LICEO “JOSÉ VICTORINO LASTARRIA” MIGUEL CLARO 32 PROVIDENCIA Página web: cdslastarria.cl DEPARTAMENTO DE BIOLOGÍA GUÍA DE APRENDIZAJE Nº1 : Cuarto Medio Sector: BIOLOGÏA Nivel: Cuarto Medio Profesor(a): Blanca Zepeda Mail del profesor(a) encargado nivel: [email protected] Plazo de envío a profesor(a) encargado (a) por parte del alumno: 2/09/2011 Fecha de envío a UTP: Viernes 19/08/2011 Unidad Temática: Información génica y proteínas Contenido(s): proteínas como expresión de la información genética Aprendizaje(s) Esperado(s): 1.- Determinan que las proteínas son las moléculas que ejecutan la información genética 2.- Distinguen estructura, función, organización y tipos de proteínas Instrucciones: -Luego de leer el contenido de ésta guía realiza las actividades propuestas. -Responde en forma individual o grupal, con un máximo de 4 integrantes. -Las preguntas formuladas en esta guía y sus correspondientes respuestas deben transcribirse a una hoja en formato Word, colocando además en ésta, su nombre completo(apellido paterno, materno nombre )y curso. -Enviar al mail que le indicó su profesor, para su corrección y registro, dentro del plazo indicado. -Al mail que usted indique se le enviará corrección. ……………………………………………………………………………………………………………………………… Proteínas DNA Transcripción nnnnn Membrana Nuclear Pre-mRNA Procesamiento de RNA mRNA Ribosoma Traducción PROTEÍNAS Proteína Son moléculas cuaternarias porque en su estructura siempre participa CARBONO (C) HIDROGENO (H) OXIGENO (O) NITRÓGENO (N) La unidad básica de las proteínas son los aminoácidos. Este nombre se debe a que en esta molécula reconocemos una parte llamada: grupo amino (NH2) un grupo ácido (COOH). Además, en el aminoácido existe otra parte que se denomina radical o grupo de la cadena lateral. Los distintos aminoácidos (áa) se distinguen por el radical que contienen. El enlace que se forma entre los aminoácidos se llama ENLACE PEPTÍDICO y ocurre con pérdida de una molécula de agua. Cuando los aminoácidos se unen forman moléculas más complejas llamadas PEPTIDOS, estos pueden ser dipéptido, tripéptidos, polipéptidos según tengan dos, tres o muchos aminoácidos. El ser humano puede sintetizar 11 de los 20 aminoácidos empleados en las proteínas, son los aminoácidos no esenciales. Aquellos que no pueden sintetizarse se llaman aminoácidos esenciales y deben obtenerse de alimentos como carne, leche, huevo etc. Son aminoácidos esenciales : fenilalanina ,isoleucina, leucina, lisina, metionina, treonina, triptofano,valina etc. El tipo, la posición y el número de aminoácidos determinan la estructura de una proteína como la función biológica si es soluble en agua, si es una enzima, una hormona o una proteína estructural. En algunos casos basta un error en un aminoácido para que la proteína no funcione correcta. Clasificación de las proteínas a)Según su composición: Holoproteína(simples) y Heteroproteína(conjugadas) Holoproteína: son aquellas que están formadas sólo por aminoácidos,ejs albúmina, queratina Heteroproteína: son aquellas que están formadas por proteína y un grupo no proteíco (grupo prostético)ejs: glucoproteínas: FSH, LH lipoproteína: LDL, HDL Nucleoproteína: ADN+ proteína b) Según su conformación : fibrosas y globulares Fibrosas : son aquellas insolubles en agua y los polipéptidos están en láminas ejs queratina Globulares: son aquellas solubles en agua y los polipéptidos están plegados formando estructuras más bien esféricas y compactas ejs enzimas Niveles de organización de las proteínas a)Estructura primaria: lo que importa es el orden de los aminoácidos, unidos por enlaces peptídicos. Si algún aminoácido cambia su orden, entonces cambia todo el tipo de proteína. b) Estructura secundaria: la marca la secuencia de aminoácidos, que se van a ir enlazando mediante los enlaces peptídicos, el plegamientos en la cadena se mantienen por puentes de hidrógenos. En esta estructura secundaria existen dos formas de pliegues : alfa hélice y beta plegada c)Estructura Terciaria: está determinada por la forma que adopta la cadena polipeptídica al organizarse como estructura tridimensional. Esto depende, entre otros factores, de enlaces disulfuro (S-S) que se forman entre dos cisteína d)Estructura Cuaternaria: son macromoléculas compuestas por dos o más cadenas de polipéptidos ej. La hemoglobina consta de cuatro cadenas polipéptidos que se mantienen unidas por puentes de hidrógeno. FUNCIONES BIOLÓGICAS DE LAS PROTEÍNAS Así como los polisacáridos se reducen a ser sustancias de reserva o moléculas est ructurales, las proteínas cumplen funciones muy variadas gracias a su gran heterogeneidad estructural. Muchas proteínas ejercen a la vez más de una función. Las proteínas de membrana tienen tanto función estructural como enzimática; la ferritina es una proteína que transporta y, a la vez, almacena el hierro. FUNCIÓN ENZIMÁTICA :la gran mayoría de las reacciones metabólicas tiene lugar gracias a la presencia de un catalizador de naturaleza proteica específico para cada reacción. Estos biocatalizadores reciben el nombre de enzimas. La gran mayoría de las proteínas son enzimas. FUNCIÓN HORMONAL: las hormonas son sustancias producidas por una célula y que una vez secretadas ejercen su acción sobre otras células dotadas de un receptor adecuado. Algunas hormonas son de naturaleza proteica, como la insulina y el glucagón (que regulan los niveles de glucosa en sangre) o las hormonas secretadas por la hipófisis como la hormona del crecimiento, o la calcitonina (que regula el metabolismo del calcio). RECONOCIMIENTO DE SEÑALES QUÍMICAS: la superficie celular alberga un gran número de proteínas encargadas del reconocimiento de señales químicas de muy diverso tipo. Existen receptores hormonales, de neurotransmisores, de anticuerpos, de virus, de bacterias, etc. En muchos casos, los ligandos que reconoce el receptor (hormonas y neurotransmisores) son, a su vez, de naturaleza proteica. FUNCIÓN ESTRUCTURAL: las células poseen un citoesqueleto de naturaleza proteica que constituye un armazón alrededor del cual se organizan todos sus componentes, y que dirige fenómenos tan importantes como el transporte intracelular o la división celular. En los tejidos de sostén (conjuntivo, óseo, cartilaginoso) de los vertebrados, las fibras de colágeno forman parte importante de la matriz extracelular y son las encargadas de conferir resistencia mecánica tanto a la tracción como a la compresión. FUNCIÓN DE TRANSPORTE: en los seres vivos son esenciales los fenómenos de transporte, bien para llevar una molécula hidrofóbica a través de un medio acuoso (transporte de oxígeno o lípidos a través de la sangre) o bien para transportar moléculas polares a través de barreras hidrofóbicas (transporte a través de la membrana plasmática). Los transportadores biológicos son siempre proteínas. FUNCIÓN DE MOVIMIENTO: todas las funciones de motilidad de los seres vivos están relacionadas con las proteínas. Así, la contracción del músculo resulta de la interacción entre dos proteínas, la actina y la miosina. El movimiento de la célula mediante cilios y flagelos está relacionado con las proteínas que forman los microtúbulos. FUNCIÓN DE RESERVA: 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. DESNATURALIZACION DE PROTEÍNAS La función específica que cada proteína cumple está determinada por su estructura, por eso los cambios en su estructura tridimensional altera su actividad biológica. Cuando una proteína se calienta o se trata con algunas sustancias químicas su estructura terciaria se distorsiona, la cadena secundaria pierde su plegamiento y se forma una estructura más al azar. (la esterilización con calor desnaturaliza las proteínas de las bacterias o los virus y hacen que pierdan su función) La desnaturalización de las proteínas, en general, es un proceso irreversible (en condiciones muy particulares se ha logrado en alguna proteína revertir este proceso) La clara del huevo tiene un muy alto contenido de una compleja proteína llamada albúmina y que entre sus características físicas es que al ser disuelta en agua forma un coloide. Cuando se calienta la albúmina se desnaturaliza y se coagula de manera irreversible ( la clara del huevo cambia su aspecto de transparente a blanco, y su textura de líquida a sólida) La esterlización con calor desnaturaliza las proteínas de las bacterias o los virus y hacen que pierdan su función. Al realizarse una permanente en el cabello, altera los puentes disulfuro de la queratina y desnaturaliza la proteína . En células eucariotas la síntesis de proteínas se inicia en el citosol, en ribosomas “libres” y las proteínas que forman parte del sistema de endomembranas (R.E, Golgi, lisosomas); de la membrana plasmática o las que van a ser secretadas son sintetizadas por ribosomas asociados con el retículo endoplasmático rugoso Como ud.sabe que el ADN es el material genético en todos los seres vivos. El ADN tiene la información para la síntesis de proteínas y las proteínas, a su vez, como enzimas participan en la síntesis de ADN y de ARN. Las proteínas son las moléculas que ejecutan la información génica: constituyen estructuras que dan forma a las células; realizan las reacciones químicas en los seres vivosetc. Bibliografía: Curtis, Barnes; Invitación a la Biología Texto Biología, Cuarto Medio, editorial Santillana CRA Virtual Providencia www.cdsprovidencia.cl/cradocente, Recursos de aula; Seres vivos y su entorno; enseñanza Media: Biología, 1° Medio: Proteínas a pedido; 4°Medio Aminoácidos y proteínas Actividades: Nombre ___________________________________________curso ____________Mail ___________________________________ I.- En relación a la composición de las proteínas, nombre: a) los bioelementos_____________________ b) unidad básica_____________________________ II.- Escriba el concepto: a) nivel que determina la funcionalidad __________________________ b) cambio de forma de la proteína ________________________________ c) enlace entre aminoácidos ______________________________________ III.- Dada las siguientes proteínas, indique la función de ellas: a) colágeno _____________________ b) actina _____________________ c) insulina ____________________ d) hemoglobina ________________ IV.- Coloque la letra de la opción correcta 1.-Las proteínas fibrosas corresponden a: a) estructura primaria c) estructura secundaria e) estructura terciaria b) organización globular d) cadenas polipeptídicas 2.- La secuencia de aminoácidos de una proteína está determinada por: I .-puentes hidrógenos II.- alimentación III.- información genética a) sólo I b) sólo II c) sólo III d) sólo I, III e) I, II y III 3.- La organización proteica de alfa hélice corresponde a la estructura: a) secundaria b) primaria c) terciaria d) cuaternaria e) todas 4.- Al unirse tres aminoácidos I.- se requiere de agua II.-se produce una deshidratación III.- se forman dos enlaces peptídicos a) sólo I b) sólo II c) sólo I, III d) sólo II, III e) I, II y III 5.- El plegamiento de la cadena polipeptídica está dada por: I .- secuencia de aminoácidos II.- los grupos radicales III .- puentes hidrógeno a) sólo I Respuesta: 1 b) sólo II 2 c) sólo I, II 3 4 5 d) sólo I , III e) I, II y III