Descarga la aplicación para disfrutar aún más
Vista previa del material en texto
RANDY MEJÍAS GONZÁLEZ PROPIEDADES (P.O.M) POLISACÁRIDOS PROTEÍNAS ÁCIDOS NUCLEICOS CARACTER MACRO- MOLECULAR TIENEN ELEVADA MASA MOLECULAR, SUPERIOR A 5kD Esto trae consigo: IMPOSIBILIDAD DE DIALIZAR (La diálisis es el proceso mediante el cual una sustancia disuelta en un fluido que está dividido en dos compartimentos separados por una membrana que posee poros, es capaz de pasar de un compartimiento al otro (cabe por los poros) hasta igualar sus concentraciones en ambos. Como se sabe, los organismos vivientes presentan compartimentos que están separados unos de otros por membranas, por ejemplo, el medio intracelular y el medio extracelular por la membrana plasmática, y el medio interno de un orgánulo subcelular como el núcleo del citoplasma. La imposibilidad de diálisis de las macromoléculas permite que estas tengan una ubicación particular) BAJA VELOCIDAD DE DIFUSIÓN: Su velocidad de difusión es lenta debido al peso que presenta por ser una macromolécula (> 5kD) LAS MAYORES PUDEN SER VISIBLES AL MICROSCOPIO ELECTRÓNICO SEDIMENTACIÓN EN LOS CAMPOS GRAVITACIONALES ELEVADOS: Cuando sustancias muy pesadas se colocan en un fluido, con el transcurso del tiempo tienden a ir hacia el fondo del recipiente, o sea, sedimentan, esto permite separarlas de otras moléculas CARÁCTER POLIMÉRICO SON POLÍMEROS DE MONOSACÁRIDOS UNIDOS POR ENLACE GLICOSÍDICO SON POLÍMEROS DE AA UNIDOS POR ENLACE PEPTÍDICO SON POLÍMEROS DE NUCLEÓTIDOS UNIDOS POR ENLACE 3´-- 5´ FOSFODIESTER CARÁCTER UNIFORME están formados siempre por monosacáridos unidos por enlace glicosídico. Estan formados 100pre por aa unidos por enlace peptídico Estan formados 100pre por nucleótidos unidos por enlace 3´--5´ fosfodiester CARÁCTER LINEAL CARECEN DE RAMIFICACIONES EN LOS POLISACÁRIDOS HAY SUS EXCEPCIONES COMO: • El glucógeno (es un polisacárido formado por la polimerización de la glucosa. Las cadenas lineales solamente presentan enlaces glicosídicos del tipo α1-4. Pero el glucógeno es una excepción entre las macromoléculas pues tiene carácter ramificado. Las ramificaciones surgen debido al establecimiento de enlaces glicosídicos del tipo α1-6 que están separadas por 8 a 12 unidades de glucosa.) CARECEN DE RAMIFICACIONES CARECEN DE RAMIFICACIONES RANDY MEJÍAS GONZÁLEZ • ALMIDÓN (es ramificado formado por 2 tipos de polímeros: amilosa (15 % - 20 %) Y amilopectina (80 %- 85 %) PROPIEDADES (POM) POLISACÁRIDOS PROTEÍNAS ÁCIDOS NUCLEICOS CARÁCTER TRIDIMEN- CIONAL El nivel primario se estabiliza por los enlaces covalentes entre los monómeros, por lo que es el nivel más estable, ya que el resto de los niveles estructurales se estabilizan por la formación de interacciones débiles entre los monómeros. NIVEL PRIMARIO: Orden o sucesión de los aminoácidos unidos entre sí por enlace peptídico. Características de la estructura primaria • Determinada genéticamente. • Estructura fuerte y estable. • Mantenida por enlace peptídico. • Solo se rompe con hidrólisis ácida a elevadas temperaturas. • Determina los niveles estructurales superiores. • Determina las propiedades físico-químicas de la proteína. NIVEL SECUNDARIO: Ordenamiento regular de la cadena en pequeños sectores, con predominio del eje longitudinal, estabilizado por puentes de hidrógeno entre elementos del enlace peptídico NIVEL PRIMARIO: Más estable (estabilizado por enlaces covalentes 3´-5´ fosfodiéster) y determina el resto de los niveles de organización estructural. Los grupos de los nucleótidos involucrados en el enlace polimerizante son el 3´-OH y el 5´-fosfato. Por convenio se define como el primer componente de la cadena al nucleótido que tiene libre el 5´-fosfato y el último al del 3´-OH libre; esto indica la polaridad en la estructura. Nivel secundario = modelo de Watson y Crick (ADN) • 2 cadenas antiparalelas. • Las cadenas se tuercen una sobre otra formando una doble hélice derecha. • Hacia el centro quedan los pares de bases apilados unos sobre otros. • Hacia afuera queda el eje covalente pentosa-fosfato. • Estructura estabilizada por puentes de hidrógeno entre bases complementarias e interacciones hidrofóbicas en el apilamiento de las bases. • La molécula presenta dos surcos en su superficie, llamados menor y mayor. (Estos surcos son importantes para las interacciones del ADN con otras moléculas, especialmente con proteínas.) La estructura primaria de los ARN • es similar a la del ADN, con la diferencia del tipo de azúcar de los ribonucleótidos que es la ribosa y los tipos de bases nitrogenadas que son A, G, U, C RANDY MEJÍAS GONZÁLEZ EL NIVEL SECUNDARIO TIENE 2 CONFORMACIONES: α-hélice: La α-hélice es una disposición regular de la cadena polipeptídica, con predominio del eje longitudinal está estabilizada por puentes de hidrógeno intracatenarios que se establecen entre los elementos del enlace peptídico. El eje covalente se encuentra enrollado de forma compacta alrededor del eje longitudinal de la molécula, constituyendo una hélice. Las cadenas laterales de los residuos de aminoácidos se proyectan por fuera del eje covalente helicoidal. Los puentes de hidrógeno están orientados en paralelo al eje longitudinal de la molécula. Conformación β Es la disposición regular de las cadenas polipeptídicas con predominio del eje longitudinal y estabilizada por puentes de hidrógeno intercatenarios, que se establecen entre los elementos del enlace peptídico. En la conformación β las cadenas polipeptídicas se disponen en zig- zag, por lo que a esta estructura se le denomina cadena plegada. La disposición en zigzag permite que se establezca el máximo de puentes de hidrógeno, los que unen a cada • Además, las bases de los ARN son más heterogéneas que las del ADN pues existen muchas modificadas, más frecuentemente por la adición a las bases típicas de grupos metilo, acetilo, entre otros. ELEMENTOS DE ESTRUCTURA SECUNDARIA: • Los ARN están formados por una sola cadena polinucleotídica que se pliega sobre sí y en sectores donde las bases son complementarias forman estructuras duplohelicoidales, cuya estabilidad se logra por las fuerzas de empalizado que permite interacciones hidrofóbicas, y los puentes de hidrógeno en los pares de bases. • La estructura más sencilla que puede formarse por el apareamiento de bases intracatenario es la horquilla, que contiene una zona de apareamiento llamada tallo y una zona ensanchada no apareada llamada asa. ELEMENTOS DE ESTRUCTURAS TERCIARIAS: • Solo se conoce la estructura terciaria de algunos tipos de ARN • depende del establecimiento de interacciones entre las bases y la ribosa o los grupos fosfato. • A este nivel estructural contribuye la formación de pseudonudos, que se forman al girar la cadena en el espacio al producirse apareamientos intracatenarios entre las bases de las estructuras en asa Es bueno señalar que en general los apareamientos de bases en los ARN no son tan estrictos como en el ADN, de forma que se pueden encontrar pares G-U e incluso G-G. ALGUNAS PARTICULARIEDADES DEL CARÁCTER TRIDIMENCIONAL DE LOS TIPOS PRINCIPALES DE ARN: RANDY MEJÍAS GONZÁLEZ cadena con las adyacentes, al interactuar los oxígenos carbonílicos con los hidrógenos de los nitrógenos amídicos NIVEL TERCIARIO: Plegamiento irregular de la cadena polipeptídica. Mantenido por interacciones débiles y enlaces disulfuro. Hay que tener en cuenta de que a este nivel en la proteína Los aa apolares no establecen interacciones con el agua, por lo que cuando hay varios en la cadena polipeptídica tienden a agrupoarse y excluir el agua, lo cual obliga al plegamiento de la proteína.Las interacciones hidrofobias son la principal fuerza de plegamiento de las proteínas. Los aa polares quedan hacia la superficie y los aa apolares quedan hacia adentro DOMINIO: Regiones de estructura terciaria. Combinación de estructuras secundarias y supersecundarias Juegan un determinado papel en la función general de la proteína NIVEL CUATERNARIO: ARNt: nivel secundario = hoja de trébol Tiene una sola cadena. En el extremo 5´ contiene un grupo fosfato y el 3´ termina con la secuencia CCA. Tiene 4 brazos constantes y uno variable. Uno de los brazos es el aminoacídico y otro es el anticodón. Las asas presentan bases modificadas. NOTA: El anticodón permite la ubicación del aminoácido en el lugar correspondiente durante la síntesis de proteínas La molécula adopta la forma de la letra L invertida; en el extremo del lado horizontal se encuentra el brazo aminoacídico aceptor y en el extremo del lado vertical esta el anticodón. RANDY MEJÍAS GONZÁLEZ Se ha definido solo en proteínas y se usa para caracterizar aquéllas que están formadas por más de una cadena polipeptídica (subunidades). Estabilizado por interacciones débiles y puentes disulfuro. ARN ribosomal Los ARNr se encuentran formando parte de los ribosomas. Según su coeficiente de sedimentación los ARNr son 5S, 5.8S, 18S y 28S. En general su estructura tridimensional es poco conocida, pero se han construido modelos que contemplan el establecimiento del mayor número de bases apareadas y “empalizadas” ARN mensajero: Es del que menos se conoce su estructura por ser muy inestable. SE SABE QUE EN SU NIVEL PRIMARIO PRESENTA: En el extremo 3´ una cola de poli A que le confiere estabilidad. En el extremo 5´ la estructura CAP, importante para la estabilidad y la unión al ribosoma. EL CAP En el extremo 5´ un nucleótido de guanina metilado en posición 7 (7-metil guanina) Metilación en C2´OH de los dos primeros nucleótidos. EN RESUMEN: RANDY MEJÍAS GONZÁLEZ PROPIEDADES (POM) POLISACÁRIDOS PROTEÍNAS ÁCIDOS NUCLEICOS CARÁCTER INFORMA- CIONAL Información secuencial: está contenida en la estructura primaria, por lo que es muy estable. A mayor variedad de los monómeros, mayor es el contenido de información y viceversa. La información conformacional: está contenida en la estructura tridimensional y depende de la información secuencial. La forma característica que adopta una macromolécula le permite ir creando sitios sobre su superficie, con características que posibilitan la unión y fijación específica de otras moléculas, sobre las cuales realizan una función específica. • En los homopolisacáridos es pobre o escaso, debido a su monotonía estructural (el mismo monosacárido). A pesar de esto en su estructura existen agrupaciones que son reconocidas por proteínas. Ej: las enzimas que los sintetizan y los degradan. • Los heteropolisacáridos tienen más variedad estructural (diferentes tipos de monosacáridos) por lo que poseen mayor información molecular. Ej: polisacáridos de los grupos sanguíneos. LAS PROTEÍNAS SON LAS MACROMOLÉCULAS DE MAYOR INFORMACIÓN MOLECULAR POR SER LAS MACROMOLÉCULAS DE MAYOR VARIABILIDAD ESTRUCTURAL. DE AQUÍ QUE SEAN LAS MACROMOLÉCULAS DE MAYOR DIVERSIDAD DE FUNCIONES En las proteínas predomina la información conformacional. Está determinada por la estructura tridimensional que adopta la molécula, que le permite ir creando sitios sobre su superficie con características que posibilitan la unión y fijación específica de otras moléculas, sobre las cuales realizan una función específica. El mecanismo por el cual se establecen estas interacciones específicas= reconocimiento molecular y el lugar por donde se producen es el sitio de reconocimiento. La sustancia que se une= ligando. Características de los sitios de reconocimiento molecular: Están localizados en la superficie de la macromolécula. Poseen una estructura tridimensional complementaria a la estructura del ligando. Tienen grupos químicos orientados para interactuar con los grupos del ligando. Componentes estructurales de los sitios de reconocimiento molecular 1. Eje peptídico: formado por la parte monótona de la cadena polipeptídica (eje covalente), cuyos pliegues y repliegues contribuyen de manera En el ADN y el ARN mensajero predomina la información secuencial, mientras que en los ARN ribosomal y de transferencia predomina la información conformacional. RANDY MEJÍAS GONZÁLEZ importante a dar la forma tridimensional del sitio de reconocimiento. 2. Grupos de ambientación: son cadenas laterales de residuos de aminoácidos que se encuentran en el sitio de reconocimiento y que siendo apolares impiden la entrada del agua a este. La disminución de la entrada de agua permite que se refuercen las interacciones débiles en la unión entre la proteína y el ligando (son más fuertes que en un ambiente polar). 3. Grupos de fijación o unión: son cadenas laterales de residuos de aminoácidos que se encuentran en el sitio de reconocimiento y que presentan grupos funcionales capaces de establecer interacciones específicas con el ligando; estas son interacciones débiles, fundamentalmente puentes de hidrógeno, interacciones salinas o iónicas y fuerzas de van der Waals. TENDENCIA A LA AGREGACIÓN Las macromoléculas tienden a agregarse unas con otras formando grandes estructuras supra- macromoleculares. De esta unión aparecen funciones nuevas. Ejemplo de ello son las fibras de celulosa antes mencionadas y los gránulos de glucógeno. El glucógeno se almacena fundamentalmente en las células del hígado y el músculo, en forma de inclusiones citoplasmáticas denominadas gránulos de glucógeno; estos gránulos contienen también las enzimas que permiten la utilización del polisacárido, Casi siempre en los agregados de macromoléculas se encuentran proteínas, y estas también pueden formar agregados con otras biomoléculas, de ahí que muchos se describan como formas conjugadas de las proteínas; así existen nucleoproteínas, glicoproteínas y lipoproteínas. Las proteínas también se asocian con ácidos nucleicos para formar los cromosomas, los ribosomas, los corpúsculos de procesamiento de los ARN y diferentes estructuras particuladas que intervienen en el proceso de síntesis y procesamiento de las proteínas. También pueden agregarse proteínas con otras proteínas. tienden a agregarse con otras moléculas como las proteínas (ribosomas, nucleosomas, cromosomas...) RANDY MEJÍAS GONZÁLEZ RELACIÓN ESTRUCTURA- FUNCIÓN Cuando la estructura tridimensional se pierde, se pierde la función, ya que desaparecen los sitios de interacción con otras biomoléculas a los cuales de encuentran vinculadas las funciones. EJEMPLO: - La celulosa es un polisacárido alargado y rígido, que cumple una función estructural en los vegetales, dándole rigidez a los tallos y hojas. - El almidón y el glucógeno, ramificados, permiten que las enzimas que liberan o agregan las subunidades puedan actuar, constituyendo reservorios de energía de rápida utilización. Si pierden su estructura tridimensional pierden su función LA FUNCIÓN DE LAS PROTEÍNAS DEPENDE DE SU ESTRUCTURA TRIDIMENCIONAL LA ESTRUCTURA PRIMARIA ES SUFICIENTE PARA CONSTRUIR LA CONFORMACIÓN DE LAS PROTEÍNAS si pierden su estructura tridimensional pierden su función RANDY MEJÍAS GONZÁLEZ RANDY MEJÍAS GONZÁLEZ RANDY MEJÍAS GONZÁLEZ RANDY MEJÍAS GONZÁLEZ
Compartir