Proteine Si Aminoacizi - Surse de Proteine Si Rol Biologic [PDF]

Zitiervorschau

Proteine si aminoacizi Surse de proteine si rol biologic

Proteinele sunt substanțe organice macromoleculare formate din lanțuri simple sau complexe de aminoacizi; ele sunt prezente în celulele tuturor organismelor vii în proporție de peste 50% din greutatea uscată. Toate proteinele sunt polimeri ai aminoacizilor, în care secvența acestora este codificată de către o genă. Fiecare proteină are secvența ei unică de aminoacizi, determinată de secvența nucleotidică a genei. Daca se tine cont de structura celor 22 de aminoacizi eliberati prin hidroliza, compozitia elementara a proteinelor va consta din carbon , hidrogen, oxigen, azot si carbon. Acei produsi naturali care prin hidroliza elibereaza alaturi de aminoacizi poarta numele de heteroproteine(proteide, proteine conjugate).Alaturi de elementele continute de proteine, heteroproteinele contin, dupa caz , elemente ca : fosfor, halogeni, fier, cupru, etc.

Clasificarea proteinelor 1. După sursa de provenienţă : a) proteine de origine vegetală b) proteine de origine animală 2. După solubilitatea în apă şi în soluţii de electoliţi : a) insolubile (fibroase) b) solubile (globulare) 3. După produşii rezultaţi la hidroliza totală : a) proteine simple (holoproteine ) – dau prin hidroliză totală numai α- aminoacizi b) proteine conjugate sau proteide (heteroproteine) - dau prin hidroliză totală si alți compuși alături de α- aminoacizi. Molecula unei proteide include în structura sa o parte proteică şi o parte prostetică (resturi, fară structură de aminoacizi). Proteinele fibroase se găsesc în organismul animal în stare solidă şi conferă ţesuturilor rezistenţă mecanică (proteine de schelet- in literatura de specialitate se gasesc si sub denumirea de scleroproteine) sau protecţie împotriva agenţilor externi. Cele mai importante scleroproteine sunt: -keratinele(proteinele din epidermă, păr, pene, unghii, copite şi coarne. se disting printr-un conţinut mare de sulf). -fibroina, componenta fibroasa din mătasea naturală, se găseşte în acest material înconjurată cu o componentă amorfă, cleioasă, sericina, care reprezintă cca. 30 % din greutatea totală. -colagenul, este componenta principală a ţesuturilor conjunctive, tendoanelor, ligamentelor, cartilajelor, pielii, oaselor, solzilor de peşte. -elastina, constituie tesutul conjunctiv fibros, și are o elasticitate comparabilă cu a cauciucului, a arterelor şi a unora din tendoane. Proteinele globulare apar în celule în stare dizolvată sau sub formă de geluri hidratate. Proteinele globulare au forma sfericã sau ovalã. Ele sunt foarte importante în viaţa celulei având activitate biologicã specificã, spre deosebire de proteinele fibroase care au funcţie structuralã şi mecanicã (protamine, histone, prolamine, gluteine, globuline, albumine). Dupa functiile pe care le indeplinesc in organismele vii, proteinele si proteidele se pot impartii in 4 grupe distincte si anume:

1.Proteine cu rol metabolic de catalizator. Rolul cel mai important il detin enzimele, proteine cu structura globulara, ce au capacitatea de a cataliza reactiile chimice din organism. In aceasta categorie intra si proteinele cu activitate hormonala, ca insulina. 2.Proteine structurale, cu rol in contractia musculara(miozina, actina), ca si cele de sustinere.Cantitativ, proteinele din aceasta grupa constituie majoritatea proteinelor din organism. 3.Proteine de protectie- proteine cu rol in imunitate, proteine ce determina coagularea sangelui. 4.Proteine cu funtie de transport:gaze (hemoglobina), ioni(siderofilina pentru fier si ceruloplasmina pentru cupru), lipide(diverse globuline serice sau albumina).

Proprietati fizico-chimice ale proteinelor Proprietatile fizico-chimice sunt in stransa legatura cu masa moleculara mare, numarul ridicat al gruparilor ionizate si cu fragilitatea lanturilor polipeptidice. Solutiile proteinelor se comporta asemanator coloizilor. Astfel, ele difuzeaza lumina(efect Tyndall), sedimenteaza prin centrifugare, au vascozitati si presiuni osmotice ridicate. Gruparile ionizate, in special amino si carboxil, confera proteinelor echilibre protonice .Migrarea in camp electric a proteinelor si caracterul lor de amfoliti prezinta importanta practica si teoretica deosebita. Astfel, electroforeza constituie alaturi de cromatografie metoda cea mai eficienta de separare si purificare a proteinelor. Fragilitatea proteinelor este in stransa legatura cu structura lor complexa.Factori fizici pot duce le denaturarea proteinelor, tradusa prin modificari in structura proteinelor si a functiei lor biologice. Denaturarea poate fi reversibila sau ireversibila(precipitare in solutii).

Surse de proteine Proteine animale Proteinele din sânge Sângele este o suspensie a unor corpuscule mari, vizibile la microscop, globulele albe şi roşii, într-un lichid omogen numit plasmă. Globulele roşii conţin toată proteina colorată roşie, hemoglobina. Plasma conţine în soluţie fibrinogenul, globuline şi albumine. Lichidul rămas la îndepărtarea globulelor şi a fibrinogenului se numeşte serul sanguin. Coagularea sângelui se datorează transformării fibrinogenului într-un gel ireversibil, fibrina. Globulinele din ser pot fi separate în trei fracţiuni, L, B şi Z. O importanţă deosebită o constituie zglobulinele, care s-au dovedit identice cu anticorpii din serul sanguin. Se ştie că în urma infecţiilor cu bacterii sau virusuri, organismul animal devine imun, un timp mai lung sau mai scurt, faţă de o noua infecţie cu acelaşi germen patogen. Imunitatea se datorează apariţiei de anticorpi în serul animalului infectat. Substanţele care determină formarea anticorpilor, numite antigeni, sunt proteine, produse de bacterii sau provenite din acestea sau din virusuri prin dezagregarea lor. Orice proteină straină introdusă prin injecţie în organism acţionează ca antigen. Proteinele din muşchi Muşchii vertebratelor conţin 15-20% proteine. Au fost izolate : miogenul, miosina, globulina X, stroma musculară, tropomiosina şi actina. Miogenul este un amestec de cel putin 3 proteine, cu caracter de albumine şi globuline. Miogenul conţine enzimele esenţiale ale muşchiului: fosforilaza, fosfoglucomutaza, etc.. Miosina şi actina sunt proteinele care asigură funcţiunea contractilă a muşchiului. Tropomiosina este o proteină unitară.

Proteine vegetale Globulinele vegetale sunt mult raspandite în natura, alaturi de albumine.de exemoplu globulinele din semintele oleaginoase :edestina, din samanta de canepa, excelsina din nuca braziliana, amandina din migdale şi corilina din alune, apoi globulinele din leguminoase, de ex.: faseolina din fasole, legumina din mazare, precum şi globulinele din cartofi, tomate, spanac,etc. Toate au configuratii globulare. Proteine din cereale Proprietatea grâului de a da o făină panificabilă se datorează caracterului special al proteinelor din endospermul, bogat în amidon, al seminţelor acestei cereale. Proteina din grâu, glutenul, se obţine prin frământarea făinei într-un curent de apă; acesta antrenează granulele de amidon, lăsând glutenul sub forma unei mase lipicioase. Spre deosebire de celelalte proteine vegetale, glutenul este insolubil în apă şi în soluţii saline. Cercetarea clasică a glutenului a dus la concluzia ca el este un amestec de două proteine : glutenina şi gliadina. Cea din urmă este singura proteina solubila în alcool de 70 % şi poate astfel fi separată de glutenina. Din punct de vedere al constituţiei, majoritatea proteinelor solubile fac parte din categoria proteinelor conjugate, în care grupa prostetică poate fi o lipidă (lipoproteide), acid fosforic (fosfoproteide), un metal (metaloproteide) sau un acid nucleic (nucleoproteide).