PROTEÍNAS:
ü Las proteínas son biomoléculas
orgánicas.
üEstán formados por Carbono, Hidrógeno, Oxígeno y Nitrógeno.
En ocasiones aparecen Fósforo y Azufre.
üSon moléculas muy grandes
(macromoléculas) e importantes.
üDesempeñan
un gran número de funciones en las células de todos los seres vivos. Por un
lado, forman parte de la estructura básica de los tejidos (músculos, tendones,
piel, uñas, etc.) y, por otro, desempeñan funciones metabólicas, reguladoras, asimilación
de nutrientes, transporte de oxígeno, también son los elementos que definen la
identidad de cada ser vivo, ya que son la base de la estructura del código
genético (ADN) y de los sistemas de reconocimiento de organismos extraños en el
sistema inmunitario.
üEstán compuestas por subunidades,
llamadas "AMINOACIDOS"
ACTIVIDAD N°1:
¿Dónde encontramos proteínas? Mencionar 3 productos
alimenticios y cosméticos que uso habital:
ACTIVIDAD N°2:
Completar el sig cuadro, para ello pulsar en unos de los sig links:
TIPOS
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FUNCIONES
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EJEMPLOS
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ENZIMÁTICAS
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ESTRUCTURALES
|
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REGULADORAS
|
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DEFENSA
|
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TRANSPORTADORAS
|
||
DE
RESERVA
|
Aminoácidos:
Son moléculas pequeñas. Poseen un grupo ácido (carboxilo) y otro básico (amina), unidos a un átomo de carbono. El tercer grupo es un Hidrógeno y el cuarto es un radical, característico de cada aminoácido.
Los radicales confieren al aminoácido unas características propias. Por ello, estos radicales se utilizan como criterio de clasificación de los aminoácidos.
Existen 20 aminoácidos que formando parte de las proteínas.
Existen 20 aminoácidos que formando parte de las proteínas.
Los aminoácidos son los "ladrillos" con
los cuales el organismo reconstituye permanentemente sus proteínas específicas. Los
alimentos que ingerimos nos proveen proteínas. Pero tales proteínas no se
absorben normalmente en tal constitución sino que, luego de su desdoblamiento
("hidrólisis" o rotura), causado por el proceso de digestión,
atraviesan la pared intestinal en forma de aminoácidos y cadenas cortas de
péptidos. Esas sustancias se incorporan inicialmente al torrente sanguíneo
y, desde allí, son distribuidas hacia los tejidos que las necesitan para formar
las proteínas.
Se sabe que de los 20 aminoácidos conocidos, 8
resultan indispensables (o esenciales) para la vida humana y 2 resultan
"semiindispensables". Son estos 10 aminoácidos los que requieren ser
incorporados al organismo en su cotidiana alimentación y, con más razón, en los
momentos en que el organismo más los necesita: en la disfunción o enfermedad.
Los aminoácidos esenciales más problemáticos son el triptófano, la lisina y la
metionina. Los déficit de aminoácidos esenciales afectan mucho más a los niños
que a los adultos.
Hay que destacar que, si falta uno solo de ellos
(aminoácidos esenciales) no será posible sintetizar ninguna de las proteínas en
la que sea requerido dicho aminoácido. Esto puede dar lugar a diferentes tipos
de desnutrición, y ocasionar enfermedades.
Pulsando aquí puedes ver una lista de los
aminoácidos esenciales:
Las proteínas se forman
por la unión de aminoácidos,
mediante un enlace llamado enlace
peptídico
Es un enlace
covalente que se establece entre el grupo carboxilo de un aminoácido y el grupo amino del
siguiente, dando lugar al desprendimiento de una molécula de agua
Así pues, para formar péptidos los aminoácidos se van enlazando entre sí formando cadenas de longitud y secuencia variable. Para denominar a estas cadenas se utilizan prefijos convencionales como:
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.
Polipéptidos.- si el n º de
aminoácidos es mayor de 10.
ESTRUCTURA DE LAS PROTEÍNAS
La organización de una proteína viene definida por cuatro niveles
estructurales denominados: estructura primaria, estructura secundaria,
estructura terciaria y estructura cuaternaria. Cada una de estas estructuras
informa de la disposición de la anterior en el espacio. La estructura de cada
proteína depende de la función de realice:
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. (Lineal)
La estructura secundaria es la disposición de la secuencia de
aminoácidos en el espacio. Los aminoácidos, a medida que van siendo enlazados y
gracias a la capacidad de giro de sus enlaces, adquieren una disposición
espacial estable, esta estructura se forma al enrollarse helicoidalmente sobre
sí misma la estructura primaria.
La estructura terciaria informa sobre la disposición de la estructura
secundaria al plegarse sobre sí misma originando una conformación globular. Esta
conformación globular facilita la solubilidad en agua y así realizar funciones
de transporte , enzimáticas , hormonales, etc.
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
PROPIEDADES DE PROTEÍNAS
Desnaturalización.
La conformación de una proteína depende del pH y de la temperatura .Cuando las proteínas son sometidas a ácidos o temperaturas muy altas, coagulan. Consiste en la pérdida de la estructura terciaria, por romperse los enlaces. Todas las proteínas desnaturalizadas tienen la misma conformación, muy abierta, adquieren forma filamentosa, la proteína cuando se desnaturaliza se hace insoluble en agua y precipita
La desnaturalización se puede producir por cambios de temperatura, (huevo cocido o frito), o por variaciones del pH, (ricota).
En algunos casos, si las condiciones se restablecen, una proteína desnaturalizada puede volver a su anterior plegamiento o conformación, proceso que se denomina renaturalización:
ACTIVIDAD N° 3:
¿Qué
sucede cuando agregamos vinagre o jugo de limón a la leche?
NECESIDADES
DIARIAS DE PROTEÍNAS
La cantidad de proteínas que se requieren cada día
es un tema controvertido, puesto que depende de muchos factores. Depende de la
edad, ya que en el período de crecimiento las necesidades son el doble o
incluso el triple que para un adulto, y del estado de salud de nuestro
intestino y nuestros riñones, que pueden hacer variar el grado de asimilación o
las pérdidas de nitrógeno por las heces y la orina. También depende del valor
biológico de las proteínas que se consuman, aunque en general, todas las recomendaciones
siempre se refieren a proteínas de alto valor biológico. Si no lo son, las
necesidades serán aún mayores.
En general, se recomiendan unos 40 a 60 gr. de
proteínas al día para un adulto sano. La Organización Mundial de la Salud y las
RDA (Recommended Dietary Allowences publicadas en EE.UU. por la National
Academic Science) recomiendan un valor de 0,8 gr. por kilogramo de peso y día.
Por supuesto, durante el crecimiento, el embarazo o la lactancia estas
necesidades aumentan.
El máximo de proteínas que podemos ingerir sin
afectar a nuestra salud, es un tema aún más delicado. Las proteínas consumidas
en exceso, que el organismo no necesita para el crecimiento o para el recambio
proteico, se queman en las células para producir energía. A pesar de que tienen
un rendimiento energético igual al de los glúcidos,
(unas 4 Kilocalorías por gramo) su combustión es más compleja y dejan residuos
metabólicos, como el amoniaco, que son tóxicos para el organismo. El cuerpo
humano dispone de eficientes sistemas de eliminación, pero todo exceso de
proteínas supone cierto grado de intoxicación que provoca la destrucción de
tejidos y, en última instancia, la enfermedad o el envejecimiento prematuro.
Debemos evitar comer más proteínas de las estrictamente necesarias para cubrir
nuestras necesidades.
En todos los organismos es preciso fabricar
sustancias a partir de moléculas sencillas. Se requiere una gran cantidad
de energía para que las moléculas reaccionen entre sí, por lo general, la
velocidad de la reacción es demasiado lenta. Para acelerar la reacción en un laboratorio bastaría con aumentar la
temperatura o bien con añadir un catalizador, es decir, una sustancia que
aumente la velocidad de la reacción. En los seres vivos, un aumento
de temperatura puede provocar la muerte, por lo que se opta por la otra
posibilidad, el uso de catalizadores biológicos. Las moléculas que desempeñan
esta función son las enzimas. Las enzimas
son, proteínas globulares que aumentan la velocidad de las reacciones, pero no
modifican su resultado ni son consumidas durante ellas. Existen miles de
enzimas y cada una de ellas intervienen en un proceso específico. La amilasa, por ejemplo, es la enzima que
rompe los enlaces de las moléculas de glucosa, las polimerasas, intervienen en la duplicación del ADN.
ACTIVIDAD
ENZIMÁTICA
En toda reacción química se produce una
transformación de unas sustancias iniciales, denominadas reactivos o sustratos
(S), en unas sustancias finales o productos (P).
Esta transformación no se verifica
directamente, ya que es necesario un paso intermedio en el cual el reactivo se
active, de forma que sus enlaces se debiliten y se favorezca su ruptura. Este
paso intermedio requiere un aporte de energía, generalmente en forma de
calor,(que se conoce como energía de activación)
Las enzimas actúan fijándose al sustrato, (de modo
que se debiliten sus enlaces y que no haga falta tanta energía para romperlos)
Las enzimas, una vez que han realizado la
transformación del sustrato o sustratos en productos, se liberan rápidamente de
ellos para permitir el acceso a otros sustratos.
ACTIVIDAD
N°4:
Resolver la sig situación:
El agua oxigenada (Peróxido de hidrógeno (H2O2), se utiliza como antiséptico, para desinfectar las
heridas, es un compuesto inestable, se descompone lentamente en oxígeno y agua con
liberación de calor. ¿Qué sucede, cuándo agregamos agua oxigenada en una herida? ¿A qué se
debe?
¿Qué son las enzimas y cómo funcionan?
ADN
Lee la sig historieta:
Lee la sig historieta:
Desde hace años, se escucha hablar de examen
de ADN, resulta una invalorable herramienta para resolver casos policiales que
años atrás no hubieran podido esclarecido. Hoy en día oímos hablar de ellos en
relación a estudios forenses, y también como instrumento para esclarecer las
relaciones parentesco, gracias a estos es posible confirmar una paternidad o
saber si una persona cuyos padres desaparecidos es nieto de un abuelo que lo
esta buscando.
Sin embargo no pude llevarse sin antes
dilucidar la estructura tridimensional del ADN, molécula portadora de
información genética. Watson y crack fueron los primeros encargados de
desentrañar esta estructura. Una vez que se descubrió que el ADN era doble
hélice quedo en claro de que manera podía leerse para pasar a la descendencia.
Y sabemos que cada individuo tiene su propia huella genética que lo identifica
como tal.
Responde:
¿Por qué es útil el ADN para estudios forenses o
de parentesco?
El ADN (Acido
DesoxiriboNucleico) y el ARN (Acido RiboNucleico), pertenece al grupo de los
acidos nucleicos. Estas son macromoléculas con capacidad de almacenar y
transmitir información.Estan formados por subunidades, denominados nucleótidos.
Cada nucleótido está
compuesto por una base nitrogenada (Nitrógeno), un grupo fosfato (Fosforo), y
un Azúcar. El ADN y ARN se diferencian por su composición.
Para comprender mejor la composición y
estructura de emplean modelos gráficos:
P:
FÓSFORO
A:
ÁZUCAR
N:
NITRÓGENO
Los ácidos nucleicos están formados, como ya se ha dicho anteriormente, por la unión de muchos nucleótidos:
ACTIVIDAD N°6
¿Qué son y qué funciones cumplen el ADN y
ARN?
¿Cómo están constituídos?
El ADN:
El ADN:
El ADN es el tipo de molécula más compleja que se conoce. Contiene la información necesaria para poder controlar el metabolismo un ser vivo. El ADN es el lugar donde reside la información genética de un ser vivo.
El ADN está compuesto
por una ázucar llamda desoxirribosa. Las bases nitrogenadas que se hallan formando
los nucleótidos de ADN son Adenina, Guanina, Citosina y Timina. Los nucleótidos se unen entre sí mediante el
grupo fosfato y (el carbono) el azúcar.
La estructura del ADN fue
propuesta por James Watson y Francis Crick, y la llamaron el modelo
de doble hélice de ADN
El ADN está formado por dos cadenas de nucleótidos. Las
dos están paralelas, formando puentes
de Hidrógeno entre las bases
nitrogenadas enfrentadas.
Ambas cadenas son complementarias, pues la adenina de una se une a la timina de
la otra, y la guanina de una a la citosina de la otra.
Esta
estructura permite que las hebras que se formen por duplicación de ADN sean copia complementaria de cada una de las hebras
existentes.
Además las dos hebras están enrolladas,
como una escalera de caracol:
EL ARN
El Ácido RiboNucleico está
constituido por la unión de nucleótidos formados por un azúcar llamada Ribosa, bases nitrogenadas, que son Adenina, Guanina, Citosina y Uracilo. No aparece la Timina.
Los nucleótidos se unen
formando una cadena.
En la célula aparecen 3
tipos de ARN, con distintas funciones, que son el ARN mensajero, el ARN ribosómico, y el ARN transferente. El ARN, a diferencia del
ADN, se encuentra en el citoplasma y el
nucleo; el ADN, se encuentra sólo en el núcleo de la célula.
ACTIVIDAD N°7:
Completar el sig cuadro:
CARACTERÍSTICAS
|
ADN
|
ARN
|
UBICACIÓN EN LA CÉLULA
|
||
COMPOSICIÓN:
TIPO DE AZUCAR
TIPO DE BASES NITROGENADAS
|
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CANTIDAD DE CADENAS
|
||
FORMA
|
REPLICACIÓN
DEL ADN:
El ADN es un tipo de molécula que tiene la capacidad de duplicarse o replicarse, es decir, esta molécula puede generar dos idénticas
a si misma. Esta propiedad permite que una molécula de ADN transmita su información
a las moléculas que origina.
Inicia con la separación de las cadenas de nucleótidos.
Para ello actúan unas enzimas que actúan como tijeras.cada cadena original
funciona como molde en el apareamiento de nucleótidos complementarios que se encuentran
en le núcleo. Por ejemplo cuando queda sin par un nucleótido de Adenina, por
complementariedad entre las bases se acopla un nucleótido de Timina. Cuando en
cambio queda libre un nucleótido de Citocina, se acopla por complementariedad
uno de Gunina. A medida que progresa la separación de las cadenas, se completa
el apareamiento de nucleótidos. Asi se forman dos cadenas nuevas, una sobre cada
cadena parental.
El resultado de la duplicación son dos molécula hijas de ADN con la misma secuencia (información) que la original.
Pulsen aquí para ver una animación sobre la duplicación del ADN:
ACTIVIDAD
N°8
¿Qué es la autoreplicación?
Mencionar las etapas de la duplicación del
ADN
TRANSCRIPCION Y SINTESIS DE PROTEINAS:
La estructura y las
actividades de la célula dependen de dos moléculas: el ADN y las proteínas.
Las proteínas se fabrican a
partir de la información contenida en el ADN. Podría decirse que la información
genética del ADN, es como un “libro de recetas” en la que cada una detalla los
ingredientes y cantidades (numero, tipo y orden de aminoacidps) para preparar
una “comida” (cada una de las proteínas).
Las instrucciones para
fabricar cada proteína son transmitidas e interpretadas por el ARN. El ARN
informará al resto de la celula como debe actuar. En la síntesis de protenas
participan 3 tipos de ARN:
- ARN-mensajero (ARN-m): es el encargado de transportar la información genética desde el núcleo hasta los ribosomas con el fin de que pueda ser expresada en forma de proteínas.
- ARN-ribosómico (ARN-r): forma parte esencial
de las dos subunidades que constituyen los ribosomas.
- ARN-transferente(ARN-t): juega un papel
fundamental transportando a los aminoácidos hasta los ribosomas en el
orden correcto en que deben unirse para formar una proteína determinada,
según la información genética.
El ARN se forma en el
núcleo, tomando al ADN como molde. Este proceso se llama TRANSCRIPCIÓN.
La
síntesis de ARN comienza con la separación de las cadenas de ADN. Una enzima
ayuda a acoplar los nucleótidos complementarios a los expuestos en la hebra de
ADN. Una vez concluida la transcripción, el ARN resultante se separa del molde
y las dos cadenas de ADN se vuelven a aparear.
Los
distintos tipos de ARN fabricados salen del núcleo hacia el citoplasma donde
se fabricara las proteínas. El ARNm lleva la “receta” (bases) para armar cada proteína
al ribosoma.
TRADUCCIÓN:
Consiste
en traducir el mensaje del ARNm. El ARNt actua como traductor, lee la información
(en forma de triplete de bases) del ARNm e identifica el aminoácido que le
equivale.Luego carga los aminoácidos (aa) y los transporta hacia el ribosoma. Las tres
bases del ARNt se acoplan con el triplete del ARNm que corresponde al aa transportado y lo ubica en esa posición. El siguiente aa encaja de la
misma manera y se une al anterior. Los aa se van ubicando uno a uno. Los
ARNt se separan de su aminoácido y quedan libres en el citoplasma. El proceso
continua hasta que hayan sido ensamblados todos los aa que forman la proteína.
ACTIVIDAD N° 9:
¿Por qué se dice que el ADN
es un libro de recetas?
¿En que organelas se
fabrican las proteínas?
¿Qué molécula da la orden
para fabricar correctamente la proteína?
¿Qué molécula se encarga de
transporta la orden?
¿En que consiste la transcripción?
¿Qué moléculas debe recibir
la célula para fabricar proteínas y por donde ingresan?
¿Qué molécula se encarga de
acomodarlas en el orden correcto?
¿En que consiste la traducción?
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