Unidad 3
BIOLOMOLÉCULAS
2ª PARTE
EL PRESENTE MATERIAL ES UNA SÍNTESIS QUE NO REEMPLAZA, SINO QUE
COMPLEMENTA, AL RESTO DE LOS MATERIALES
PROTEÍNAS
Tienen muy diversas funciones en los seres vivos, desde transporte de
moléculas o iones, estructurales o contráctiles, hasta funciones de
receptores o reguladores de la fluidez del citoplasma. Constituyen el 50%
del peso seco de la materia viva
Son polímeros de aminoácidos. El “plan” para la síntesis de las proteínas se
encuentra en la información genética (ADN). Esta información indica el
tipo y ubicación de cada aminoácido en las distintas proteínas.
AMINOÁCIDOS
Grupo amino
Grupo carboxilo
Grupo variable que diferencia los 20 aminoácidos que forman las proteínas
2
Aminoácidos
3
El enlace peptídico
La unión de aminoácidos mediante enlaces
peptídicos permite formar cadenas
peptídicas o péptidos de longitud variable
Cada proteína es una macromolécula
formada por una o varias cadenas
peptídicas
En cada célula existen miles de proteínas
distintas con funciones específicas
Cualquier alteración en la secuencia de
aminoácidos (aa), incluso la sustitución
de un solo aa por otro, produce
alteraciones de diferente importancia en
las proteínas
Se une
el grupo carboxilo de un aa
con el grupo amino del siguiente
4
Especificidad de las Proteínas
Las proteínas son específicas
Cada especie posee sus
propias proteínas,
definidas en su
información genética
Dentro de una misma especie,
los individuos pueden tener
proteínas diferentes. Por ej.
En los glóbulos rojos humanos
puede haber proteína A, o
proteína B, pueden coexistir
ambas (AB) o no estar
ninguna (0)
5
6
Estructura primaria




La estructura primaria de una proteína es una cadena lineal de
aminoácidos (aa).
Esta secuencia está determinada en el ADN.
Todas las proteínas poseen estructura primaria. Luego, de
acuerdo a la composición de aa que posean pueden adquirir una
estructura secundaria, terciaria o cuaternaria.
La función de las proteínas está asociada a su estructura. Si
pierde por alguna razón alguno de sus niveles estructurales,
deja de funcionar, es decir, pierde su actividad biológica.
7
Estructura secundaria




La cadena de aa adopta una en
forma en espiral o en hoja
plegada
Se produce por la formación de
puentes de hidrógeno y otras
fuerzas entre varios aa.
Los
pliegues
en
espiral
determinan la formación de una
“alfa hélice”
La otra forma posible es la “hoja
plegada” llamada también “beta
conformación”
Alfa hélice
Hoja plegada o Beta conformación
8
Estructura terciaria




Es la conformación espacial que forma glóbulos.
Se produce cuando entre los aminoácidos que contienen S (azufre) se
forman enlaces disulfuro.
Existen sectores (dominios) hidrofóbicos e hidrofílicos.
Muchas proteínas con función enzimática forman glóbulos, así como
también proteínas con función de transporte en membranas biológicas.
9
Estructura cuaternaria


Es la estructura más compleja, en
la cual se unen 2 o más
polipéptidos.
Ejemplo: hemoglobina, que
contiene 4 polipéptidos, y tiene
como función el transporte de
gases en los glóbulos rojos.
10
Secuencia de estructuras
de una proteína
11
Desnaturalización


Cuando una proteína se desnaturaliza pierde sus niveles
estructurales (secundaria, terciaria o cuaternaria), perdiendo
al mismo tiempo su función. La desnaturalización no afecta el
enlace peptídico, es decir, la proteína no pierde su estructura
primaria.
Los factores que las desnaturalizan son: T°, cambios en el pH,
radiaciones, agitación o contacto con ciertas sustancias
químicas.
La
desnaturalización
puede ser reversible o
irreversible.
En
la
primera la proteína
puede recuperar su
actividad biológica. En
la
desnaturalización
irreversible se pueden
perder
grupos
funcionales que impiden
que la proteína pueda
renaturalizarse.
12
Hidrólisis
Las uniones entre los monómeros pueden romperse y liberar las moléculas,
mediante el mecanismo llamado hidrólisis.
Hidrólisis significa “ruptura por el agua”, puesto que en el
proceso de separación de monómeros requiere la intervención
de una molécula de agua. El producto que se obtiene de la
hidrólisis total de una proteína es un conjunto de aminoácidos.
13
Hemoglobina y Mioglobina
El O2 se une a los
grupos Hemo de la
Hb en los glóbulos
rojos y al grupo
Hemo de la Mb en
los músculos
esqueléticos.
Curvas de Afinidad por el O2
La Mioglobina tiene mayor
afinidad por el O2; se satura
con menor presión de ese gas.
14
Afinidad de la Hb por el O2
La afinidad de la Hb por el O2 disminuye ante:
- aumento de la TºC
- aumento de CO2
- aumento de la [H+] (disminución del pH)
15
Efecto del 2,3-DPG
El 2,3-DPG está presente en los glóbulos rojos. El incremento en la
concentración de 2,3-DPG facilita la liberación de O2 a los tejidos
mediante la disminución en la afinidad de la hemoglobina por el O2.
Esto puede ocurrir ante estados de anemia, en grandes alturas, etc.
16
Hemoglobina Fetal
La Hb Fetal se une fuertemente al O2
(alta afinidad), favoreciendo la captación
de éste desde la sangre materna.
La Hb Fetal tiene menor p50 (mayor
afinidad por el O2) que la Hb del adulto,
debido a que posee diferente estructura:
tiene dos cadenas alfa y dos gama,
mientras que la del adulto tiene dos alfa
y dos beta.
17
Colágeno
La Estructura Primaria del colágeno consiste en cadenas formadas por
repetición de los aminoácidos: glicina, prolina, hidroxiprolina y, a veces,
hidroxilisina. La Estructura Secundaria se alcanza cuando se unen 3 cadenas
en una triple hélice, formando el Tropocolágeno.
Las moléculas de tropocolágeno se disponen escalonadamente. Cada una está
desplazada de la adyacente en un cuarto de su longitud. Esto permite formar
una estructura fibrosa de alta resistencia, presente en piel, huesos, etc.
18
ÁCIDOS NUCLEICOS
En el núcleo
celular
formando
parte de los
cromosomas
ADN
ARN
Químicamente son polímeros que resultan de la
unión de otros monómeros: los nucleótidos
19
Nucleótidos
Los nucleótidos son monómeros
formados por:

Una base nitrogenada

Uno, dos o tres grupos fosfato.

Un azúcar: ribosa (en ARN) o
desoxirribosa (en ADN)
20
Funciones de los Nucleótidos
Pueden estar libres en la célula, cumpliendo funciones relacionadas con el
transporte de electrones, de protones y de energía. Si el nucleótido libre
presenta un fosfato, se llamará mono fosfato. Si presenta dos fosfatos,
será un di fosfato y con tres fosfatos, tri fosfato.
Un nucleótido libre
fundamental para
el metabolismo es
el ATP (adenosín
tri fosfato), que
está formado por
ribosa, unida a
Adenina y a tres
fosfatos.
Existen nucleótidos de estructura más compleja, como el NAD y el FAD,
que intervienen en procesos como la respiración celular y la fotosíntesis.
21
Polinucleótidos


Los nucleótidos se pueden unir formando largas cadenas o polinucleótidos.
El enlace se llama fosfodiéster y se establece entre el oxidrilo del
carbono 3´ de un nucleótido, un grupo fosfato y el oxidrilo del carbono
5´ del siguiente.
Los polinucleótidos
constituyen los Ácidos
nucleicos: ARN y ADN.
22
ARN
El ARN mensajero es un polinucleótido que tiene como función llevar la información de
la estructura primaria de la proteína desde el ADN hasta los ribosomas, que constituyen
el sitio donde se sintetizan las proteínas.
El ARN de transferencia es una cadena
(polinucleótido) plegado que se une de
manera específica a los aminoácidos que
transporta. Los lleva desde el citoplasma
hasta los ribonomas.
El ARN ribosomal constituye cadenas
que se unen a proteínas para formar
las dos subunidades del ribosona
(mayor y menor). Ambas subunidades
se unen en el citoplasma en el momento
de sintetizar una proteína.
23
ADN
Está formado por dos cadenas de nucleótidos unidas por las bases.
Las uniones entre las bases nitrogenadas no son al azar: siempre se une
una adenina con una timina mediante dos enlaces puente hidrógeno; y una
3 enlaces
citosina con una guanina mediante tres enlaces. A y T son
entre G y C
“complementarias” así como también C y G.
24
El modelo de la Doble Hélice
La molécula de
ADN es
bicatenaria,
complementaria y
antiparalela.
Las cadenas son
antiparalelas
porque una va en
sentido 5´ 3´y
la otra en el
sentido contrario,
3´ 5´.
25
Diferencias entre ADN y ARN
ADN
ARN
Doble cadena helicoidal
Un sola cadena, no helicoidal
Glúcido de 5 C (pentosa):
desoxi-ribosa
Glúcido de 5 C (pentosa):
ribosa
Bases. A, T, G, C
Bases. A, U, G, C
Se encuentra en el núcleo en
eucariontes y en el
citoplasma de procariontes
Se sintetiza en el núcleo y
tiene actividad biológica en el
citoplasma de la célula
Un solo tipo
Hay 3 tipos: ARNm, ARNt,
ARNr
No abandona el núcleo
Participa en la síntesis de
proteínas, saliendo del
núcleo hacia el citoplasma en
células eucariontes
En eucariontes está asociado Solo el ARNr está asociado a
a proteínas llamadas histonas proteínas
26
Descargar

Diapositiva 1