Celia Koutrafouri Undergraduate Student at Food and Technology Department ΤΜΗΜΑ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΤΡΟΦΙΜΩΝ & ΔΙΑΤΡΟΦΗΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΧΗΜΕΙΑΣ ΤΡΟΦΙΜΩΝ

Celia Koutrafouri Undergraduate Student at Food and Technology Department ΤΜΗΜΑ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΤΡΟΦΙΜΩΝ & ΔΙΑΤΡΟΦΗΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΧΗΜΕΙΑΣ ΤΡΟΦΙΜΩΝ

AΣΚΗΣΗ 4 η : ΠΟΣΟΤΙΚΟΣ ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΣ ΠΡΩΤΕΙΝΩΝ ΘΕΩΡΙΑ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟΥ: A)ΑΜΙΝΟΞΕΑ B)ΠΡΩΤΕΙΝΕΣ

A) ΑΜΙΝΟΞΕΑ Τα Αμινοξέα: είναι οι Δομικοί Λίθοι των Πρωτεϊνών. Νουκλεοτίδια: είναι οι Δομικοί Λίθοι του DNA Κάθε Αμινοξύ έχει την δική του μοναδική πλευρική αλυσίδα R και από αυτό χαρακτηρίζεται. Έχει 1 Αμινομάδα NH, 1 Καρβοξυλομάδα COOH και το R: Υδρογονάνθρακας κα.

A) ΑΜΙΝΟΞΕΑ Τα Αμινοξέα Διακρίνονται σε: Όξινα Βασικά Ουδέτερα Υδρόφιλα: είναι ευδιάλυτα στο Νερό Υδρόφοβα: δεν είναι ευδιάλυτα στο Νερό- είναι δυσδιάλυτα

A) ΑΜΙΝΟΞΕΑ Τα Αμινοξέα: βοηθάνε στους Νευροδιαβιβαστές Νευροδιαβιβαστές:

A) ΑΜΙΝΟΞΕΑ Παράγονται στα Νευρικά κύτταρα, στους Νευρώνες. Μεταξύ των Νευρικών Κυττάρων υπάρχει ένα μεσοδιάστημα, που είναι γύρω στο 1cm. Άρα στην ουσία, η παραγωγή αυτών των Νευροδιαβιβαστών μεταφέρει 1 κύτταρο στο άλλο, μέσω αυτού του μεσοδιαστήματος.

A) ΑΜΙΝΟΞΕΑ-Neurotransmitters Όταν είμαστε ευτυχισμένοι, παράγεται η Ντοπαμίνη Be Happy, όπου υπάρχουν υποδοχείς στα Νευρικά Κύτταρα και την προσλαμβάνουν. Nευροδιαβιβαστές: Nτοπαμίνη: χημική ένωση που μας προσδίδει το αίσθημα χαράς και ευτυχίας

A) ΑΜΙΝΟΞΕΑ-Neurotransmitters Σεροτονίνη Επινεφρίνη Αδρεναλίνη Θυροξίνη

Neurotransmitters Στυδίνη Από αυτά Μπορούν να Δράσουν και ως Ορμόνες και ως Αμίνες. Τέλος, τα Ένζυμα και οι Πρωτεΐνες, βοηθάνε στην απελευθέρωση των Νευροδιαβιβαστών.

Τα Αμινοξέα: H Σύνδεση με διαφορετικές αλληλουχίες, μπορούν να συνδεθούν διαφορετικά, για αυτό τον λόγο έχουμε και μία πληθώρα Πρωτεινών. 20 α-αμινοξέα Συνθέτουν τις Πρωτεΐνες 10 από τα 20 Αμινοξέα: Λαμβάνονται από την τροφή και θεωρούνται Απαραίτητα Αμινοξέα

Από τα 10 Αμινοξέα, η Ιστιδίνη είναι το πιο βασικό Αμινοξύ για την ανάπτυξη κυρίως των βρεφών. Απαραίτητα Αμινοξέα: Λαμβάνονται από την τροφή και είναι τα 10 που δεν μπορεί να συνθέσει ο οργανισμός. Μη Απαραίτητα Αμινοξέα: Mπορεί να τα συνθέσει ο οργανισμός από άλλα Αμινοξέα που έχουν ληφθεί σε περίσσεια από τρόφιμα.

Τα Αμινοξέα κατατάσσονται σε: Mη Πολικά Πολικά-Υδρόφιλα Αλειφατικά Αμινοξέα: Αμινοξέα που στην πλευρική αλυσίδα R έχουν OH ή κάποια άλλη θειούχα ομάδα.

Αρωματικά Αμινοξέα: Φαινυλανίνη- Τυροσίνη-Τριπτοφάνη: γιατί υπάρχει αρωματικός δακτύλιος Βασικά Αμινοξέα: Αμινοξέα που έχουν παραπάνω από 1 Αμινομάδα. Όξινα Αμινοξέα και τα Αμίδια τους: Έχουν παραπάνω από 1 Καρβοξυλομάδα COOH.

Oξεοβασικές Ιδιότητες Αμινοξέων: OΡΙΣΜΟΣ Ισοηλεκτρικού Σημείου ή Ι.Σ.: Dεν θα πρέπει να συγχέεται με το Ισοδύναμο Σημείο όπου το ph=7, αλλά ορίζεται ως εξής: To I.Σ. συμπεριφέρεται σαν Ουδέτερο, εκεί όπου υπάρχει Ηλεκτρική Ουδετερότητα. Χαρακτηριστικά, εάν μία Πρωτεΐνη ή Αμινοξύ υποστεί Ηλεκτροφόρηση, αυτό σημαίνει πως δεν θα πάει ούτε στο Θετικό

αλλά ούτε και στο Αρνητικό. Εφόσον λοιπόν, η Αμινομάδα NH είναι θετικά φορτισμένη και η Καρβοξυλομάδα COOH είναι αρνητικά φορτισμένη. Το φορτίο του θα είναι μηδέν. Συνεπώς, Ισοηλεκτρικό Σημείο ή Ι.Σ. ορίζουμε το σημείο που το φορτίο του Αμινοξέος είναι μηδέν. Όταν έχουμε ΑνΙοντική ή ΚατΙοντική Μορφή τότε είναι πέρα από το Ι.Σ.

Πότε θα έχουμε θετικά φορτισμένα Αμινοξέα? Όταν το ph είναι όξινο. Διότι εδώ θα μπορέσει να δώσει πρωτόνια και θα μπορέσει να δράσει σαν Οξύ= ΠρωτονιοΔότης Πότε θα έχουμε Ανιοντική Μορφή? Όταν το ph είναι υψηλότερο από το Ι.Σ. Διότι εκεί δρα ως Βάση και θέλει να πάρει 1 πρωτόνιο, Βάση=ΠρωτονιοΔέκτης

#1 Παράδειγμα: Έχουμε 3 Ι.Σ. για 3 Διαφορετικά Αμινοξέα: Αλανίνη: I.Σ.=6 είναι κοντά στο Ουδέτερο, γιατί έχουμε 1 NH και 1 COOH. Έχουμε δηλαδή 1 Αλειφατικό Αμινοξύ. Ασπαρτικό Οξύ: το Ι.Σ. είναι πολύ πιο χαμηλό από το Ι.Σ. το Ουδέτερο. Αυτό συμβαίνει γατί είναι Όξινο Αμινοξύ: έχει δηλαδή 2-COOH.

Λυσίνη: το Ι.Σ. ως Bασικό Αμινοξύ: έχει παραπάνω NH Άρα λοιπόν, είναι λογικό να έχουν διαφορετικά Ι.Σ., ανάλογα με το είδος του Αμινοξέος. Το Ισοηλεκτρικό Σημείο ή Ι.Σ. Δίνεται από τον τύπο: I.Σ.= όπου το pk3 θεωρείται αμελητέα για αυτό και παραλείπεται.

ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΗ: Στο Ι.Σ. η Κινητικότητα του μορίου είναι Μηδενική Στο Ι.Σ. η Διαλυτότητα του μορίου είναι πολύ Μικρή Για αυτό τον λόγο, λέμε ότι είναι Δυσδιάλυτο, και μπορεί να επιτευχθεί Διαχωρισμός με Καθίζηση καθώς και με ρύθμιση του ph στο Ι.Σ.

B) ΠΡΩΤΕΙΝΕΣ Οι Πρωτεΐνες Διακρίνονται σε: Α) ΑΠΛΕΣ: ΣΦΑΙΡΙΚΕΣ ΙΝΩΔΕΙΣ: Κολλαγόνο, Ελαστίνη Β) ΣΥΝΘΕΤΕΣ: Πρωτεΐνη + Σάκχαρο= Γλυκοπρωτεϊνες Πρωτεΐνη + Λιπίδιο= Λιποπρωτεϊνες

Οι Δομές των Πρωτεϊνών είναι 4- Συνοπτική Περιγραφή Η Πρωτοταγής Δομή: μας δείχνει ποια είναι τα Αμινοξέα που συνδέονται, ουσιαστικά μας δείχνει την Ακολουθία των Αμινοξέων, πιο συγκεκριμένα την Σειρά των Αμινοξέων. Για κάθε ξεχωριστή Πρωτεΐνη, η σειρά των Αμινοξέων είναι συγκεκριμένη. Συνεπώς, εάν αλλάξει η προκαθορισμένη Σειρά των Αμινοξέων, τότε τελικά αλλάζει και η Πρωτεΐνη και προκύπτει μία άλλη

Π.χ. Ιστιδίνη-Αλανίνη-Βαλίνη: συντάσσει 1 Πρωτεΐνη Στις Αιμοσφαιρινοπάθειες: η Δρεπανοκυτταρική αναιμία οφείλεται στην αντικατάσταση του Γλουταμινικού από την Βαλίνη, δηλαδή υπάρχει 1 μόνο Αμινοξύ.

Η Δευτεροταγής Δομή: μας δείχνει το Είδος της Σύνδεσης- δηλαδή όταν συνδέονται μεταξύ τους αρχίζουν και αναδιπλώνονται, γιατί είναι πολλά μόρια τα οποία μπορούν να υδρολυθούν και να δημιουργηθούν δεσμοί Η +, δισουλφιδικοί δεσμοί, υδρόφοβες αλληλεπιδράσεις. Μπορούμε να Δημιουργήσουμε ή την α- έλικα ή τις Πτυχωτές Επιφάνειες.

Η Τριτοταγής Δομή: μας δείχνει Πώς είναι στον χώρο μία Τρισδιάστατη Πρωτεΐνη. Η Τεταρτοταγής Δομή: Είναι η Δημιουργία- Σχηματισμός Συμπλόκου μεταξύ διαφορετικών Πολυπεπτιδικών Αλυσίδων.

Ο Ρόλος των Πρωτεϊνών: Διαθέτουν ποικίλους Ρόλους στην Φυσιολογία και την Παθολογία 1 Κυττάρου. Τα Ένζυμα: είναι Βιολογικοί Καταλύτες, πρωτεϊνικής φύσεως, υψηλής εξειδίκευσης. Δομικές Πρωτεΐνες: είναι αυτές, οι οποίες συνδέονται άμεσα με Δομικούς Ρόλους, δηλαδή στους Τένοντες, στους μύες (π.χ. Κολλαγόνο).

Συμβάλλουν στην Μεταφορά Οξυγόνου, όπως είναι η Αιμοσφαιρίνη αλλά και στην μεταφορά των Διατροφικών Συστατικών. Οι Πρωτεΐνες Σηματοδότησης: οι οποίες Συμβάλλουν στην Μεταφορά Σημάτων και Δρουν σε διάφορα σημεία του κυττάρου όπως π.χ. η Ινσουλίνη και οι G-Proteins. H Iνσουλίνη: Συμβάλλει στον καταβολισμό της Γλυκόζης, δηλαδή στο να έχουμε φυσιολογικά επίπεδα Γλυκόζης στο αίμα. Είναι Διμερές ή Εξαμερές.

Οι G-Proteins: Ογκογέννεση Πρωτεΐνη + Σάκχαρο= Γλυκοπρωτεϊνες Πρωτεΐνη + Λιπίδιο= Λιποπρωτεϊνες

Φυσικές Ιδιότητες των Πρωτεϊνών: To I.Σ. Η Διαλυτότητα, το ph, oι Οργανικοί Διαλύτες, η Θερμοκρασία Υδρόλυση με Οξέα- Βάσεις- Ένζυμα Μετουσίωση των Πρωτεϊνών: Dεν σπάει η Πρωτοταγής Δομή των Πρωτεϊνών, απλά Ξεδιπλώνεται- αλλάζει η 2 ο - 3 ο -4 ο ταγής Δομή.

Ανάλυση των Πρωτεϊνών: H εκατοστιαία περιεκτικότητα της Καζεΐνης Γάλακτος είναι 3-4%, βρίσκεται στο Γάλα υπό μορφή Καζεινικού Ca ασβεστίου, το οποίο καταβυθίζεται σε ph=4,6. Οι Γαλακτοβλαβουλίνες είναι οι Πρωτεΐνες του ορού του Γάλακτος.

Πώς θα Μπορούσαμε να Διαχωρίσουμε τις Πρωτεΐνες του Γάλακτος? Η Καζεΐνη έχει Ι.Σ.=4,6 εάν ρυθμίσουμε το ph=4,6 η Καζεΐνη θα πέσει σαν Ίζημα, και θα μείνουν στο Διήθημα, οι πρωτεΐνες του ορού. Eάν πάρουμε το Μίγμα του Ορού και πάλι ρυθμίσουμε εκ νέου το ph πάλι θα πέσουν σαν ίζημα οι Γαλακτογλοβουλίνες, και στο διήθημα θα είναι πάλι Γαλακτογλοβουλίνες.

Ποια η Χρησιμότητα των Αμινοξέων? -Eίναι απαραίτητα στην Ανάπτυξη -Είναι πρώτη ύλη για Πεπτικά Υγρά και τις Ορμόνες -Είναι Πηγή Ενέργειας -Έχει Ρυθμιστικές Ιδιότητες: οι οποίες ρυθμίζουν το ph του αίματος στον οργανισμό.

ΠΕΙΡΑΜΑ- ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ: Aρχικά μας δόθηκαν 4 Διαφορετικά Γάλατα για 4 Ομάδες. Σε 1 Κωνική Φιάλη: προσθέτω 10mL Γάλα, 1mL Δείκτη Φαινυλοφθαλείνης (20 ή 10 Σταγόνες), 0,4mL κορεσμένο Οξαλικό Κάλιο. Το αφήνουμε για t=5 min σε Πλήρη Ακινησία στον πάγκο.

Στην συνέχεια Ογκομετρούμε με 0,1Μ ΝaOH καυστικό νάτριο, με σκοπό να πάρουμε την Οξύτητα του Γάλακτος, δεν μας ενδιαφέρει τόσο η κατανάλωση αυτή. Ουσιαστικά επειδή το Γάλα έχει μία Μικρή Οξύτητα, θέλουμε με αυτόν τον τρόπο, να το φέρουμε σε Ουδέτερο Περιβάλλον. Δεν θέλουμε να έχουμε Όξινο περιβάλλον. Η ενδεικτική κατανάλωση θα πρέπει να είναι 0,2 ml και να μην ξεπερνά την ποσότητα αυτή. Μόλις δούμε μία απαλή ροζ χροιά, σταματάμε την Ογκομέτρηση.

Μέσα στο ήδη Εξουδετερωμένο Διάλυμα, προσθέτουμε 2mL φορμαλδεΰδης και στην συνέχεια Εξουδετερώνουμε- Ογκομετρούμε πάλι με 0,1Μ NaOH, μέχρι να εμφανιστεί ξανά ροζ χρώμα. Εδώ αυτή η Ογκομέτρηση μας ενδιαφέρει, πόσα ml καταναλώθηκαν. Τέλος, Υπολογίζεται η % περιεκτικότητα Γάλακτος σε Πρωτεΐνες. Είχαμε ως Δείγμα: Aποβουτυρωμένο Αγελαδινό Γάλα (πλάσμα)/γάλα Daily Δέλτα χωρίς Λακτόζη.

Οξίνιση ph=4-6 Τ=20 o C Διήθηση Ίζημα- Καζεΐνη 2,6% Διήθημα- Πρωτεΐνη Ορού 0,6% % Πρωτεΐνη = Συντελεστής Απόδοσης x 0,17 A κατανάλωση= 0,4 ml Β κατανάλωση= 2,0 ml Στα 10 ml έχουμε 2 ml NaOH κατανάλωση Στα 100 ml έχουμε x=?

x= 20 ml NaOH καταναλώθηκαν Άρα % Πρωτεΐνη = 20* 0,17= 3,4% ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΕΙΣ: #1. 0,4M κορεσμένο Οξαλικό Κάλιο:

Όταν θέλουμε να κάνουμε Ογκομέτρηση, θέλουμε να προσδιορίσουμε την Καζεΐνη και τις Πρωτεΐνες του Ορού. Η Καζεΐνη είναι δεσμευμένη με ασβέστιο Ca, εμείς θέλουμε να διώξουμε το Ca, να απελευθερώσουμε την Καζεΐνη, για να την Προσδιορίσουμε.

Πώς θα Διώξουμε το Ca? Προσθέτουμε Οξαλικό Κάλιο και Ca +2 Οξαλικό Ca + K + Άρα Διώξαμε το Ca.

Κάνουμε Ογκομέτρηση για να πάρουμε την Οξίνιση του Γάλακτος. Δηλαδή να Εξουδετερώσουμε ότι Οξύτητα έχει. Αυτό γίνεται, γιατί δεν θέλουμε να έχει Όξινο Περιβάλλον, όταν θα προσθέσουμε την φορμαλδεΰδη. Μεταξύ Αλδεϋδικής ομάδας και Αμινοξέων ή Πρωτεϊνών: Όξινη Βάση Schiff.

Celia Koutrafouri ΕΝD OF PRESENTATION!!!