Download - clase4A-proteinas
-
7/21/2019 clase4A-proteinas
1/42
Protenas Lcteas
Hemoglobina b-lactoglobulina
Protena
Secuencia de aminocidos
R CHCOOH
NH
2
Unin de aminocidosEnlace peptdico
>100 a.a.
Protena
-
7/21/2019 clase4A-proteinas
2/42
-
7/21/2019 clase4A-proteinas
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
-
7/21/2019 clase4A-proteinas
4/42
AMINOCIDOS ESENCIALES PARA EL HOMBRE
S
NC
Protenas
-
7/21/2019 clase4A-proteinas
5/42
Protenas
ESTRUCTURAS
DE UNA PROTENA
PRIMARIA
Nmero, tipo y orden de aminocidosencadenados por enlaces peptdicos
Primaria-Secundaria-Terciaria-Cuaternaria
-
7/21/2019 clase4A-proteinas
6/42
Protenas
ESTRUCTURAS
DE UNA PROTENA
SECUNDARIA
disposicin espacial de la secuencia de aminocidos
Primaria-Secundaria-Terciaria-Cuaternaria
formacin de enlaces de hidrgeno entreel -C=O de un aminocido y el -NH- delcuarto aminocido que le sigue
-
7/21/2019 clase4A-proteinas
7/42
Protenas
ESTRUCTURASDE UNA PROTENA
TERCIARIA
Primaria-Secundaria-Terciaria-Cuaternaria
Organizacin tridimensional de la cadena como resultado de interacciones
intramoleculares
-
7/21/2019 clase4A-proteinas
8/42
Protenas
ESTRUCTURASDE UNA PROTENA
CUATERNARIA
Primaria-Secundaria-Terciaria-Cuaternaria
Unin de varias cadenas polipeptdicas para dar lugar a un complejo
monmeros para formar polmeros (puentes de H)
-
7/21/2019 clase4A-proteinas
9/42
-
7/21/2019 clase4A-proteinas
10/42
Protenas
-
7/21/2019 clase4A-proteinas
11/42
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
-
7/21/2019 clase4A-proteinas
12/42
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 -
7/21/2019 clase4A-proteinas
13/42
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
-
7/21/2019 clase4A-proteinas
14/42
-
7/21/2019 clase4A-proteinas
15/42
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 -
7/21/2019 clase4A-proteinas
16/42
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
-
7/21/2019 clase4A-proteinas
17/42
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 -
7/21/2019 clase4A-proteinas
18/42
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
-
7/21/2019 clase4A-proteinas
19/42
-
7/21/2019 clase4A-proteinas
20/42
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 -
7/21/2019 clase4A-proteinas
21/42
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
-CN (209 aminocidos)
Protenas
1-2-3-------28 29----------------105--106--107--108-------------------------209
PP8F
P
-
7/21/2019 clase4A-proteinas
22/42
g2-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
-CN (209 aminocidos)
Protenas
1-2-3-------28-29----------------105 106--107--108-------------------------209
PP5
P
-
7/21/2019 clase4A-proteinas
23/42
g3-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
-CN (209 aminocidos)
Protenas
1-2-3-------28-29----------------105--106107 108-------------------------209
PP5
P t
-
7/21/2019 clase4A-proteinas
24/42
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
-CN (209 aminocidos)
Protenas
1-2-3-------28 29----------------105--106--107--108-------------------------209
g2-CASEINA
g3-CASEINAPP8S
P t
-
7/21/2019 clase4A-proteinas
25/42
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
-
7/21/2019 clase4A-proteinas
26/42
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 -
7/21/2019 clase4A-proteinas
27/42
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 -
7/21/2019 clase4A-proteinas
28/42
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 -
7/21/2019 clase4A-proteinas
29/42
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 -
7/21/2019 clase4A-proteinas
30/42
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
-
7/21/2019 clase4A-proteinas
31/42
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
-
7/21/2019 clase4A-proteinas
32/42
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
-
7/21/2019 clase4A-proteinas
33/42
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
-
7/21/2019 clase4A-proteinas
34/42
Protenas
-
7/21/2019 clase4A-proteinas
35/42
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
-
7/21/2019 clase4A-proteinas
36/42
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
-
7/21/2019 clase4A-proteinas
37/42
Protenas
-
7/21/2019 clase4A-proteinas
38/42
-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 -
7/21/2019 clase4A-proteinas
39/42
-LACTOALBMINA
Protenas
Protenas
-
7/21/2019 clase4A-proteinas
40/42
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 -
7/21/2019 clase4A-proteinas
41/42
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
-
7/21/2019 clase4A-proteinas
42/42
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