Prática 3 – Propriedades das Proteínas

[pic 1]

Prática 3 – Propriedades das proteínas

Alunos: Ana Carolyne de Oliveira Cardoso

             Leilane de Souza Barbosa

     Mariana Farias

      Renata Silva da Costa 

     Stephane Pereira de Lira

Professor: Ivanilton Almeida Nery[pic 2]

Curso: Licenciatura em Química

Disciplina: Bioquímica

Nilópolis

2018/1

1. INTRODUÇÃO

Quimicamente, as proteínas são polímeros de alto peso molecular, compostas por aminoácidos, ligados por ligações peptídicas. As propriedades de uma proteína são determinadas pelo número, espécie e sequência dos aminoácidos.

As proteínas são classificadas em três grupos principais: proteínas simples, conjugadas e derivadas. As proteínas simples apresentam apenas aminoácidos. Já as proteínas conjugadas, além de aminoácidos, existe um radical de origem não peptídica, que é denominado de grupo prostético. Os grupos prostéticos podem ser orgânicos ou inorgânicos e encontram-se ligados de forma firme à cadeia polipeptídica, muitas vezes através de ligações covalentes. As proteínas derivadas, por sua vez, não são encontradas na natureza e são conseguidas graças a processos de degradação de proteínas simples ou conjugadas.

As proteínas também podem ser classificadas em primária, secundária, terciária e quaternária, de acordo com suas estruturas. A estrutura primária de uma proteína se refere apenas à sequência dos aminoácidos de sua cadeia, sem levar em consideração outros tipos de ligações, como interações causadas por forças de Van der Waals, ou ligações de hidrogênio. Na estrutura secundária as sequências de aminoácidos ficam torcidas, formando um tipo de hélices devido as interações intramoleculares. A estrutura terciária é um pouco mais complexa, ela possui dobras e enrolamentos. A estabilização dessa estrutura é atribuída a ligações covalentes presente na proteína. Uma estrutura quaternária é formada por duas ou mais cadeias peptídicas associadas. Nesta associação, estão envolvidas as mesmas ligações das estruturas secundárias e terciárias, com exceção das ligações covalentes.

Sobre a solubilidade das proteínas, isso dependerá do número de grupos hidrofílicos e hidrofóbicos que a mesma possui e da distribuição desses grupos.

Em soluções aquosas percebe-se uma menor interação intramolecular e intermolecular entre as cargas presentes na proteína devido à alta constante dielétrica da água, aumentando assim sua solubilidade. Podemos aumentar sua solubilidade adicionando pequenas quantidades de sais, por exemplo NaCl, isso se deve a forças de atração entre os íons da proteína e os íons do sal. Esse fenômeno é denominado dissolução por sais (salting in).  Já se grande quantidade de um sal solúvel em água for adicionado às soluções de proteínas, acontece o fenômeno inverso: ocorre uma diminuição nas interações entre a água e os grupos polares da proteína, diminuindo sua solubilidade e ocorrendo a precipitação, esse fenômeno é denominado de precipitação por sais (salting out).

Desnaturação é a perda da forma tridimensional de uma proteína, consiste na quebra das estruturas secundária, terciária e quaternária da mesma.   Portanto, a desnaturação rompe ligações que estabilizam a conformação original da proteína, causando um desenrolamento das cadeias peptídicas, e como consequência, as tornando menos solúveis e quimicamente mais reativas.

Existem diversos métodos de desnaturação protéica. Aquecimento, agitação, radiações e raios X, são uns deles. Essas mudanças podem ser causadas também por agentes químicos, como ácidos e bases fortes, determinados solventes orgânicos, determinados compostos orgânicos neutros e metais pesados, que não afetam a sequência dos aminoácidos, mas causam transformações na molécula, tendo como consequências a insolubilização das proteínas e a dificuldade de cristalização desses compostos.  a desnaturação tem como resultado uma mudança na conformação, rompendo ligações que estabilizam essa conformação, causando um desenrolamento das cadeias peptídicas, e em consequência, as proteínas se tornam menos solúveis e quimicamente mais reativas.

A desnaturação protéica nem sempre é algo indesejado. Muitas vezes acontece propositalmente em nosso dia-a-dia, como ao cozinharmos o ovo para atingir uma determinada textura ou ao fazermos gelatina para sobremesa.

---

1. OBJETIVO

1. MATERIAIS, REAGENTES E MÉTODOS

1. Materiais:

• Bastão de vidro;
• Béquer 250 ml;
• Estante para tubos de ensaio;
• Garra de madeira;
• Peneira de plástico;
• Pipetas graduadas de 2 ml;
• Pipetas graduadas de 5 ml;
• Tubos de ensaio;
• Tubo plástico para centrifugação;

1. Reagentes:

• Água destilada;
• Etanol 95%;
• Leite desnatado;
• Ovo;
• Solução de Ácido clorídrico (HCl) 2%;
• Solução de Cloreto de sódio 1M;
• Solução de Sulfato de amônio (NH4)2SO4  70% (p/v);

1. Métodos:

3.3.1   Solubilização (Salting in)

 

3.3.2   Precipitação sem desnaturação (Salting out)

3.3.3   Desnaturação (solventes orgânicos)

3.3.4   Desnaturação (calor)

3.3.5 Precipitação isoelétrica da caseína

OBS: foi utilizado o leite desnatado para realização das etapas 5 e 6 do roteiro, pois ele contém menor teor de gorduras e elas junto com as micelas são responsáveis pela cor branca do leite o que poderia atrapalhar na visualização dos procedimentos.

3.3.6 Identificação química das proteínas do leite (reagente de Biureto)

---

1. RESULTADOS E DISCUSSÃO

4.1 Solubilização (Salting in) 

1.  Precipitação sem desnaturação (Salting out)
2.  Desnaturação (solventes orgânicos)
3.  Desnaturação (calor)

1.  Precipitação isoelétrica da caseína

      O leite é composto de água, 87,3%, e sólidos totais, 12,7%, assim distribuídos: proteínas totais, 3,3% a 3,5%; gordura, 3,5% a 3,8%; lactose, 4,9%; além de minerais, 0,7%, e vitaminas (Sgarbieri,2005).

       Dessas proteínas totais, 80% é caseína e os outros 20% a α-lactalbumina e β-lactoglobulina.

       A caseína é formada por quatro proteínas principais: αs1-, αs2-, β- e κ-caseína, representando cerca de 38%, 10%, 35% e 15%, respectivamente, as quais são constituídas por 199, 207, 209 e 169 resíduos de aminoácidos, com pesos moleculares de 23, 25, 24 e 19kDa, respectivamente (Goff, 2009) e 8% de fosfato de cálcio coloidal aproximadamente (Dalgleish, 2011). Ela tem atividade anfipática por possuir regiões hidrofóbicas e hidrofílicas (De Kruif& Grinberg, 2002), a conformação das moléculas expõe consideravelmente os resíduos hidrofóbicos, o que resulta em forte associação entre as caseínas e as tornam insolúveis em água (Goff, 2009), possui sequências fosforiladas através das quais pode interagir com fosfato de cálcio, o que a torna capaz de sequestrar fosfato de cálcio, formando minúsculos agrupamentos de íons circundados por uma camada de proteína (Holt, 2004).