Tema 4 PROTEINAS (2010)

Apunte Español
Universidad Universidad Complutense de Madrid (UCM)
Grado Nutrición Humana y Dietética - 1º curso
Asignatura Fundamentos de la Nutrición
Año del apunte 2010
Páginas 15
Fecha de subida 07/04/2016
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Tema 4 PROTEINAS OBJETIVOS  Conocer los conceptos básicos de proteína, aminoácidos y calidad proteica  Profundizar en las funciones que desempeñan las proteínas y los aminoácidos en el organismo  Conocer las ingestas recomendadas de proteínas y las principales fuentes alimentarias CONCEPTO  Berzelius (1840) o Proteus (primero o fundamental)  Sustancias orgánicas indispensables para la vida COMPOSICIÓN  Contienen C, H, O, N o P, Fe, Mg, Cu, Co  Formadas por unidades más pequeñas: aminoácidos (20 aminoácidos) o Grupo amino –NH2 o Grupo ácido –COOH  Enlace peptídico  Péptidos: ≤ 100 aminoácidos o Oligopéptidos: 2-9 aminoácidos o Polipéptidos: 10-100 aminoácidos  Proteína: >100 aminoácidos ESTRUCTURA ESTRUCTURA PRIMARIA  Secuencia de aminoácidos de la proteína ESTRUTURA SECUNDARIA  Disposición de la secuencia de aminoácidos en el espacio ESTRUCTURA TERCIARIA  Disposición de la estructura secundaria de una proteína al plegarse sobre si misma ESTRUTURA CUATERNARIA  Unión mediante enlaces débiles de varias cadenas con estructura terciaria para formar un complejo proteico Protómer o CLASIFICACIÓN  CRITERIO FÍSICO o Albúminas: agua o disoluciones diluidas o Globulinas: concentraciones salinas más elevadas o Prolaminas: alcohol o Glutelinas: disoluciones ácidas o básicas o Escleroproteínas: insolubles  CRITERIO QUÍMICO o Simples u holoproteínas: solo aminoácidos o Conjugadas o heteroproteínas: grupo prostético  Nucleoproteínas  Glucoproteínas  Lipoproteínas  Fosfoproteínas  Metaloproteínas  CRITERIO DE FORMA o Fibrosas: cadenas ordenadas de forma paralela a un eje o Globulares: cadenas plegadas en forma esférica o compacta CRITERIO FUNCIONAL  Monoméricas: una sola cadena  Oligoméricas: más de una cadena FUNCIONES  ESTRUCTURAL O PLÁSTICA o Función principal o Elementos estructurales de células y tejidos del organismo  REGULADORA o Regulación de la actividad celular  Hormonas  Enzimas o Homeostasis  Osmosis entre líquidos celulares  Equilibrio ácido-base  DEFENSIVA o Protección frente a organismos o partículas extrañas  Inmunoglobulinas  Mucinas o Coagulación  Fibrinógeno  Trombina  TRANSPORTE o Transportadores a través de las membranas y por fluidos biológicos  Lipoproteínas  Albúmina  Hemoglobina  Citocromos  Transportadores de vitaminas y minerales  CONTROL GENÉTICO o Factores hereditarios  Nucleoproteínas  ENERGÉTICA o 1g proteína= 4 kcal AMINOÁCIDOS  20 aminoácidos AMINOÁCIDOS ESENCIALES  No pueden ser sintetizados por el organismo humano o no son sintetizados en las cantidades necesarias para conservar la salud o Fenilalanina e Isoleucina o Leucina, Lisina, Metionina, Treonina, Triptófano, Valina AMINOÁCIDOS NO ESENCIALES  No es necesario ingerirlos a través de la dieta porque nuestro organismo los puede sintetizar a partir de otros aminoácidos esenciales o de los derivados metabólicos de otros nutrientes o Alanina, Glicina, Serina, Prolina, Cisteína, Tirosina, Glutámico, Aspártico, Histidina, Arginina, Asparragina, Glutamina AMINOÁCIDOS CONDICIONALMENTE ESENCIALES  Aminoácidos no esenciales que llegan a serlo en determinadas condiciones o Cisteína y Tirosina en prematuros (niños nacen antes de tiempo) DIGESTIÓN  Consiste en romper el enlace peptídico para la obtención de aminoácidos Estómago  HCl o Desnaturalización o Pepsinógeno--> pepsina  Pepsina (proencima o zimógeno activado por HCl) o Rompe enlaces peptídicos DIGESTIÓN GÁSTRICA HCl Pepsinógeno Proteínas + oligopéptidos Proteínas de la dieta Desnaturalización Pepsina Intestino delgado  Enzimas intestinales o Enterocinasa  TripsinógenoTripsina  Enzimas pancreáticas (zimógenos) o TripsinógenoTripsina o ProcarboxipeptidasaCarboxipeptidasa o QuimotripsinógenoQuimotripsina  Borde en cepillo o Tripeptidasas Aminoácidos o Dipeptidasas Proteínas + oligopéptid os Aa, Tri y dipéptidos Enzimas Enzimas intestinale s Tripeptidasas pancreática s Procarboxipeptidasas Tripsina Dipeptidasas Enterocinasa Carboxipeptidadas Quimotripsinógeno Quimotripsina Tripsinógeno Tripsina Tripsina HCl y pepsina Proteínas y oligopéptidos Proteína Tripsina Carboxipeptidasa Quimotripsina Aa, Tri y dipéptido s Aminoácidos Tripeptidadas Dipeptidasas AA ABSORCIÓN Intestino delgado (60%)  Transporte activo dependiente de sodio o Aminoácidos ácidos o Aminoácidos básicos o Aminoácidos neutros  Transporte independiente de sodio o Fenilalanina o Tirosina  Transportadores específicos para algunos aminoácidos  Transporte de péptidos pequeños o Hidrólisis por di-, tri- y tetrapeptidasas del citosol de las células de la mucosa Distinta velocidad de absorción  Metionina y aminoácidos ramificados (Ileu, Leu, Val)  Otros aminoácidos esenciales  Aminoácidos no esenciales o Ácido glutámico o Ácido aspártico Proteínas completas (alergias) METABOLISMO  No hay almacén de aminoácidos  Equilibrio dinámico Hígado  Órgano esencial en el metabolismo proteico  Se encarga de o Anabolismo  Síntesis de aminoácidos no esenciales  Síntesis de proteínas hepáticas  Síntesis de proteínas plasmáticas  Redistribución de aminoácidos del organismo para la síntesis proteica, síntesis de productos nitrogenados o funciones específicas de los aminoácidos o Catabolismo  Degradación del exceso de aminoácidos UTILIZACIÓN METABÓLICA DE LAS PROTEÍNAS ANABOLISMO  Transaminación: síntesis de aminoácidos no esenciales o Transferencia de un grupo amino (-NH2) de un esqueleto carbonado a otro o Enzima: aminotransferasas o Coenzima: piridoxal fosfato (B6)  Síntesis proteica o Todos los aminoácidos de una proteína deben estar presentes en el lugar y momento de su síntesis o Aminoácido limitante: es el aminoácido necesario para la síntesis proteica que está presente en menor cantidad, constituyendo así el freno a dicha síntesis TRANSAMINACIÓN SUPLEMENTACIÓN O COMPLEMENTACIÓN PROTEICA  Aminoácido limitante: factor que determina la utilización metabólica de la proteína o Suplementación o Complementación  Importante tenerlo en cuenta a la hora de diseñar una dieta o No es necesario que se tomen en la misma comida pero si en el mismo día COMPLEMENTACIÓN O SUPLEMENTACIÓN PROTEICA  Se pueden complementar alimentos de origen vegetal o Legumbres + cereales  Lentejas con arroz  También se pueden complementar alimentos de origen vegetal y animal o Cereales + lácteos  Pan con leche CATABOLISMO  Desaminación oxidativa y formación de urea o Liberación de amoniaco y formación de un cetoácido o Cetoácido: metabolismo energético  CO2 + H2O + ATP  Glucosa  Grasas o Amoniaco  Urea  Descarboxilación o Los aminoácidos se transforman en aminas con funciones fisiológicas importantes o Liberación de CO2 o Coenzima: piridoxal fosfato (B6) DESAMINACIÓN OXIDATIVA SÍNTESIS DE LA UREA Aminoácidos Urea NH3 Ornitina CO2 ATP Citrulina Arginina NH3 Ác. Aspártico DESCARBOXILACIÓN     Triptófano  triptamina + CO2 Histidina  histamina + CO2 OH-Triptófano  OH-triptamina + CO2 (OH)2-P-FenilalaninaNoradrenalina + CO2 (+CH3 = Adrenalina) METABOLISMO ¿ANABOLISMO O CATABOLISMO? Balance de nitrógeno (BN)  BN= N ingerido-N eliminado  BN=0  equilibrio o BN= positivo  tendencia anabólica  N ingerido>N eliminado  Crecimiento o rehabilitación o BN= negativo  tendencia catabólica  N ingerido<N eliminado  Lesiones, infecciones, ansiedad, estrés, baja ingesta proteica, proteínas de baja calidad, baja ingesta calórica  Falta de crecimiento en lactantes y niños, pérdida de peso, etc VALOR NUTRITIVO O CALIDAD DE LAS PROTEÍNAS  Cantidad  Calidad o Contenido en aminoácidos o Proporción en las que los contiene o Disponibilidad de los aminoácidos: digestibilidad VALOR NUTRITIVO O CALIDAD DE LAS PROTEÍNAS Factores que modifican la digestibilidad de las proteínas  Inaccesibilidad de las enzimas digestivas a la proteína o Paredes celulares muy duras o Enlaces muy difíciles o Estructura compacta  Inhibición de los puntos de unión de enzima-proteína  Presencia de inhibidores de las proteasas: inhibidores de la tripsina (antinutrientes)  Inhibición de la absorción de los aminoácidos N ingerido N absorbido N fecal fecal alimentario + N fecal endógeno N retenido N absorbido N urinario N urinario alimentario + N urinario endógeno MÉTODOS DE VALORACIÓN DE LAS PROTEÍNAS Métodos “in vivo” DIGESTIBILIDAD (D) Porcentaje de nitrógeno ingerido que no aparece en las heces D=(N absorbido/ N ingerido)*100 VALOR BIOLÓGICO (VB) Proporción de nitrógeno absorbido que es retenida en el organismo para su utilización VB=(N retenido/N absorbido)*100 UTILIZACIÓN NETA DE LA PROTEÍNA (UNP) Proporción de N consumido que queda retenido por el organismo UNP= (N retenido/N ingerido)*100 RELACIÓN EFICACIA PROTEICA (REP) Aumento de peso corporal dividido entre el peso de las proteínas consumidas REP=ganancia de peso (g)/proteínas ingeridas (g) ↓ La dieta no se aprovecha como debiera MÉTODOS IN VITRO Índice de aminoácidos (IA)  IA= (mg de aaE por g de proteína ensayada/mg de aaE por g de proteína patrón)*100  Da idea de si existen aminoácidos limitantes  Posibilita suplementar o complementar para mejorar la utilización de la proteína in vivo FUENTES DIETÉTICAS  Proteínas de origen animal o o o Mejores fuentes de proteínas  Gran cantidad de proteínas  Gran cantidad de aminoácidos esenciales  Alto valor biológico  Alta utilización neta proteica  Alta relación de eficacia proteica  Alto índice de aminoácidos Alta digestibilidad Alimentos  Huevos, leche, carnes y pescados  Proteínas de origen vegetal o Peores fuentes de proteínas  Menor cantidad de proteínas  Menor cantidad de aminoácidos esenciales (niveles bajos de algún aminoácido esencial: aminoácido limitante)  Bajo valor biológico  Baja utilización neta proteica  Baja relación de eficacia proteica  Bajo índice de aminoácidos  Menor digestibilidad o Alimentos  Cereales, legumbres, frutos secos, frutas, verduras y hortalizas o Excepción  Soja INGESTAS RECOMENDADAS DE PROTEÍNAS Se pueden expresar  Cantidad global (g/día) o 0.8-2 g/kg/día  Porcentaje con respecto a la energía total o 10-15% energía total  Proporción proteína origen animal/origen vegetal o Animal 60% o Vegetal 40% CONSECUENCIAS DEL DÉFICIT DE PROTEÍNAS EN LA DIETA  Déficit o Asociado generalmente a un déficit energético  Marasmo: déficit calórico-proteico  Kwashiorkor: déficit proteico CONSECUENCIAS DEL EXCESO DE PROTEÍNAS EN LA DIETA  Exceso o Toxicidad por sobrecarga de aminoácidos  Hígado  Riñón  Déficit de vitamina B6 o Excreción aumentada de calcio urinario o Relación con la enfermedad cardiovascular: proteínas animales asociadas a grasa saturada o Obesidad si se cubren las necesidades de energía REQUERIMIENTOS PROTEICOS ...