clase4a-proteinas

7/21/2019 clase4A-proteinas

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Protenas Lcteas

Hemoglobina b-lactoglobulina

Protena

Secuencia de aminocidos

R CHCOOH

NH

2

Unin de aminocidosEnlace peptdico

>100 a.a.

Protena


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3/42

H

C

NH2

COOHR

R----Influye en propiedades

fisicoqumicas

Propiedades de la protenaque lo contiene

R=no polar o hidrfobicaAlanina, Isoleucina, Leucina, Metionina, Prolina, Triptofano, Valina

R=polar pero sin carga (hidrfilas):)Serina, treonina, tirosina (grupo OH)Asparagina, glutamina (grupo amida (CO-NH2))

Cistena (grupo tiol (-SH))R=con carga positivaLisina, arginina, histidina

R=con carga negativacido asprtico y glutmico

Protenas


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AMINOCIDOS ESENCIALES PARA EL HOMBRE

S

NC

Protenas


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Protenas

ESTRUCTURAS

DE UNA PROTENA

PRIMARIA

Nmero, tipo y orden de aminocidosencadenados por enlaces peptdicos

Primaria-Secundaria-Terciaria-Cuaternaria


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Protenas

ESTRUCTURAS

DE UNA PROTENA

SECUNDARIA

disposicin espacial de la secuencia de aminocidos


formacin de enlaces de hidrgeno entreel -C=O de un aminocido y el -NH- delcuarto aminocido que le sigue


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Protenas

ESTRUCTURASDE UNA PROTENA

TERCIARIA


Organizacin tridimensional de la cadena como resultado de interacciones

intramoleculares


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Protenas

ESTRUCTURASDE UNA PROTENA

CUATERNARIA


Unin de varias cadenas polipeptdicas para dar lugar a un complejo

monmeros para formar polmeros (puentes de H)


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Protenas


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Nitrgeno no proteico NPN (5%) engloba elcontenido en nitrgeno de aquellos componentes de la

leche que permanecen en disolucin tras la precipitacinde las protenas con cido tricloroactico al 12%

PROTENA LACTEA protenas de origen animalms consumidasms estudiadas

(secuencia de aa)Se considera protena en la leche a la suma de todos los compuestosnitrogenados que se determinan por un mtodo analtico (Kjeldahl)

Aprox. el 95% de estos compuestosnitrogenados estn en forma de

protenas (3.2-3.5 g/l)

CASENA

PROTENA DE SUERO

Protenas

Punto de vista nutritivo: es la parte masimportante de la leche


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Inmunoglobulinas, lactoferrinas, proteosas peptonas, enzimas yprotenas de la membrana del glbulo graso

CASENAS (80%)- estn constituidas esencialmente por los tipos

as1-CN(38%) as2-CN (10%) b-CN (36%)k-CN (13%) g-CN (3%)

- se diferencian de las protenas de suerogrupos fosfato en su cadena polipeptdicainsolubles a pH 4.6 y 20C

PROTENAS DE SUERO (20%)

a-lactoalbminab-lactoglobulina

seroalbmina

PROTENAS MINORITARIAS

Protenas
http://images.google.es/imgres?imgurl=http://www.geo.net.co/Comunidad/Canales/Salud/fotos/leche3.jpg&imgrefurl=http://www.geo.net.co/Comunidad/Canales/Salud/salud061.asp&h=164&w=200&sz=14&hl=es&start=10&tbnid=dT33-r0ZQZV9SM:&tbnh=85&tbnw=104&prev=/images%3Fq%3Dlactoglobulina%26gbv%3D2%26svnum%3D10%26hl%3Des


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Protenas lcteasContenido medio en % en

pesoRango devariacin

Casenas 2.7 2.2-3.8

Protenas desuero 0.6 0.5-0.9

Proteosa peptona 0.08 0.05-0.18

Protenas de laMGM 0.04 --

Protenas

Proporcin deprotenas variable

RazaAlimentacinEstado de lactacinEstacin del ao

Inicio-final de lactacin PS


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2. CASENAS

Fraccin mayoritaria de protenas que se sintetiza en la glndulamamaria

El grupo de las casenas presenta una gran heterogeneidad

-diferente distribucin de los aminocidos

- existencia de variantes genticas (modificacin de aa)- modificaciones (fosforilacin o glicosilacin)

Las secuencias de sus estructuras primarias son complejas y muy

diferentes a las de otras protenas

- contienen prolina- contiene fosfoserina (reas cargadas que confieren propiedades especiales

(tensioactivos, estabilizantes y emulsionantes) y determinan su estabilidad

frente al Ca2+

s1-CN s2-CN -CN k-CN g-CN

Protenas
http://digilander.libero.it/itisaltamura/arizona/amminoacidi/amino_9.gif


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CASEINAS

Protenas

s1-CN s2-CN -CN k-CN

% sobre total 38 10 36 13

N aminocidos 199 207 209 169

Masa molecular

(Da = g/mol) 23600 25200 24000 19000

Variantesgenticas 5 A, B, C, D

A1, A2, A3, B,C, D y E A, B

Residuos deSerina-PO4

5-9 10-13 5 1

Carbohidratos - - - Hasta 5

Sensibles al Ca Si++ Si+++ Si No

Propiedades generales

Las variantes influyen en la estabilidad, hidratacin y coagulacin de la leche


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Caractersticas de las casenas

Figura 1. Patrn de electroforsis que se obtiene con las protenas lcteas procedentes de las

especies humana (calle 2) y bovina (calle 3). La calle 1 muestra las protenas de referencia

para los pesos moleculares y la flecha indica el sentido de migracin de las protenas.[
http://es.wikipedia.org/wiki/Case%C3%ADna#cite_note-revision-6http://commons.wikimedia.org/wiki/File:PAGE_Lactoproteinas.jpghttp://es.wikipedia.org/wiki/Case%C3%ADna#cite_note-revision-6


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Protenas

k-CASEINA

Diferente dentro del grupo Contiene Cys y puede formar puentes (-S-S-)

Hasta 5 cadenas glicosdicas con 5 diferentes de carbohidratos (impide

crecimiento infinito debido a impedimentos estricos)

Insensible al Calcio, soluble a todas las Ts, se puede separar del resto Posee poder estabilizante frente al Ca sobre las otras CN formando

micelas estables


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1-2-3-------2829----------------105--106--107--108-------------------------209

g

-CASEINAPlasmina

- Afinidad por las posiciones entre los aminocidos

Lys-X , Arg-X

- 37C, pH 7.5

-CN (209 aminocidos)

Protenas

g1-CN, g2-CN, g3-CN son insolubles a pH 4.6PP8F, PP8S, PP5 son solubles a pH 4.6
http://images.google.es/imgres?imgurl=http://www.iica.org.uy/img/lacteos.jpg&imgrefurl=http://www.iica.org.uy/online/agroencifras_estad_rubro.asp&h=211&w=188&sz=15&tbnid=lqKUJX7mvmPBAM:&tbnh=101&tbnw=89&hl=es&start=9&prev=/images%3Fq%3Dlacteos%26svnum%3D10%26hl%3Des%26lr%3D


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g1-CASEINA

1-2-3-------2829----------------105--106--107--108-------------------------209

g

-CASEINAPlasmina

-Afinidad por las posiciones entre los aminocidos Lys-X , Arg-X- 37C, pH 7.5


Protenas

1-2-3-------28 29----------------105--106--107--108-------------------------209

PP8F

P


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g2-CASEINA

1-2-3-------2829----------------105--106--107--108-------------------------209

g

-CASEINAPlasmina



Protenas

1-2-3-------28-29----------------105 106--107--108-------------------------209

PP5

P


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g3-CASEINA

1-2-3-------2829----------------105--106--107--108-------------------------209

g

-CASEINAPlasmina



Protenas

1-2-3-------28-29----------------105--106107 108-------------------------209

PP5

P t


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g1-CASEINA

1-2-3-------2829----------------105--106--107--108-------------------------209

g

-CASEINAPlasmina



Protenas

1-2-3-------28 29----------------105--106--107--108-------------------------209

g2-CASEINA

g3-CASEINAPP8S

P t


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Plasmina

acta lentamentese producen muchos pptidos

acta = que sobre la -CNSe producen muchos pptidos

>7 posiciones diferentes

no acta prcticamenteimpedimentos

estricos por carbohidratos

Protenas

s1-CN

s2-CN

k-CN

P t


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2.1. Micelas de casena

Agregado coloidal de casenas individuales debido a diferente distribucin de

cargas dentro de su molcula, a su hidrofobicidad (interaccin de gruposapolares) y a la presencia de calcio

Propiedades

- tamaos entre 0.02 y 0.4 mm de dimetro

(factores de variabilidad)- contienen entre 20 y 300.000 molculas de

casena- en 1 ml de leche hay 1014 micelas de casena- estn altamente hidratadas (70%)

- 93% (seco) de su composicin es protena:s1-, s2-, -,k-CN (3:1:3:1)

- contienen 7-8% (peso seco) minerales calcio,fosfato (fosfato clcico coloidal 90%), citrato,Na, Mg y K

Protenas

P t
http://images.google.es/imgres?imgurl=http://www.expasy.org/spotlight/images/sptlt0111_1.jpg&imgrefurl=http://www.expasy.org/spotlight/back_issues/sptlt016.shtml&h=133&w=201&sz=18&tbnid=m4VbkUoG95x-jM:&tbnh=65&tbnw=99&hl=es&start=21&prev=/images%3Fq%3Dcasein%2Bmicelles%26start%3D20%26svnum%3D10%26hl%3Des%26lr%3D%26sa%3DNhttp://images.google.es/imgres?imgurl=http://www.expasy.org/spotlight/images/sptlt0111_1.jpg&imgrefurl=http://www.expasy.org/spotlight/back_issues/sptlt016.shtml&h=133&w=201&sz=18&tbnid=m4VbkUoG95x-jM:&tbnh=65&tbnw=99&hl=es&start=21&prev=/images%3Fq%3Dcasein%2Bmicelles%26start%3D20%26svnum%3D10%26hl%3Des%26lr%3D%26sa%3DN


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Protenas
http://images.google.es/imgres?imgurl=http://bioweb.usu.edu/emlab/Galleries/foods/casein_micelles_tem_2.jpg&imgrefurl=http://bioweb.usu.edu/emlab/Galleries/foods/casein_micelles_tem_2.html&h=364&w=366&sz=21&tbnid=_VwzO27sgzMgmM:&tbnh=117&tbnw=118&hl=es&start=18&prev=/images%3Fq%3Dcasein%2Bmicelles%26svnum%3D10%26hl%3Des%26lr%3Dhttp://images.google.es/imgres?imgurl=http://classes.aces.uiuc.edu/AnSci308/secretoryvesicles.gif&imgrefurl=http://classes.aces.uiuc.edu/AnSci308/mamultrastruct.html&h=199&w=288&sz=61&tbnid=8WekuWhsKAkWuM:&tbnh=76&tbnw=110&hl=es&start=8&prev=/images%3Fq%3Dcasein%2Bmicelles%26svnum%3D10%26hl%3Des%26lr%3Dhttp://images.google.es/imgres?imgurl=http://www.foodsci.uoguelph.ca/deicon/globule2.gif&imgrefurl=http://www.foodsci.uoguelph.ca/dairyedu/chem.html&h=64&w=72&sz=4&tbnid=9wdn2Ayvw2BcEM:&tbnh=59&tbnw=67&hl=es&start=22&prev=/images%3Fq%3Dcasein%2Bmicelles%26start%3D20%26svnum%3D10%26hl%3Des%26lr%3D%26sa%3DN


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Figura 3. Estructura propuesta para una micela de casena.Las casenas interaccionan entre s formando una dispersin coloidal queconsiste en partculas esfricas llamadas micelas (ver Figura 3) con undimetro que suele variar entre 60 a 450 nm poseyendo un promedio de

130 nm. A pesar de la abundante literatura cientfica sobre la posibleestructura de una micela, no ha consenso sobre el tema.

Fi 4
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Miscela.pnghttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:CaseinaMicelaSubmicela.jpg


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Se han propuesto diversos modelos fisicoqumicos de organizacin de las micelas, en los que estas seencuentran a su vez constituidas por subunidades (submicelas), con un dimetro de entre 10 y 20 nm

(vase la Figura 4). En tales modelos se considera que las subunidades se enlazan entre s gracias a losiones de calcio. Se sugiere que el fosfato de calcio se une a los grupos NH2- de la lisina; el calciointeracciona con el grupo carboxilo ionizado (COO-). Las submicelas se constituyen a partir de lainteraccin constante entre las casenas , y . Hay que resaltar la funcin de la -casena para

estabilizar las micelas, especialmente contra la precipitacin de las otras fracciones protenicas por la

accin del calcio o de los enzimas. En todos estos se establece que las unidades hidrfobas entre lasmolculas de protenas aseguran la estabilidad de la micela.

Figura 4.Estructura

propuesta para laorganizacin delas micelas de

casena a partirde unassubunidadesdenominadassubmicelas.

Protenas
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:CaseinaMicelaSubmicela.jpg


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Estructura de las micelas

Modelos diferentes de estructuraProtenas sensibles al Ca dispuestas hacia en el interior

k-CN (soluble en Ca) dispuestas hacia el exterior

Walstra (submicelas) Holtz

Casena

Fosfato clcicosubmicela

fosfato clcicoC-terminal de k-casena

Protenas

Protenas


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Modelo Walstra (submicelas)

submicela

fosfato clcico

C-terminal de k-casena

- Interacciones entre casenas: grupos hidrofbicos hacia el interior y cargadoshacia el exterior con lak-CN en la superficie.

- Unin de submicelas a travs de puentes de fosfato clcico de las fosfoserinas

- Submicelas con pocak-CN hacia el interior y las otras hacia el exterior

- Lak-CN estabiliza la micelapor sus grupos glicosilos que impiden agregacininfinita

Protenas

Protenas


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Modelo de Holtz

Casena

Fosfato clcico

-Interacciones de casenas entre s dando lugar a una distribucin discontinua deprotenas y fosfato clcico.

- Lak

-CN se sita en el exterior y estabiliza la micela

Protenas

Protenas


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Estructura y estabilidad de las micelas

Determinan el comportamiento de la leche durante los procesos tecnolgicos

Causas de desestabilizacin y agregacin o disgregacin micelar- Modificacin del equilibrio entre el fosfato clcico coloidal y el disuelto

- En condiciones de alta P: cambios en el fosfato clcico y estructurales

- Homogeneizacin y concentracin de leche: formacin de aglomerados

- Almacenamiento en fro: solubilizacin deb-CN, fsforo y calcio inorg.

- Calentamiento a T>70: formacin de un complejo dek-CN conb-Lg

- Disminucin de pH: solubilizacin del fosfato clcico coloidal y agregacin

de CN

- Coagulacin por acciones enzimticas: cuajo

Protenas


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Protenas


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3. PROTENAS DE SUERO

Protenas que permanecen en disolucin tras la precipitacin cida de

las casenas o tras la coagulacin enzimtica

Tienen estructuras globulares

Contienen aminocidos azufrados, Lys y Trp (valor nutritivo)

Se producen interacciones intramoleculares (-S-S-)

La ausencia de fsforo, el bajo contenido en prolina y la presencia de

cistena y metionina, hace que sean poco estables frente a la

temperatura (perdida de estructura original, desnaturalizacin,

perdida de solubilidad) Ig = BSA >b-Lg >a-La

-Lg -La

Protenas

Protenas


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PROTENAS DE SUERO

Protenas

-Lg -La

N

aminocidos

162 123

Masamolecular

(Da = g/mol)18000 14000

Carbohidratos hasta 5 diferentes si

Variantesgenticas

Total 7A, B (+soluble)

Ala-Val118 y GlY-Asp64

Total 3Gln10 por Arg10diferencia las

variantes A y B


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Protenas


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-LACTOGLOBULINA

Tiene 5 residuos de Cys por mol4 puentes S-S- intracatenarios

1 SH libre, interacciones con otras protenas (k-CN)

El grupo SH libre interviene en el sabor a cocido

Protenas

Forma complejos con el benzopireno del humo del tabaco (filtros)

Protenas
http://images.google.es/imgres?imgurl=http://www.bpc.mh-hannover.de/lehre/alves/Lactoglobulin.GIF&imgrefurl=http://www.bpc.mh-hannover.de/lehre/alves/cdspek.htm&h=578&w=574&sz=36&tbnid=jm6bAd8RLlrnJM:&tbnh=132&tbnw=131&hl=es&start=4&prev=/images%3Fq%3Dlactoglobulin%26svnum%3D10%26hl%3Des%26lr%3D


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-LACTOALBMINA

Protenas

Protenas


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Protenas

-LACTOALBMINA

Tiene 8 residuos de Cys por mol (La cistena es esencial parala sntesis de glutatin, importante en el mantenimiento y la

reparacin celular).

4 implicados en puentes S-S- intracatenarios

Comportamiento diferente por no tener grupo SH libre Alto contenido en Trp 6% (aa esencial). El triptfano es

necesario para la formacin de serotonina del cerebro, importante en

la regulacin del estado de nimo y el control del estrs.

Tiene gran afinidad por el Ca (mas estable al calor) La alfa-lacto albmina tambin dispone de aminocidos

de cadena ramificada, importante para el crecimiento del

tejido muscular.

Protenas
http://images.google.es/imgres?imgurl=http://www.aist.go.jp/NIBH/English/outline/fig/youran13.GIF&imgrefurl=http://www.aist.go.jp/NIBH/English/outline/en/cap13.html&h=251&w=203&sz=22&tbnid=VK9nULTXXtDa-M:&tbnh=106&tbnw=85&hl=es&start=1&prev=/images%3Fq%3Dlactoalbumin%26svnum%3D10%26hl%3Des%26lr%3D


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4. PROTENAS MINORITARIAS

INMUNOGLOBULINAS

- 4 tipos diferentes de inmunoglobulinas en la leche: IgG, IgA, IgM, IgE

- Glicoprotenas con especificidad inmunoqumica (anticuerpos)

- Son las mas grandes y menos estables al calor- Calostro concentraciones mximas (hasta 100 g/l)

- Resto de lactacin (mximo 1 g/l)

- No se sintetizan prcticamente en la glndula mamaria

- Se transmiten al recin nacido por medio de la lactancia

Protenas

Protenas


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LACTOFERRINA- Glicoprotena con misin de fijar el hierro (proteccin antibacteriana)

- Se sintetiza en la glndula mamaria- Contenido especifico de cada especie, mximo en el calostro

- Mximo contenido en leche con mastitis

- Leche humana muy rica en lactoferrina

- Efecto bactericida (Escherichia Coli)

TRANSFERRINA

- Glicoprotena que capta hierro, lo transporta y lo fija

- No se sintetiza en la glndula mamaria, pasa de la sangre a la leche

AMINOCIDOS- cido glutmico, glicina, arginina, cido asprtico, serina, lisina, valina, taurina

rot nas

clase4a-proteinas

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