PROTEÍNAS

QUIMICA 2

3° BGT

8-SEP-10

GABRIELA GARCIA GUERRERO.

INTRODUCCION

Las moléculas de proteínas están compuestas principalmente por carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno.

Las proteínas se encuentran en plantas y animales y son esenciales para toda vida.

Formar estructuras de soporte y protección, tales como el cartílago, la piel, las uñas, el pelo y el músculo.

Las proteínas están construidas a base de unidades más pequeñas, los aminoácidos.

Las proteínas pueden ser desdobladas para crear formas intermedias de tamaños y propiedades variables.

1.¿QUE SON LAS PROTEÍNAS ?

Las proteínas son biomoléculas fundamentales en la formación de todo ser viviente.

Conservan su actividad biológica solamente en un intervalo relativamente limitado de pH y de temperatura.

Las unidades monoméricas son los aminoácidos y el tipo de unión que se establece entre ellos se conoce como enlace peptídico.

ComposiciónComposición Todas las proteínas contiene C, H, O y N, y en ocasiones

poseen además S.

El contenido de N representa el 16 % de la masa total de la molécula en 6.25 g de proteína hay 1 g de N. Este factor de 6.25 se utiliza para estimar la cantidad de proteína existente en una muestra a partir de la medición del N de la misma.

Son polímeros de alto peso molecular. Están formadas por unidades estructurales básicas llamadas aminoácidos (aa).

PROTEINAS

Las proteínas son biomoléculas de gran tamaño. Su estructura está formada por largas cadenas lineales: los aminoácidos. Constituyen el 20% del peso corporal en el adulto.

Funciones:

Estructura

Regulación del metabolismo

Detoxificación

Inmunidad

Energía

Los monómeros se clasifican en:

Aminoácidos esenciales: Fenilalanina, isoleucina, leucina, lisina, metionina, treonina, triptófano, valina

Aminoácidos no esenciales

Aminoácidos semiesenciales: Alanina, acido aspartico, acido glutamico, arginina, cisteina, cistina, citrulina, glicina, hidroxilisina, hidroxiprolina, histidina, prolina, serina, tirosina.

Balance nitrogenado: Es la relación entre el nitrógeno proteico que perdemos y el que ingerimos. Un gramo de nitrógeno procede de 6.25 gramos de proteína. El nitrógeno se elimina a través de la orina (urea), por las heces y la piel.

IntroducciónIntroducción De esos 20 ó 22 aminoácidos

existentes algunos pueden ser sintetizados en los tejidos a partir de otro A.A. y son llamados no esenciales . Otros por el contrario, no pueden ser sintetizados o no en la calidad necesaria, por lo que tienen que ser absorbidos ya sintetizados y son denominados aminoácidos esenciales . A continuación se da una lista de los aminoácidos esenciales y no esenciales en cerdos y pollos.

AMINOACIDOS ESENCIALES

AMINOACIDOS NO

ESENCIALES

FenilalaninaIsoleucinaLisinaMetioninaTreoninaValinaTriptófanoArgininaHistidina

GlisinaSerinaAsparaginaTirosinaCistinaAcido aspárticoAcido glutámicoCitrulinaOrnitinaProlinaAlanina

Fuentes de proteínas

Carnes,hígado, pescados, leche y sus derivados, los huevos, las legumbres (las proteínas de origen animal poseen mayor predisposición que las vegetales)

“ Las proteínas de la dieta se usan para la formación de nuevos tejidos o para el reemplazo (función plástica). Cuando las proteínas consumidas exceden las necesidades del organismo, sus aminoácidos producen amoniaco y las aminas que se liberan en estas reacciones, son altamente tóxicos, por lo que se transforman en urea en el hígado y se elimina por la orina al filtrarse en los riñones”

El nombre proteína deriva del griego “PROTEIOS”

Compuesto nitrogenado natural de carácter orgánico complejo.

2. LOS PÉPTIDOS Y EL ENLACE PEPTÍDICO

Los péptidos están formados por la unión de aminoácidos mediante un enlace peptídico.

El enlace peptídico es la unión entre un grupo α-carboxilo de un aminoácido (aa) y un grupo α-amino de otro aa.

 

ProteínasProteínas

Son polímeros de aminoácidos, (formados por un grupo -COOH, un grupo -NH2 y aun grupo -R con distinto número de C.)

El grupo NH2 de un AA se une con un grupo COOH del AA vecino, forma un enlace peptídico.

perdiéndose una molécula de agua.

3.- AMINOÁCIDOS

Se caracterizan por poseer un grupo carboxilo (-COOH) y un grupo amino (-NH2).

FORMACION DEL ENLACE PEPTIDICO

Clasificación de los Peptídos según el numero de aminoácidos.

1.Oligopéptidos: si el n º de aminoácidos es menor de 10.

Dipéptidos: si el n º de aminoácidos es 2.

Tripéptidos: si el n º de aminoácidos es 3.

Tetrapéptidos: si el n º de aminoácidos es 4.

 

2. Polipéptidos o cadenas polipeptídicas: si el n º de aminoácidos es mayor de 10.

 

4.- ESTRUCTURA DE LAS PROTEÍNAS

Primaria

Secundaria

Terciaria

Cuaternaria

Niveles de organización de las Niveles de organización de las proteínas.proteínas.

PRIMARIA: secuencia de AA. La sustitución de un solo AA altera su función.

Cambios en esta estructura origina una proteína diferente que puede ocasionar enfermedades. P.e. (Anemia falciforme).

Estructura Primaria

Niveles de organización de las Niveles de organización de las proteínas.proteínas.

SECUNDARIA: configuración espacial de la Proteína, determinada por la proximidad de los AA Algunas poseen forma de "hélice" (alfa), y otras de "hoja plegada"(beta.)

Estructura Secundaria

Niveles de organización de las Niveles de organización de las proteínas.proteínas.

TERCIARIA: configuración tridimensional, determinada por plegamientos entre regiones alfa y beta de los polipéptidos.

Estructura Terciaria

La estructura terciariaLa estructura terciaria

Es la forma que manifiesta en el espacio una proteína.

Puede redondeada y compacta, adquiriendo un aspecto globular.

También puede ser una estructura fibrosa y alargada.

La conformación espacial de la proteína condiciona su función biológica.

Niveles de organización de las Niveles de organización de las proteínas.proteínas.

CUATERNARIA: combinación de dos o más proteínas para formar una más compleja. La hemoglobina está formada por dos cadenas alfa y dos beta que pueden disociarse.

Estructura Cuaternaria

5.- VALOR BIOLÓGICO DE LAS PROTEINAS

Presente en las proteínas de origen animal.

La leche materna es el patrón con el que se compara el valor biológico de las demás

proteínas de la dieta.

6.- NECESIDADES DIARIAS DE LAS PROTEINAS

Depende de la edad

Depende del estado de salud

Depende del valor biológico de las proteínas

Se recomienda unos 40 a 60 gr. De proteínas/día

7.- PROTEINAS DE ORIGEN VEGETAL O ANIMAL

Las proteínas de origen animal son moléculas mucho más grandes

El valor biológico de origen animal es mayor que la de origen vegetal

Un elevado aporte de ácidos grasos saturados aumenta el riesgo de padecer

enfermedades cardiovasculares

8.- FUNCIONES DE LAS PROTEÍNAS.

Catalíticas

Estructurales

Contráctiles

De defensa natural

Digestivas

De transporte

Sanguíneas o plasmáticas

Hormonales

Respiratorias

Represoras

De la visión

Tipos Ejemplos Localización o

función

Enzimas

Ácido-graso-sintetosa

Cataliza la síntesis de ácidos grasos.

Reserva Ovoalbúmina Clara de huevo.

Transportadoras Hemoglobina Transporta el oxígeno en la sangre.

Protectoras en la sangre

Anticuerpos Bloquean a sustancias extrañas.

Hormonas Insulina Regula el metabolismo de

la glucosa.

Estructurales Colágeno Tendones, cartílagos,

pelos.

Contráctiles Miosina Constituyente de las fibras musculares

 

9.- FUNCIONES FISICO-QUIMICAS

DE LAS PROTEÍNAS

Capaces de formar soluciones coloidales (Emulsiones y Suspensoides)

Emulsiones: Hidrófilos (afinidad por el disolvente)

Suspensoides: Hidrófobos (separarse las partículas del disolvente)

Denaturación ó Desnaturalización:

-Denaturación reversible

-Denaturación irreversible

Caracteristicas de las proteínas desnaturalizadas:

-Solubilidad disminuida

-Disminución de la simetría molecular

-disminución de su cristalidad

10.- CLASIFICACION DE LAS PROTEINAS

1.-Proteínas simples ó HOLOPROTEINAS

-Las Albúminas

-Las Globulinas

-Las Escleroproteínas

-Las Protaminas

-Las Histonas

2.-Proteínas conjugadas ó HETEROPROTEINAS

-Las Lipoproteínas

-Las Glucoproteínas

-Las Nucleoproteínas

-Las Metaloproteínas

-Las Fosfoproteínas

-Las Cromoproteínas

3.- Por diferencias en la estructura tridimensional total

-Fibrosas

-Globulares

TAMAÑO DE LAS PROTEÍNAS

-SON MEZCLAS DE POLIPÉPTIDOS DE DIFERENTE LONGITUD

-PUEDEN TENER DESDE 100-1800 DE AMINOÁCIDOS

Desnaturalización-HidrólisisDesnaturalización-Hidrólisis

Desnaturalización de una proteína: pérdida de la conformación nativa y de sus propiedades originales (ej. coagulación por calor de las proteínas de la clara del huevo).

Hidrólisis de una proteína: escisión en aminoácidos (ruptura de un enlace covalente por adición de agua).

Desnaturalización de la ribonucleasa: enzima con puentes disulfuros reducidos y sin actividad enzimática

Desnaturalización.Consiste en la pérdida de la estructura terciaria, por romperse los puentes que forman dicha estructura. Todas las proteínas desnaturalizadas tienen la misma conformación, muy abierta y con una interacción máxima con el disolvente

La desnaturalización se puede producir por cambios de temperatura, ( huevo

cocido o frito ), variaciones del pH.

En algunos casos, si las condiciones se restablecen, una proteína desnaturalizada puede volver a su anterior plegamiento o conformación, proceso que se denomina

renaturalización.

Desnaturalización Desnaturalización

HOLOPROTEÍNASFormadas solamente por aminoácidos

HETEROPROTEÍNASFormadas por una fracción proteínica y por un grupo no proteínico, que se denomina "grupo prostético

CLASIFICACIÓNCLASIFICACIÓN

HOLOPROTEÍNASHOLOPROTEÍNAS

GLOBULARESGLOBULARES

* Prolaminas:Zeína (maíz),gliadina (trigo), hordeína (cebada)

* Gluteninas:Glutenina (trigo), orizanina (arroz).

* Albúminas:Seroalbúmina (sangre), ovoalbúmina (huevo), lactoalbúmina (leche)

HOLOPROTEÍNASHOLOPROTEÍNAS

GLOBULARESGLOBULARES

* Hormonas: Insulina, hormona del crecimiento, prolactina, tirotropina

* Enzimas: Hidrolasas, Oxidasas, Ligasas, Liasas, Transferasas y otras.

HOLOPROTEÍNASHOLOPROTEÍNAS

FIBROSASFIBROSAS

* Colágenos: en tejidos conjuntivos, cartilaginosos

* Queratinas: En formaciones epidérmicas: pelos, uñas, plumas, cuernos.

HETEPROTEÍNASHETEPROTEÍNAS

LIPOPROTEÍNASLIPOPROTEÍNAS

De alta, baja y muy baja densidad, que

transportan lípidos en la sangre