PROTEINAS · Reacción de Edman • Método ...
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Constituyen, en nuestro estudio de la célula, el3er. concepto químico funcional.
Esta asociado en sus aspectos estructurales:
- al citoesqueleto celular
- a las fosfolipo-proteínas constitutivas de lasmembranas
- está asociado a glúcidos como marcadoresinmunológicos.
En el citosol, asociado a aspectos fisiológicos, las encontramos en las enzimas, ribosomas y en distintos sistemas de transporte celular.
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El citoesqueleto es un orgánulo
Es un entramado tridimensional de proteínas
Provee soporte interno en las células, organiza las estructuras
internas e interviene en los fenómenos de transporte, tráfico y
división celular.
Es una estructura dinámica que mantiene la forma de la célula,
facilita la movilidad celular (usando estructuras como los cilios y los
flagelos).
En las células eucariotas
consta de filamentos de actina, filamentos intermedios,
microtúbulos y septinas
En las células procariotas
está constituido principalmente por las proteínas estructurales FtsZ
y MreB.
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PROTEINAS
Asociamos el concepto Proteínas a nuestras
necesidades alimenticias, pero ello resulta incompleto.
Químicamente contienen C, H, O y N (y casi todas tienen
además S ).
El contenido de N es 16% del total, (cada 6,25g de
proteína contiene 1g de N) y este factor de 6,25 se utiliza
para calcular la cantidad de proteínas en alimentos como
la leche y la carne.
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PROTEINAS
Las proteínas son las moléculas constituyentes de losseres vivos que, además de ocupar el 50% del pesoseco de los tejidos, tienen la máxima importancia porlas funciones que desempeñan:
Enzimas
Hormonas
Transporte de sustancias en la sangre: hemoglobina,albumina, LDL y HDL
Anticuerpos
Receptores de la célula
Contracción muscular: actina, miosina y dineina
Tejido conectivo y aponeurosis: colágeno, etc.
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Son biopolímeros naturales, heteropoliamidas,constituidos por α-L-aminoácidos unidos entre sí,mediante uniones peptídicas y con ordenamientogenético, que adoptan diferentes disposicionesespaciales que llamamos estructuras.
Las proteínas son macromoléculas de elevado pesomolecular, razón por la cual, puestas en agua formansoluciones coloidales.
Su elevado PM oscila desde 5700 (insulina) a variosmillones (virus del mosaico del tabaco).
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AMINOACIDOS
• Se caracterizan por poseer al menos un grupocarboxilo (ácido) y un grupo amino (básico).
• Este comportamiento anfipático contribuye a explicarel efecto buffer de las proteínas que constituyen.
• Poseen al menos un C asimétrico (centro quiral),siendo los AA de origen natural, pertenecientes a laSerie L
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Un aminoácido posee 2 grupos funcionales:
un grupo amino y un grupo carboxilo unidos al carbono
en posición α
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R representa el esqueleto carbonado característico.
Los aminoácidos se diferencian por la composición de sucadena lateral R
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Las proteínas tienen funciones
estructurales, regulatorias y energéticas.
Existen algunos AA. que las constituyen que pueden ser
sintetizados por las células del organismo humano a
partir de materiales sencillos que contengan C,H,O,N
pero otros tienen que adquirirse necesariamente con la
dieta.
Son aminoácidos esenciales: treonina, histidina,
arginina, metionina, valina, leucina, fenilalanina,
isoleucina, triptofano.
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Clasificación de aminoácidos
En base a su carácter ácido o básico:
Ácidos
Básicos
Neutros: alifáticos, aromáticos, azufrados
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En base a la polaridad de sus grupos R:
• Con grupo R no polar de naturaleza hidrofóbica
• Con grupo R polar sin carga
• Con grupo R cargado negativamente
• Con grupo R cargado positivamente
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Con grupo R no polar de
naturaleza hidrofóbica
Alanina
Valina
Leucina
Isoleucina
Prolina
Fenilalanina
Triptofano
Metionina
Con grupo R polar
sin carga:
Glicina
Serina
Treonina
Tirosina
Glutamina
Asparragina
Cisteína
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Con grupo R
cargado negativamente:
son los aminoácidos ácidos
sus grupos R poseen carga
negativa neta al pH
fisiológico de 7,4:
Ácido aspártico
Ácido glutámico
Con grupo R
cargado positivamente:
son los básicos, ya que al
pH 7,4 presentan carga neta
positiva:
Lisina
Arginina
Histidina
Aminoácidos aromáticos:
Fenilalanina
Tirosina
Triptofano
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• Presentan estereoisomería
• Los estereoisómeros de todos los aminoácidos que
aparecen en la naturaleza, pueden relacionarse
estructuralmente con los dos estereoisómeros, L o D
del gliceraldehido.
• Esta nomenclatura es independiente de la dirección de
rotación del plano de la luz polarizada.
• Se refiere a la fórmula absoluta
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Todos los AA que aparecen en la naturaleza y que se
han hallado en las proteínas pertenecen a la serie L.
L-Gliceraldehído L-α Aminoácido
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Siempre que un AA tenga más de un átomo de carbonoasimétrico, se toma la configuración del carbono α comobase para la asignación de la configuración.
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Por su estructura de zwiterión, los AA pueden actuar
como ácidos débiles o como bases débiles. Tienen
propiedades anfóteras.
En el interior celular los aminoácidospredominan en forma de ión dipolardonde el grupo carboxilo seencuentra disociado (-COO-) y elgrupo amino protonado (-NH3+), perola carga de la molécula es neutra.
EI pI (Punto Isoeléctrico del AA) es elpH al cual se encuentra comozwitterion y puede actuar como unácido o como una base cediendo otomando protones.
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Forma catiónica Forma dipolar Forma aniónica
PUNTO ISOELECTRICO pI de un aminoácido:
aquel valor de pH para el cual las cargas positivas
(forma catiónica) son igual a las cargas negativas
(forma aniónica) y su carga neta es nula. No se
desplazaría al aplicar corriente.
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Reacciones químicas de los aminoácidos
• Propiedades del grupo carboxilo
• formación de ésteres
• formación de amidas
• formación de aminas por descarboxilación
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Propiedades del grupo amino
• desaminación: formación hidroxiácido
• desaminación oxidativa: formación cetoácido
• Reacción de Sanger (DNFB)
• Reacción de Edman (PITC)
• Reacción de Ninhidrina
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Reacción de Edman• Método actualmente preferido para identificación de Aa N-
terminales, se obtiene la secuencia de Aa.
• El reactivo inicial para la detección del grupo N-terminal es PITC fenilisotiocianato.
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Reacción de Ninhidrina para identificación de AA
La ninhidrina decarboxila y desamina al AA debido a su
fuerte poder oxidante.
La ninhidrina reducida formada reacciona con una
molécula de ninhidrina no reducida y con el amoníaco de
la desaminación para formar un compuesto complejo de
color violeta.