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BIOMOLECULAS PROTEINAS MACROMOLECULAS MAS DE 10,000AMINOACIDOS.

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Presentación del tema: "BIOMOLECULAS PROTEINAS MACROMOLECULAS MAS DE 10,000AMINOACIDOS."— Transcripción de la presentación:

1 BIOMOLECULAS PROTEINAS MACROMOLECULAS MAS DE 10,000AMINOACIDOS

2 PROTEINAS FUNCIONES 1. Catálisis; (Enzimas). 2. Estructura; colágeno, fibroina, elastina. 3. Movimiento; actina y tubulina (citoesqueleto). 4. Defensa; queratina, fibrinogeno y trombina, inmunoglobulina.

3 PROTEINAS FUNCIONES 5. Regulación; insulina, glucagon, hormona del crecimiento, factor de crecimiento derivado de plaquetas (PDGF), factor de crecimiento epidérmico (EGF). 6. Transporte; Na+ - K + - ATPasa, transportador de glucosa, hemoglobina, lipoproteínas (LDL, HDL) transferrina, ceruloplasmina. 7. Almacenamiento; ovoalbumina, caseína, zeina. 8. Respuesta a agresiones; Citocromo P450 Melationeina Melationeina Proteínas de choque térmico (hsp) Enzimas reparadoras del DNA.

4 PROTEINAS CLASIFICACION A. Forma. B. Composición.

5 PROTEINAS CLASIFICACION DE ACUERDO A SU FORMA. 1. Proteínas fibrosas: Moléculas largas con forma de varilla. Moléculas largas con forma de varilla. Funciones estructurales y protectoras. Funciones estructurales y protectoras. Insolubles en agua. Insolubles en agua. A.-Queratina de la piel, pelo y uñas. A.-Queratina de la piel, pelo y uñas. B.-.colágeno B.-.colágeno 2. Proteínas globulares : Moléculas esféricas, compactas. Moléculas esféricas, compactas. Solubles en agua. Solubles en agua. Enzimas (todas), Inmunoglobulinas, hemoglobina, albúmina. Enzimas (todas), Inmunoglobulinas, hemoglobina, albúmina.

6 PROTEINAS CLASIFICACION DE ACUERDO CON SU COMPOSICION 1. Simples 2. Conjugadas

7 PROTEINAS COMPOSICION 1. Simples: solo contienen aminoácidos. Albúmina serica. Albúmina serica. Queratina. Queratina.

8 PROTEINAS COMPOSICION 2. Conjugadas: consta de una proteína simple combinada con un componente combinada con un componente no proteico (grupo prostético). no proteico (grupo prostético). Apoproteina; una proteína sin su grupo Apoproteina; una proteína sin su grupo prostético. prostético. Holoproteina; una molécula proteica Holoproteina; una molécula proteica combinada con su grupo prostético. combinada con su grupo prostético.

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10 PROTEINAS CLASIFICACON DE ACUERDO A SU FUNCION

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12 PROTEINAS NIVELES DE ESTRUCTURA Estructura 1` (secuencia de AA) Estructura 2` Plegado de la cadena polipéptica (local) Estructura 4 Asociación de varias cadenas polipeptídicas Estructura 3` Nivel de plegado superior (global)

13 PROTEINAS ESTRUCTURA PRIMARIA Cada polipéptido tiene una secuencia de aminoácidos específicos (información genética). Cada polipéptido tiene una secuencia de aminoácidos específicos (información genética). La interacción entre los residuos: La interacción entre los residuos: a. Estructura tridimensional. b. Papel funcional. c. Relación con otras proteínas. Polipéptidos o proteínas homólogos; tienen secuencia de aminoácidos y funciones semejantes. Polipéptidos o proteínas homólogos; tienen secuencia de aminoácidos y funciones semejantes. Residuos de aminoácidos invariables; son idénticos con las proteínas homologas (esenciales para su función). Residuos de aminoácidos invariables; son idénticos con las proteínas homologas (esenciales para su función). Residuos de aminoácidos variables; realizan papeles inespecíficos en la función proteica. Residuos de aminoácidos variables; realizan papeles inespecíficos en la función proteica.

14 PROTEINAS ESTRUCTURA SECUNDARIA Varios patrones repetitivos; una serie de residuos de aminoácidos adoptan valores similares para ángulos similares Fi y PSi. Varios patrones repetitivos; una serie de residuos de aminoácidos adoptan valores similares para ángulos similares Fi y PSi. Tipos mas frecuentes (ángulos): Tipos mas frecuentes (ángulos): A. Hélice alfa (dextrorotatoria ) mas abundantes en la naturaleza B. Lamina plegada (lamina Beta). Estabilizadas por enlace de hidrogeno entre los grupos carbonilo y N – H del esqueleto polipeptido. Estabilizadas por enlace de hidrogeno entre los grupos carbonilo y N – H del esqueleto polipeptido.

15 PROTEINAS ESTRUCTURAS SECUNDARIAS Al plegarse la cadena polipeptídica se forman determinadas disposiciones localizadas de los aminoácidos adyacentes Al plegarse la cadena polipeptídica se forman determinadas disposiciones localizadas de los aminoácidos adyacentes La rotación libre ( dos de tres enlaces): La rotación libre ( dos de tres enlaces): 1. Enlace del carbono alfa con el carbono carbonilo (ángulo psi) 2. Enlace del carbono alfa para el nitrógeno ( ángulo fi ) 3. El carácter parcial de doble enlace de la unión peptídico ( evita la rotación)

16 PROTEINAS ESTRUCTURA SECUNDARIA ALFA- HELICE Estructura rígida en forma de varilla Estructura rígida en forma de varilla Se forma cuando una cadena polipeptídica se retuerce en una conformación helicoidal derecha Se forma cuando una cadena polipeptídica se retuerce en una conformación helicoidal derecha Se forman enlaces hidrogeno entre el grupo N-H de cada aminoácido y el grupo carbonilo del aminoácido que se encuentra 4 residuos mas adelante ( estabilidad) Se forman enlaces hidrogeno entre el grupo N-H de cada aminoácido y el grupo carbonilo del aminoácido que se encuentra 4 residuos mas adelante ( estabilidad) Una vuelta completa de la hélice contiene un promedio de 3.6 residuos y su altura es de 0.54nm Una vuelta completa de la hélice contiene un promedio de 3.6 residuos y su altura es de 0.54nm

17 PROTEINA ESTRUCTURA SECUNDARIA ALFA HELICE Los grupos R de cada residuo en una hélice alfa están orientados hacia fuera Los grupos R de cada residuo en una hélice alfa están orientados hacia fuera Incompatibles con estructura alfa: Incompatibles con estructura alfa: a) Glicina b) Prolina c) Glutamato d) Aspartato e) triptofano

18 PROTEINAS ESTRUCTURAS SECUNDARIAS LAMINAS PLEGADAS BETA Se forman cuando se alinean de lado dos o mas segmentos de cadenas polipeptídicas Se forman cuando se alinean de lado dos o mas segmentos de cadenas polipeptídicas Cada segmento individual se denomina una cadena beta Cada segmento individual se denomina una cadena beta Cada cadena beta esta extendida Cada cadena beta esta extendida Están estabilizadas por enlaces de hidrogeno que se forman entre los grupos N-H y carbonilo del esqueleto polipeptídica de cadenas adyacentes Están estabilizadas por enlaces de hidrogeno que se forman entre los grupos N-H y carbonilo del esqueleto polipeptídica de cadenas adyacentes

19 PROTEINAS ESTRUCTURAS SECUNDARIAS LAMINAS PLEGADAS BETA Tipos: Tipos: A. Paralelas ; Las cadenas polipeptídicas en la misma dirección amino a carboxilo Las cadenas polipeptídicas en la misma dirección amino a carboxilo B. Antiparalelas ; Las cadenas polipeptídicas van en direcciones distintas, mas estables Las cadenas polipeptídicas van en direcciones distintas, mas estables C. mixtas

20 PROTEINAS ESTRUCTURAS SUPERSECUNDARIAS Proteínas globulares Proteínas globulares Combinación de estructuras secundarias hélice alfa y lamina plegada beta: Combinación de estructuras secundarias hélice alfa y lamina plegada beta: A. Unidades beta alfa beta B. Meandro beta C. Unidades alfa alfa D. Barril beta E. Llave griega

21 PROTEINAS ESTRUCTURA TERCIARIA Conformaciones tridimensionales únicas Conformaciones tridimensionales únicas Proteínas globulares Proteínas globulares Plegamiento en sus estructuras nativas (biológicamente activas) Plegamiento en sus estructuras nativas (biológicamente activas) Plegamiento proteico; Plegamiento proteico; Como consecuencia de la interacción entre las cadenas laterales en su estructura primaria Como consecuencia de la interacción entre las cadenas laterales en su estructura primaria Molécula desorganizada recién sintetizada adquiere una estructura muy organizada Molécula desorganizada recién sintetizada adquiere una estructura muy organizada

22 PROTEINAS ESTRUCTURAS TERCIARIAS CARACTERISTICAS A. El plegamiento permite que los residuos de aminoácidos restantes en la estructura primaria queden cerca. B. Hace a la proteína compacta (empaquetamiento) permitiendo la interacción de los grupos polares y apolares. C. Suelen dar lugar a la formación de dominios que son segmentos estructuralmente independientes que poseen funciones especificas (químicas o físicas).

23 PROTEINAS ESTRUCTURAS TERCIARIAS ESTABILIZACION Interacciones: Interacciones: 1. Interacciones hidrófobas 2. Interacciones electrostáticas (grupos opuestos de carga iónica; puentes salinos son enlaces no covalentes). 3. Enlaces de hidrogeno 4. Enlaces covalentes (puentes disulfuro): protegen a la estructura proteica extra celular de los cambios del PH o de concentraciones salinas.

24 PROTEINAS ESTRUCTURA CUATERNARIA Es el nivel mas complejo de organización. Es el nivel mas complejo de organización. Rearreglo tridimensional de dos o mas cadenas polipeptídicas unidas entre si. Rearreglo tridimensional de dos o mas cadenas polipeptídicas unidas entre si. Las interacciones que mantienen estas subunidades unidas entre si son las mismas que estabilizan la estructura terciaria. Las interacciones que mantienen estas subunidades unidas entre si son las mismas que estabilizan la estructura terciaria. Define la composición polipeptídica de una proteína y la relación espacial entre subunidades (polipéptido) Define la composición polipeptídica de una proteína y la relación espacial entre subunidades (polipéptido)

25 ESTRUCTURA CUATERNARIA

26 PROTEINAS ESTRUCTURA CUATERNARIA Olígomeros: proteínas con varias subunidades en las que algunas o todas son idénticas. Olígomeros: proteínas con varias subunidades en las que algunas o todas son idénticas. Protomeros: forman los olígomeros y pueden estar formadas por una o varias subunidades. Protomeros: forman los olígomeros y pueden estar formadas por una o varias subunidades. Proteínas monumericas: de una sola cadena polipeptídica o subunidad protomerica. Proteínas monumericas: de una sola cadena polipeptídica o subunidad protomerica. Dimero: proteínas oligomericas formadas por dos subunidades protomericas. Dimero: proteínas oligomericas formadas por dos subunidades protomericas. Hemodimero: proteínas con dos copias de la misma unidad protomerica. Hemodimero: proteínas con dos copias de la misma unidad protomerica. Heterodimero: proteínas con dos copias diferentes de subunidad protomerica. Heterodimero: proteínas con dos copias diferentes de subunidad protomerica. Proteínas multimericas: constituidas por una gran cantidad de subunidades protomericas. Proteínas multimericas: constituidas por una gran cantidad de subunidades protomericas.

27 PROTEINAS DINAMICA PROTEICA Flexibilidad conformacional: Flexibilidad conformacional: Fluctuaciones continuas, rápidas de la orientación precisa de los átomos en las proteínas. Fluctuaciones continuas, rápidas de la orientación precisa de los átomos en las proteínas. La función proteica suele implicar la apertura y el cerrado rápido de las cavidades en la superficie de la molécula.(conformación funcional; estabilidad termodinámica) La función proteica suele implicar la apertura y el cerrado rápido de las cavidades en la superficie de la molécula.(conformación funcional; estabilidad termodinámica) a. Velocidad de actividad enzimática. b. Transferencia de información entre las biomoleculas.

28 PROTEINAS DESNATURALIZACION El proceso mediante el cual una proteína pierde sus estructuras cuaternaria, terciaria e incluso secundaria. El proceso mediante el cual una proteína pierde sus estructuras cuaternaria, terciaria e incluso secundaria. Destrucción de la conformación nativa de la proteína. Destrucción de la conformación nativa de la proteína. No incluye ruptura de los enlaces peptídicos (la estructura primaria permanece intacta). No incluye ruptura de los enlaces peptídicos (la estructura primaria permanece intacta). Incluye perdida parcial o total de su actividad biológica (dependencia entre la estructura y su función dentro de una célula). Incluye perdida parcial o total de su actividad biológica (dependencia entre la estructura y su función dentro de una célula). Proceso irreversible. Proceso irreversible. La mayoría de las proteínas no se renaturalizan.(ribonuleasa: renaturalizacion proteica) La mayoría de las proteínas no se renaturalizan.(ribonuleasa: renaturalizacion proteica)

29 PROTEINAS DESNATURALIZACION Condiciones desnaturalizantes: (no rompen enlaces covalentes). Condiciones desnaturalizantes: (no rompen enlaces covalentes). 1. Ácidos y bases fuertes: cambios bruscos de PH. 2. Disolventes orgánicos: etanol y la acetona. 3. Detergentes. 4. Agentes reductores: urea (reactivo) y Beta-mercaptoenalol (reductor). 5. Concentraciones salinas. 6. Iones metálicos pesados: mercurio ( Hg2+) y el plomo (Pb2+) 7. Cambios de temperatura: aumentos de la temperatura. 8. Agresión mecánica: agitación y trituración. Solo rompen las uniones relativamente débiles: puentes salinos, interacciones hidrofobicas, enlaces hidrogeno, disminuye la interacción entre grupos de carga opuesta, convierten puentes disulfuro en grupos sulfhídrilos. Solo rompen las uniones relativamente débiles: puentes salinos, interacciones hidrofobicas, enlaces hidrogeno, disminuye la interacción entre grupos de carga opuesta, convierten puentes disulfuro en grupos sulfhídrilos.


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