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PROTEÍNAS O PROTEÍNAS O MACROMOLÉCULAS MACROMOLÉCULAS ORGÁNCIAS ORGÁNCIAS Blgo. Alex Morillos García PROTEÍNAS O PROTEÍNAS O PRÓTIDOS PRÓTIDOS

3. PROTEINAS

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estructura proteica

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PROTENAS O PROTENAS OPRTIDOS PRTIDOSMACROMOLCULAS MACROMOLCULASORGNCIAS ORGNCIASBlgo. Alex Morillos GarcaPROTENAS O PROTENAS OPRTIDOS PRTIDOSI. DEFINICIN: Son compuestoscuaternarios formadospor C,H,O,N. Algunaspueden contener S, P,Fe, Mg, etc. Son macromolculas cuyasunidades monomricas sonmolculas simplesdenominadas aminocidos. Son compuestoscuaternarios formadospor C,H,O,N. Algunaspueden contener S, P,Fe, Mg, etc. Son macromolculas cuyasunidades monomricas sonmolculas simplesdenominadas aminocidos.II. CARACTERSTICAS1. Poseen elevado peso molecular. Su lmite inferior es de10, 000 Dalton.La oxihemoglobinatiene un pesomolecular de 68,000Da y su frmula es: Su lmite inferior es de10, 000 Dalton.La oxihemoglobinatiene un pesomolecular de 68,000Da y su frmula es:C2932H4724N828S8Fe4O8402. Difunden lentamente debido suelevado peso molecular.3. La mayora son solubles en agua,otras son insolubles formandosoluciones coloidales.4. No dializan a travs de membranassemipermeables.Agua, sales, nutrientesprotenassangreMisma composicin que elplasma (menos las protenas)Clulasproteinas5. Tienen un alto gradode especificidad: lasprotenas suelen serespecficas de cadaorganismo . Las protenas poseencasi infinitasvariacionesestructurales.5. Tienen un alto gradode especificidad: lasprotenas suelen serespecficas de cadaorganismo . Las protenas poseencasi infinitasvariacionesestructurales. 6. Se puedendesnaturalizar poraccin del calor,alcohol, pH u otrassustancias. 7. Son anfteros:disocindose comocidos o basessegn el pH delmedio. 6. Se puedendesnaturalizar poraccin del calor,alcohol, pH u otrassustancias. 7. Son anfteros:disocindose comocidos o basessegn el pH delmedio.III. FUNCIONES1. CATALTICA Muchas protenas son enzimas, esdecir catalizan reacciones qumicas.1. CATALTICA Muchas protenas son enzimas, esdecir catalizan reacciones qumicas.2. ESTRUCTURAL Forman estructuras protectorasexternas. A nivel tisular: Queratina (uas, piel, pelo, lana, plumas,picos, caparazones) Colgeno (tejido conjuntivo, cartlago)2. ESTRUCTURAL Forman estructuras protectorasexternas. A nivel tisular: Queratina (uas, piel, pelo, lana, plumas,picos, caparazones) Colgeno (tejido conjuntivo, cartlago) A nivel celular y molecular: Lipoprotenas (membrana celular) Dinena y tubulina (Cilios y flagelos) Histonas y protaminas (empaquetamiento delADN en los cromosomas). Algunas protenas forman poros en la membrana celularque dejan pasar selectivamente a ciertas sustancias.3. TRANSPORTE Existen protenas especficas quetransportan determinados elementos.Transportan O2: Hemoglobina en lasangre. Mioglobina en elmsculo. Hemocianina en lahemolinfa de crustceosy moluscos.Transportan O2: Hemoglobina en lasangre. Mioglobina en elmsculo. Hemocianina en lahemolinfa de crustceosy moluscos. Transportan Fe Transferrina Transportan Cu Ceruloplasmina Transportan lpidos Lipoprotenas: LDL y HDLCu Transportan Fe Transferrina Transportan Cu Ceruloplasmina Transportan lpidos Lipoprotenas: LDL y HDL4. RESERVA: Algunas protenas almacenansustancias Ferritina, almacena Fe Casena, suministra P4. RESERVA: Algunas protenas almacenansustancias Ferritina, almacena Fe Casena, suministra P5. INMUNOLGICA A) Reconocimiento celular. Las clulas dedefensas reconocen sustancias extraasbasndose en las glucoprotenas de su superficiecelular. B) Sntesis de anticuerpos: Ciertas clulasreaccionan ante la presencia de clulas omolculas extraas sintetizando protenas dedefensa, como las globulinas o anticuerpos.6. CONTRCTIL La interaccin actina-miosina provocan lacontraccin muscular. Adems cumplen esta funcin la troponina yla tropomiosina.6. CONTRCTIL La interaccin actina-miosina provocan lacontraccin muscular. Adems cumplen esta funcin la troponina yla tropomiosina.7. REGULADORA Muchas hormonas son protenas o pptidos queregulan funciones biolgicas. Insulina: metabolismo de la glucosa Prolactina: formacin de leche Oxitocina: contraccin uterina7. REGULADORA Muchas hormonas son protenas o pptidos queregulan funciones biolgicas. Insulina: metabolismo de la glucosa Prolactina: formacin de leche Oxitocina: contraccin uterina8. ENERGTICA Las protenas son la tercera alternativa,despus de los glcidos y lpidos que elorganismo emplea para obtener energa.La oxidacin de 1 g. de protena produce4,1 Kcal.La oxidacin de 1 g. de protena produce4,1 Kcal.9. MANTENIMIENTO DE LA VOLEMIA YHEMOSTASIA. Protenas especiales mantienenconstante el volumen sanguneo.A) Ejercen presinonctica ocoloidosmtica:albumina.EFECTO DONNAN10. AMORTIGUADORA Son sustancias buffers o tampones, debidoa que pueden neutralizar cidos y bases,regulando el pH sanguneo.- -------AMINOCIDOS Son cidos orgnicos que poseen un radical amino ycarboxilo. Pueden ser , , , ..aminocidos de acuerdo a si elgrupo amino se une al C 1,2,3 a partir de COOH.Acido orgnicoAlfa () aminocido-C-C-OH HRHO-C-C-OH HRNHO2Grupo cido(grupo carboxilo)grupo amino (grupo bsico)UN AMINOCIDOA) Propiedades de losaminocidos 1. Son slidos,cristalinos, incoloros, novoltiles, solubles enagua e insolubles endisolventes orgnicosno polares. 2. Presentan actividadptica (excepto laglicina) ya que poseencarbonos asimtricos. 1. Son slidos,cristalinos, incoloros, novoltiles, solubles enagua e insolubles endisolventes orgnicosno polares. 2. Presentan actividadptica (excepto laglicina) ya que poseencarbonos asimtricos.COOH+NH3COO+NH3Los aminocidos pueden adoptar configuracin D(grupo amino a la derecha) o L (grupo amino a la izquierda)CHCH3+NH3CHCH3+NH3D-AlaninaL-Alanina 3. Comportamiento qumico: endisoluciones acuosas pueden ionizaredoblemente formado iones dipolaresllamados: zwiteriones.-+Aminocidosimple (neutro)In dipolar ozwiteronLos iones dipolares son sustancias anfotricas;pueden donar o recibir protones. Por tanto , soncapaces de comportarse como cidos o bases.B) Clasificacin de losaminocidos Existen cerca de 300 aminocidos en la naturaleza,pero solo unos 20 forman parte de las protenas . Seclasifican en dosgrupos: A. ESENCIALES : Aminocido que no se puedensintetizar en el organismo, por lo que se debeningerir en la dieta. son ocho en el adulto ydiez en elnio . La arginina y la histidina solo se sintetizan enel adulto . B. NO ESENCIALES : Aminocidos que si puedenser sintetizados en el organismo. Existen cerca de 300 aminocidos en la naturaleza,pero solo unos 20 forman parte de las protenas . Seclasifican en dosgrupos: A. ESENCIALES : Aminocido que no se puedensintetizar en el organismo, por lo que se debeningerir en la dieta. son ocho en el adulto ydiez en elnio . La arginina y la histidina solo se sintetizan enel adulto . B. NO ESENCIALES : Aminocidos que si puedenser sintetizados en el organismo.ESENCIALES NO ESENCIALESValinaLeucinaTreoninaTriptfanoMetioninaIsoleucinaFenilalaninaLisinaHistidina *Arginina*AlaninaAc. asprticoAc. glutmicoAsparraginaCisteinaGlicinaGlutaminaTirosinaProlinaSerinaValinaLeucinaTreoninaTriptfanoMetioninaIsoleucinaFenilalaninaLisinaHistidina *Arginina*AlaninaAc. asprticoAc. glutmicoAsparraginaCisteinaGlicinaGlutaminaTirosinaProlinaSerina* Son semiesenciales, ya que en el adulto si se sintetiza.Enlace peptdico Enlace que une dos aminocidos de formacovalente. Ocurre por reaccin entre dos aminocidos atravs de sus radicales carboxilo (COOH) yamino (NH2). Enlace que une dos aminocidos de formacovalente. Ocurre por reaccin entre dos aminocidos atravs de sus radicales carboxilo (COOH) yamino (NH2).-COOH+OH -COOH OHRNH2RHNH-CONH- CH -COOH+HO CHRNH2Renlace peptdicoAminocido Aminocido2DipptidoNombre Nde Aa Importancia BiolgicaCarnosinaGlutatinEndorfinasAngiotensina IIBradikininaOcitocinaVasopresinaGramicidinaGastrinaInsulina2358999101751Regula en pH intramuscularCoenzima de varias enzimasAnalgsico endgenoHipertensor arterialPotente hipertensorCausa contraccin del teroHormona antidiurticaAntibiticoEstimula secrecin de HClHormona pancretica.Principales pptidosCarnosinaGlutatinEndorfinasAngiotensina IIBradikininaOcitocinaVasopresinaGramicidinaGastrinaInsulina2358999101751Regula en pH intramuscularCoenzima de varias enzimasAnalgsico endgenoHipertensor arterialPotente hipertensorCausa contraccin del teroHormona antidiurticaAntibiticoEstimula secrecin de HClHormona pancretica.IV. ESTRUCTURA PROTEICA Las protenas estn formadas por cadenaspolipeptdicas. Segn como se dispongan enel espacio pueden tener estructura primaria,secundaria, terciaria y cuaternaria. Las protenas estn formadas por cadenaspolipeptdicas. Segn como se dispongan enel espacio pueden tener estructura primaria,secundaria, terciaria y cuaternaria.A. ESTRUCTURA PRIMARIA Determinada por la secuencia de aminocidos en la cadenapolipeptdicas, es decir informa sobre cuantos aminocidos hayde cada clase y en que orden se encuentran. Es determinada genticamente. Enlace implicado: PEPTDICO Determinada por la secuencia de aminocidos en la cadenapolipeptdicas, es decir informa sobre cuantos aminocidos hayde cada clase y en que orden se encuentran. Es determinada genticamente. Enlace implicado: PEPTDICOB. ESTRUCTURA SECUNDARIA Se refiere a la disposicin de laestructura primaria en el espacio. Enlace implicado: PUENTES DEHIDRGENO entre aminocidoscercanos. Existen tres tipos de estructurasecundaria: , , . Se refiere a la disposicin de laestructura primaria en el espacio. Enlace implicado: PUENTES DEHIDRGENO entre aminocidoscercanos. Existen tres tipos de estructurasecundaria: , , . 1. Hlice : La cadena polipeptdica tomauna disposicin helicoidal. Se debe a laformacin de puentes de hidrgeno entreel NH2de un aminocido y el COOH deotro, distante de l tres aminocidos.ALFA HLICE 2. Hoja plegada : Los puentes dehidrgeno se forman entre losaminocidos cercanos de dos cadenaspolipeptdicas paralelas.Puentes dehidrgeno 3. Al azar (): Los segmentos de lacadena se disponen sin adoptar formadefinida.C. ESTRUCTURA TERCIARIA Informa sobre la forma que adopta en elespacio la protena completa (formacomo la cadena polipeptdica se dobla yenrolla entre s). Informa sobre la forma que adopta en elespacio la protena completa (formacomo la cadena polipeptdica se dobla yenrolla entre s). ENLACES IMPLICADOS: Dbiles (no covalentes): Fuerzas electrostticas Fuerzas hidrofbicas, Puentes de hidrgeno Atracciones polares Puentes salinos Fuerzas de Van derWaals Fuertes (covalentes) Puentes disulfuro ENLACES IMPLICADOS: Dbiles (no covalentes): Fuerzas electrostticas Fuerzas hidrofbicas, Puentes de hidrgeno Atracciones polares Puentes salinos Fuerzas de Van derWaals Fuertes (covalentes) Puentes disulfuroEstructura terciaria de una protena Estructura terciaria de una protena La actividad enzimticay la antigenicidaddependen de laestructura terciaria. Conformaciones msfrecuentes: globularesy filamentosas. La actividad enzimticay la antigenicidaddependen de laestructura terciaria. Conformaciones msfrecuentes: globularesy filamentosas.GLOBULAR Forma esfrica Soluble en agua Diversas funciones Ejm: albminaFILAMENTOSA Forma alargada Insoluble en agua Funcin estructural Ejm: colgenoGLOBULAR Forma esfrica Soluble en agua Diversas funciones Ejm: albminaFILAMENTOSA Forma alargada Insoluble en agua Funcin estructural Ejm: colgenoD. ESTRUCTURA CUATERNARIA Informa sobre las relaciones espacialesentre las cadenas polipeptdicas. No la poseen todas las protenas. Seobserva en las protenas formadas por2 ms cadenas polipeptdicas. Informa sobre las relaciones espacialesentre las cadenas polipeptdicas. No la poseen todas las protenas. Seobserva en las protenas formadas por2 ms cadenas polipeptdicas. Enlaces implicados Fuerzashidrofbicas Fuerzaselectrostticas Enlaces nocovalentes Enlaces implicados Fuerzashidrofbicas Fuerzaselectrostticas Enlaces nocovalentes Las protenas con estructuracuaternarias son llamadasOLIGOMRICAS y cada uno de suscomponentes de estructura terciaria sedenominan PROTMEROS.Los cuatro niveles de estructura proteica Los cuatro niveles de estructura proteicaRESUMEN:DESNATURALIZACIN DE UNAPROTENA Es la alteracin de las caractersticasbiolgicas de una protena debido acambios de el medio: pH, temperatura ,iones, presin, electricidad, detergentes,metales pesados, etc. que alteran suestructura cuaternaria, terciaria y secundariapero no la primaria. Al desnaturalizarse una protena pierde suactividad biolgica. Es la alteracin de las caractersticasbiolgicas de una protena debido acambios de el medio: pH, temperatura ,iones, presin, electricidad, detergentes,metales pesados, etc. que alteran suestructura cuaternaria, terciaria y secundariapero no la primaria. Al desnaturalizarse una protena pierde suactividad biolgica.ConactividadenzimticaDESNATURALIZACINRENATURALIZACINGRUPOS PROSTTICOS Muchas protenas contienenunidades orgnicas oinorgnicas que son parteintegrante de la molcula,pero que no sonaminocidos: GRUPOSPROSTTICOS, propios deuna protena conjugada . Los grupos prostticospueden ser ines metlicoscomo : Fe++ , Zn++ , Mn++ ,Mg++, Cu++ ; o uncompuesto orgnico como :lpido, carbohidrato, etc. Muchas protenas contienenunidades orgnicas oinorgnicas que son parteintegrante de la molcula,pero que no sonaminocidos: GRUPOSPROSTTICOS, propios deuna protena conjugada . Los grupos prostticospueden ser ines metlicoscomo : Fe++ , Zn++ , Mn++ ,Mg++, Cu++ ; o uncompuesto orgnico como :lpido, carbohidrato, etc.V. CLASIFICACIN DE LASPROTENAS A. POR SU SOLUBILIDAD: 1. Solubles en el agua: Ej. albmina. 2. Insolubles en el agua: Ej. escleroprotenas. A. POR SU SOLUBILIDAD: 1. Solubles en el agua: Ej. albmina. 2. Insolubles en el agua: Ej. escleroprotenas.B. POR SU COMPOSICIN:1. PROTENAS SIMPLES: Cuando al hidrolizarseliberan nicamente aminocidos. Comprende lossiguientes grupos: - Albmina: constituyen el grupo ms comn eimportante de protenas simples: son solubles enagua. Ejm: ovoalbmina del huevo, lactoalbmina dela leche, seroalbmina del suero, leucosina del trigo. - Globulinas: Insolubles en agua. Ejm:lactoglobulina de la leche, ovoglobulina de la clara dehuevo, seroglobulina de la sangre, fibringeno de lasangre, miosina del msculo, - Glutelinas: En semillas vegetales. Ejm: glutenadel gluten.1. PROTENAS SIMPLES: Cuando al hidrolizarseliberan nicamente aminocidos. Comprende lossiguientes grupos: - Albmina: constituyen el grupo ms comn eimportante de protenas simples: son solubles enagua. Ejm: ovoalbmina del huevo, lactoalbmina dela leche, seroalbmina del suero, leucosina del trigo. - Globulinas: Insolubles en agua. Ejm:lactoglobulina de la leche, ovoglobulina de la clara dehuevo, seroglobulina de la sangre, fibringeno de lasangre, miosina del msculo, - Glutelinas: En semillas vegetales. Ejm: glutenadel gluten. Prolaminas: En semillas vegetales. Ejm:gliadina del trigo , hordena del centeno,zena del maz. Protaminas: Asociadas a cidos nuclicosen algunas especies. Ejm: salmina delsalmn , clupeina del arenque , escombrinade la caballa. Histonas: Son protenas bsicas. Se hallanasociadas a los cidos nucleicos formandolas nucleoprotenas. Ejm: globina. Escleroprotenas: Tienen funcionesestructurales y de proteccin. Son insolublesen el agua . Ejm: queratina de los pelos yuas,colgeno de los huesos, tendones ycartlagos ; elastina del tejido conectivo. Prolaminas: En semillas vegetales. Ejm:gliadina del trigo , hordena del centeno,zena del maz. Protaminas: Asociadas a cidos nuclicosen algunas especies. Ejm: salmina delsalmn , clupeina del arenque , escombrinade la caballa. Histonas: Son protenas bsicas. Se hallanasociadas a los cidos nucleicos formandolas nucleoprotenas. Ejm: globina. Escleroprotenas: Tienen funcionesestructurales y de proteccin. Son insolublesen el agua . Ejm: queratina de los pelos yuas,colgeno de los huesos, tendones ycartlagos ; elastina del tejido conectivo.2. PROTENAS CONJUGADAS: Son aquellasprotenas que al hidrolizarse liberan aminocidos (apoprotenas) y otras sustancias no proteicas ( grupoprosttico) . La unin de la apoprotena y del grupoprosttico se denomina holoproteca. Glucoprotenas: protenas unidas a carbohidratos .Ej. Mucina. Lipoprotenas: Protenas unidas a lpidos . Se lesencuentra en la yema de huevo,ribosomas. Cromoprotenas: Protenas combinadas conpigmento . Ej. Hemoglobina , mioglobina ,citocromos.2. PROTENAS CONJUGADAS: Son aquellasprotenas que al hidrolizarse liberan aminocidos (apoprotenas) y otras sustancias no proteicas ( grupoprosttico) . La unin de la apoprotena y del grupoprosttico se denomina holoproteca. Glucoprotenas: protenas unidas a carbohidratos .Ej. Mucina. Lipoprotenas: Protenas unidas a lpidos . Se lesencuentra en la yema de huevo,ribosomas. Cromoprotenas: Protenas combinadas conpigmento . Ej. Hemoglobina , mioglobina ,citocromos. Nucleoprotenas: Protenas unidas concidos nucleicos. Se hallan constituyendo loscromosomas. Los virus pueden serconsiderados como nucleoprotenas. Metaloprotenas: Protenas unidas ametales . Ej. ceruloplasmina. Que contienecobre. Fosfoprotenas: Protenas unidas al cidofosfrico . Ej. casena de la leche. Nucleoprotenas: Protenas unidas concidos nucleicos. Se hallan constituyendo loscromosomas. Los virus pueden serconsiderados como nucleoprotenas. Metaloprotenas: Protenas unidas ametales . Ej. ceruloplasmina. Que contienecobre. Fosfoprotenas: Protenas unidas al cidofosfrico . Ej. casena de la leche.