Proteínas y Árboles Filogenéticos

Semejanza entre Proteínas y Árboles Filogenéticos

• La semejanza entre proteínas indica un grado de parentesco entre especies.
• Los árboles filogenéticos representan la historia evolutiva de las proteínas.

Las Enzimas: Biocatalizadores

• Las enzimas son proteínas que actúan como biocatalizadores, acelerando las reacciones químicas en los organismos.

Propiedades de las Proteínas

• Desnaturalización: La pérdida de la estructura terciaria de una proteína, causada por factores como cambios de temperatura o pH.
  • La desnaturalización hace que la proteína se vuelva más abierta e interactúe más con el disolvente.
  • En algunos casos, la desnaturalización puede revertirse.

Estructura Química de las Proteínas

• La estructura de una proteína está definida por la secuencia de aminoácidos que la conforman.
• La secuencia de aminoácidos está determinada genéticamente por el ADN.

Niveles de Estructura de las Proteínas

• La estructura de una proteína determina su función.
• Se reconocen cuatro niveles de estructura:
  • Primaria: Secuencia lineal de aminoácidos unidos por enlaces peptídicos.
  • Secundaria: Arreglos o conformaciones de los aminoácidos cercanos, que se encuentran en diferentes regiones de la cadena proteínica.
  • Terciaria: Arreglo tridimensional de la totalidad de la cadena proteínica, incluye la estructura secundaria y otros plegamientos.
  • Cuaternaria: Interacción de dos o más cadenas polipeptídicas o subunidades, creando una estructura compleja.

Estructura Primaria

• Es la secuencia de aminoácidos unidos por enlaces covalentes (peptídicos).
• La estructura primaria determina las demás estructuras de la proteína.

Estructura Secundaria

• Se refiere al plegamiento local de la cadena polipeptídica, formando estructuras repetitivas como la hélice alfa y la lámina plegada beta.
• Se estabiliza por puentes de hidrógeno entre los enlaces peptídicos.

Estructura Terciaria

• Es la estructura tridimensional de la proteína completa.
• Depende de la estructura primaria e incluye interacciones como puentes de hidrógeno, puentes disulfuro y fuerzas hidrofóbicas.
• La estructura terciaria determina la función de una proteína.

Estructura Cuaternaria

• Corresponde a la unión de dos o más cadenas polipeptídicas o subunidades.
• Cada subunidad posee su propia estructura primaria, secundaria y terciaria.
• Puede estar formada por subunidades idénticas o diferentes.

Clasificación de las Proteínas

• Prolaminas: Zeína (maíz), gliadina (trigo), hordeína (cebada).
• Gluteninas: Glutenina (trigo), orizanina (arroz).

Propiedades de los Aminoácidos

• Los aminoácidos tienen un comportamiento anfótero, es decir pueden actuar como ácido o como base.
• El punto isoeléctrico es el pH al cual la carga neta del aminoácido es cero.

Clasificación de Aminoácidos

• Aminoácidos esenciales: Aquellos que el organismo no puede sintetizar y deben ser obtenidos de la dieta. (Treonina, metionina, lisina, valina, triptófano, leucina, isoleucina y fenilalanina)
• Aminoácidos no esenciales: Aquellos que el organismo puede sintetizar.

Enlaces Peptídicos y Péptidos

• Oligopéptidos: Con menos de 10 aminoácidos.
  • Dipéptidos: Con 2 aminoácidos.
  • Tripéptidos: Con 3 aminoácidos.
• Polipéptidos o cadenas polipeptídicas: Con 10 o más aminoácidos.

Enlaces Peptídicos

• El enlace peptídico es un enlace covalente formado entre el grupo carboxilo (-COOH) de un aminoácido y el grupo amino (-NH2) del aminoácido contiguo.
• Se libera una molécula de agua durante su formación.

Clasificación de Proteínas

• Heteroproteínas: Proteínas con grupo prostético (componente no aminoacídico). Ejemplo: FAD (flavin adenín dinucleótido).
• Apoproteína: Parte proteica de las lipoproteínas, ayuda a solubilizar las grasas para su transporte.
• Holoproteína: Proteína completa, formada por una parte polipeptídica (apoproteína) y uno o más grupos prostéticos.

Propiedades de las Proteínas:

• Especificidad: Cada proteína tiene una estructura primaria y una conformación espacial específica, lo que determina su función.
  • Un cambio en la estructura de la proteína lleva a la pérdida de la función.
• Variabilidad: No todas las proteínas son iguales en todos los organismos. Esto se evidencia en el rechazo de órganos transplantados.

Clasificación de Proteínas:

• Globulares: proteínas con forma globular.
  • Albúminas: Seroalbúmina, ovoalbúmina, lactoalbúmina.
  • Hormonas: Insulina, prolactina, tirotropina.
  • Enzimas: Hidrolasas, Oxidasas, Ligasas, Transferasas, etc.
• Fibrosas: Proteínas con forma fibrosa.
  • Colágenos: En tejidos conjuntivos y cartilaginosos.
  • Queratinas: Epidermis, pelos, uñas, plumas, cuernos.
  • Elastinas: En tendones y vasos sanguíneos.
  • Fibroínas: Hilos de seda (arañas, insectos).

Otras Clasificaciones de Proteínas:

• Glucoproteínas: Contienen carbohidratos.
• Lipoproteínas: Contienen lípidos.
• Nucleoproteínas: Contienen ácidos nucleicos.
• Cromoproteínas: Contienen un grupo prostético coloreado.

Funciones y ejemplos de Proteínas

• Estructural:
  • Glucoproteínas: Parte de las membranas celulares.
  • Histonas: Forman parte de los cromosomas.
  • Colágeno: Tejido conectivo fibroso.
  • Elastina: Tejido conectivo elástico.
  • Queratina: Epidermis.
• Enzimática: Actúan como biocatalizadores de las reacciones químicas.
• Hormonal: Regulan funciones corporales.
• Defensiva: Protegen contra patógenos.
• Transporte: Transportan sustancias.
• Reserva: Almacenan nutrientes.

Biosíntesis de Aminoácidos y Proteínas

• La mayoría de los aminoácidos que se consumen se encuentran en forma de proteínas.
• Las proteínas se hidrolizan en el tracto gastrointestinal mediante enzimas proteolíticas (estómago, páncreas, intestino delgado).
• Los aminoácidos libres se absorben y transportan al hígado, donde se metabolizan y distribuyen.

Este cuestionario explora la relación entre las proteínas y los árboles filogenéticos, así como la función de las enzimas como biocatalizadores. También se profundiza en las propiedades, estructura química y niveles de organización de las proteínas. ¡Pon a prueba tus conocimientos sobre la biología molecular!