Tecnicas de Biologia Molecular

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Tema 6 PROTEINAS
Area Química Biológica Curso Bioquímica
? Dra. Silvia M. Varas
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Las proteínas están formadas por unidades
básicas que corresponden a los aminoácidos,
los cuales se unen entre sí para formar
una estructura en cadena. Son macromoléculas,
de PM muy elevados.
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Iones Dipolares o Zwiteriones

• Son las moléculas (como los aminoácidos) que
  tienen grupos cargados de polaridad opuesta

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A pH fisiológico un aminoácido es un ión bipolar
el grupo amino esta protonado y el grupo ácido
carboxílico esta desprotonado
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FORMULA GENERAL DE LOS AMINOACIDOS
? grupo carboxilo
? grupo a-amino
Ca
Son a-amino ácidos
9
Los aminoácidos se comportan como iones dipolos,
anfóteros

• ½ OH- Puede actuar como ácido (dador de H)
• ½ H Puede actuar como base (aceptor de H)

-

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Tipos de RADICALES

• Cadenas NO POLAR 7
• Cadenas SIN CARGA, POLAR 5
• Cadenas AROMATICOS 3
• Cadenas CARGADAS POSITIVAMENTE () 3
• Cadenas CARGADAS NEGATIVAMENTE (-) 2

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NATURALEZA DE LOS RADICALES O CADENAS LATERALES
DE LOS AMINOACIDOS
7
5
3
20 aminoácidos
2
3
12
R sin carga, alifáticos
GLICINA ALANINA PROLINA
VALINA
LEUCINA ISO
LEUCINA
METIONINA
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R sin carga, polares
SERINA
TREONINA CISTEINA
ASPARAGINA GLUTAMINA
14
R aromáticos
FENILALANINA TIROSINA
TRIPTOFANO
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R con carga (-) a pH celular
ASPARTATO GLUTAMATO
(ácido aspártico) (ácido glutámico)
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R con carga () a pH celular
H
LISINA ARGININA
HISTIDINA
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ESTRUCTURA DE PROTEINAS
estructura estructura estructura
estructura primaria
secundaria terciaria
cuaternaria
secuencia a-hélice
plegamiento ensamblaje de de

tridimensional subunidades aminoácido
s
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ESTRUCTURA DE LAS PROTEINAS
Primaria
Terciaria
Secundaria
Cuaternaria
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REACCION ENTRE 2 AMINOACIDOS FORMACION DEL
ENLACE PEPTIDICO
Aminoácido
Aminoácido

enlace peptídico enlace amida
21
AA1 AA2 AA3
AA4
enlaces peptídicos
extremo amino libre N terminal
extremo carboxilo libre C-terminal
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• Dipéptido Péptido formado por 2 aminoácidos.
• Polipéptido Péptido formado por más de 10
  aminoácidos.
• Proteína Se llama así cuando la cadena
  polipeptídica tiene una masa molecular de más de
  6.000 Daltons (más de 50 unidades de aminoácidos).

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ESTRUCTURA PRIMARIA corresponde a la secuencia
de aminoácidos de una proteína y es mantenida por
los enlaces peptídico
amino terminal
carboxilo terminal
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ESTRUCTURA PRIMARIA
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ESTRUCTURA SECUNDARIA
a-hélice
LA RESTRICCION EN LAS ROTACIONES DEL ENLACE
PEPTIDICO FAVORECE ALGUNAS CONFORMACIONES DE LA
CADENA POLIPEPTIDICA
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?-hélice
La a-hélice se estabiliza a través de puentes
de hidrógeno que se forman entre el grupo gtCO de
un enlace peptídico y el grupo gtNH de otro
Los puentes de hidrógeno son paralelos al eje
central de la hélice
Los radicales van dirigidos hacia afuera
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Las láminas ß se estabilizan por puentes de H
entre los grupos gtCO y gtNH de enlaces peptídicos
de cadenas diferentes

Los radicales de los aminoácidos van sobre y
bajo el plano medio
28
vista desde arriba

• lámina
• antiparalela

vista lateral
B. paralela
vista desde arriba
vista lateral
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ESTRUCTURA TERCIARIA
La ESTRUCTURA TERCIARIA corresponde a
plegamientos tridimensionales. La proteína se
pliega sobre sí misma y tiende a una forma
globular
En su mantención participan los grupos radicales
de los aminoácidos.
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PUENTE DE INTERACCION
ENLACE IONICO HIDROGENO
HIDROFOBICA
PUENTE DISULFURO
INTERACCIONES Y ENLACES DE LA ESTRUCTURA
TERCIARIA
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ESTRUCTURA CUATERNARIA
La ESTRUCTURA CUATERNARIA corresponde a la
asociacion de cadenas polipeptídicas o
SUBUNIDADES, cada una de ella con su estructura
terciaria. Se mantiene por enlaces entre
los radicales de cadenas diferentes. Son los
mismos enlaces que mantienen la estructura
terciaria, pero intercadenas. Se excluye el
puente disulfuro.
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Clasificación de proteínas según su forma
molecular

• Proteínas globulares La cadena de aminoácidos se
  pliega sobre si misma, adquiriendo la forma de un
  ovillo. Son solubles en medios acuosos. En
  general, se trata de proteínas de gran actividad
  funcional (enzimas, anticuerpos, hormonas, la
  hemoglobina, etc) ?

• Proteínas fibrosas Los aminoácidos que las
  forman se ubican paralelamente, formando fibras o
  láminas extendidas. En general son poco solubles
  o insolubles en agua y participan en la
  constitución de estructuras de sostén, como el
  tejido conjuntivo. Ej queratina? colágeno?

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DESNATURALIZACION de las PROTEINAS

• Es la perdida de la estructura 2º, 3º o 4º de una
  proteina.
• En algunos casos es reversible y en otros
  irreversible
• Es causada por tº, pH extremos, detergentes, etc.

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Propiedades Generales de las Proteínas

• Acido-Base
• Solubilidad de las proteínas
• Efecto del pH
• Efecto de sales

• Acido-Base a pH fisiológico, la cantidad de
  grupos ácidos y básicos que poseas dependerá de
  los aminoácidos que formen la proteína.
• La carga neta será diferente para cada proteína
  y se conoce como pI.

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pI Punto isoeléctrico
pI es el pH en el cual las cargas () (-)
es decir carga neta total nula ó cero.
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Pentapéptido LE
pI 5,5
38
Electroforesis Es la migración de proteínas por
acción de un campo eléctrico.
Permite separar las proteínas en un campo
eléctrico.
(-) cátodo
() ánodo
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Si al pentapéptido LE se lo somete a un campo
eléctrico
pH del medio Proteína tomará una carga En campo eléctrico migrará
pH? de su pI 5,5 (CATION) Hacia polo (-)
pH? de su pI - (ANION) Hacia polo ()
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• ½ OH- Puede actuar como ácido (dador de H)
• ½ H Puede actuar como base (aceptor de H)

-
H
(-)
H
()
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• Solubilidad de las proteínas

• Depende de varios factores, entre ellos
• De la cantidad de grupos polares presentes en los
  aminoácidos que conforman la proteína.
• De factores externos a la proteína como son el
  pH, la temperatura, la presencia de sales
  inorgánicas, o solventes polares.

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• Efecto de las sales

• A bajas concentraciones, las sales favorecen la
  solubilidad de muchas proteínas, debido a la
  interacción de los iones inorgánicos con los
  grupos ionizados de las moléculas proteicas.
• Sin embargo, a altas concentraciones de sal, los
  iones atraen demasiadas moléculas de agua,
  quitándole a la proteína su cubierta hidratante.
  Esto disminuye la solubilidad de la proteína.
  Ejemplo

• Efecto del pH

• Cuando una proteína se encuentra en un medio
  cuyo pH es igual a su punto isoeléctrico (la
  proteína no presenta carga neta) su solubilidad
  es mínima. Ejemplo

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Clasificación de las proteínas

• Albúminas
• Globulinas
• Histonas
• Escleroproteínas

• Proteínas Simples

• Nucleoproteínas
• Cromoproteínas
• Glicoproteínas
• Fosfoproteínas
• Lipoproteínas
• Metaloproteínas

• Proteínas Conjugadas
• (Apoproteína Grupo Prostético)

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Proteínas de la Sangre

• Hemoglobina

45
Digestión y Absorción de Proteínas
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No esenciales Pueden ser sintetizados por el
organismo humano y, por lo tanto, no es
obligatoria su administración en la dieta.
Esenciales Deben ser ingeridos con la dieta en
cantidades adecuadas, ya que el humano no puede
sintetizarlos.
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Digestión

• Estomago se produce
• HCl ?
• 1. Pepsinógeno--------------------- Pepsina

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Digestión

• Intestino delgado, en el duodeno se produce
• La secretina y la colecistoquinina, dos hormonas
  reguladoras de la secreción del jugo pancreático.
  Y la enzima enteropeptidasa.
• SECRECIÓN PANCREATICA rica en bicarbonato y
  enzimas digestivas.
• Enteropeptidasa ?
• 1. Tripsinógeno----------------------- ?
  Tripsina
• 
  Tripsina ?
• 2. Quimotripsinógeno --------------------- ?
  Quimotripsina
• 
  Tripsina ?
• 3. Procarboxipeptidasa A y B ------------- ?
  Carboxipeptidasa A y B
• Tripsina ?
  
• 4. Proelastasa ------------------? Elastasa

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Digestión II

• Las proteínas parcialmente hidrolizadas en las
  luz del intestino penetran en el interior de las
  células del enterocito como oligopéptidos donde
  son atacados por enzimas peptidasas y
  aminopeptidasas y se convierten en aminoácidos
  libres.

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• GLUCOGÉNICOS

CETOGÉNICOS
GLUCOSA
Cuerpos Cetónicos
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53
Alguna pregunta?