Universidad autónoma de Guerrero preparatoria N.o 33 Integrantes: 1.Kinnereth Natalia Muñoz Adame 2.Guadalupe Monserrath Barrios Chávez 3.Nasya Siomara Sollano Vega 4.Emanuel Alejandro Moreno Candia 5.María del Carmen Carrillo Contreras 6.María de Jesús Armenta salgado 7.Alejandro Rodríguez García 7 de noviembre del 2021* Clasificación de las proteínas de acuerdo a su estructura química primarias, secundarias, terciarias y cuaternaria Clasificación de las proteínas primarias : La estructura primaria es la secuencia de aminoácidos de una cadena polipeptídica Esta secuencia se escribe desde el grupo amino-terminal hasta el carboxi-terminal, de acuerdo con el orden en que se sintetizan las proteínas por el ribosoma. Los aminoácidos están unidos de manera covalente por medio de enlaces peptídicos. Debido a que la formación del enlace peptídico ocurre por una reacción de condensación, se desprende una molécula de agua, producto del -OH del carboxilo y de un -H del grupo amino, y se habla propiamente de la secuencia de residuos de aminoácidos (o simplemente residuos). La cadena principal está formada por la sucesión de enlaces peptídicos que forma una columna vertebral de la cadena polipeptídica. El primer residuo tiene su grupo α-NH2 libre y el último residuo tiene su grupo α-COOH libre. Así se establecen el extremo N-terminal y C-terminal, con el que inicia y termina la secuencia de residuos. Clasificación de las proteínas secundarias: La estructura secundaria de las proteínas es el plegamiento regular local entre residuos aminoacídicos cercanos de la cadena polipeptídica. Este tipo de estructura de las proteínas se adopta gracias a la formación de enlaces de hidrógeno entre los grupos carbonilo (-CO-) y amino (-NH-) de los carbonos involucrados en los enlaces peptídicos de aminoácidos cercanos en la cadena. Estos también se los encuentra en forma de espiral aplanada. Existen diferentes modelos de estructuras secundarias (motivos), los más frecuentes son la hélice alfa y la conformación beta o lámina plegada. Clasificación de las proteínas terciarias: Las dos posibles estructuras terciarias son la estructura globular y la estructura fibrilar. La estructura globular tiene forma de "ovillo", es soluble, y es típica de las hormonas o los enzimas. La estructura fibrosa se caracteriza por dar a la proteína forma de filamento y ser insoluble; ejemplos de proteínas con esta estructura son la alfa o la beta-queratina y el colágeno. La estructura terciaria de una proteína es la distribución tridimensional de todos los átomos que constituyen la proteína. Se puede afirmar que de la estructura terciaria derivan las propiedades biológicas de estas, puesto que la disposición en el espacio de los diferentes grupos funcionales de la proteína, condiciona su capacidad de interacción con otros grupos y ligandos. De esta manera, la estructura primaria (secuencia de aminoácidos) de la proteína determina la estructura terciaria Clasificación de las proteínas cuaternaria : La estructura cuaternaria de las proteínas se forma mediante la unión de enlaces débiles de varias cadenas polipeptídicas con estructura terciaria para formar un complejo proteico. Cada una de estas cadenas polipeptídicas recibe el nombre de protómero . En cuanto a los niveles de la estructura de las proteínas, puede tener de forma más amplia que lo normal. Comprende la gama de proteínas oligoméricas, es decir aquellas proteínas que constan con más de una cadena polipéptida, en la cual además puede existir un comportamiento de alosterismo según el método concertado de Jacques Monod La estructura cuaternaria deriva de la conjunción de varias cadenas amino ácidas que gracias a su unión realizan el proceso de la disjunción, dando así un resultado favorable ante las proteínas ya incrementadas. Presenta varios polipéptidos distintos y su estructura funcional requiere de la interacción entre dos o más cadenas de aminoácidos similares o diferentes. DESNATURALIZACIÓN DE LAS PROTEÍNAS Cuando la proteína no ha sufrido ningún cambio en su interacción con el disolvente, se dice que presenta una estructura nativa (Figura inferior). Se llama desnaturalización de las proteínas a la pérdida de las estructuras de orden superior (secundaria, terciaria y cuaternaria), quedando la cadena polipeptídica reducida a un polímero estadístico sin ninguna estructura tridimensional fija. Cualquier factor que modifique la interacción de la proteína con el disolvente disminuirá su estabilidad en disolución y provocará la precipitación. Así, la desaparición total o parcial de la envoltura acuosa, la neutralización de las cargas eléctricas de tipo repulsivo o la ruptura de los puentes de hidrógeno facilitará la agregación intermolecular y provocará la precipitación. La precipitación suele ser consecuencia del fenómeno llamado desnaturalización y se dice entonces que la proteína se encuentra desnaturalizada (Figura superior). En una proteína cualquiera, la estructura nativa y la desnaturalizada tan sólo tienen en común la estructura primaria, es decir, la secuencia de AA que la componen. Los demás niveles de organización estructural desaparecen en la estructura desnaturalizada. La desnaturalización provoca diversos efectos en la proteína: 1.Cambios en las propiedades hidrodinámicas de la proteína: aumenta la viscosidad y disminuye el coeficiente de difusión 2.Una drástica disminución de su solubilidad, ya que los residuos hidrofóbicos del interior aparecen en la superficie 3.Pérdida de las propiedades biológicas Una proteína desnaturalizada cuenta únicamente con su estructura primaria. Por este motivo, en muchos casos, la desnaturalización es reversible ya que es la estructura primaria la que contiene la información necesaria y suficiente para adoptar niveles superiores de estructuración. El proceso mediante el cual la proteína desnaturalizada recupera su estructura nativa se llama renaturalización. Esta propiedad es de gran utilidad durante los procesos de aislamiento y purificación de proteínas, ya que no todas la proteínas reaccionan de igual forma ante un cambio en el medio donde se encuentra disuelta. En algunos casos, la desnaturalización conduce a la pérdida total de la solubilidad, con lo que la proteína precipita. La formación de agregados fuertemente hidrofóbicos impide su renaturalización, y hacen que el proceso sea irreversible. Los agentes que provocan la desnaturalización de una proteína se llaman agentes desnaturalizantes. Se distinguen agentes físicos (calor) y químicos (detergentes, disolventes orgánicos, pH, fuerza iónica). Como en algunos casos el fenómeno de la desnaturalización es reversible, es posible precipitar proteínas de manera selectiva mediante cambios en: La polaridad del disolvente La fuerza iónica El pH La temperatura Clasificación de las proteínas de acuerdo a su función biológica ( estructurales, enzimas, hormonas, anticuerpos, de reserva, toxinas, de trasporte) . Proteínas: Las proteínas son moléculas grandes y complejas que desempeñan muchas funciones críticas en el cuerpo. Realizan la mayor parte del trabajo en las células y son necesarias para la estructura, función y regulación de los tejidos y órganos del cuerpo. Función estructural. Algunas proteínas constituyen estructuras celulares: • Ciertas glucoproteínas forman parte de las membranas celulares y actúan como receptores o facilitan el transporte de sustancias. • Las histonas, forman parte de los cromosomas que regulan la expresión de los genes. Otras proteínas confieren elasticidad y resistencia a órganos y tejidos: • El colágeno del tejido conjuntivo fibroso. • La elastina del tejido conjuntivo elástico. • La queratina de la epidermis. Función enzimática: Las proteínas con función enzimática son las más numerosas y especializadas. Actúan como biocatalizadores de las reacciones químicas del metabolismo celular. Clasificación de las proteinas de reserva Las proteínas de reservas son de gran importancia tanto por su valor nutricional como por sus propiedades funcionales, ya que pueden ser utilizadas como ingrediente en sistemas alimenticios. La caracterización de sus proteínas de reserva indica que tiene un alto contenido en albúminas. A valores de pH 6, 7 y 12 se observa la mayor solubilidad de la proteína. La ovoalbúmina de la clara de huevo, la lactoalbúmina de la leche, la gliadina del grano de trigo y la hordeína de la cebada, constituyen una reserva de aminoácidos para el futuro desarrollo del embrión. Las proteinas determinan la forma y la estructura de las células y dirigen casi todos los procesos vitales. Las funciones de las proteinas son específicas de cada una de ellas y permiten a las células mantener su integridad, defenderse de agentes externos, reparar daños, controlar y regular funciones, etc… Clasificación de las proteinas de toxinas Las toxinas pueden ser pequeñas moléculas, péptidos, o proteínas capaces de causar enfermedad cuando entran en contacto con, o son absorbidos por, tejidos del cuerpo, interactuando con macromoléculas biológicas como enzimas o receptores celulares. Los tipos de toxinas • Endotoxinas. • Exotoxinas. • Uperantígenos. • Toxinas A-B. • Toxinas citolíticas. Son sustancias creadas por plantas y animales que son venenosas o tóxicas para los seres humanos. También incluyen algunos medicamentos que son útiles en pequeñas dosis, pero tóxicos cuando se utilizan en grandes cantidades. Una toxina es un veneno producido por organismos vivos. La toxina es una sustancia venenosa, especialmente una proteína que es producida por células u organismos vivos y es capaz de causar enfermedades cuando se introduce en los tejidos. A menudo son capaces de neutralizar antibióticos y medicamentos antitoxinas. Clasificación de las proteinas de transporte Una proteína de transporte (conocida como bomba transmembrana, transportador, proteína de acompañamiento, proteína de transporte de ácidos, proteína de transporte de cationes o proteína de transporte de aniones) es una proteína que cumple la función de mover otros materiales dentro de un organismo. Las proteínas de transporte ejemplos • La hemoglobina transporta oxígeno en la sangre de los vertebrados. • La hemocianina transporta oxígeno en la sangre de los invertebrados. • La mioglobina transporta oxígeno en los músculos. • Las lipoproteinas transportan lípidos por la sangre. • Los citocromos transportan electrones. Las proteínas se transportan al RE durante la traducción si tienen una secuencia de aminoácidos llamada péptido señal. En general, las proteínas destinadas a organelos del sistema endomembranoso (como el RE, el aparato de Golgi o los lisosomas) o al exterior de la célula deben entrar al RE en esta etapa. ¿Que son las Hormonas? Las hormonas son los mensajeros químicos del cuerpo. Viajan a través del torrente sanguíneo hacia los tejidos y órganos. Surten su efecto lentamente y, con el tiempo, afectan muchos procesos distintos, incluyendo: Crecimiento y desarrollo Metabolismo: cómo el cuerpo obtiene la energía de los alimentos que usted consume Función sexual Reproducción Estado de ánimo Las glándulas endocrinas, que son grupos especiales de células, producen las hormonas. Las principales glándulas endocrinas son la pituitaria, la glándula pineal, el timo, la tiroides, las glándulas suprarrenales y el páncreas. Además de lo anterior, los hombres producen hormonas en los testículos y las mujeres en los ovarios. Las hormonas son potentes. Se necesita solamente una cantidad mínima para provocar grandes cambios en las células o inclusive en todo el cuerpo. Es por ello que el exceso o la falta de una hormona específica puede ser serio. Las pruebas de laboratorio pueden medir los niveles hormonales con análisis de la sangre, la orina o la saliva. Su médico puede indicar estos exámenes si tiene síntomas de un trastorno hormonal. Las pruebas caseras de embarazo son similares - evalúan las hormonas del embarazo en la orina. Anticuerpos Es una proteína producida por el sistema inmunitario del cuerpo cuando detecta sustancias dañinas, llamadas antígenos. Los ejemplos de antígenos abarcan microorganismos (tales como bacterias, hongos, parásitos y virus) y químicos. Los anticuerpos se pueden producir cuando el sistema inmunitario erróneamente considera el tejido sano como una sustancia dañina. Esto se denomina un trastorno autoinmunitario. Cada tipo de anticuerpo es único y defiende al organismo de un tipo específico de antígeno. METABOLISMO Cambios químicos que se presentan en una célula u organismo. Estos cambios producen la energía y los materiales que las células y los organismos necesitan para crecer, reproducirse y mantenerse sanos. El metabolismo también ayuda a eliminar sustancias tóxicas. El metabolismo (del griego metabole, que significa cambio, más el sufijo - que significa cualidad, es decir la cualidad que tienen los seres vivos de poder cambiar químicamente la naturaleza de ciertas sustancias es el conjunto de reacciones bioquímicas y procesos fisicoquímicos que ocurren en una célula y en el organismo. Estos complejos procesos interrelacionados son la base de la vida a escala molecular y permiten las diversas actividades de las células: crecer, reproducirse, mantener sus estructuras y responder a estímulos, entre otras. El metabolismo se divide en dos procesos conjugados, el catabolismo y el anabolismo, que son procesos acoplados, puesto que uno depende del otro: Las reacciones catabólicas liberan energía; un ejemplo de ello es la glucólisis, un proceso de degradación de compuestos como la glucosa, cuya reacción resulta en la liberación de la energía retenida en sus enlaces químicos. Las reacciones anabólicas, en cambio, utilizan esa energía para recomponer enlaces químicos y construir componentes de las células, como las proteínas y los ácidos nucleicos. Patologías ( Osteopososis ) La osteoporosis es una enfermedad que adelgaza y debilita los huesos. Sus huesos se vuelven frágiles y se quiebran fácilmente, especialmente los de la cadera, espina vertebral y muñeca. En Estados Unidos, millones de personas padecen osteoporosis o están en alto riesgo debido a baja densidad ósea. Cualquier persona puede desarrollar osteoporosis, pero es más común en mujeres adultas mayores. Los factores de riesgo incluyen: • El envejecimiento • Ser de talla pequeña y delgada • Antecedentes familiares de osteoporosis • Tomar ciertos medicamentos • Ser mujer de raza blanca o asiática • Tener baja densidad osea La osteoporosis es una enfermedad silenciosa. Tal vez no sepa que la padece hasta que se fracture un hueso. Un examen de densidad mineral ósea es la mejor manera de controlar la salud de sus huesos. Para mantener huesos resistentes, consuma una dieta rica en calsio y vitamina D , practique ejercicios y no fume. Si es necesario, existen medicamentos que pueden ayudar. Es importante también evitar las caídas , la principal causa de fracturas en personas mayores. La osteoporosis es una enfermedad esquelética caracterizada por un adelgazamiento del hueso (pérdida de masa ósea), acompañada de un deterioro de la microarquitectura del tejido óseo que compromete su resistencia, produciendo una mayor fragilidad de los huesos y un aumento del riesgo de fracturas. Los huesos más comprometidos son, especialmente, los de la columna vertebral y la cadera, aunque cualquier hueso puede verse afectado. Como principal factor de riesgo para sufrir fracturas por fragilidad ósea, lo cual aumenta con la edad, es un problema importante de salud pública que tiene repercusiones sociales, sanitarias y económicas indudables; pero sobre todo provoca dolor, limitación funcional y alteración severa en la calidad de vida de las personas. Dado que la pérdida ósea ocurre sin síntomas, la osteoporosis a menudo se considera una “enfermedad silenciosa” que puede presentarse en mujeres y varones y que aumenta con la edad. A medida que se deteriora el tejido óseo y se produce una alteración de la arquitectura ósea, el hueso se debilita tanto que un golpe o caída relativamente menor provocan una fractura o la rotura de una vértebra. Es decir, las manifestaciones clínicas de la osteoporosis aparecen como consecuencia de sus complicaciones: las fracturas. Sin embargo, existe el error extendido de considerar que la pérdida de masa ósea provoca dolores musculoesqueléticos. Las mujeres son más susceptibles de sufrir las consecuencias (fracturas) de esta enfermedad, debido a que ante la deficiencia de calcio en la alimentación, asociados a la deficiencia de vitamina D, durante el embarazo y la lactancia, el organismo acude a las reservas de calcio que hay en el hueso, lo cual es la causa de la pérdida gradual de masa ósea.
