Tema 5 Aminoc3a1cidos y Proteinas

8/18/2019 Tema 5 Aminoc3a1cidos y Proteinas

1/45

Tema 5: aminoácidos yproteínas

1. Los aminoácidos

2. Propiedades de los aminoácidos

3. El enlace peptídico

4. Estructuras 1aria y 2aria de las proteínas

5. Estructuras 3aria y 4aria de las proteínas

6. Propiedades de las proteínas

7. lasi!caci"n de las proteínas: #oloproteínas y

#eteroproteínas

$. %i&ersidad 'uncional de roteínas


2/45

GRUPO CARBOXILO

GRUPO AMINO

La cadena lateral es distinta en cada aminoácido ydetermina sus propiedades químicas y biológicas

TEÍNAS : (del )rie)o proteios* +ue si)ni!ca ,primero o principal-las mol0culas or)ánicas más aundantes en la c0lula: 5 de su peso

&ienen en el 'uncionamiento y la estructura del or)anismoicamente 'ormadas por: C, H, O, N

eces: S, P, H, Cu, Mg, Zn y I

• %i'erenciamos:• 2 aas proteicos • 15 no proteicos

• /on:

- sólidos - solubles en agua

- !is"ali#ables

- inolo!os o $ooolo!eados

- $un"o de %usión &

+- os aino.idos

AMINO/CI0OS : monómeros de las proteínas

Tema 5:aminoácidos y

proteínas


3/45

lanina (la o 8alina (8al o 8 Leucina (Leu o L soleucina (le o

9etionina (9et o9

enilalanina (P#e o

Tript"'ano (Trp o;

- AMINOÁCIDOS HIDRÓFOBOS -

R hidrocarbonados no polares

(siempre ocultos al medio acuoso)

Prolina (Pro o P


proteínas


4/45

/erina (/er o /


5/45

AMINO/CI0OS

/CI0OS(car)a ne)ati&a a p?7

(tienen un grupo ácido )

AMINO/CI0OS

1/SICOS(car)a positi&a a p? 7

(tienen un grupo amino )

Lisina (Lys o @

r)inina (r) oA

?istidina (?is o

?

Bcido aspártico(sp o %

Bcido )lutámico (


6/45


proteínas

• En todos los aas estándar el arono C es asim0trico... En todosexcepto en UNO

¿En cuál?

GLICINA (Gly)

• %eido al ordenamiento tetra0drico de los enlaces alrededordel C* los cuatro sustituyentes pueden ocupar dos

ordenamientos di'erentes +ue son . . .

IM/2ENES ESPEC3ARES

ENANTIÓMERO o ESTEREOISÓMEROS

P!o$iedades de los aas

OMERÍA 0E OS AMINO/CI0OS


7/45


proteínas

ENANTIÓMERO o ESTEREOISÓMEROS

-aino.idos

tienen el )rupo amino a la i#4uie!da0-aino.idos tienen el )rupo amino a la de!e5a

Todos los aas $!o"eios son de la se!ie


8/45

• En una disoluión auosa los aminoácidos están ioniDados y

pueden actuar como ácidos o como ases:NH' (aa en disoluci"n NH67 8 base d9bil

COOH (aa en disoluci"n COO- 7 H7 8 .ido d9bil

PIE0A0ES /CI0O-1ASE 0E OS AMINO/CI0OS


proteínas

• los aas ioniDados se les denominan #i""e!iones (del alemán

“iones híbridos”)

• Los #i""e!iones son el9"!iaen"e neu"!os


9/45

• El #i""e!ion puede actuar como :/CI0O (dador de protones) 1ASE (aceptor de protones)


proteínas

R E C O R D E M O S :

NH2 7 H7

COOH

7 H7

ÁCIDO(dador de H+)

BASE(aceptor de H+)


10/45

• El $un"o isoel9"!io ($I es el p? al cual el aminoácido'orma un ion #írido y la car)a neta (forma un zwitterion

• ada aa tiene un $I característico* propiedad +ue se utiliDapara la electro'oresis

• Fn ion dipolar se puede comportar* seg;n el $H de ladisoluión* como:• neutro (pH = punto isoeléctrico) G NH67


11/45


proteínas


12/45

• Tami0n tienen acti&idad "ptica: dependiendo de #acia dondedes&íen el plano de luD polariDada serán:• %EITAJ


13/45


proteínas

pH disolución Copo!"#i$n"o d$l#ino%cido

&o!#s 'uic#s

N$u"!o(pH=pI)

Zwitterion NH3+

COO-

Ácido (↑ H+)(pH < pI)

Como una base NH3+

COOH

B%sico (↓ H+)(pH pI)

Como un !cido NH"COO-

RESMIENDO*


14/45

• as +ue deen ser in)eridos en la dieta de HETER>TRO=OS por+ue no somos capaces de sintetiDarlos:

• he

• !le

• "eu

• "#s

• $et

• %hr

• %rp

• &al• His

(en lactantes)

MINO/CI0OS ESENCIAES

•

Los or)anismos A3T>TRO=OS pueden sintetiDar todos a+uellosaas +ue necesitan para su metaolismo


proteínas


15/45

• Los aa se unen entre sí por enlaes $e$"@dios('nlace coalente entre el **H # H, de , aas con pérdida de

molécula de H,*)• Los aas unidos se pasan a llamar !esiduos• /e 'orma di$9$"ido (2* "!i$9$"ido (3* oligo$9$"ido ( 5*

$oli$9$"idos ( aa

E+"!$o N"$!in#l Extremo AMINO-TERMINAL

E+"!$o C"$!in#l Extremo CARBOXILO-

TERMINAL

- El enlae $e$"@dio Tema 5:

aminoácidos yproteínas


16/45

Reaccionan el grupo carboxilo de

un aminoácido y el amino de otro

Enlace peptídico

Grupo N - terminal

Grupo -terminal

!lano del enlacepeptídico

=ORMACI>N 0E ENACE PEPTÍ0ICO Tema 5:



17/45

• Por con&enio se nomran empeDando por el =Mterminal Mterminal


proteínas

N"-Gly-Ile-Val-Cys-Glu-Gln-Ala-Ser-Leu-Asp-Arg-Cys-Val-Pro-Lys-Phe-Tyr-Thr-Leu-His-Lys-Asn-C"


18/45

•

Es un enlace co"alente más cortoque la mayoría de los enlaces C ! N

• !osee cierto carácter de dobleenlace# lo que le impide girar

libremente

• Los cuatro átomos del enlace"C#O $ N!%& se encuentransobre el mismo plano

• Los $nicos enlaces que pueden girar sonlos %ormados por C!C y C!N

CARACTERÍSTICAS 0E ENACE PEPTÍ0ICO


proteínas


19/45

PTI0OS B OI2OPPTI0OS 0E INTERS 1IO>2ICO

• OITOCINA: #ormona +ue re)ula las contracciones del Ntero

• AR2ININA ?ASOPRESINA: #ormona +ue re)ula la p0rdida de

a)ua• INS3INA y 23CA2>N: re)ulan el ni&el de aDNcar en san)re

• 23TATI>N: transporta aas al eOterior de la c0lula

• 2RAMICI0INA-S y ?AINOMICINA: transporte de iones a

tra&0s de ms iol")icas


proteínas


20/45

#$%&'C%'& # *$ &O%#,N$


21/45

#$%&'C%'& # *$ &O%#,N$

T 5


22/45

• &odas las proteínas la tienen'

• (ndica los aminoácidos que la %ormany el orden en el que están colocados'

•Está dispuesta en )ig)ag por laplanaridad del enlace peptídico'

•El n$mero de polip*ptidos di%erentesque pueden %ormarse es+

,nN$mero deaminoácidosde la cadena

Es la estructura más sencilla pero la másimportante ya que determina el resto de lasestructuras proteicas'

STR3CT3RA PRIMARIA 0E AS PROTEÍNAS

s"!u"u!a *a!ia y 'a!ia de las $!o"e@nas Tema 5:


T 5


23/45

Es"!u"u!a 'a!ia: es la disposici"n espacial +ue adoptan lasecuencia de aminoácidos o estructura primaria para ser estale.

Es consecuencia directa de la capacidad de )iro +ue poseen losaronos asim0tricos de los aminoácidos.


proteínas

Los modelos más 'recuentes son:

-HICECON=ORMACI>N o /MINA PE2A0A

Fna misma proteína puedetener una re)i"n en -59lie y otra en l.ina$legada

El tipo de estructura 2aria+ue adopte una proteínadepende de su 'unci"n

Tema 5


24/45

STR3CT3RA SEC3N0ARIA 0E AS PROTEÍNAS: -HICE

• La cadena se "a enrollando en espiral

sobre sí misma debido a los giros enC'

•Los en'aces de (id)*+enoint)acatena)ios mantienen la estructura(entre [–NH] de un enlace peptídico y [–C=O] del ! aa)

•La %ormación de estos enlaces determinala longitud por "uelta ./ 012 nm3

•La rotación es 4acia la derec4a' adaaminoácido gira 56 con respecto alanterior' Hay 708 residuos por "uelta'

•Los grupos -/9 se orientan en la mismadirección y los -NH en dirección contraria'Los radicales quedan 4acia el exterior de laα -4*lice'


proteínas

Tema 5:


25/45


proteínas

Tema 5:


26/45

%,'ice


proteínas

Tema 5:


27/45

ESTR3CT3RA SEC3N0ARIA 0E AS PROTEÍNAS:

CON=ORMACI>N o /MINA PE2A0A

:isposiciónantiparalela

;lgunas proteínas conser"an su estructura primaria en )ig)ag y se asocian entre sí'

Los radicales se orientan 4acia ambos lados de la cadena de %orma alterna'

:isposiciónparalela

Las cadenaspolipeptídicas sepueden unir de dos%ormas distintas'

Enlacepeptídico

Enlaces de4idrógeno

adenas en direcciones =tMt y tM=t adenas en direcci"n =tMt


proteínas

Tema 5:


28/45

Ct

Ct

CtNt

Nt

Nt

%AEJ= =tMt y tM=t

( compacta y 'recuent


proteínas

Tema 5:


29/45

Nt

Nt

Nt

Extremo

Ct

Ct

Ct

%AEJ= =tMt

(M compacta y 'recuent


proteínas

Tema 5:


30/45

ESTR3CT3RA TERCIARIA 0E AS PROTEÍNAS

's el modo en .ue la proteína se encuentra plegada en el espacio

por lasuniones entre grupos R de diferentes aminoácidos

La estructura se estabili)a por uniones entre R de aminoácidos ale


31/45

ESTR3CT3RA TERCIARIA 0E AS PROTEÍNAS


proteínas

Tema 5:


32/45

ESTR3CT3RA TERCIARIA 0E AS PROTEÍNAS En las proteínas de ele&ado peso molecular* la estructura 3aria estáconstituida por doinios

(unidades de /0-100 aas conectados por polipéptidos

Los dominios se unen entre si mediante bisag!as (porci"n proteicaQeOile La estructura 2aria de los dominios puede ser di'erente (CM#0lice o

láminaR


Tema 5:


33/45

ESTR3CT3RA TERCIARIA 0E AS PROTEÍNASaminoácidos y

proteínas

Tema 5:


34/45

• La presentan las proteínas +ue tienen más de 1 cadenapolipeptídica (subunidad o $!o"óe!o

, cadenas = dímero 2 1 cadenas = trímero 2 3 cadenas =tetrámero

• Las cadenas se unen entre sí por in"e!aiones deliso "i$o 4ue las 4ue es"abili#an la es"!u"u!a 6a!ia

• El uso de suunidades puede presentar &entaSas: – Aeduce la cantidad de in'ormaci"n )en0tica necesaria – /i eOiste al)una suunidad de'ectuosa se elimina

'ácilmente y se conser&a el resto (a#orro de ener)ía ymateriales

ESTR3CT3RA C3ATERNARIA 0E AS PROTEÍNAS aminoácidos yproteínas


35/45

71

#n resumen .a estructura de una prote/na0

,!i#!i# S$cund#!i# T$!ci#!i# Cu#"$!n#!i#

$ecuencia Con1ormaci2n sociaci2n

H.ice

Ho4a .e5ada

6.obu.ar

7ibrosa

$ubunidades i5ua.es

$ubunidades distintas

Combinaci2n

i.imitada deamino!cidos0

'ni2nept/dica

uente deHidr25eno

uente de Hidr25eno Interacciones8idro12bicas sa.inas e.ectrost!ticas0 7uer9as di:ersas no

co:a.entes0

P i d d d l " @ Tema 5:


36/45

• Solubilidad: dependerá de la an"idad de aas

$ola!es +ue ten)a y +ue se localicen sore la super!cieeOterna de la proteína estaleciendo $uen"es de H on elH'O

• 0esna"u!ali#aión: rotura de los enlaces +uemantiene la estructura de la proteína.• /e pierde la estructura 4aria* 3aria y 2aria

• La proteína pierde su 'unci"n iol")ica

• En ciertas condiciones puede ser re&ersile

(Rena"u!ali#aión• ausas:o &ariaciones de %emperatura

o &ariaciones de pH

o 4ustancias seme5antes a aas6 .ue compiten con los grupos

ácido # amino para establecer puentes de H (p7e7 8rea)

P!o$iedades de las $!o"e@nas aminoácidos yproteínas

Tema 5:


37/45

La desnaturali)ación es la p*rdida de las estructuras secundaria# terciaria y cuaternaria

!uede estar pro"ocada por cambios de pH# de temperatura o por sustancias desnaturali)antes

En algunos casos la desnaturali)ación puede ser re"ersible'

:esnaturali)ación

Renaturali)ación

!R9&E=N; N;&(>; !R9&E=N; :E?N;&@R;L(A;:;

0ESNAT3RAIZACI>N B RENAT3RAIZACI>N


Tema 5:i á id


38/45

• Ca$aidad ao!"iguado!a: las proteínas tienen uncomportamiento an%ó"e!o (i)ual +ue los aas +ue la 'orman ya+ue pueden comportarse como ácidos o como ases. /oncapaces de amorti)uar las &ariaciones de p?.

• Es$eiidad: las proteínas son especí!cas en

di'erentes ni&eles: – Es$eiidad de %unión: reside en la posici"n de

determinados aas en la estructura 1aria

posición aas estructura aria estructura 39 función deesa proteína

Fna pe+uea &ariaci"n en la secuencia de aas puede&ariar (o #acer +ue pierda su 'unci"n

– Es$eiidad de es$eie: eOisten proteínas eOclusi&asde cada especie/in emar)o* lo más comNn es +ue las proteínas +ue


Cl i ió d l " @


39/45

Clasiaión de las $!o"e@nas

HOOPROTEÍNAS: $!o"e@nas o$ues"as sólo

$o! aino.idos+ Seg;n su es"!u"u!a selasian en:P!o"e@nas b!osasP!o"e@nas globula!es

HETEROPROTEÍNAS: g!u$o $!o"eio 7 g!u$o$!os"9"io+ 0e$endiendo de la na"u!ale#a4u@ia del g!u$o $!os"9"io se lasian en:C!oo$!o"e@nasNuleo$!o"e@nas

2luo$!o"e@nas=os%o$!o"e@nasi$o$!o"e@nas

Cl i ió d l " @ Tema 5:i á id


40/45

PROTE-NA FIBROA PROTE-NA GLOBULARE

• Generalmente# los polip*ptidos que las %orman seencuentran ordenados o enrrollados en 4aces paralelos'

• ?on proteínas insolubles en agua'

• &ienen %unciones estructurales o protectoras'

9LBGEN

9

C(9?(N ;

D@ER;&(N;?

(FR(N ;

EL;?&(N ;

?e encuentra en te


41/45

%ETEROPROTE-NA GRUPO PROT.TICO E/EMPLO

G'0co1)ote2na G'3cido

Fibrinógeno .cicatri)ación3

Inmunoglobulinas .;c3

En su composici"n tienen:

• Fna proteína (g!u$o $!o"eio

• Fna parte no proteica (g!u$o $!os"9"io

C)omo1)ote2na Pi+mento .sustancia coloreada3

Porfirínicas (con

profirina)

Grupo hemo Hemoglobina .pigmento

respiratorio ro


42/45

Hemoglobina (nmunoglobulina

Lipoproteína plasmática

EMPOS 0E HETEROPROTEÍNAS


ie!sidad %unional de las $!o"e@nas Tema 5:

aminoácidos y


43/45

%eido a la )ran di&ersidad estructural* las proteínas pueden'unciones di&ersas

FUNCIÓN E/EMPLO

ie!sidad %unional de las $!o"e@nas aminoácidos yproteínas

" O#oal$%mina& clara del 'ue#o

" Caseína& lec'e

" eína& maí

" Hordeína& ce$ada

DE REER5A

lmacenan compuestos +uímicospara utiliDarlos como elementosnutriti&os o colaorar en la

'ormaci"n del emri"n" *ipoproteína& lípidos en el plasma

" Citocromos& e+ en las m$s de mitocondrias y cloroplastos

" Hemoglo$ina& O, en la sangre de #erte$rados

" -ioglo$ina& O, en los m%sculos

" Hemocianina& O, en la sangre de in#erte$rados

" eroal$%mina& ácidos grasos

DE TRANPORTE

/e unen a di&ersas sustancias ylas transportan a tra&0s de unmedio acuoso o a tra&0s dems celulares

" /ctina y -iosina& contracci0n muscular

mo#imiento de c1lulas ($acterias y esperma)

" 2lagelina& 3orma parte de 3lagelos

" 4ineína& mo#imiento de cilios

CONTRÁCTIL

Participan en la contracci"n ymo&imiento



44/45

FUNCIÓN E/EMPLO


" 5rom$ina& coagulaci0n de la sangre

" 2i$rin0geno& coagulaci0n de la sangre

" /nticuerpos& de3ensa de in3ecciones

PROTECTORA O DEFENI5A

Prote)en y de!enden alor)anismo

" 6odopsina& en la retina7 con#ierte una se8al luminosa enun impulso ner#ioso

TRANDUCCIÓN DEE6ALE

nte una seal eOtracelular* lasproteínas son mediadoras para+ue la c0lula produDca unarespuesta

" 9nsulina y :lucag0n& secretadas por el páncreas;

regulan el meta$olismo de la glucosa

" omatotropina& regula el crecimiento corporal

%ORMONAL

/on capaces de controlarimportantes 'unciones celulares

" :lucoproteínas& en la mem$rana plasmática

" Histonas& en cromosomas

" 5u$ulina& 3ormaci0n del 'uso mit0tico7 m#tos de la c1lula

" Colágeno& resistencia mecánica a te


45/45

FUNCIÓN E/EMPLO


" /l$%mina& controla el pH %OMEOTÁTICA

9antienen el e+uilirio del mediointerno y colaoran en elmantenimiento del p?

" :lucoproteínas

RECONOCIMIENTO DEE6ALE 7U-MICA

/e sitNan en la super!cieeOterna de la m plasmática*donde reconocen #ormonas*neurotransmisores*anticuerpos* &irus* acterias

EN8IMÁTICA

umentan la &elocidad de lasreacciones +uímicas de los seres&i&os

En)imas

Documents

Tema 5 Aminoc3a1cidos y Proteinas