Bioquimica

Introdução

O trabalho apresenta elementos de biomoléculas que podem sofrer alterações por diversos fatores em alimentos, e assim os alimentos sofrem modificações em suas composições e estrutura. O trabalho também apresenta a experiência com a maçã, se o alimento alterou sua coloração e sua estrutura e se sim qual o motivo.

Desenvolvimento

Biomoléculas são moléculas direcionadas as funções biológicas. Apresentam em sua estrutura átomos de carbono e hidrogênio, que fazem partes dos componentes orgânicos das células. As biomoléculas se ligam geralmente por ligações covalentes.  ( Luiz Gustavo Barros, 2014 )

As biomoléculas são classificadas de duas formas, que são orgânicas e inorgânicas.

As alterações de biomoléculas em alimentos são alterações que ocorrem dependendo a situação em que o alimento é colocado, os fatores que podem contribuir para essas alterações são: temperatura, pressão e pH.

Na maturação excessiva há perda de textura e liberação de odor diferente do que possuía. A enzima polifenoloxidase em contato com o ar faz com que o escurecimento do alimento seja notável. As atuações das enzimas visam proteger o conteúdo interior da fruta, tentando formar uma capa protetora. Quando ocorre alteração enzimática, fica evidente a alteração de cores, que esta anexado a presença de clorofila e carotenóides que são proteínas de pigmentação das células.

Choques e pressões físicas também estão anexados a alteração de cargas de biomoléculas nos alimentos. Um exemplo disso é o tomate, que ao sofrer choque físico amolece e perde suas estruturas, alem de alterar sua cor e o gosto.

Altas temperatura e pressão podem degenerar proteínas, que é um processo irreversível, alem de solidificar lipídeos, e quebrar as biomembranas celulares. Os fatores como exposição ao ar livre, temperatura ambiente constante, presença de água, entre outros, alteram a constituição física dos alimentos e permitem a ação de diversos tipos de agentes que faz com que ocorra um processo de morte celular, rompimento de peroxissomos, lisossomos e liberação de fortes odores, em conseqüência de armazenar ácidos graxos para peróxidos.

Alimentos formados por biomoléculas (proteínas, lipídeos, carboidratos, sais minerais, água) todos esses elementos podem sofrer alterações em suas atuações. Fazendo com que suas funções, formas, estrutura e mesmo atuações nos organismos sejam diferenciadas.

Os fatores que contribuem para a alteração em quantidades, ação e separação de misturas de biomoléculas e alimentos são fatores microbiológicos e fatores enzimáticos. Os fatores microbiológicos são atuações de bactérias e fungos. E os fatores enzimáticos visam proteção dos alimentos e promove o escurecimento do alimento, alteração na estrutura e no sabor do alimento.

Os agentes químicos em contato com o alimento modificam sua estrutura. Os agentes físicos favorecem para que a estrutura desses alimentos seja comprometida. Os insetos e animais podem danificar os alimentos e suas estruturas, podendo contaminar com agentes tóxicos e microbiológicos.

A peroxidases e polifenoloxidases estão relacionadas com o escurecimento de frutas, as atividades dessas enzimas são de grande importância para a tecnologia de alimentos.

        A alta pressão pode desnaturar proteínas, solidificar lipídios e quebrar membranas biológicas. O efeito das altas pressões sobre a inativação das enzimas também é influenciado pelo pH, pela concentração do substrato, e a temperatura durante a pressurização.

        As enzimas afetam a velocidade, mas não o equilíbrio das reações. A função de um catalisador é aumentar a velocidade de uma reação. O ponto de partida, tanto para  a reação de ida com para a reação reversa, é chamado estado fundamental e representa a contribuição de uma molécula típica S ou P para a energia livre do sistema, em um dado conjunto de condições. O equilíbrio entre S e P reflete a diferença em energia livre dos seus estados fundamentais. O equilíbrio favorável não significa que a conversão S P ocorra com uma velocidade mensurável. A velocidade da reação depende de um parâmetro completamente diferente. Existe uma barreira energética entre S e P que representa a energia necessária para o alinhamento dos grupos químicos reagentes, formação de cargas transientes instáveis, rearranjos de ligações e outras transformações necessárias para que a reação ocorra em uma das direções.

        No topo da colina de energia esta um ponto no qual a passagem para o estado de S ou P é igualmente provável. Esse é chamado estado de transição. O estado de transição não é uma espécie química que apresenta uma estabilidade significativa e não deve ser confundido com um intermediário da reação. Ele é apenas um momento molecular efêmero no qual eventos como quebra de ligações, formação de ligações e desenvolvimento de cargas ocorrem em um ponto preciso no qual a decomposição para formar o substrato ou o produto é igualmente provável. A diferença entre os níveis de energia do estado fundamental e do estado de transição é chamada de energia de ativação.

        A velocidade das reações podem ser aumentadas pela elevação da temperatura, que aumenta o numero de moléculas com energia suficiente para superar essa barreira de energia. Alternativamente, a energia de ativação pode ser diminuída pela adição de um catalisador. Os catalisadores aumentam a velocidade das reações diminuindo a energia de ativação.

        As enzimas não são exceção à regra de que os catalisadores não afetam o equilíbrio da reação. O papel da enzima é acelerar a interconversao de S e P. A enzima não é gasta no processo e o ponto de equilíbrio não é afetado. A reação atinge o equilíbrio muito mais rapidamente quando a enzima apropriada esta presente, uma vez que a velociade da reação é aumentada. As enzimas não apenas aceleram as reações, mas as organizam e as controlam de tal forma que a maior parte da energia liberada é conservada em outras formas químicas, ficando assim disponível para a célula executar outras tarefas.

        Quando ocorrem vários passos em uma reação, a velocidade total é determinada pelo passo com a maior energia de ativação. Esse passo é chamado passo limitante da velocidade. Para os casos simples, o passo limitante da velocidade é o ponto de mais alta energia no diagrama para as interconversoes de S e P. As energias de ativação são barreiras energéticas para as reações químicas. Essas barreiras são cruciais para a existência da própria vida. A estabilidade de uma molécula aumenta com o aumento da altura de sua barreira de ativação. Sem tais barreiras energéticas, as macromoléculas complexas poderiam reverter espontaneamente para as formas moleculares mais simples, e as estruturas complexas e altamente ordenadas, bem como os processos metabólicos das células, poderiam não existir. As enzimas evoluíram para diminuir seletivamente as energias de ativação de reações necessárias à sobrevivência das células.