La relación estructura-función a nivel de proteínas.

•Constitución de las proteínas.•Estructuras primaria, secundaria,

terciaria y cuaternaria.•Fuerzas que determinan y estabilizan la

estructura tridimensional de las proteínas.

QFB Roger Iván López Díaz

Importancia de las proteínasImportancia de las proteínas

Los aminoácidos son los principales constituyentes de las proteínas

Deacuerdo a su composición se les denomina:Deacuerdo a su composición se les denomina: Péptido: a la unión de un bajo número de aminoácidos.Péptido: a la unión de un bajo número de aminoácidos. Oligopéptido: si el número de aminoácidos que forma la Oligopéptido: si el número de aminoácidos que forma la

molécula no es mayor de 10.molécula no es mayor de 10. Polipéptido: cuando es superior a 10.Polipéptido: cuando es superior a 10. Proteína: Si el número es superior a 50 aminoácidos.Proteína: Si el número es superior a 50 aminoácidos.

Dependiendo de la necesidad del cuerpo

EsencialesEsenciales Valina (Val) (Val) Leucina (Leu) (Leu) Treonina (Thr) (Thr) Lisina (Lys) (Lys) Triptófano (Trp) (Trp) Histidina (His) (His) Fenilalanina (Phe) (Phe) Isoleucina (Ile) (Ile) Metionina (Met) (Met)

No esencialesNo esenciales Alanina (Ala) (Ala) Prolina (Pro) (Pro) Glicina (Gly) (Gly) Serina (Ser) Serina (Ser) Cisteína (Cys) Cisteína (Cys) Asparagina (Asn) Asparagina (Asn) Glutamina (Gln) Glutamina (Gln) Tirosina (Tyr) Tirosina (Tyr) Ácido aspártico (Asp) Ácido aspártico (Asp) Ácido glutámico (Glu)Ácido glutámico (Glu) Tirosina (Tyr) Tirosina (Tyr)

Propiedades de los aminoácidos

Isomería de los alfa-aminoácidos

Enlace de las proteínas

Estructuras primaria, secundaria, terciaria y cuaternaria de las proteínas.

Estructura primaria: es la secuencia de aminoácidos de la proteína. Nos indica qué aminoácidos componen la cadena polipeptídica y el orden en que dichos aminoácidos se encuentran. La función de una proteína depende de su secuencia y de la forma que ésta adopte.

Estructura secundaria: Estructura secundaria: organización en el espacio de la cadena organización en el espacio de la cadena polipeptídica estabilizada por puentes de hidrógeno entre los elementos polipeptídica estabilizada por puentes de hidrógeno entre los elementos C=O y NH de los enlaces peptídicosC=O y NH de los enlaces peptídicos

Estructuras secundarias

Estructura en alfa héliceEstructura en alfa hélice

Hay 3.6 aminoácidos por cada Hay 3.6 aminoácidos por cada vuelta, y cada vuelta tiene 5.4 vuelta, y cada vuelta tiene 5.4 ángstrom. Esta estructura fue ángstrom. Esta estructura fue propuesta por Linus Pauling en propuesta por Linus Pauling en 19511951

Hoja plegada o estructura beta.Hoja plegada o estructura beta.

En esta disposición los En esta disposición los aminoácidos no forman una aminoácidos no forman una hélice sino una cadena en forma hélice sino una cadena en forma de zigzag, denominada de zigzag, denominada disposición en lamina plegadadisposición en lamina plegada

Estructura terciaria: Estructura terciaria: se refiere a lse refiere a los os plegamientos que tienen la cadena plegamientos que tienen la cadena proteica, por encima de la estructura secundaria, que determinan la forma proteica, por encima de la estructura secundaria, que determinan la forma tridimensional total de la proteína.tridimensional total de la proteína.

Estos plegamientos se originan por interacciones particulares entre los Estos plegamientos se originan por interacciones particulares entre los grupos R de los aminoácidos que los forman, por ejemplo el puente grupos R de los aminoácidos que los forman, por ejemplo el puente disulfuro que se origina por interacción entre los azufres de los grupos R disulfuro que se origina por interacción entre los azufres de los grupos R de la cisteína, o los puentes de hidrógeno.de la cisteína, o los puentes de hidrógeno.

Estructura cuaternaria: Estructura cuaternaria: solo la tienen las proteínas formadas por varias solo la tienen las proteínas formadas por varias cadenas polipeptídicas con estructura terciaria, unidas mediante enlaces cadenas polipeptídicas con estructura terciaria, unidas mediante enlaces débiles (no covalentes), para formar un complejo proteico. Cada cadena débiles (no covalentes), para formar un complejo proteico. Cada cadena polipeptídica recibe el nombre de protómero.polipeptídica recibe el nombre de protómero.

Fuerzas de atracción en las proteínas.

Tipo de enlace Fuerza (kcal/mol)

Covalente-50 a –100

Iónico o salino-1 a –80

Puentes de Hidrógeno-3 a –6

Van der Waals-0,5 a –1

Hidrofóbico-0,5 a –3

En resúmen

• Las proteínas son biopolímeros (llamados polipéptidos) de L-amino ácidos.Las proteínas son biopolímeros (llamados polipéptidos) de L-amino ácidos.• Los aminoácidos en las proteínas se unen entre sí mediante enlaces peptídicos.Los aminoácidos en las proteínas se unen entre sí mediante enlaces peptídicos.• Solo los L-aminoácidos se utilizan para hacer proteínas (salvo raras Solo los L-aminoácidos se utilizan para hacer proteínas (salvo raras

excepciones de las proteínas de la pared celular de las bacterias que contienen excepciones de las proteínas de la pared celular de las bacterias que contienen D-aminoácidos.D-aminoácidos.

• El orden o secuencia de aminoácidos de las proteínas las distingue unas de El orden o secuencia de aminoácidos de las proteínas las distingue unas de otras.otras.

• La secuencia de aminoácidos determina la forma tridimensional de la proteína.La secuencia de aminoácidos determina la forma tridimensional de la proteína.• Alteraciones de la secuencia de aminoácidos de una proteína cambia su forma Alteraciones de la secuencia de aminoácidos de una proteína cambia su forma

tridimensional.tridimensional.• La diferencia entre los términos polipéptido y proteína es que el primero hace La diferencia entre los términos polipéptido y proteína es que el primero hace

referencia a una cadena de aminoácidos. Por otra parte, una proteína es una referencia a una cadena de aminoácidos. Por otra parte, una proteína es una cadena de aminoácidos después de su plegamiento y otras modificaciones. Las cadena de aminoácidos después de su plegamiento y otras modificaciones. Las proteínas pueden consistir en mas de una cadena de polipéptidos.proteínas pueden consistir en mas de una cadena de polipéptidos.

• Las proteínas tienen una gran cantidad de funciones en el cuerpo, como son la Las proteínas tienen una gran cantidad de funciones en el cuerpo, como son la de catalizar reacciones, proporcionar integridad estructural, participar en el de catalizar reacciones, proporcionar integridad estructural, participar en el transporte de moléculas, facilitar el movimiento, la unión de moléculas y otras.transporte de moléculas, facilitar el movimiento, la unión de moléculas y otras.