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Principios Clave

• La función proteíca se ilustra a partir del comportamiento de las proteínas.
• Hay proteínas que enlazan oxígeno, otras son del sistema inmunológico y otras son musculares.
• Las proteínas deben ser flexibles, no rígidas.
• Varias proteínas enlazan moléculas pequeñas llamadas ligandos, como oxígeno, calcio u hormonas.
• El enlace del ligando puede afectar la conformación proteíca, alterando la habilidad de la proteína para enlazar otros ligandos.

Mioglobina

• La mioglobina es una proteína con una cadena polipeptídica y un grupo hemo.
• Puede enlazar oxígeno de forma reversible.
• Las propiedades del grupo hemo dentro de la globina son diferentes a las del grupo hemo libre.
• El enlace del ligando (oxígeno) a la mioglobina se describe cuantitativamente mediante una función hiperbólica.

Hemoglobina

• Es un tetrámero con dos cadenas α y dos cadenas β.
• Cada subunidad posee un grupo prostético hemo que enlaza oxígeno.
• Muestra cooperatividad positiva debido a cambios en interacciones no covalentes entre aminoácidos en subunidades adyacentes.
• También enlaza iones H+ y CO2, productos del proceso respiratorio.
• Los iones H+ pueden enlazarse a residuos de aminoácidos que estabilizan la forma desoxi de la Hb.
• El CO2 se une a residuos amino, formando carbaminohemoglobina.
• El enlace de H+ y CO2 promueve la liberación de dioxígeno de la Hb hacia los tejidos.
• En los pulmones, H+ y CO2 se liberan, aumentando la afinidad de la Hb por dioxígeno.
• Una molécula de 2,3-bifosfoglicerato se enlaza a la Hb en la cavidad central entre las cuatro unidades.
• Esto ocurre por la interacción entre cargas negativas de BPG y aminoácidos positivos en la cavidad central.
• El BPG estabiliza la forma desoxi de la Hb.

Anemia Falciforme (Sick Cell Anemia)

• Se debe a una secuencia diferente de aminoácidos debido a una mutación recesiva.
• Un residuo de valina sustituye al glutámico en la posición 6 de las dos cadenas β.
• La Hb S tiene dos cargas negativas menos que la Hb A, creando un punto hidrofóbico.

Sistema Inmunológico

• En vertebrados, protege al organismo mediante interacciones específicas entre células blancas, sus proteínas, y moléculas extrañas.
• Los linfocitos T producen proteínas receptoras, mientras que los linfocitos B producen inmunoglobulinas (Ig).
• Las proteínas MHC se encuentran en todas las células.
• Cuando un virus, bacteria u otro invasor es detectado, la respuesta inmunológica envuelve la proliferación controlada de células B y T específicas.
• Dichas céluas y sus proteínas atacan al invasor.
• Las inmunoglobulinas son producidas por las células B.
• Su forma, flexibilidad y combinación de regiones variables y conservativas les permite reconocer un número casi infinito de antígenos.

Miosina y Actina

• Los principios de flexibilidad proteíca e interacciones proteína-proteína no covalentes se observan en los cambios conformacionales cíclicos que permiten la contracción muscular.
• Las proteínas miosina y actina están organizadas en filamentos gruesos y finos que se organizan en sarcómeros.
• Un sarcómero en la unidad repetitiva de las miofibrillas.
• Varias miofibrillas conforman las fibras del músculo esquelético.
• El traslapo de filamentos gruesos de miosina sobre finos filamentos de actina, coordinados por impulsos nerviosos, causa la contracción muscular.