Aminoácidos y Enlaces Peptídicos

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Questions and Answers

¿Cuál es el agente metilante más importante del organismo?

Creatina

S-adenosil metionina (correct)

Piridoxina fosfato

Cholina

¿Qué aminoácido se transforma en serotonina?

Histidina

Tirosina

Ácido glutámico

Triptofano (correct)

¿Qué función tiene la oxitocina?

Provoca contracciones uterinas (correct)

Aumenta la reabsorción de agua

Inhibe la liberación de hormonas

Estimula la absorción de glucosa

¿Cuál de los siguientes compuestos se forma a partir de la descarboxilación del ácido glutámico?

Ácido gamma-aminobutírico Signup and view all the answers

¿Qué caracteriza al glutatión?

Es un péptido antioxidante Signup and view all the answers

¿Cuál de estos péptidos se considera un tetradecapeptido?

Somatostatina Signup and view all the answers

¿Cuál es la función principal del glucagón?

Aumentar la presencia de glucosa en sangre Signup and view all the answers

¿Qué neurotransmisor se forma a partir de la tirosina?

Dopamina Signup and view all the answers

¿Cuál de los siguientes elementos se encuentra comúnmente en las proteínas?

Carbono (C) Signup and view all the answers

¿Qué caracteriza a la estructura primaria de una proteína?

La secuencia de aminoácidos en la cadena polipeptídica Signup and view all the answers

¿Cuál es la principal función de los puentes de hidrógeno en la estructura secundaria de las proteínas?

Facilitar la formación de hélices y láminas Signup and view all the answers

¿Qué tipo de estructura se asocia con la queratina y la fibroína?

Estructura secundaria Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes características se relaciona con la estructura terciaria de una proteína?

Facilita la solubilidad en agua Signup and view all the answers

¿Qué son los protómeros en el contexto de la estructura cuaternaria?

Las cadenas polipeptídicas unidas Signup and view all the answers

¿Cuál tipo de enlace se forma entre aminoácidos que contienen azufre en la estructura terciaria?

Puentes disulfuro Signup and view all the answers

¿Qué tipo de estructura se describe como la disposición de una cadena de aminoácidos en forma de zigzag?

Estructura secundaria Signup and view all the answers

¿Cuál es la estructura química básica de un aminoácido?

Un grupo amino y un grupo ácido Signup and view all the answers

A un pH alto, ¿cómo se encontrarán mayoritariamente los aminoácidos?

Como aniónes Signup and view all the answers

¿Cuál es el nombre del enlace que une a los aminoácidos en péptidos y proteínas?

Enlace peptídico Signup and view all the answers

¿Qué se entiende por punto isoeléctrico?

El pH en el que la concentración de zwitterión es máxima Signup and view all the answers

¿Cuál es una función importante de los aminoácidos?

Formación de péptidos y proteínas Signup and view all the answers

¿Qué tipo de enlace se forma entre el grupo amino de un aminoácido y el grupo carboxilo de otro?

Enlace peptídico Signup and view all the answers

¿Qué función cumplen neurotransmisores como el glutamato y la glicina?

Funcionan en la neurotransmisión Signup and view all the answers

¿Qué ocurre con los aminoácidos a pH intermedios en un medio biológico?

Se encuentran en forma de zwitteriones Signup and view all the answers

¿Cuál es la función principal de las proteínas que actúan como biocatalizadores en las reacciones químicas?

Acelerar las reacciones químicas del metabolismo. Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes proteínas cumple una función estructural importante en los tejidos de sostén de los vertebrados?

Colágeno Signup and view all the answers

¿Qué función desempeñan las glucoproteínas en las membranas celulares?

Sirven como receptores y facilitan el transporte de sustancias. Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre las hormonas protéicas es verdadera?

Regulan funciones metabólicas de otras células. Signup and view all the answers

¿Qué función desempeñan las inmunoglobulinas?

Reconocen sustancias extrañas y facilitan su eliminación. Signup and view all the answers

¿Qué proteína es responsable de regular el metabolismo del calcio?

Calcitonina Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes proteínas contribuye a la formación de coágulos sanguíneos?

Fibrinógeno Signup and view all the answers

La función de defensa de las proteínas se relaciona principalmente con:

La identificación y destrucción de sustancias extrañas. Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes proteínas cumple una función de reserva de aminoácidos en los embriones?

Ovoalbúmina Signup and view all the answers

¿Qué tipo de señal se convierte en un impulso nervioso por la rodopsina durante la visión?

Señal física Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre la contracción muscular es correcta?

La contracción muscular se produce por la interacción de actina y miosina. Signup and view all the answers

¿Cuál es la función de las proteínas en la regulación de la transcripción génica?

Unirse al ADN para controlar la transcripción Signup and view all the answers

¿Qué tipo de proteína está implicada en el movimiento de cilios y flagelos?

Dineína Signup and view all the answers

¿Qué describe mejor la función de reserva de las proteínas en los embriones?

Almacenar aminoácidos para el crecimiento Signup and view all the answers

¿Cuál es la diferencia principal entre la estructura terciaria y la cuaternaria de una proteína?

La estructura terciaria se refiere a la forma tridimensional de una única cadena. Signup and view all the answers

¿Qué tipo de señal química puede ser convertida por un receptor hormonal en modificaciones celulares?

Una hormona Signup and view all the answers

Study Notes

Aminoácidos: Unidades estructurales de las proteínas.

Los aminoácidos (AA) son compuestos orgánicos que poseen un grupo amino (-NH2) y un grupo carboxílico (-COOH) en su estructura.
Son los precursores de los péptidos y las proteínas.
El grupo amino y el carboxilo se encuentran unidos al mismo átomo de carbono, conocido como carbono-α (α-aminoácidos).
A pH bajo (ácido), los AA se encuentran mayoritariamente en su forma catiónica (con carga positiva).
A pH alto (básico) se encuentran en su forma aniónica (con carga negativa).
Para valores de pH intermedios, como los propios de los medios biológicos, los AA se encuentran habitualmente en una forma de ion dipolar o zwitterión (con un grupo catiónico y otro aniónico).
El punto isoeléctrico o pH isoeléctrico es el pH en el que la concentración de Zwitterión es máxima (el aminoácido no presenta carga neta).

Enlace peptídico

Los AA se unen en los péptidos y las proteínas mediante un enlace amida (-CO-NH-).
Este enlace se forma por reacción entre el grupo α-COOH de un AA y el α-amino del siguiente (con pérdida de una molécula de agua).

Funciones de los aminoácidos

Formación de péptidos y proteínas: Es su destino más importante.
Funciones de los propios aminoácidos que no implican transformaciones de sus moléculas: Las más conocidas son las funciones de neurotransmisión de glutamato y glicina.
Funciones metilantes: La metionina, tras su transformación en S-adenosil metionina, es el agente metilante más importante del organismo; interviene en la formación de creatina, colina y poliaminas.
Formación de aminas biógenas: Estos compuestos poseen una gran actividad biológica y se producen a partir de diversos AA por descarboxilación mediante la correspondiente descarboxilasa, las cuales requieren como cofactor a la piridoxina fosfato.

Péptidos naturales

Hormonas:
- Oxitocina: Un nonapéptido segregado por la hipófisis. Provoca la contracción uterina y la secreción de leche por la glándula mamaria, facilitando el parto y la alimentación del recién nacido.
- Vasopresina: Un nonapéptido que aumenta la reabsorción de agua en el riñón (hormona antidiurética).
- Somatostatina: Un tetradecapeptido (14 aminoácidos). Inhibe la liberación de la hormona del crecimiento.
- Insulina: 51 aminoácidos. Estimula la absorción de glucosa por parte de las células (disminuye la presencia de glucosa en sangre). Fue el primer péptido que se secuenció por métodos químicos.
- Glucagón: 29 aminoácidos. Sus efectos son los contrarios a los de la insulina, ayuda a aumentar los niveles de glucosa en sangre.
Neurotransmisores: Entre los péptidos que realizan estas funciones tenemos las encefalinas (5 AAs), la β-endorfina (31 AAs).
Antioxidantes: El papel del tripéptido glutation es esencial como antioxidante celular. Reduce las especies reactivas del oxígeno, tóxicas para la célula.

Proteínas

Son biopolímeros de los aminoácidos de elevado peso molecular, constituidas básicamente por carbono (C), hidrógeno (H), oxígeno (O) y nitrógeno (N); aunque pueden contener también azufre (S) y fósforo (P) y, en menor proporción, hierro (Fe), cobre (Cu), magnesio (Mg), yodo (Y), entre otros elementos.

Estructura primaria

La 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

La estructura secundaria es la disposición de la secuencia de aminoácidos en el espacio.
Los AA, a medida que van siendo enlazados durante la síntesis de proteínas y gracias a la capacidad de giro de sus enlaces, adquieren una disposición espacial estable, la estructura secundaria.
Existen dos tipos de estructura secundaria: a(alfa)-hélice y conformación beta.
- La a(alfa)-hélice: Esta estructura se forma al enrollarse helicoidalmente sobre sí misma la estructura primaria. Se debe a la formación de enlaces de hidrógeno entre el -C=O (carbonilo) de un aminoácido y el -NH- del cuarto aminoácido que le sigue.
- La conformación beta: En esta disposición los aminoácidos no forman una hélice sino una cadena en forma de zigzag, denominada disposición en lámina plegada. Presentan esta estructura secundaria la queratina de la seda o fibroína.

Estructura terciaria

Esta conformación globular facilita la solubilidad en agua y así realizar funciones de transporte, enzimáticas, hormonales, etc.
La estructura (conformación globular) se estabiliza por uniones entre radicales R de los aminoácidos. Aparecen varios tipos de enlaces:
- El puente disulfuro entre los radicales de aminoácidos que tienen azufre.
- Los puentes de hidrógeno.
- Los puentes eléctricos.
- Las interacciones hidrófobas.

Estructura cuaternaria

Esta estructura informa de la unión, mediante enlaces débiles (no covalentes) de varias cadenas polipeptídicas con estructura terciaria, para formar un complejo proteico.
Cada una de estas cadenas polipeptídicas recibe el nombre de protómero.
El número de protómeros varía desde dos, como en la hexoquinasa; cuatro como en la hemoglobina o muchos, como la cápsida del virus de la poliomielitis, que consta de sesenta unidades proteicas.

Funciones de las proteínas

Función enzimática: Son las más especializadas y numerosas. Actúan como biocatalizadores acelerando las reacciones químicas del metabolismo celular ya que controlan las reacciones metabólicas, disminuyendo la energía de activación de estas reacciones.
Función estructural: Las células tienen un citoesqueleto de naturaleza proteica que constituye un armazón alrededor del cual se organizan todos sus componentes. En los tejidos de sostén (conjuntivo, cartilaginoso óseo, ) de los vertebrados, las fibras de colágeno forman parte importante de la matriz extracelular.
- Algunas proteínas forman estructuras celulares como las histonas, que forman parte de los cromosomas que regulan la expresión genética.
- Algunas glucoproteínas actúan como receptores formando parte de las membranas celulares o facilitan el transporte de sustancias.
Función hormonal: Las hormonas son sustancias producidas por una célula y que ejercen su acción sobre otras células dotadas de un receptor adecuado. Algunas hormonas son de naturaleza proteica, como la insulina y el glucagón (regulan los niveles de glucosa en sangre) o las hormonas segregadas por la hipófisis como la hormona del crecimiento, o la calcitonina (que regula el metabolismo del calcio).
Función de defensa: La función de defensa que realizan algunas proteínas encargadas de reconocer las sustancias extrañas a las que se unen para facilitar su destrucción que es ejecutada por el sistema inmunitario, caso de las inmunoglobulinas que actúan como anticuerpos; la trombina y el fibrinógeno que contribuyen a la formación de coágulos para evitar la hemorragia.
- Las mucinas tienen efecto germicida y protegen a las mucosas.
- Algunas toxinas bacterianas, como las del botulismo son proteínas fabricadas con funciones defensivas.
Función de reserva: Ejemplos de la función de reserva de las proteínas son la gliadina del grano de trigo, la ovoalbúmina de la clara de huevo, la hordeína de la cebada o la lactoalbúmina de la leche. Todas ellas sirven para el desarrollo del embrión como reserva de aminoácidos.
Transducción de señales: Los fenómenos de transducción de señales (cambio en la naturaleza físico-química de señales) están mediados por proteínas. Es el caso durante el proceso de la visión la rodopsina de la retina convierte (o mejor dicho, transduce) un fotón luminoso (una señal física) en un impulso nervioso (una señal eléctrica), y un receptor hormonal convierte una señal química (una hormona) en una serie de modificaciones en el estado funcional de la célula.
Función contráctil: 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. La actina y la miosina constituyen las miofibrillas responsables de la contracción muscular. La dineina está relacionada con el movimiento de cilios y flagelos.
Función reguladora: Muchas proteínas se unen al DNA y de esta forma controlan la transcripción génica. De esta forma el organismo se asegura de que la célula, en todo momento, tenga todas las proteínas necesarias para desempeñar normalmente sus funciones. Las distintas fases del ciclo celular son el resultado de un complejo mecanismo de regulación desempeñado por proteínas como la ciclina.

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Este cuestionario explora la estructura y función de los aminoácidos, así como su papel en la formación de proteínas y péptidos. También se aborda el concepto del punto isoeléctrico y el enlace peptídico entre los aminoácidos. Pon a prueba tus conocimientos sobre estas unidades fundamentales de la biología.