4to_Biología-Común_guía-2_Proteinas

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Liceo Pablo Neruda 
Temuco 
Departamento de Ciencias Biológicas 
C.G.U.G 
GUIA Nº 2 
 
 
 
 
 
 
 
 
NOMBRE: 
 
CURSO: 
Introducción 
¿Sabias que? Un gen es una molécula de información biológica que se transmite de 
padres a hijos. Algunos genes codifican proteínas, otros fabrican moléculas que van 
a regular la síntesis de otras proteínas, otros codifican la forma del cromosoma. 
Cada persona lleva en sí misma el tesoro genético que dará en herencia a sus futuras 
generaciones familiares. 
“Los genes, son segmentos de ADN, que corresponden a la unidad de la herencia, 
segregación, mutación y recombinación en los seres vivos”. 
Nuestra herencia genética no sólo determina el color del pelo o la forma de la cara, 
sino que, además contiene información que configura la personalidad. La genética 
del comportamiento, intenta descubrir cuáles son los genes que influyen en la 
conducta de las personas. 
 
 
 
 
 
 
 ¿Donde se encuentran los genes? 
El hecho de que los cromosomas homólogos se separen durante la meiosis, al igual 
que los genes, llevó a pensar que las moléculas de la herencia se encontraban en los 
cromosomas. 
El análisis bioquímico de los cromosomas, a mediados del siglo XX, permitió 
identificar a un tipo de molécula, el ADN (ácido desoxirribonucleico), como 
responsable de la transmisión de la herencia en los seres vivos. Así, cada una de las 
propiedades establecidas para los genes se pudo detectar en la molécula de ADN y, 
además, se pudo conocer la función bioquímica de la mayoría de los genes: la 
síntesis de proteínas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
NIVEL: 4º MEDIO. 
Plan común 
Agustino Gregorio Mendel 1865: sus trabajos realizados en plantas de arvejas, le 
permitieron establecer que los caracteres heredados están determinados por 
unidades de la herencia, que se encuentran en cada célula y que transmiten a los 
hijos a través de los gametos. Mendel llamo a estas unidades “factores de la 
herencia”, y corresponden a lo que hoy conocemos como genes. De esta 
manera, nació la genética. 
 
Se estima que en las células del ser 
humano existen aproximadamente 
20.000 genes. La mayoría de ellos 
contiene la información para la síntesis de 
proteínas. 
 
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¿Qué es el fenotipo? Si observas detenidamente a tu compañero (a), ¿Qué fenotipo 
puedes distinguir? Seguramente concentraste tu atención en algunos rasgos visibles, 
tales como la forma y el color de algunas estructuras corporales (ojos, cabello, piel, 
etc). Todos esos rasgos que puedes observar, químicamente están conformados por 
proteínas. 
 
Las proteínas: fenotipo a nivel bioquímico. 
Los fenotipos pueden ser analizados a escala microscópica o macroscópica. Por lo 
tanto, cualquier molécula puede ser considerada un fenotipo, siempre y cuando sea 
el resultado de la interacción del genotipo y el ambiente, esta interacción hoy en día 
se conoce como epigenética. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Entonces…. ¿Cuál es el papel de los genes en la síntesis de proteínas? 
A través de la alimentación incorporamos diversas proteínas presentes en los tejidos 
de otros seres vivos. Estas proteínas son digeridas hasta aminoácidos, los que son 
incorporados a nuestras células a través del sistema circulatorio. Los aminoácidos 
son la materia prima para sintetizar nuevas proteínas. 
 
¿Que son las proteínas?: 
 
 Las proteínas son polímeros cuyos monómeros Átomos de hidrogeno grupo 
 Corresponden a los aminoácidos. En la naturaleza carboxilo 
 Existen solo 20 aminoácidos producidos por los 
 Los seres vivos, y a partir de ellos se originan los 
 Miles de proteínas que posee el ser humano y que 
 Son aproximadamente 30 mil. grupo 
 Estas proteínas difieren entre si, tanto en las amino 
 Propiedades estructurales como en la función 
 que desempeñan dentro o fuera de la célula. 
 Así la diferencia entre dos proteínas se debe a las 
 Diferencias en el tipo de aminoácidos que las 
 Forman y al orden y secuencia en que estos se 
 Encuentran carbono grupo carbonilo. 
 Central. 
 
 
 Estructura de un aminoácido, unidad 
básica funcional de las proteínas. 
¿QUÉ SON LOS AMINOÁCIDOS? 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Las proteínas son el resultado directo de la expresión de los genes en las células y, 
además, son las responsables de la aparición de muchos otros fenotipos a nivel 
microscópico. Por ejemplo, el que tu pelo sea liso, ondulado o crespo, depende 
del ambiente y del tipo de proteínas que se fabrican, a partir de la información 
genética que contienen. 
Las proteínas son polímeros cuyos monómeros 
corresponden a los aminoácidos. En la 
naturaleza, existen veinte aminoácidos 
determinados genéticamente, a partir de estos se 
originan los miles de proteínas que posee el ser 
humano y que son, aproximadamente treinta 
mil. Estas proteínas difieren entre sí, tanto en las 
propiedades estructurales como en la función 
que desempeñan, dentro o fuera de la célula. 
Así, las diferencias entre dos proteínas se debe a 
las diferencias en el tipo de aminoácidos que las 
forman y al orden (secuencia) en que estos se 
encuentran. 
La estructura de los aminoácidos está conformada por un átomo de carbono en el 
centro (carbono central) unido, a través de enlaces, a un grupo amino ( ), a un 
grupo carboxilo (COOH), a un átomo de hidrógeno (H), y a un grupo radical (R), cuya 
constitución varía entre los veinte diferentes aminoácidos. 
 
2NH
 
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Las propiedades químicas y físicas de los diferentes aminoácidos dependen del grupo 
radical que poseen. De esta manera, existen aminoácidos cargados negativamente 
(electronegativos), aminoácidos aromáticos, aminoácidos hidrofílicos (presentan 
afinidad con el agua) y aminoácidos hidrofóbicos (no pueden disolverse en agua). 
La estructura y función de una proteína depende, por lo tanto, de las propiedades 
físicas y químicas de los cientos o miles de aminoácidos que la forman, y del orden 
en que se encuentran a lo largo de la molécula. A la secuencia lineal de aminoácidos 
presente en una proteína se le denomina estructura primaria de la proteína. 
 
Clasificación de los 20 aminoácidos que sintetizan los seres vivos. 
 
La forma para nombrar (nomenclatura) los distintos aminoácidos son a través de 
códigos, que puede ser de tres letras (generalmente las tres primeras letras del 
nombre) o bien solo un código de una letra, tal cual como aparece en el siguiente 
cuadro en la sección símbolo. Para datos bio informáticos generalmente se usa solo 
una letra. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
RELACIÓN ENTRE ESTRUCTURA Y FUNCIÓN DE LAS PROTEÍNAS: 
 
Si observas detenidamente la forma de tus manos, orejas o tus ojos, te darás cuenta 
de que cada una de estas estructuras parece estar diseñada para cumplir las funciones 
que realiza. De la misma manera, si observamos diferentes tipos celulares, 
encontraremos relaciones evidentes entre la forma y la función biológica que 
desempeñan. ¿Sucede lo mismo a nivel de proteína? ¿Qué relación existe entre la 
forma y la función de las proteínas? 
La estructura tridimensional de una proteína corresponde a la forma que esta 
adquiere en el espacio. Dentro de la gran variedad de proteínas, existen diferentes 
estructuras tridimensionales: algunas proteínas presentan forma globular, algo así 
como una madeja desordenada; otras son fibrilares (alargadas); otras presentan 
 Aminoácidos hidrofóbicos Símbolo. 
 
Glicina (Gly).G 
Alanita (Ala) A 
Valina (Val) V 
Leucina (Leu) L 
Metionina (Met) M 
Isoleucina (lle) I 
 
 Aminoácidos hidrofílicos 
Serina (Ser) S 
Treonina (Thr) T 
Cisteína (Cys) C 
Prolina (Pro) P 
Asparragina(Asn) N 
Glutamina (Gln) Q 
 
 Aminoácidos aromáticos 
Fenilanina(Phe) F 
Tirosina (Tyr) Y 
Triptófano(Trp) W 
 
Aminoácidos cargados positivamente 
Lisina (Lys) K 
Arginina (Arg) R 
Histidina (His) H 
 
Aminoácidos cargados negativamente 
Aspartato (Asp) D 
Glutamato (Glu) E 
 
 
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forma de barril; otras son helicoidales. Sin embargo, en la mayoría encontramos una 
mezcla de diferentes formas. 
Si analizamos la forma de diferentes proteínas, nos daremos cuenta de que la 
estructura está asociada con la función celular que cumplen. La actina, por ejemplo, 
es una proteína presente en casi todas nuestras células, y su función es formar parte 
del esqueleto celular. Su forma es fibrilar, lo que le permite extenderse desde un 
punto a otro de la célula. 
Algunas proteínas están formadas por una sola molécula, mientras que otras están 
formadas por dos o más moléculas, unidas a través de enlaces químicos. A una 
proteína formada por una sola molécula se le denomina proteína monomérica, 
mientras que a aquellas que están formadas por más de una molécula se les 
denomina proteínas diméricas (dos moléculas), proteínas triméricas (tres moléculas), 
etc. 
 
NIVELES DE ORGANIZACIÓN PROTEICA 
 
Estructura Primaria: es la secuencia de aminoácidos unidos por enlaces 
peptídico. El orden de colocación de estos aminoácidos viene 
determinado genéticamente, es decir, está escrito en el material 
hereditario. 
La estructura primaria es importante porque determina la conformación 
tridimensional específica de la proteína, necesaria para su función. 
Además, como es la traducción lineal de la secuencia de nucleótidos de 
los ácidos nucleótidos, proporciona información sobre la contribución 
genética para la síntesis de proteínas. 
 
 
 
 Estructura Secundaria: Es la forma en que la cadena lineal de 
aminoácidos puede plegarse, formando una hélice (alfa 
hélice) o bien como lámina plegada (beta plegada). Está 
condicionada por las interacciones entre las cadenas laterales 
de aminoácidos y por las posibilidades de rotación alrededor 
de los enlaces. 
 
 
 
Estructura terciaria: Resulta del plegamiento en el espacio de la 
estructura secundaria. Se han identificado estructuras terciarias formadas 
exclusivamente por hélice alfa, por lámina beta y combinaciones entre 
ambas. En los dos primeros tipos se forman proteínas fibrosas (muy 
resistentes e insolubles en agua), realizan funciones estructurales como 
miosina del músculo, el colágeno y la elastina del tejido conectivo. La 
combinación de hélices alfa y láminas beta origina proteínas globulares. 
 
 
 
 
 
 
 Estructura Cuaternaria: Para ser funcionales, algunas proteínas requieren 
la asociación de varias cadenas polipeptídicas o subunidades; se dice que 
presentan estructuras cuaternarias, refiriéndose a la disposición espacial 
de las cadenas polipeptídicas para formar una proteína de mayor 
complejidad. Se suelen mantener unidos por enlaces químicos débiles 
(interacciones hidrofóbicas o fuerzas de van der Waals). 
 
 
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Funciones de las proteínas 
 
Toda actividad celular que te puedas imaginar es llevada a cabo por proteínas, por 
esa misma razón se indica que son 
los bloques básicos de construcción 
de todo ser vivo. Esas funciones se 
pueden agrupar en categorías tales 
como: 
- Estructural 
- Enzimática 
- Hormonal 
- Transporte 
- Reserva 
- Homeostática 
- Neurotransmisora 
- Defensiva o inmunológica 
- Movimiento y contracción 
 
 
Clasificación según su función: 
A- Proteínas Estructurales; contribuyen a las propiedades físicas de las células o 
los organismos. Ejemplo de este tipo de proteínas son los microtúbulos, la 
queratina del pelo y las uñas, y el colágeno que otorga resistencia a los 
huesos, la piel y los vasos sanguíneos. 
B- Enzimas; Son proteínas con actividad catalítica, es decir, que facilitan la 
ocurrencia de reacciones químicas, en las que uno o mas sustratos son 
convertidos en uno o más productos. Las enzimas intervienen en casi todas 
las reacciones químicas que ocurren en nuestras células. 
 
 
 
 
 
 
 
Clasificación según células que la producen: 
 
- Proteínas tejido específicas y proteínas constitutivas: 
 
Si bien todas las células de nuestro cuerpo poseen los mismos genes (la misma 
información genética), la expresión de estos genes puede variar. Es así como existen 
proteínas presentes en un solo tipo de tejido, mientras que otras se encuentran en 
todas las células. 
 
La regulación de la expresión de los genes en los tejidos está dirigida por complejos 
mecanismos de señales químicas, que activan o inactivan la expresión de los genes, 
dependiendo de la célula y el tejido en que se encuentren. 
 
Proteínas tejido- específicas: 
 
Son proteínas “exclusivas” de determinados tipos de tejido y se caracteriza por 
presentar funciones altamente especializadas, propias de la estructura que las 
produce. Por ejemplo, la melanina es producida por células de la piel, a la que 
otorga la coloración. 
A los genes que contienen la información para producir proteínas tejido-específicas 
se les denomina genes tejido- específico. Aunque estos genes se expresan sólo en 
determinados tipos celulares, estos genes se encuentran en todas las células. Entonces 
te hago la pregunta ¿de que depende la expresión de estos genes?. 
 
La expresión de estos genes depende solamente de señales químicas que activan o 
inactivan la síntesis de proteínas. Por ejemplo, la presencia de sustancias u 
 
Concepto clave: “Aminoácidos”; son unidades moleculares básicas, a partir 
de las cuales se sintetizan las proteínas. 
 
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organismos extraños en nuestro organismo, llamados antígenos, determinada la 
producción de anticuerpos. Esto se debe a que los antígenos desencadenan, en 
ciertos glóbulos blancos (linfocitos B), la expresión de los genes que contienen la 
información para producir anticuerpos. 
 
Algunas proteínas que seguramente has escuchado hablar de ellas en los niveles 
anteriores. 
 Proteínas 
Tipos celulares en las 
que se encuentran 
Función 
Vasopresina 
Neuronas 
(hipotálamo) Hormona que aumenta la presión sanguínea 
Hemoglobina Eritrocitos (sangre) Transporta oxigeno por la sangre 
Lipasa 
pancreática 
Células acinares 
(páncreas) 
Participa en la digestión de lípidos en intestino 
delgado 
Colágeno Fibroblastos (piel) Da resistencia a huesos y piel 
Inmunoglobulina Linfocitos (sangre) Participa en la respuesta inmune 
Glucagón Célula a del páncreas Estimula el aumento de glucosa en la sangre 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
¿QUE SON LAS PROTEÍNAS CONSTITUTIVAS?: 
 
Estas proteínas son producidas entodas las células de un organismo y corresponden 
a proteínas esenciales para la vida celular. Por lo tanto, la ausencia de una de estas 
Proteínas puede afectar importantes procesos celulares. 
En general, estas proteínas participan en importantes reacciones metabólicas, como 
el ciclo de Krebs, la cadena respiratoria, la síntesis de aminoácidos; y están presentes 
en estructuras celulares como las proteínas del citoesqueleto, en las proteínas 
constituyentes de los cromosomas, etcétera. 
A los genes que contienen la información para producir este tipo de proteínas se les 
denomina genes constitutivos, y una alteración en ellos podría provocar un efecto 
perjudicial en importantes funciones orgánicas. 
La respiración celular, por ejemplo, es un proceso presente en todas las células de 
nuestro organismo. Este proceso está regulado por muchas enzimas y depende, 
además, de muchas proteínas estructurales. Por lo tanto, la respiración celular 
requiere de la información de muchos genes que contienen la información para 
producir proteínas. Los genes que participan en el proceso de respiración celular 
corresponden entonces a genes constitutivos. 
 
 
DATOS: 
La rodopsina es 
una proteína 
de membrana 
tejido- 
específica que 
participa en la 
traducción de 
las señales 
visuales en los 
conos de la 
retina. 
Concepto Clave: “Anticuerpos”; proteínas 
Generadas en respuesta a la presencia de 
agentes extraños al organismo (antígenos), 
facilitando su eliminación. 
 
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PROPIEDADES DE LAS PROTEÍNAS: Cada proteína presenta propiedades físico-
químicas derivadas de su composición aminoácido y su conformación. Son propiedades 
de todas las proteínas. La especificidad y la desnaturalización. La primera relacionada a 
que las proteínas cumplen funciones únicas en el organismo. 
Las proteínas no son simplemente polímeros al azar de longitud variable. Cada tipo de 
moléculas proteica posee una composición química específica, (composición cualitativa 
en aminoácidos), una secuencia ordenada y única de estos aminoácidos, y un 
determinado peso molecular. 
 
FACTORES QUE DETERMINAN LA FORMA DE LAS PROTEÍNAS: 
 
La forma de una proteína está determinada, principalmente por dos factores; la estructura 
primaria (determinada genéticamente) y las condiciones físicas y químicas del ambiente 
celular. 
La estructura primaria, es decir, el tipo y secuencia de aminoácidos, constituye una especie 
de código que determina la forma de las proteínas. Esto se debe al hecho de los 
aminoácidos, constituye una especie de código que determina la forma de las proteínas 
ya que los aminoácidos pueden presentar interacciones de atracción o repulsión entre sí, 
dentro de la proteína. Estas interacciones dependen de la naturaleza química de los 
grupos radicales y de la distancia que existe entre los aminoácidos. Por lo tanto, una 
molécula de proteína no se encuentra extendida de manera laxa, sino que las 
interacciones entre sus aminoácidos producen el plegamiento de la estructura proteica. 
Las atracciones y repulsiones eléctricas entre aminoácidos cargados, así como también la 
formación de enlaces químicos entre otros aminoácidos, produce que la proteína 
adquiera una forma tridimensional en el espacio. 
La forma de una proteína está determinada también por factores químicos y físicos 
presentes en el ambiente celular y extracelular, como temperatura, acidez, carga eléctrica, 
los que pueden favorecer o limitar las interacciones entre los aminoácidos de una misma 
proteína. Por ejemplo, cuando una persona decide cambiar su pelo liso por ondulado, el 
peluquero, luego de ondular mecánicamente el cabello, aplica diversos compuestos que 
favorecen la formación de enlaces químicos entre distintos aminoácidos de las moléculas 
de queratina, lo que permite estabilizar la forma ondulada por un tiempo definido. 
La exposición de las proteínas a condiciones físicas o químicas extremas, pueden conducir 
a la modificación irreversible de las estructuras proteicas, fenómeno denominado 
denaturación de las proteínas. Por ejemplo, al cocer un huevo, la elevada temperatura 
produce un cambio irreversible en las interacciones entre los aminoácidos y, junto con 
ello, un cambio en la forma y función de la albúmina, principal proteína presente en la 
clara del huevo. 
 
ENZIMAS: “PROTEÍNAS CON FUNCIÓN CATALITICA”: 
 
La materia que incorporamos a nuestro organismo a través de la alimentación, es 
transformada en moléculas simples, que cumplen principalmente dos funciones; 
constituyen una fuente energética y proporcionan la materia prima de las estructuras 
celulares. Así, incorporamos agua, lípidos, azucares, aminoácidos y otras moléculas que 
pueden sufrir una serie de transformaciones e el interior de las células. 
Los azúcares, por ejemplo, pueden ser degradados hasta moléculas más pequeñas 
liberándose energía que puede ser utilizada para llevar a cabo diversas funciones 
celulares. 
Los aminoácidos, por otra parte, son utilizados para construir grandes moléculas de 
proteínas, proceso que utiliza la energía producida en la célula. Las proteínas así formadas 
pueden, pueden finalmente, formar parte de diferentes estructuras celulares o bien de 
estructuras fuera de la célula. 
DATOS: 
La tubulina es una proteína constitutiva. Una de sus funciones es 
permitir la separación de las cromáticas hermanas durante la mitosis de 
casi todas las células. 
 
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La mayoría de las transformaciones de la materia que ocurren en los seres vivos, son el 
resultado de reacciones químicas. Muchas de estas reacciones no ocurren 
espontáneamente en el ambiente, sino que requieren energía y tiempo para que se 
produzcan. 
Si dejamos una bolsa de azúcar de mesa durante un año a temperatura ambiente, no 
observaremos transformación química alguna. Sin embargo, si la calentamos en un 
mechero podremos observar, con instrumentos adecuados, su descomposición en dióxido 
de carbono, agua y energía en unos pocos minutos. En nuestras células esta 
transformación puede ocurrir en pocos segundos y a la temperatura corporal. Esto es 
posible gracias a la actividad de las enzimas, un tipo especial de proteínas que presentan 
actividad catalítica, es decir, facilitan la ocurrencia de las reacciones químicas. 
¿Podría un cambio en los genes alterar la capacidad catalítica de una enzima? ¿Por qué? 
Puesto que todas las enzimas están codificadas por secuencias de ADN, el cambio en estas 
secuencias puede originar estructuras diferentes en las enzimas, y con ello cambios en la 
función enzimática, que pueden ser perjudiciales para la supervivencia del organismo. 
 
 
Propiedades de las enzimas 
- Son de naturaleza proteica 
- Tienen acción especifica (actúan sobre un determinado sustrato) 
- Actúan en pequeñísimas cantidades 
- Permanecen inalteradas al final de la reacción, es decir, no se consumen en las 
reacciones, por lo que son reutilizables 
- Aceleran las reacciones químicas 
- Solo aceleran reacciones favorables, o sea, que pueden ocurrir espontáneamente 
- No modifican el equilibrio de la reacción 
 
Estructuras de las enzimas 
Sus formas tridimensionales presentan una zona, el centro activo (sitio activo), 
donde se unen los sustratos. Este centro activo contiene los grupos funcionales que 
se unen al sustrato y efectúan la acción 
catalítica. Su geometría y su carga 
están relacionadas con la 
conformación del sustrato y con el 
tipo de reacción, siendo responsables 
de la especificidad de la enzima. 
 
Nomenclatura de las enzimas 
 
El nombre de las enzimas es del sustrato + el sufijo: asa. Los nombres de las enzimas 
revelan la especificidad de su función. Por ejemplo; amilasa (degrada almidón), 
lipasa (transforma lípidos), proteasa (proteínas), etc. 
 
 
 
 
1. Explique las propiedades de especificidad y desnaturalización que poseen las 
proteínas. 
 
2. ¿Qué molécula determina la ubicación de cada aminoácido en una secuencia 
proteica? ¿por qué es importantela estructura primaria de las proteínas? 
 
 
3. ¿Cuál es la estructura básica de un aminoácido? 
 
4. Indique las funciones de las proteínas en nuestro cuerpo. 
 
 
Conceptos Claves: 
- Monómero: molécula que puede unirse con otras para formar 
moléculas más grandes. Pueden ser consideradas como las unidades 
de construcción de los polímeros. 
- Polímeros: molécula formada por muchas unidades más pequeñas 
llamadas monómera. 
 
 
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5. Las siguientes son reacciones metabólicas, donde importantemente participan las 
enzimas, tu misión es identificar si se trata de reacciones; anabólicas (de 
formación de nuevas moléculas) o catabólicas (degradación de moléculas a otras 
más pequeñas). 
 
A) 
 Fumarato Agua Malato 
 
B) ATP ADP + 
 Adenosín trifosfato Adenosín difosfato Grupo fosfato 
C) + 
 Piruvato Acetaldehído Dióxido de carbono. 
 
 
6. Complete el siguiente mapa conceptual con los conceptos trabajados. 
 Los 
 Fenotipos 
 Son resultado de 
 
 Genes Que determina la Herencia 
como que es estudiada por la 
 Que se encuentran en que están formados por 
Alimentación 
 
 
 De Células a partir del cuál se sintetizan 
 
Eucariontes ARN 
 
 
 Que participa en la síntesis de 
 
 
 
 
1. Relacione los siguientes conceptos con la definición correspondiente: 
 
1. GEN A. Macromolécula formada por aminoácidos 
 
2. PROTEINA B. Expresión externa del genotipo. 
 
3. ALELOS C. Constitución genética del individuo. 
 
4. GENOTIPO D. Molécula que lleva información génica 
 
5. FENOTIPO E. Pareja de genes que lleva información 
 para el mismo carácter. 
 
6. ADN F. Factor hereditario que lleva la 
 Información para un carácter. 
 
5442424 OHCOHOHC ®+
4PO
333 OHC OHC 32 2CO
 
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