveis em água.

 

Tabela - Classificação das proteínas quanto à solubilidade

 

 

CLASSIFICAÇÃO DAS PROTEÍNAS QUANTO À COMPOSIÇÃO

                   Quanto à composição, as proteínas são classificadas em simples e conjugadas. As proteínas simples são formadas somente por aminoácidos, enquanto que as proteínas conjugadas apresentam um cofator ligado à cadeia polipeptídica. O cofator é um grupo químico de natureza inorgânica (normalmente um íon metal como o Fe2+, Cu2+, Mg2+, etc.) ou de natureza orgânica (composto de carbono, como o grupo heme da hemoglobina). O cofator de natureza orgânica é denominado coenzima. Quando o cofator se liga de forma covalente a cadeia polipeptídica da proteína conjugada ele passa a ser denominado grupo prostético A apoproteína é a porção protéica da proteína conjugada sem o cofator ou grupo prostético, enquanto holoproteína refere-se à proteína conjugada completa, ou seja, ligada ao seu cofator ou grupo prostético. As proteínas conjugadas são classificadas de acordo com a natureza química dos cofatores em: lipoproteínas, glicoproteínas, fosfoproteínas, hemeproteínas, flavoproteínas, metaloproteínas, etc.

 

Tabela - Classificação das proteínas conjugadas

 

 

CLASSIFICAÇÃO QUANTO AO NÚMERO DE CADEIAS POLIPEPTÍDICAS

                   Quanto ao número de cadeias polipeptídicas as proteínas são classificadas em monoméricas e multiméricas. Proteínas monoméricas. São formadas por apenas uma única cadeia polipeptídica. Exemplos: Mioglobina, albumina, caseína, etc. Proteínas multiméricas. São formadas por mais de uma cadeia polipeptídica, interligadas por ligação covalente. Dentre as multiméricas existem ainda as proteínas oligoméricas, que são formadas por mais de uma cadeia polipeptídicas não interligadas por ligação covalente. A a hemoglobina é um exemplo clássico de proteína oligomérica. A hemoglobina é formada por quatro cadeias polipeptídicas, sendo duas cadeias a e duas cadeias â. A estrutura dessa proteína será estudada mais detalhadamente na aula “estruturas tridimensionais e funções biológicas das proteínas globulares”.

 

CLASSIFICAÇÃO DAS PROTEÍNAS QUANTO À FORMA

                   De acordo com a sua estrutura ou forma, as proteínas são classificadas em fibrosas e globulares. As proteínas fibrosas são insolúveis em água e desempenham funções estruturais e de proteção externa, como por exemplo, a a-queratina, encontrada em estruturas como: garra de animais, cabelo, pena, casco de animais. Como muitas proteínas dessa classe formam estruturas em forma de fibras foram denominadas fibrosas. Nem toda proteína fibrosa apresenta estrutura em forma de fibra, exemplo disso são a elastina, alguns tipos de colágenos e as â-queratinas, sendo consideradas como dessa classe devido a sua insolubilidade em água e as suas funções estruturais.

 

Tabela: Tipos de proteínas fibrosas