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Copyright © 2005 Pearson Education, Inc. publishing as Benjamin Cummings
Moléculas que componen las células
50% del
peso seco
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Las proteínas revisten importancia a nivel estructural y
funcional en células y tejidos. Los componentes proteínicos de
una célula son la clave de las actividades biológicas de esta.
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Funciones de las proteínas
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Animation: Structural Proteins
Animation: Storage Proteins
Animation: Transport Proteins
Animation: Receptor Proteins
Animation: Contractile Proteins
Animation: Defensive Proteins
Animation: Enzymes
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Animation: Hormonal Proteins
Animation: Sensory Proteins
Animation: Gene Regulatory Proteins
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Son moléculas muy grandes compuestas de
cadenas de aminoácidos (de decenas a centenas
de aminoácidos), conocidas como cadenas
polipeptídicas.
La célula dispone de sólo veinte aminoácidos
diferentes. A partir de estos se pueden sintetizar
una inmensa variedad de diferentes tipos de
proteínas, cada una de las cuales cumple una
función altamente específica en los sistemas vivos.
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Composición: las proteínas son polímeros de
aminoácidos.
• Cada aminoácido contiene un grupo amino (-NH2) y un grupo
carboxilo (-COOH) unidos a un átomo de carbono central. Esta
estructura básica es idéntica en todos los aminoácidos.
Grupo
Amino
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Grupo
Carboxilo
• Los veinte aminoácidos diferentes que forman
parte de las proteínas varían de acuerdo de sus
grupos R o cadenas laterales.
• Las propiedades de cada aminoácido dependen
del grupo R o cadena lateral que posean. De
esta forma tenemos aminoácidos polares, no
polares y con carga eléctrica.
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Glicina (Gly) Alanina (Ala)
Valina (Val) Leucina (Leu) Isoleucina (Ile)
No
polares
Metionina (Met)
Fenilalanina (Phe)
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Triptofano (Trp)
Prolina (Pro)
Tirosina (Tyr)
Glutamina (Gln)
Treonina (Thr)
Polares
Serina (Ser)
Cisteina (Cys)
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Asparragina (Asn)
Ácidos
Básicos
Cargados
eléctricamente
Ácido Aspártico (Asp)
Ác. Glutámico (Glu)
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Lisina (Lys)
Histidina (His)
Arginina (Arg)
Los polipéptidos son polímeros de aminoácidos unidos
por enlaces peptídicos.
Unión
peptidica
Cadena lateral
Peptide
bond
esqueleto
Amino terminal
(N-terminal)
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Carboxilo terminal
(C-terminal)
Proteínas: conformación y función
• Una proteína funcional consiste en una o más
cadenas polipeptídicas entrelazadas y plegadas
de una única forma.
• La secuencia de los aminoácidos determina la
conformación tridimensional de la proteína.
• La conformación de la proteína determina su
función.
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CUATRO NIVELES DE LA ESTRUCTURA PROTEICA
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Estructura primaria
Es la secuencia lineal de aminoácidos según el
ordenamiento establecido por el código genético.
•Hace referencia a:
•La identidad de
aminoácidos.
•La secuencia de
aminoácidos.
•La cantidad de
aminoácidos.
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Estructura secundaria
Se refiere a la disposición espacial que adoptan las
cadenas polipeptídicas
β-hoja plegada
Ej. Proteína de la seda de una
telaraña
α hélice:
Ej: α queratina proteína estructural del
cabello.
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Estructura terciaria
Consiste en el plegamiento de la estructura secundarias
sobre si misma formándose una estructura globular
específica
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Estructura cuaternaria
Está formada por varias cadenas plegadas que se mantienen
unidas por puentes de hidrógeno, puentes disulfuro, a menudo las
cadenas presentan un efecto cooperativo, la actividad biológica de
una proteína cuaternaria es mucho mayor que la suma de la
actividades de cada una de las cadenas por separado.
Ej. Hemoglobina , cuatro
subunidades polipeptídicas, 2 alfa
y 2 betas + grupos hemo
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DESNATURALIZACIÓN
• La conformación proteica también depende de las
condiciones físicas y químicas del medio.
• Si se altera el pH, la temperatura, la concentración salina
la proteína puede llegar a desenrollarse y perder su
conformación nativa este cambio recibe el nombre de
DESNATURALIZACIÓN.
• La consecuencia inmediata es la pérdida de la actividad
biológica.
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Desnaturalización
Proteína normal
Proteína desnaturalizada
Renaturalización
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CLASIFICACIÓN DE LAS PROTEÍNAS
De acuerdo a su composición química:
Proteínas simples
Proteínas conjugadas
De acuerdo a la conformación que adoptan:
Proteínas fibrosas el colágeno de los tendones y la
matriz de los huesos, la α queratina del pelo, cuernos, uñas,
cuero y plumas y la elastina del tejido conjuntivo elástico
Proteínas globulares enzimas, anticuerpos, algunas
hormonas y muchas proteínas que desempeñan una función
de transporte como la hemoglobina
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ÁCIDOS
NUCLEICOS:
ADN
ARN
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• Los ácidos nucleicos almacenan y transmiten la
información hereditaria.
• La secuencia de aminoácidos de un polipétido es
programada por una unidad de herencia
denominada GEN.
• Los genes están compuestos por ADN.
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Roles de los ácidos nucleicos
• Hay dos tipos de ácidos nucleicos:
– Ácido deoxiribonucleico (ADN)
– Ácido ribonucleico (ARN)
• ADN provee las direcciones para su propia
repiclación.
• El ADN dirige la síntesis de ARNm y a través del
ARNm controla la síntesis de proteínas.
• La síntesis de proteínas ocurre en los ribosomas.
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DNA
Síntesis de
mARN en el núcleo
mRNA
NUCLEO
CITOPLASMA
mRNA
Movimiento de
mRNA al citoplasma a
través del poro nuclear
Ribosoma
Sintesis
de proteína
Polipeptido
Amino
acidos
Estructura de los Ácidos nucleicos
• Son polímeros denominados polinucleótidos.
• Cada cadena polinucleotídica está formada por
monómeros denominados nucleótidos.
• Cada nucleótido consiste de una base
nitrogenada, una pentosa y un grupo fosfato.
• La molécula de nucleótido sin el grupo fosfato se
denomina nucleósido.
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LE 5-26a
Extremo 5′′ terminal
Nucleosido
Base
nitrogenada
Grupo
fosfato
Nucleotido
Extremo 3′′ terminal
Polinucléotido, o
ácido nucleico
Pentosa
Azúcares de los ácidos nucleicos
ARN
Ribosa
ADN
Deoxiribosa
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Bases nitrogenadas de los ácidos nucleicos
(RNA)
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(DNA)
ATP
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Características de la doble hélice de AD
• La molécula de ADN es una doble cadena espiralada,
formando una doble hélice.
• En esta doble hélice, las cadenas se encuentran ubicadas
en forma antiparalela, es decir, una está en dirección 5´ a
3´, mientras que la otra en sentido contrario.
• Una molécula de ADN incluye muchos genes, cada uno de
estos genes posee una secuencia específica de
nucleotidos.
• Las cadenas se encuentran unidas por uniones puente
hidrógeno entre las bases nitrogenadas, respetando
siempre la siguiente regla: Adenina siempre con Timina, y
Guanina siempre con Citosina
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Apareamiento de bases en el DNA
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LE 5-27
5′′ end
3′′ end
Pares de base
Cadenas viejas
Nucleótidos
5′′ end
cadenas
nuevas
5′′ end
3′′ end
5′′ end
3′′ end
El RNA: ribonucleótidos
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Tipos de ARN
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DNA
Síntesis de
mARN en el núcleo
mRNA
NUCLEO
CITOPLASMA
mRNA
Movimiento de
mRNA al citoplasma a
través del poro nuclear
Ribosoma
Sintesis
de proteína
Polipeptido
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Amino
acidos