Niveles de Organización de Proteínas
Objetivo Fundamental:
- Identificar la organización de las proteínas y como estas determinan su función.
Aprendizajes Esperados:
- Reconocen las estructura secundaria y terciaria de algunas proteínas y construyen un modelo de estructura secundaria.
Objetivos Fundamentales Transversales (O.F.T):
- Permitir el desarrollo de habilidades como: Manipulación de materiales, observación y análisis.
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.
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. La función de una proteína depende de su secuencia y de la forma que ésta adopte.
Secuencia de la proteína ubiquitina en formato FASTA.
>ubiquitina
MQIFVKTLTGKTITLEVEPSDTIENVKAKIQDKEGIPPDQQRLIFAGKQL
EDGRTLSDYNIQKESTLHLVLRLRGG
Estructura secundaria es la disposición de la secuencia de aminoácidos en el espacio. Los aminoácidos, a medida que van siendo enlazados durante la síntesis de proteínas y gracias a la capacidad de giro de sus enlaces, adquieren una disposición espacial estable, la estructura secundaria en donde la cadena se va enrollando en espiral:
La a(alfa)-hélice.
Esta estructura se forma al enrollarse helicoidalmente sobre sí misma la estructura primaria.
Se debe a la formación de enlaces de hidrógeno entre el -C=O de un aminoácido y el -NH- del cuarto aminoácido que le sigue.
La conformación beta.
En esta disposición los aminoácidos no forman una hélice sino una cadena en forma de zigzag, denominada disposición en lámina plegada.
Presentan esta estructura secundaria la queratina de la seda o fibroína.
Estructura terciaria informa sobre la disposición de la estructura secundaria de un polipéptido al plegarse sobre sí misma originando una conformación globular.
En definitiva, es la estructura primaria la que determina cuál será la secundaria y por tanto la terciaria.
Esta conformación globular facilita la solubilidad en agua y así realizar funciones de transporte, enzimáticas, hormonales, etc.
Esta conformación globular se mantiene estable gracias a la existencia de enlaces entre los radicales R de los aminoácidos. Aparecen varios tipos de enlaces:
1.- el puente disulfuro entre los radicales de aminoácidos que tienen azufre.
2.- los puentes de hidrógeno.
3.- los puentes eléctricos. (covalentes)
4.- las interacciones hidrófobas.
Estructura cuaternaria informa de la unión, mediante enlaces débiles (no covalentes) de varias cadenas polipeptídicas con estructura terciaria, para formar un complejo proteico. Cada una de estas cadenas polipeptídicas recibe el nombre de protómero.
El número de protómeros varía desde dos, como en la hexoquinasa; cuatro, como en la hemoglobina, o muchos, como la cápsida del virus de la poliomielitis, que consta de sesenta unidades proteicas.
Actividades:
- ¿Cómo se unen los aminoácidos para formar la estructura primaria de las proteínas?
- Analicen la estructura secundaria de las proteínas e identifiquen los factores que determinan dicha estructura.
- Empleando bocetos de cintas (serpentina) construyan modelos de estructuras secundaria de proteínas (espirales y lámina plegada) para comprender las forma o estructura secundaria.
- Analicen y discutan junto a tu profesor la estructura del colágeno.
- Identifiquen la estructura terciaria de las proteínas relacionándola con sus funciones biológicas.
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