segunda-feira, 6 de dezembro de 2010

Aminoácidos e Proteínas

Trabalho de Química realizado pelos alunos do 3º Colegial “A”, da Escola Estadual Sérgio de Freitas Pacheco, Cecília de Alburquerque Belo Silva e Guilherme Martins Gomes Fontoura, orientados pela professora Miramar. 
“Aminoácidos e Proteínas”

PROTEÍNAS


Definição
            As proteínas são macromoléculas, constituídas pela reunião de vários aminoácidos. Os aminoácidos componentes podem ser obtidos pela hidrólise das proteínas. Embora os aminoácidos isolados possam ser considerados semelhantes as monossacarídeos da química dos carboidratos, e as proteínas verdadeiras semelhantes aos polissacarídios, deve-se chamar a atenção para uma grande diferença. Os polissacarídios são polímeros de subuidades simples, ou de poucos tipos de subunidades no máximo, enquanto que as proteínas contém, em geral, vinte e tantos aminoácidos diferentes, presentes em proporções características e ligados em uma seqüência específica em cada proteína.
Os vinte aminoácidos comumente encontrados em proteínas estão ligados entre si por ligações peptídicas. A seqüência linear dos aminoácidos ligados contém a informação necessária para gerar uma molécula protéica com uma estrutura tridimensional única.
            Os pesos moleculares das proteínas variam de cerca de 13000 a muitos milhões. A maioria das proteínas, devido a seu tamanho molecular, não é difusível através de membranas tais como o celofane, algumas são solúveis em água pura; outras requerem a presença de sais ou pequenas quantidades de ácido ou base para se dissolverem. Um grupo é solúvel em certas concentrações de álcool, embora as proteínas sejam geralmente insolúveis em solventes orgânicos.
           A proteína, em geral, é muito sensível. Em resposta à exposição ao calor, à pH extremo, ou a vários reagentes, a proteína sofre uma série de mudanças conhecida como desnaturação sua molécula se desenrola ,desorganizando sua estrutura e perdendo suas propriedades.

Funções das proteínas:
Função estrutural ou plástica: desempenhada pelas proteínas que participam das estruturas celulares (membranas e organelas).
Função de defesa ou de anticorpo: realizada por proteínas específicas que bloqueiam e inativam certas substâncias estranhas e nocivas ao organismo, conhecidas como antígenos.
Função de transporte: realizada pela proteína do sangue, a hemoglobina, que se combina com o oxigênio e transporta-o para todos os tecidos e órgãos do corpo. A mesma hemoglobina, uma vez livre do oxigênio, combina-se com o dióxido de carbono (co2) e transporta-o aos pulmões. Desses órgãos, o dióxido de carbono sai para o exterior e a hemoglobina fica livre para de novo se combinar com o oxigênio.
Função catalisadora ou enzimática: desempenhada por proteínas capazes de modificar a velocidade das reações químicas no interior das células. Tais proteínas, denominadas enzimas, reduzem a quantidade de energia necessária para a célula desempenhar suas funções. Esse fato é importante, pois as reações químicas ocorrem nos seres vivos sem neles determinar variação de temperatura. Sem as enzimas, as reações químicas só seriam ativadas a temperaturas superiores à dos seres vivos.

Classificação das proteínas:

I - PROTEÍNAS SIMPLES

            A - Albuminas
            B - Globulinas
            C - Glutelinas
            D - Prolaminas
            E - Escleroproteínas

II - PROTEÍNAS CONJUGADAS

            A - Nucleoproteínas
            B - Fosfoproteínas
            C - Porfirinoproteínas
                  1 . Hemoproteínas
                  2. Clorofiloproteínas
D - Glicoproteínas
            E - Lipoproteínas
            F - Flavoproteínas
            G - Metaloproteínas diversas

III - PROTEÍNAS DERIVADAS

            A - Produtos de desdobramentos de proteínas conjugadas
1.   Protaminas
2.   Histonas
3.   Outras
B - Proteínas Desnaturadas
C - Produtos de hidrólise
1.   Proteoses e peptonas
2.   Peptídios

As três mais importantes classes de proteína são as proteínas simples, as proteínas conjugadas e as proteínas derivadas. Hidrolisadas, as proteínas simples fornecem somente aminoácidos, enquanto que as proteínas conjugadas fornecem outra substância ou substâncias além de aminoácidos. As proteínas derivadas são os produtos resultantes de várias mudanças um tanto profundas na estrutura ou composição das proteínas naturais pertencentes às duas primeiras classes.


AMINOÁCIDOS


São compostos quaternários de carbono (C), hidrogênio (H), oxigênio (O) e nitrogênio (N) - também chamado de azoto em Portugal, às vezes contêm enxofre (S), como a cistina. A estrutura geral dos aminoácidos envolve um grupo amina e um grupo carboxila, ambos ligados ao carbono α (o primeiro depois do grupo carboxila). O carbono α também é ligado a um hidrogênio e a uma cadeia lateral, que é representada pela letra R. O grupo R determina a identidade de um aminoácido específico. A fórmula bidimensional mostrada aqui pode transmitir somente parte da estrutura comum dos aminoácidos, porque uma das propriedades mais importantes de tais compostos é a forma tridimensional, ou estereoquímica.
Existem 300 tipos de aminoácidos, porém somente 20 são utilizados no organismo humano, sendo denominados aminoácidos primários ou padrão; apenas esses podem ser sintetizados pelo DNA humano. Desses 20, oito são ditos essenciais: isoleucina, leucina, lisina, metionina, fenilanina, treonina triptofano, valina, histidina e arginina. O organismo humano não é capaz de produzi-los, e por isso é necessária a sua ingestão através dos alimentos para evitar sua deficiência no organismo. Uma cadeia de aminoácidos denomina-se de "peptídeo", estas podem possuir dois aminoácidos (dipeptídeos), três aminoácidos (tripeptídeos), quatro aminoácidos (tetrapeptídeos), ou muitos aminoácidos (polipeptídeos). O termo proteína é dado quando na composição do polipeptídeo entram centenas ou milhares de aminoácidos.
As ligações entre aminoácidos denominam-se ligações peptídicas e estabelecem-se entre o grupo amina de um aminoácido e o grupo carboxilo de outro aminoácido, com a perda de uma molécula de água.

Proteínas no Dia-a-dia


As proteinas estão presentes em três grupos da pirâmide alimentar: leite e derivados; carnes e ovos; leguminosas. Somando todos eles, as proteínas devem acumular entre 15 a 20% das calorias totais do regime diário.
As proteínas obtidas através dos alimentos desempenham diversas funções no organismo. Estão envolvidas na reparação do tecido corporal, na formação de enzimas, hormonas, anticorpos, no transporte de triglicérides, colesterol e vitaminas pelo organismo. Isto sem falar da energia que elas oferecem para mantermos o esqueleto em pé.
As proteínas são estruturas químicas que contêm carbono, hidrogénio, oxigénio e nitrogénio na sua composição. A mistura de tantos ingredientes garante o sucesso das actividades que elas desempenham no organismo. O colágeno e a queratina, responsáveis pela composição dos cabelos e das unhas, são exemplos de proteínas naturalmente presentes na nossa constituição física.
O grupo proteico obtido pela alimentação é sintetizado de várias formas: os vegetais produzem o nutriente a partir do nitrogénio encontrado em substâncias presentes no solo; as leguminosas extractam o gás do ar atmosférico, contando coma ajuda de bactérias presentes nas suas raízes para que seja metabolizado; os animais, por sua vez, obtêm as estruturas necessárias para a formação das proteínas a partir de outros alimentos (tanto os de origem animal, como os de origem vegetal).
Quando ingeridas, as proteínas são partidas em pequenas estruturas, os aminoácidos. Juntos no organismo, os aminoácidos formam outras proteínas, que farão parte das enzimas, das hormonas, das hemoglobinas, das vitaminas, dos transportadores e de muitas outras substâncias.
Essenciais para a produção de novas proteínas, os aminoácidos dividem-se em três tipos: indispensáveis, dispensáveis e condicionalmente indispensáveis. Na lista dos indispensáveis, encontram-se treonina, triptofano, histidina, lisina, leucina, isoleucina, metionina, valina, fenilalanina. Todos eles já são produzidos pelo organismo, porém, em quantidade insuficiente; para suprir essa necessidade, eles precisam ser obtidos pela alimentação.
Já os dispensáveis são aqueles que somente o organismo se encarrega de produzir. Entre eles estão a alanina, o ácido aspártico, a asparagina, o ácido glutâmico e a serina.
O grupo composto pela arginina, cisteína, glutamina, glicina, prolina e tirosina compõem os aminoácidos condicionalmente indispensáveis. Isso significa que, quando a síntese feita pelo organismo não é suficiente, precisam de ser obtidos diariamente através dos alimentos.
Todos os aminoácidos estão presentes em alimentos ricos em proteínas, como carnes, leite, abacate, abóbora, feijão e soja. Para referência, confira abaixo o desempenho de cada um deles no organismo:

Triptofano:
Participa na produção da vitamina niacina e do neurotransmissor serotonina, responsável pela sensação de bem-estar.

Metionina:
Um dos responsáveis pela fabricação de compostos como colina e carnitina, ajuda na formação de tecidos do corpo.

Fenilalanina:
Dá origem à tirosina e, juntas, produzem a tiroxina e a epinefrina, sendo que a tiroxina está envolvida na formação do pigmento da pele e dos cabelos.

Arginina e citrulina:
Fazem parte da formação da ureia no fígado.

Glicina:
Alia-se à substâncias tóxicas, transformando-as em substâncias não prejudiciais à saúde e que, depois da união, são excretadas pelo organismo

Histidina:
Aminoácido formador da histamina, que causa a dilatação dos vasos sanguíneos.

Glutamina:
O aminoácido mais abundante no plasma e nos músculos.







Proteína x Aumento de massa muscular


Para quem ainda não sabe, a ingestão de proteínas é o fator mais importante na dieta de um praticante de musculação, alias, na dieta de qualquer pessoa. Proteínas são usadas pelo nosso organismo para construir, reparar e manter o tecido muscular do corpo.
A proteína é essencial para o crescimento e construção de novo tecido muscular, assim como para reparar tecidos fissurados. O que ocorre quando você faz um esforço físico levantando pesos na academia por exemplo.
Agora que já deixamos claro que sem a ingestão de proteínas fica difícil ter um aumento de massa muscular. Vamos entrar a fundo em como ingerir proteínas para manter um estado anabólico durante o dia inteiro.
Para deixarmos o nosso corpo em estado anabólico, temos que manter um “balanço de nitrogênio positivo” isto quer dizer que devemos manter uma ingestão suficiente de proteínas para suprir as necessidades normais do corpo e ainda construir músculo.
Espera um pouco, o que nitrogênio tem a ver com ingestão de proteínas ? Nitrogênio é o elemento mais importante em todas as proteínas. É essencial para a criação de tecidos no corpo.
Somente os fatos acima já definem a grande necessidade da ingestão de proteína para qualquer marombeiro. Seja iniciante, avançado, profissional ou não. Todos tem que ingerir proteína para crescer. Alguns já devem ter lido ou ouvido que o ideal é ingerir proteínas a cada 3-4 horas para manter um balanço positivo de nitrogênio, isso porque o seu corpo está em estado anabólico e quando você tem um balanço negativo de nitrogênio o seu corpo fica em estado catabólico(antônimo de anabólico), por causa da falta de proteína.
Na falta de proteína o nosso organismo quebra o tecido muscular e tira a quantidade necessária para o corpo continuar funcionando de forma adequada.
O nosso corpo constantemente quebra, separa e usa proteínas de diversas maneiras, em forma de aminoácidos(que são os blocos que formam toda proteína). Cada maneira em que o corpo usa a proteína tem uma função específica, determinada pelas sequências dos aminoácidos.
Virtualmente todas as autoridades do assunto, concordam que é recomendável uma pessoa ingerir 2g de proteína por peso do corpo (Ex: Uma pessoa de 70kg deveria ingerir 140g de proteínas por dia), para poder ter um crescimento muscular. Além de ingerir alimentos ricos em proteínas (Carnes, leites e ovos), também fazer o uso de suplementos proteícos, tais como: whey protein, albumina, entre outros.
A outra parte da ingestão de proteínas(através disso manter um balanço positivo de nitrogênio), também ingerir quantidades significativas de carboidratos e gorduras(saudáveis), ambos são necessários para ajudar na síntese da proteína.
Quando o assunto é suplemento, a melhor proteína disponível hoje no mercado é sem dúvidas o Whey Protein, pois é a mais rápida absorvida pelo organismo assim sendo indicado consumir imediatamente depois do treino.
Voltando ao assunto. Para manter um balanço positivo de nitrogênio e manter o corpo em estado anabólico durante o dia todo é simples, você terá que ingerir proteína a cada 3 horas (no máximo 4 horas), dividindo a quantidade total de proteína a ser ingerida por dia em 5 ou 6 refeições. Pode ser três refeições principais, mais 2-3 lanches ou shakes ricos em proteínas ao decorrer do dia.
Existem horas críticas para se tomar proteína, que não devem ser ignoradas. A primeira refeição do dia tem que haver proteína, junto de alimentos com carboidratos, pois o corpo acorda em estado catabólico. Também tomar um shake proteíco com carboidratos de rápida absorção 1 hora antes do treino e um shake semelhante imediatamente depois do treino, isso daria em torno de 40-60 gramas de proteínas e o mesmo de carboidrato. Finalizando, é necessário também fazer uma refeição com proteína antes de dormir, pois o corpo vai entrar em estado catabólico durante a noite.


A ondulação dos cabelos


Uma caso interessante, devido às reações químicas envolvidas, é o da ondulação dos cabelos. As fibras dos cabelos são formadas por fios de proteína, ligados entre si por pontes de enxofre. Uma primeira solução, contendo ácido tiol-acético (HS—CH2—COOH), quebra essas pontes, soltando os fios de proteína. Desse modo, o cabelo obedece ao novo penteado, que é forçado pelos bobs. Uma segunda solução, contendo H2O2, refaz as pontes de enxofre, porém em novas posições, e, ao se soltarem os cabelos, o novo penteado permanece.

DICA:
Segue abaixo um link para uma tabela de alimentos interativa com vários alimentos, carboidratos, proteinas e muito mais. Tenha total controle dos alimentos que você utiliza.

Tabela de Alimentos

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