-
7/26/2019 sipro
1/5
www.monografias.com
Para ver trabajos similares o recibir informacin semanal sobre
nuevas publicaciones, visite www.monografias.com
Estudio de la sntesis de las protenas
1. Introduccin
2. Antecedentes
3. Terminologa bsica
4. Sntesis de las protenas
5. Transcripcin del mensaje gentico del ADN al ARN
6. Conclusin
7. Bibliografa
1. Introduccin.Las protenas son compuestos qumicos muy complejos
que se encuentran en todas las clulas vivas: en la
sangre, en la leche, en los huevos y en toda clase de semillas y
plenes. Hay ciertos elementos qumicos que
todas ellas poseen, pero los diversos tipos de protenas los
contienen en diferentes cantidades. En todas se
encuentran un alto porcentaje de nitrgeno, as como de oxgeno,
hidrgeno y carbono. En la mayor parte de
ellas existe azufre, y en algunas fsforo y hierro.
Las protenas son sustancias complejas, formadas por la unin de
ciertas sustancias ms simples llamadasaminocidos, que los vegetales
sintetizan a partir de los nitratos y las sales amoniacales del
suelo. Los
animales herbvoros reciben sus protenas de las plantas; el
hombre puede obtenerlas de las plantas o de los
animales, pero las protenas de origen animal son de mayor valor
nutritivo que las vegetales. Esto se debe a
que, de los aminocidos que se conocen, que son veinticuatro, hay
nueve que son imprescindibles para la
vida, y es en las protenas animales donde stas se encuentran en
mayor cantidad.
Sanger Frederic:
Naci en Rendcombe, Gloucestershire, en 1918. Bioqumico y premio
Nobel britnico.
Estudi en la Universidad de Cambridge y despus de graduarse en
1939 dio clases en Cambridge y se
dedic a la investigacin del metabolismo de los aminocidos y la
estructura de la insulina. Desarroll un
nuevo mtodo para analizar la estructura molecular de la protena
y demostr que una molcula de insulina
contiene dos cadenas de pptidos unidas entre s por dos puentes
de disulfuro. La investigacin de Sanger
facilit los posteriores avances en el campo de la bioqumica de
John Kendrew y Max perutz en Gran Bretaa,que hacia 1960 pudieron
establecer las estructuras tridimensionales de las molculas de las
protenas. En
1958 recibi el Premio Nobel de Qumica y en 1963 fue nombrado CBE
(Comendador de la Orden del Imperio
Britnico). En 1980 Sanger fue galardonado de nuevo en el Premio
Nobel de Qumica, esta vez por su
desarrollo de un mtodo por el cual se poda determinar rpidamente
la secuencia nucletida de los cidos
nucleicos. Este trabajo fue bsico para el desarrollo de la
ingeniera gentica.
Kendrew John:
Naci en el ao de1917. Fue un Qumico ingls y profesor de la
Universidad de Cambridge.
Gan el Premio Nobel en 1962 con Max Perutz, por aclarar la
estructura de la mioglobina, protena muscular
que almacena oxgeno y lo cede a las clulas del msculo.
Por anlisis de la difraccin de los rayos X estableci la
representacin espacial tridimensional de la
mioglobina.
2. Antecedentes.Las protenas se descubrieron en 1838 y hoy se
sabe que son los ingredientes principales de las clulas y
suponen ms del 50% del peso seco de los animales.
El trmino protena deriva del griego proteos, que significa
primero.
Las protenas, desde las humanas hasta las que forman las
bacterias unicelulares, son el resultado de las
distintas combinaciones entre veinti tantos aminocidos
distintos, compuestos a su vez por carbono,
hidrgeno, oxgeno, nitrgeno y, a veces azufre.
Stanley Miller construy un aparato en el cual cerrado al vaco
Miller, coloc metano, hidrgeno y amoniaco
gaseoso, hacindolos circular a medida que haca pasar una
descarga elctrica de alta energa.
Agregaba calor y vapor de agua procedentes de un recipiente de
agua en ebullicin conectado al aparato. Amedida que el vapor
circulaba se enfriaba y se condensaba como lluvia. Es decir, Miller
cre algunas de las
-
7/26/2019 sipro
2/5
www.monografias.com
Para ver trabajos similares o recibir informacin semanal sobre
nuevas publicaciones, visite www.monografias.com
condiciones que pudieron haber estado presentes en la atmsfera
primitiva. Esta condiciones eran los gases,
el calor, la lluvia y las descargas elctricas.
Despus de haber tenido el aparato en funcionamiento, Miller
examin el contenido lquido cuya nica
diferencia aparente era el color. Ahora presentaba en color
rojizo mientras que al comienzo del experimento
era incoloro. Este cambio indicaba que los tomos de algunas
molculas gaseosas se haba recombinado
formando molculas nuevas ms complejas.
Cuando Miller identific estas sustancias encontr que se haban
formado compuestos orgnicos conocidoscomo aminocidos. Este fue un
descubrimiento estimulante, pues los aminocidos son las
unidades
fundamentales que forman las protenas, los compuestos orgnicos
ms abundantes en las clulas vivas y
sin las cuales no es posible la vida.
El experimento de Miller no prob que bajo las condiciones de la
Tierra primitiva se hubieran formado los
aminocidos de esta manera, pero indica que pudo haber ocurrido
un proceso similar en la atmsfera de esta
atmsfera primitiva.
3. Terminologa bsica.1.- Protenas: son compuestos orgnicos que
son como dos cadenas de molculas formadas por otras
molculas ms pequeas llamadas aminocidos.
2.- Insulina: es una hormona que segrega el pncreas y que,
vertida en la sangre regula la cantidad deglucosa de sta.
3.- Mioglobina: es un pigmento protenico afn a la hemoglobina
que contiene hierro y se encuentra en las
fibras musculares.
4.- Hemoglobina: es una sustancia colorante de los glbulos rojos
de la sangre, por la cual puede ser
transportado el oxgeno del aire al interior de los tejidos.
5.- Acidos nucleicos: compuesto formado por un azcar, cido
fosfrico y una base nitrogena- molecular,
caracterstico de toda sustancia viva.
6.- Enlace peptdico: es el enlace qumico que resulta entre dos
aminocidos.
7.- Aminocidos: son los compuestos elementales de las protenas
que contienen las funciones cido y
amina. Son cuerpos incoloros, cristalizables de reaccin neutral
y en su mayor parte, solubles en agua.
8.- Acido desoxirribonucleico (ADN): cido nucleico constituido
por un gran nmero de nucletidos unidos y
dispuestos en dos hlices. Constituye el material cromosmico y
contiene toda la informacin hereditariacorrespondiente a la
especie.
9.- Acido ribonucleico: cido nucleico constituido por un gran
nmero de nucletidos unidos y dispuestos
linealmente.
10.- Polipptidos: denominacin gentica de una serie de productos
obtenidos sintticamente por
combinacin de dos o ms molculas de cidos aminocidos, idnticos o
no, al reaccionar el grupo cido de
una con el grupo amino de la otra, con eliminacin de agua.
11.- Albmina: sustancia proteica, soluble en agua destilada y
carente de Glicocola, coagula por la accin del
calor y puede precipitarse de una solucin saturndola con sulfato
amnico.
12.- Albuminoides: grupo de protenas que se hallan en el
organismo animal en estado slido.
13.- Pptidos: combinacin de varios aminocidos entre s, de tal
manera que el grupo carboxilo de uno
reacciona con el aminocido de otro.
14.- Histona: cualquiera de las protenas bsicas que forma un
complejo con el ADN en los
cromosomas de los eucariotas.
15.- Nucleolo: rgano nuclear de los eucariotas, constituido por
ARN y protenas.
16.- Represor: protena que es une a una secuencia del operador
en el ADN y que, por consiguiente inhibe la
transcripcin de los genes adyacentes bloqueando la enzima ARN
transcripta del promotor para estos genes.
17.- Traduccin: es el proceso por el cual la informacin
contenida en el ARNm dirige o controla la secuencia
en que deben unirse los aminocidos para la sntesis de las
protenas.
18.- Dipptidos: son los pptidos ms simples que consisten
solamente de dos aminocidos residuales.
Estudio de la sntesis de las protenas. (Aminocidos).
Definicin:
Los aminocidos son los componentes elementales de las protenas,
que contienen las funciones cido y
amina. Son cuerpos incoloros, cristalizables de reaccin neutral
y en su mayor parte solubles en agua.
Clasificacin:
-
7/26/2019 sipro
3/5
www.monografias.com
Para ver trabajos similares o recibir informacin semanal sobre
nuevas publicaciones, visite www.monografias.com
Las protenas poseen veinte aminocidos, los cuales se clasifican
en:
Glicina, alamina, valina, leucina, isoleucina, fenil- alanina,
triptfano, serina, treonina, tirosina, prolina,
hidroxiprolina, metionina, cistena, cistina, lisina, arginina,
histidina, cido asprtico y cido glutmico.
Estudio de la Insulina (Sanger).
Objetivos:
El bioqumico britnico Frederick Sanger determin la estructura
molecular de la insulina en 1955, fue la Lainsulina humana fue
tambin la primera protena humana sintetizada, esto ocurri en 1965.
En 1981 se obtuvo
insulina producida en bacteria con la ayuda de la ingeniera
gentica; fue la primera hormona que se obtuvo
de esta forma para ser utilizada en el tratamiento de una
enfermedad humana.
Experimentacin:
En 1921 Bating y Best, utilizando perros, obtuvieron por primera
vez un preparado estable de la insulina.
Hasta entonces el principal obstculo para obtenerla era su rpida
destruccin por los jugos digestivos del
pncreas. Ellos tuvieron xito al triturar la glndula y observaron
que ligando quirrgicamente los conductos
pancreticos las clulas secretoras del jugo pancretico
degeneraban en pocas semanas. Al extraer la
glndula as tratada se obtena un preparado estable de
insulina.
Funcin:Regula el metabolismo de los hidrato de carbono, grasas y
almidn.
Provoca la disminucin de la glucosa en la sangre.
Aumenta la permeabilidad de las membranas celulares a la glucosa
y otros azcares.
Estudio de la mioglobina. (Kendrew).
Funcin:
Acta como transportador de oxgeno, tomndolo de la hemoglobina
sangunea y cedindolo al sistema de
enzimas del msculo. Tiene mayor afinidad con el oxgeno que la
hemoglobina sangunea.
4. Sntesis de las protenas.
Las instrucciones para la sntesis de las protenas estn
codificadas en el ADN del ncleo. Sin embargo elADN no acta
directamente, sino que transcribe su mensaje al ARNm que se
encuentra en las clulas, una
pequea parte en el ncleo y, alrededor del 90% en el citoplasma.
La sntesis de las protenas ocurre como
sigue:
El ADN del ncleo transcribe el mensaje codificado al ARNm. Una
banda del ADN origina una banda
complementaria de ARNm.
El ARN mensajero formado sobre el ADN del ncleo, sale a travs de
los poros de la membrana nuclear y
llega al citoplasma donde se adhiere a un ribosoma. All ser ledo
y descifrado el cdigo o mensaje
codificado que trae del ADN del ncleo.
El ARN de transferencia selecciona un aminocido especfico y lo
transporta al sitio donde se encuentra el
ARN mensajero. All engancha otros aminocidos de acuerdo a la
informacin codificada, y forma un
polipptido. Varias cadenas de polipptidos se unen y constituyen
las protenas. El ARNt queda libre.
Indudablemente que estos procesos de unin o combinacin se hacen
a travs de los tripletes nucletidos del
ARN de transferencia y del ARN mensajero. Adems los ribosomas se
mueven a lo largo del ARN mensajero,
el cual determina qu aminocidos van a ser utilizados y su
secuencia en la cadena de polipptidos. El ARN
ribosmico, diferente del ARN y del ARNt y cuya estructura se
desconoce, interviene tambin en el
acoplamiento de aminocidos en la cadena proteica.
Las protenas formadas se desprenden del ribosoma y
posteriormente sern utilizadas por las clulas.
Igualmente el ARN de transferencia, es descargado y el ARN
mensajero ya ledo se libera del ribosoma y
puede ser destruido por las enzimas celulares o ledo por uno o
ms ribosomas.
La sntesis de las protenas comienza por consiguiente en el
ncleo, ya que all el ADN tiene la informacin,
pero se efecta en el citoplasma a nivel de los ribosomas.
-
7/26/2019 sipro
4/5
www.monografias.com
Para ver trabajos similares o recibir informacin semanal sobre
nuevas publicaciones, visite www.monografias.com
5. Transcripcin del mensaje gentico del ADN al ARN.La biosntesis
de las protenas comienza cuando un cordn de ARNm, con la ayuda de
ciertas enzimas, se
forma frente a un segmento de uno de los cordones de la hlice
del ADN. (Las micrografas electrnicas
indican que el ADN se desenrolla un poco para permitir la
sntesis del ARN).
El ARNm se forma a lo largo del cordn del ADN de acuerdo con la
misma regla del apareamiento de las
bases que regula la formacin de un cordn de ADN, excepto en que
en el ARNm el uracilo sustituye a latimina. Debido al mecanismo de
copia, el cordn del ARNm, cuando se ha completado lleva una
transcripcin
fiel del mensaje del ADN. Entonces el cordn de ARNm se traslada
al citoplasma en el cual se encuentran los
aminocidos, enzimas especiales, molculas de ATP, ribosomas y
molculas de ARN de transferencia.
Una vez en el citoplasma, la molcula de ARN se une a un
ribosoma. Cada tipo de ARNt engancha por un
extremo a un aminocido particular y cada uno de estos enganches
implica una enzima especial y una
molcula de ATP.
En el punto en el que la molcula de ARNm toca al ribosoma, una
molcula de ARNt, remolcando a su
aminocido particular, se sita en posicin inicial.
A medida que el cordn de ARNm se desplaza a lo largo del
ribosoma, se sita en su lugar la siguiente
molcula de ARNt con su aminocido. En este punto, la primera
molcula de ARNt se desengancha de la
molcula de ARNm. El ARN mensajero parece tener una vida mucho ms
breve, al menos en Escherichia
coli. La duracin promedio de una molcula de ARNm en E. Coli. es
de dos minutos, aunque en otro tipo de
clulas puede ser ms larga. Esto significa que en E. Coli. la
produccin continua de una protena requiereuna produccin constante
de las molculas de ARNm apropiadas. De esta manera los
cromosomas
bacterianos mantienen un control muy rgido de las actividades
celulares, evitando la produccin de protenas
anormales que pudiera ocurrir por el posible desgaste de la
molcula de ARNm.
6. Conclusin.Como pudimos ver, existen centenares de variedades
distintas de protenas en el cuerpo, cada una
encargada de realizar ciertas tareas definidas. Sin embargo
pueden hasta utilizarse como combustible,
aunque no sean, en principio, alimentos energticos como los
carbohidratos.
Cada tejido recoge constantemente de la sangre los aminocidos
especiales que necesita para su reparacin
o crecimiento. Un cuerpo que se desarrolla necesita un amplio
suministro de aminocidos para ayudar al
crecimiento de sus tejidos. Por eso, los nios y los adolescentes
necesitan ms protenas que los adultos.
Las necesidades protenicas no varan segn el trabajo
desarrollado, sin embargo, si es insuficiente la
dotacin de estos elementos bsicos, el cuerpo echar mano de las
protenas como combustible y no
quedarn bastantes para fabricar convenientemente el tejido
corporal.
Por estas razones concluimos que las protenas son sustancias
esenciales para los seres vivientes.
7. Bibliografa.Diccionario de Ciencias. Mc Graw- Hill. Traducido
por:
M Jos Aparicio
Angel Martn Costalago
Patricia GutierrezCiencias Biolgicas (2do ao de Ciencias. 5to
ao). Teora, prcticas e informes cientficos. Serafn
Mazparrote. Editorial Biosfera. Caracas- Venezuela. 1era Edicin
82. 255 pp.
Biologa. H. Gines y J. Camacaro. Editorial Natura. S.R.L.
Sociedad de Ciencias Naturales La Salle. (2do Ao
Ciclo Diversificado). 183 pp
Enciclopedia Barsa. Tomo XII. Perico Ligero- Ramiro. Editores,
Enciclopedia Britnica, INC. 1962. 412 pp.
Ciencias Biolgicas De las molculas al hombre. Welch, Claude. A.
Y otros. Editorial Continental. 1972. 999
pp. Ttulo original. Biological Science Moleculas to Man.
1968.
Enciclopedia Encarta 98.
Enciclopedia Salvat (Diccionario). Tomo 7. Salvat Editores.
1972. Barcelona.
Diccionario Enciclopdico Bsico. Editorial Maypeca. Tercera
edicin 1972. Barcelona.
Biologa. Pal B. Weisz. Ediciones OMEGA. Barcelona. Traductor:
Dr. Antonio Prevosti. 696 pp. Editorial
McGraw- Hill.
Internet: http://www. Ecomedic.com.
Biologa. Alvin Nason. Editorial Limusa. Mxico 1980. Primera
edicin 1968.
-
7/26/2019 sipro
5/5
www.monografias.com
Para ver trabajos similares o recibir informacin semanal sobre
nuevas publicaciones, visite www.monografias.com
Autor:
Joel Ben
