Estructura de las proteínas
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Questions and Answers

¿Qué enlaces permiten la libertad de giro en las proteínas?

  • Enlaces entre el carbono α y el grupo amino NH (correct)
  • Enlaces iónicos
  • Enlaces peptídicos
  • Enlaces entre el carbono α y el grupo carbonilo (correct)
  • ¿Cómo se denominan los ángulos de torsión alrededor del enlace entre el átomo de nitrógeno y el carbono α?

  • Ángulo gamma (Γ)
  • Ángulo delta (Δ)
  • Ángulo beta (β)
  • Ángulo phi (Ø) (correct)
  • ¿Qué se considera al determinar la conformación más favorable de un péptido?

  • El impedimento estérico y la repulsión electrostática (correct)
  • El número de enlaces peptídicos
  • La longitud de la cadena lateral
  • La temperatura ambiente
  • ¿Cuáles son los valores de los ángulos de torsión phi y psi en la estructura de un péptido?

    <p>No todos los valores son posibles sin colisiones entre átomos</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué característica tienen los enlaces peptídicos en comparación con los enlaces entre carbono α y grupo amino o carbonilo?

    <p>Son enlaces dobles</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la disposición de los grupos R, O y H en un péptido?

    <p>Se disponen alternadamente a un lado y otro de la cadena principal</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué tipo de colisiones se pueden presentar por los ángulos phi y psi?

    <p>Colisiones entre átomos</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué propiedad química de un péptido es influenciada por los grupos R?

    <p>Las propiedades químicas del péptido</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué tipo de proteínas se clasifican como conjugadas o heteroproteínas?

    <p>Proteínas que por hidrólisis producen aminoácidos y otros componentes.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de las siguientes proteínas se clasifica como fibrosa?

    <p>Colágeno</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de las siguientes funciones no corresponde típicamente a las proteínas?

    <p>Almacenamiento de energía</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué tipo de proteínas son solubles en agua?

    <p>Proteínas globulares</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de las siguientes propiedades se relaciona con el término 'oligoméricas'?

    <p>Están formadas por varias subunidades</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de las siguientes afirmaciones describe mejor un factor que desestabiliza la hélice α?

    <p>La repulsión electrostática entre aminoácidos cargados.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué tipo de interacciones son responsables de estabilizar la hélice α?

    <p>Interacciones iónicas entre aminoácidos con cargas opuestas.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de las siguientes características de la prolina afecta la formación de la hélice α?

    <p>El N de su enlace peptídico no puede formar un enlace de hidrógeno.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de los siguientes aminoácidos es menos probable que esté presente en una hélice α?

    <p>Prolina</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de estas condiciones favorece la formación de hélices α de manera efectiva?

    <p>Interacciones hidrofóbicas y aminoácidos pequeños o sin carga.</p> Signup and view all the answers

    La hélice de colágeno presenta ciertas características únicas. ¿Cuál es una de ellas?

    <p>Se forma predominantemente con prolina.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de los siguientes aminoácidos se considera ideal para la formación de hélices α por su pequeño tamaño?

    <p>Glicina</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué efecto tiene la presencia de aminoácidos voluminosos en la hélice α?

    <p>Provocan impedimentos estéricos y desestabilizan la hélice.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cómo afectan las interacciones hidrofóbicas a la estabilidad de la hélice α?

    <p>Contribuyen a la estabilidad al atraer aminoácidos no polares.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre el colágeno es correcta?

    <p>El colágeno es la proteína más abundante en los mamíferos.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué indicaría una secuencia de aminoácidos de la forma Gly-X-Pro?

    <p>Que es parte de la estructura del colágeno.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué tipo de puente de hidrógeno se forma en una hélice pi?

    <p>Entre n y n+5.</p> Signup and view all the answers

    En una hebra beta, ¿cómo se orientan las cadenas R?

    <p>Alternativamente hacia ambos lados de la cadena.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la distancia promedio que avanza la cadena de aminoácidos en 1 vuelta de hélice alfa?

    <p>0.7 nm.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la diferencia clave entre la hélice 310 y la hélice alfa?

    <p>La hélice 310 es más estrecha y más extendida.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué característica distintiva tiene la secuencia Gly cada tres aminoácidos en el colágeno?

    <p>Proporciona rigidez y estructura.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué tipo de enlaces covalentes permite el máximo estiramiento de la cadena en la hebra beta?

    <p>Enlaces peptídicos.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es el avance aproximado por residuo en una hebra beta?

    <p>0.35 nm.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué tipo de estructura es el colágeno en términos de su conformación?

    <p>Estructura fibrosa.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre la hoja o lámina beta es correcta?

    <p>Los enlaces de hidrógeno se establecen entre grupos NH-CO de diferentes filamentos polipeptídicos.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cómo se clasifica la disposición de las hojas beta en función de la orientación de los puentes de hidrógeno?

    <p>Ambas, dependiendo de la orientación de los enlaces.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la razón por la que la disposición antiparalela de la hoja beta es más estable?

    <p>La disposición colineal de los enlaces de hidrógeno es más favorable.</p> Signup and view all the answers

    La formación de una hoja beta involucra qué tipo de enlaces entre hebras?

    <p>Enlaces de hidrógeno.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué proteínas típicamente contienen una alta proporción de laminas beta?

    <p>Proteínas fibrosas como la fibroína y la queratina.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es el rango de distancia ideal para que se forme un enlace de hidrógeno efectivo?

    <p>2.7-3.1 Å.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué describe mejor la disposición de las cadenas laterales en una hoja beta?

    <p>Se orientan de manera alterna hacia ambos lados.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cómo afecta la disposición de los enlaces de hidrógeno a la estabilidad de la hoja beta?

    <p>La disposición colineal ofrece mayor estabilidad que la paralela.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la principal diferencia entre las láminas beta paralelas y antiparalelas?

    <p>La forma en que se establecen los enlaces de hidrógeno.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué estructura es más típica de las hojas beta en comparación con otras configuraciones de proteínas?

    <p>Son estructuras fibrosas y alargadas.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de las siguientes funciones no se asocia típicamente a las proteínas?

    <p>Reproducción</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué tipo de proteínas suelen ser solubles en agua?

    <p>Globulares</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de las siguientes afirmaciones describe mejor las oligoméricas?

    <p>Están formadas por varias subunidades.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la principal característica de las proteínas fibrosas en comparación con las globulares?

    <p>Proporcionan soporte estructural.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué se entiende por proteínas conjugadas o heteroproteínas?

    <p>Contienen un grupo prostético además de la apoproteína.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la longitud aproximada del enlace peptídico entre los grupos C-N?

    <p>1,32 Å</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué tipo de configuración tienen casi todos los enlaces peptídicos en las proteínas?

    <p>Configuración trans</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es el efecto del carácter parcial de doble enlace en un enlace peptídico?

    <p>Imposibilita la rotación a su alrededor.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué se entiende por impedimento estérico en el contexto de enlaces peptídicos?

    <p>El volumen que impide reacciones dentro de la molécula.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la relación entre los átomos de carbono α en una configuración trans?

    <p>Están en lados opuestos al enlace peptídico.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre la configuración cis de un enlace peptídico es correcta?

    <p>Los átomos de carbono α están en el mismo lado del enlace.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la característica clave del enlace peptídico que afecta su conformación?

    <p>Carácter doble parcial que lo hace rígido.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué ocurre con los planos de los átomos en el enlace peptídico?

    <p>Son coplanares y giran uno respecto al otro.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué estructura describe mejor el carácter del enlace peptídico?

    <p>Plana y rígida</p> Signup and view all the answers

    La configuración en cis de los péptidos suele presentarse con mayor frecuencia en:

    <p>Péptidos que contienen prolina</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre los péptidos y proteínas es correcta?

    <p>Contienen aminoácidos con grupos ionizables</p> Signup and view all the answers

    La disposición de los átomos en una cadena peptídica se describe como:

    <p>En zig-zag</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué atributo de las proteínas les permite comportarse como polielectrolitos?

    <p>La capacidad de ionización de sus grupos laterales</p> Signup and view all the answers

    Los átomos de carbono asimétrico en una cadena peptídica constituyen:

    <p>El plano peptídico</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué factor no afecta la conformación de un péptido?

    <p>La frecuencia de enlaces peptídicos</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es el estado de los átomos Cα en relación con el enlace peptídico?

    <p>Trans respecto al enlace peptídico</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué característica de las proteínas se deriva de su naturaleza anfótera?

    <p>Variación en el pH de su entorno</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué implica el carácter parcial de doble enlace en los enlaces peptídicos?

    <p>Inmovilidad en la cadena principal</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué se entiende por desnaturalización de proteínas?

    <p>Pérdida total o parcial de las estructuras tridimensionales de una proteína.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de los siguientes factores puede ser considerado un agente desnaturalizante físico?

    <p>Radiación UV</p> Signup and view all the answers

    Las consecuencias inmediatas de la desnaturalización incluyen:

    <p>Pérdida de todas sus funciones biológicas.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué proceso permite la recuperación de la conformación nativa de una proteína?

    <p>Renaturalización</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de los siguientes componentes químicos es un agente desnaturalizante químico?

    <p>Acetona</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué sucede con la solubilidad de una proteína tras desnaturalización?

    <p>Disminuye drásticamente, a menudo provocando precipitación.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué tipo de agentes pueden alterar la conformación nativa a través de puentes disulfuro?

    <p>Agentes reducidos</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la principal característica de la estructura nativa de una proteína?

    <p>Se mantiene única en presencia de disolventes acuosos.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre la desnaturalización es correcta?

    <p>Puede ser reversible, dependiendo de la intensidad del tratamiento.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué significa que una proteína haya sido desnaturalizada?

    <p>Se ha perdido su conformación que permite su actividad biológica.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de las siguientes interacciones no se considera un enlace no covalente?

    <p>Enlace covalente</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué característica es común en las proteínas fibrosas?

    <p>Tienen una dimensión mayor en una dirección que en otra</p> Signup and view all the answers

    En una interacción de enlace de hidrógeno, ¿cuál es la distancia óptima generalmente aceptada entre los átomos donadores y aceptores?

    <p>2,7-3,1 Å</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de estas interacciones es menos frecuente debido a la acción dipolar del agua?

    <p>Interacciones iónicas</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la distancia óptima para que se produzcan fuerzas de van der Waals entre átomos?

    <p>4 Å</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué representa un grupo aceptor en un enlace de hidrógeno?

    <p>Un átomo de oxígeno con un par de electrones libres</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre las proteínas fibrosas es correcta?

    <p>Tienen una estructura primaria con una repetición ordenada de algunos aminoácidos</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué tipo de interacción se forma entre las cadenas laterales ionizadas con cargas opuestas?

    <p>Enlaces iónicos</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la principal razón de que los enlaces de hidrógeno sean considerados débiles?

    <p>Son interacciones temporales y dependen de la distancia</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué fenómeno afecta la estabilidad de la estructura de las proteínas en medios acuosos?

    <p>Acción dipolar del agua</p> Signup and view all the answers

    Study Notes

    Enlaces en proteínas

    • Los enlaces entre el carbono alfa y el grupo amino, y el carbono alfa y el grupo carbonilo son enlaces simples con libertad de giro
    • La libertad de giro permite a las proteínas plegarse en diversas formas
    • Los ángulos de giro alrededor de estos enlaces se llaman ángulos de torsión
    • El ángulo de giro alrededor del enlace entre el nitrógeno y el carbono alfa se llama fi (Φ)
    • El ángulo de giro alrededor del enlace entre el carbono alfa y el carbonilo se llama psi (Ψ)
    • Hay libre rotación alrededor de los enlaces Cα-CO y Cα-N

    Conformaciones de los péptidos

    • Un péptido puede tener varias conformaciones dependiendo de los ángulos Phi y Psi
    • Adopta la conformación más favorable energéticamente, con menor impedimento estérico y repulsión electrostática
    • No todos los valores de phi y psi son posibles sin colisiones entre átomos

    Hélice alfa

    • La hélice alfa es una estructura secundaria con una forma helicoidal
    • Se estabiliza por enlaces de hidrógeno entre los grupos NH y CO de los aminoácidos
    • Los grupos R se proyectan hacia afuera de la hélice, determinando su tamaño y características
    • No todos los aminoácidos se acomodan fácilmente en una hélice alfa
    • Los aminoácidos con cadenas laterales cargadas o voluminosas pueden desestabilizar la hélice alfa
    • Los aminoácidos con cadenas laterales pequeñas o sin carga, y los que pueden interactuar con grupos hidrofóbicos, estabilizan la hélice alfa

    Hoja beta

    • La hoja beta es una estructura secundaria formada por dos o más cadenas de aminoácidos dispuestas en paralelo o antiparalelo
    • Se estabiliza por enlaces de hidrógeno entre los grupos NH y CO de las cadenas
    • Las cadenas laterales se alternan a cada lado de la hoja
    • La hoja beta se encuentra en proteínas fibrosas como la fibroína de la seda y la queratina de la piel

    Tipos de láminas beta

    • Las láminas beta pueden ser paralelas o antiparalelas, dependiendo de la orientación de las cadenas
    • Las láminas beta antiparalelas son más estables que las paralelas debido a la disposición de los enlaces de hidrógeno

    Clasificación de proteínas

    • Composición química:
      • Simples u Holoproteínas: Compuestas únicamente por aminoácidos.
      • Conjugadas o Heteroproteínas: Compuestas por aminoácidos y un grupo prostético (componente no proteico).
    • Estructura:
      • Globulares: Forma esférica, solubles en agua.
      • Fibrosas: Forma alargada e insoluble en agua.
    • Función:
      • Estructural: Proporcionan soporte y estructura a las células y tejidos.
      • Transporte: Transportan sustancias a través de las membranas o en la sangre.
      • Enzimática: Catalizan reacciones químicas en el cuerpo.
      • Reserva: Almacenan nutrientes.
      • Hormonal: Regulan funciones corporales.
      • Motilidad: Permiten el movimiento.
      • Transducción de señales: Transfieren información dentro y fuera de la célula.
      • Defensiva: Protegen al organismo de patógenos.
    • Constituyentes:
      • Monómero: Proteína formada por una sola unidad.
      • Oligoméricas: Proteína formada por varias subunidades.
    • Propiedades físicas:
      • Solubilidad: Solubles en agua o asociadas a membranas.

    El enlace peptídico

    • La longitud del enlace entre los grupos C-N del enlace peptídico es ≈ 1,32 Å, que está entre los valores esperados para un enlace C-N sencillo (1,49 Å) y un enlace doble C=N (1, 27 Å).
    • El enlace peptídico existe en un estado de resonancia entre uniones dobles y simples, lo que le da un carácter parcial de doble enlace.
    • El enlace peptídico es rígido debido a su carácter parcial de doble enlace, que evita la rotación a su alrededor, lo que impone limitaciones en las posibles conformaciones de un polipéptido.
    • Los seis átomos del enlace peptídico son coplanares. Los planos giran uno respecto al otro. El carbono alfa determina el giro de la estructura.
    • Un enlace peptídico plano tiene dos configuraciones posibles:
      • Configuración trans: los dos átomos de carbono alfa están en lados opuestos del enlace peptídico.
      • Configuración cis: los dos átomos de carbono alfa están al mismo lado del enlace peptídico.
    • La mayoría de los enlaces en las proteínas son trans, ya que reduce los impedimentos estéricos, excepto en caso del aminoácido prolina.
    • El impedimento estérico es el efecto que se produce cuando el volumen ocupado por un grupo funcional o átomo en una molécula impide que otra parte de la misma reaccione.
    • En una cadena peptídica, los átomos están dispuestos en "zig-zag", siendo Cα, C y N los átomos que se sitúan en la cadena principal.
    • El enlace peptídico –CO-NH- es una estructura plana y rígida.
    • Los átomos que intervienen de carbono asimétrico a carbono asimétrico constituyen el PLANO PEPTÍDICO (coplanaridad de los átomos de la unión peptídica).
    • Los dos Cα se sitúan en TRANS respecto al enlace peptídico.
    • Los péptidos formados a partir de prolina suelen presentar con cierta frecuencia una configuración en CIS.

    Propiedades ácido-base de péptidos y proteínas

    • Las proteínas son polielectrolitos anfóteros debido a que, además del grupo amino libre N-terminal y del grupo carboxilato libre C-terminal, pueden contener aminoácidos con grupos ionizables en sus cadenas laterales, determinando las propiedades electroliticas de las proteínas.

    Enlaces no covalentes

    • Interacciones hidrofóbicas entre cadenas laterales apolares, que tienden a asociarse por su repulsión al agua.
    • Enlace de hidrógeno: Interacción no covalente entre un átomo de hidrógeno unido covalentemente a un grupo donador, como –O-H, y un par de electrones libres pertenecientes a un grupo aceptor, como el oxígeno.
    • Interacciones iónicas, salinas o electrostáticas: Entre cadenas laterales ionizadas, con cargas de signo opuesto. Poco frecuente por la acción dipolar del agua y su elevada Constante Dieléctrica.
    • Fuerzas de van der Waals, interacción de repulsión o atracción entre los orbitales más externos de los átomos. Cualquier átomo lo puede conformar, si están lo suficientemente próximos. Distancia óptima: 4Å.

    Tipos de estructura terciaria

    • Proteínas fibrosas:
      • Una dimensión mayor que la otra
      • En general, insolubles en agua.
      • La estructura primaria se caracteriza por la repetición ordenada de algunos aminoácidos.
    • Proteínas globulares:
      • Más compactas
      • Solubles en agua.
      • Estructura en forma de esfera.

    Desnaturalización de proteínas

    • Estructura nativa: la que adopta una proteína en presencia del disolvente acuoso y que la permite llevar a cabo su función. Es ÚNICA.
    • Desnaturalización: pérdida total o parcial de las estructuras de la estructura tridimensional de una proteína. Resultado los cambios en las propiedades físicas, químicas y biológicas de la proteína.
    • El proceso puede ser reversible, dependiendo de la intensidad y duración del tratamiento desnaturalizante.
    • Agentes desnaturalizantes:
      • Físicos: temperatura y radiación UV
      • Químicos: detergentes, disolventes orgánicos (etanol y acetona), pH y fuerza iónica (urea y guanidina)
    • Renaturalización: Recuperación de la conformación nativa tras la retirada de agentes desnaturalizantes.
    • ↑Tª y tratamiento con agentes reductores de puentes disulfuro, alteran la conformación nativa, desnaturalizando la proteína.
    • Si se retoman las condiciones nativas, la proteína vuelve espontáneamente a su conformación nativa.
    • Consecuencias inmediatas de la desnaturalización de proteínas:
      • Disminución drástica de la solubilidad de la proteína, acompañada frecuentemente de precipitación.
      • Pérdida de todas sus funciones biológicas.

    Clasificación de proteínas

    • Clasificación general:
      • Composición química:
        • Simples u holoproteínas: Son aquellas que por hidrólisis total dan solo α-aminoacidos o sus derivados.
        • Conjugadas o heteroproteínas (apoproteína + grupo prostético): Son aquellas que por hidrólisis producen no solamente aminoácidos, sino también otros componentes orgánicos o inorgánicos.
      • Estructural:
        • Globulares: albúminas, hormonas, enzimas
        • Fibrosas: colágeno, queratinas, elastinas y fibroínas
      • Función:
        • Estructural: matriz extracelular
        • Transporte: a través de membrana, en sangre
        • Enzimática
        • Reserva: ferritina
        • Hormonal: insulina
        • Motilidad
        • Transducción de señales
        • Defensiva: Ig
      • Constituyentes:
        • Monómero: una subunidad
        • Oligoméricas: varias subunidades
      • Propiedades físicas (solubilidad): proteínas solubles o de membrana.

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    Este cuestionario explora los enlaces y conformaciones que determinan la estructura de las proteínas. Te llevarás un entendimiento más profundo sobre los ángulos de torsión y cómo afectan la conformación de los péptidos, así como la importancia de la hélice alfa en la estructura secundaria. ¡Pon a prueba tus conocimientos sobre biología molecular!

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