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y cuando existe una gran cantidad de iones pueden disminuir sus efectos solubilizadores por no existir suficiente agua para todas las solvataciones posibles, tanto de los iones como de las proteínas (fenómeno llamado insolubilización por salado o efecto salting-out). Por su naturaleza macromolecular, las proteínas forman disoluciones coloidales. Ello condiciona el comportamiento proteico ante membranas semipermeables, que no permiten el paso de macromoléculas, lo que tiene una gran importan- cia, tanto en los laboratorios de bioquímica experimental, en procesos de concentración y purificación de proteínas mediante diálisis, como también en procesos fisiológicos, como, por ejemplo, la ultrafiltración del plasma sanguíneo en la lámina basal de los glomérulos renales. En estos fenóme- nos, la carga de la proteína ocasiona retenciones de iones pequeños y asimetrías en la distribución iónica a ambos lados de las membranas semipermeables, cuya magnitud puede ser cuantificada, en función de las concentraciones y la carga de la proteína y las sales presentes en la disolución (efecto Donan, véase el Cap. 3). 7.9 PROTEÍNAS DE MEMBRANA Además de las proteínas fibrosas y las proteínas solubles, para finalizar un panorama general se deben considerar, al menos someramente, las proteínas de membrana. A diferen- cia de las anteriores, estas proteínas son globulares, pero su estructura nativa presenta abundantes residuos aminoacídi- cos hidrofóbicos en su periferia. Esa propiedad les permite interaccionar con otros componentes de la membrana, como los fosfolípidos, aunque la interacción es distinta en las pro- teínas integrales respecto a las periféricas (véase el Cap. 10). Las periféricas se pueden disociar de la membrana sin la des- trucción total de ésta, por tratamiento con soluciones de alta concentración salina o con pH básicos, mientras que las inte- grales de membrana contienen varios fragmentos atravesan- do la membrana, destacando las de 7 y 12 fragmentos, que cumplen funciones de receptores o de transportadores. Su alto grado de inserción entre los fosfolípidos hace que se solubilicen sólo con detergentes, mediante disgregación de la membrana para formar micelas. Éstas son asociaciones, generalmente esféricas mixtas, que contienen moléculas de detergente, fosfolípidos y proteínas en proporción diferente, dependiendo de la cantidad de detergente utilizada. Estas micelas se comportan como glóbulos esféricos, manifestan- do propiedades de macromoléculas de forma incluso más acusada que las proteínas globulares, puesto que su tamaño es mayor que el de la mayoría de las proteínas aisladas. Su carga depende principalmente del detergente utilizado. Cuando se utiliza dodecil sulfato sódico (SDS), el detergen- te iónico más común, las micelas tienen carga negativa. 7.10 DESNATURALIZACIÓN DE LAS PROTEÍNAS Se denomina desnaturalización a la pérdida de la estructura tridimensional nativa de la proteína. Como la función de las proteínas está estrechamente unida a la estructura tridimen- sional nativa que presentan las moléculas, la desnaturaliza- ción normalmente va apareada con la pérdida de su actividad biológica (Fig. 7-16). Este proceso se produce por diferentes tipos de factores, tanto físicos como químicos, entre los que se encuentran el calor, los pH extremos, los agentes caotró- picos, como la urea y los detergentes iónicos, los disolventes orgánicos, los agentes reductores de enlaces disulfuro o la Aminoácidos y proteínas | 109 Figura 7-16. Esquema del proce- so de desnaturalización/renatura- lización proteico, desde el estado nativo, plegado y con actividad biológica, a un estado desplegado y sin actividad. La desnaturalización es fácil de conseguir por calor y otros agentes, pero la renatura- lización sólo ocurre en unos pocos casos de proteínas pequeñas, cuya estructura terciaria está determi- nada por pocos enlaces con altas posibilidades de reformarse de forma espontánea. Estado nativo (activo) Estado desplegado (inactivo) Desnaturalización Renaturalización NH2 COOH NH2 COOH 07 Capitulo 07 8/4/05 09:55 Página 109 BIOQUÍMICA Y BIOLOGÍA MOLECULAR (...) CONTENIDO PARTE I: ESTRUCTURA Y METABOLISMO SECCIÓN II: ESTRUCTURAS Y FUNCIONES DE LAS BIOMOLÉCULAS 7. AMINOÁCIDOS Y PROTEÍNAS 7.9 PROTEÍNAS DE MEMBRANA 7.10 DESNATURALIZACIÓN DE LAS PROTEÍNAS
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