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DESAFÍO Nº 5
Profesor Mauricio Hernández Fonseca
Biología – 4° Medio
Nombre del Estudiante
: ________________________________
Curso
: __________
PROTEÍNAS Y ÁCIDOS NUCLEICOS
TIMBRE
PROTEÍNAS
Las proteínas son macromoléculas de elevada masa molecular. Poseen gran importancia dentro del funcionamiento celular y biológico
en general; participando casi en la totalidad de los procesos que competen a un organismo. Se componen de carbono, hidrógeno,
oxígeno, nitrógeno, algunas pueden tener azufre y muy raramente fósforo.
Las proteínas son específicas y capaces de ser desnaturalizadas. Lo primero hace mención a la función característica que posee cada
proteína. Un ejemplo lo constituyen las enzimas, capaces de catalizar un proceso por tipo de enzima. Lo segundo, ocurre cuando la
proteína es expuesta a condiciones diferentes de las que naturalmente tiene (alteraciones de pH, temperatura, presión, etc.) por lo que
ellas cambian su conformación y su función se ve alterada o suprimida.
Las proteínas son las encargadas de darle identidad a una célula. Cada célula es diferente a otra debido a la proteína que en ellas
predomina.
Sus funciones son:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Actuar como mecanismo de transporte del oxígeno en la forma de hemoglobina. Además transportan iones por medio de bombas
intermebrana (bomba de sodio y potasio).
Los filamentos celulares, de naturaleza proteica, tales como actina y miosina son capaces de provocar movimiento y contracción
muscular.
Cumplen un rol estructural. Las proteínas colágeno y elastina dan soporte mecánico a las células de los tejidos. La queratina está
presente en el pelo, en las uñas, plumas, etc.
Las proteínas constituyen un mecanismo de defensa en la forma de anticuerpos. Los linfocitos B, parte del sistema inmunológico,
son capaces de secretar inmunoglobulinas o anticuerpos de naturaleza proteica capaces de reconocer y combatir agentes
patógenos tales como virus y bacterias.
Las proteínas permiten la generación y transmisión de señales. Existen en la membrana plasmática ciertas proteínas encargadas
de captar señales del medio externo y emitir ese mensaje hacia el medio interno. Además, ciertas hormonas de naturaleza proteica
actúan como señales químicas sobre células blanco.
Las proteínas catalizan reacciones químicas. Las enzimas, también de naturaleza proteica, permiten que las reacciones químicas se
lleven a cabo dentro de los organismos en un tiempo adecuado que permita el desarrollo de la vida.
Desde el punto de vista químico, las proteínas son polímeros. Se encuentran constituidas por unidades monoméricas llamadas
aminoácidos. Los aminoácidos se unen unos a otros por medio de enlaces covalentes llamados enlaces peptídicos.
Aminoácidos
Químicamente se constituyen de un
grupo amino (-NH2) de carácter
básico y un grupo carboxilo (-COOH)
de carácter ácido unidos ambos a un
átomo central de carbono. Un
hidrógeno y un grupo radical variable
se encuentran unidos también al
átomo central de carbono.
Como segundo criterio de clasificación, se puede considerar a un aminoácido como esencial o no esencial.
Un aminoácido es esencial cuando éste debe ser incorporado al organismo a través de la ingesta de ciertos alimentos que posean
dichos aminoácidos. Por otra parte, un aminoácido es considerado como no esencial cuando no se requiere que éste ingrese al
organismo por una vía exógena, ya que se sintetiza a nivel endógeno.
Dos aminoácidos son capaces de establecer uniones entre sí del tipo covalente formando un dipéptido. El grupo OH- de un aminoácido
se une al hidrógeno lateral de otro aminoácido formándose una molécula de agua (reacción de condensación).La formación de la
molécula de agua permite el enlace entre carbono y nitrógeno de los aminoácidos, constituyéndose el dipéptido.
Si se unen tres aminoácidos la molécula resultante recibe el nombre de tripéptido. Tres o más aminoácidos forman oligopéptidos. Un
polipéptido se encuentra constituido por 200 a 300 aminoácidos. Superada esa cantidad se habla de proteína como tal.
Las proteínas son capaces de establecer diversos de organización según su estructura característica. Se reconocen así:
Estructura Primaria: Se define estructura primaria de una proteína a su secuencia lineal de
aminoácidos. Se hace relación al orden en el cual se ubica un aminoácido, uno después del otro,
conformando la proteína.
Estructura Secundaria: Corresponde al plegamiento en forma helicoidal o laminar de la cadena,
que se forman debido a la interacción entre aminoácidos no adyacentes. La estructura secundaria
denota una conformación tridimensional sostenida por la participación de enlaces de hidrógeno
entre los plegamientos.
Estructura Terciaria: Corresponde a la forma tridimensional, generalmente globular de una
proteína, cuya estructura secundaria se ha plegado sobre sí misma, nuevamente debido a la
interacción entre aminoácidos no adyacentes.
Estructura Cuaternaria: Una proteína posee estructura cuaternaria siempre que conste de más de
una cadena polipeptídica, cada una con su estructura terciaria, las que se ordenan o enlazan entre
sí formando una gran proteína.
ÁCIDOS NUCLEICOS
Los ácidos nucleicos corresponden a macromoléculas cuya estructura está
conformada por carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno y fósforo. Las unidades
monoméricas de los ácidos nucleicos son los nucleótidos.
En general, los ácidos nucleicos, permiten el almacenamiento y la expresión de
la información genética contenida en los seres vivos.
Los nucleótidos se componen de un grupo fosfato, un azúcar de cinco carbonos
(pentosa) y una base nitrogenada.
Existen dos ácidos nucleicos: ADN y ARN.
Los nucleótidos se pueden encontrar unidos entre sí dando lugar a ácidos
nucleicos o libres en las células participando de diversos procesos metabólicos.
Los nucleótidos clasificados como libres, poseen al menos dos funciones
elementales:
1.
2.
Transportar energía, fundamentalmente por medio del sistema
ATP/ADP. Es sabido que el ATP es la principal forma energética en
la célula. El ATP se forma a partir del AMP, requiriéndose dos
grupos fosfatos adicionales.
Los nucleótidos libres pueden actuar como coenzimas, participando junto a enzimas en la transferencia de un grupo de átomos de
una sustancia a otra. Las más comunes son las derivadas de la nicotinamida adenina dinucleótido (NAD y NADP), los derivados de la
flavina (FMN y FAD) y la coenzima A (CoA).
2
Ácido desoxirribonucleico (ADN)
El ADN está formado por la unión de desoxirribonucleótidos mediante enlaces
fosfodiéster.
Su función principal es ser la molécula de almacenaje de la información genética o
material hereditario celular.
El ADN se puede encontrar en forma de cadena sencilla desnuda o como doble hélice.
La estructura del ADN como doble hélice fue dilucidada en 1953 por Watson y Crick,
estableciendo:
La molécula de ADN está formada por 2 hebras complementarias que se enrollan
sobre un eje hacia la derecha (sentido dextógiro) formando una hélice. Las hebras
crecen en sentido contrario, es decir, son antiparalelas. Una hebra va en sentido 5’ a 3’
y la otra 3’ a 5’.
Las bases nitrogenadas que componen la molécula de ADN son 4: adenina, citosina,
guanina y timina. Ellas se ubican al interior de la hélice. Las bases nitrogenadas de una
hebra se unen con las bases nitrogenadas de la hebra antiparalela por medio de
enlaces de hidrógeno. Adenina con timina se unen mediante un doble enlace de
hidrógeno y citosina con guanina lo hacen mediante un triple enlace.
Ácido Ribonucleico (ARN)
Corresponde a un ácido nucleico unicatenaria (de una sola cadena o hebra) de carácter polimérico formado por monómeros llamados
ribonucleótidos. Los ribonucleótidos se unen entre sí mediante enlaces fosfodiéster.
El ARN está constituido por una azúcar distinta al ADN. Mientras el primero se constituye con ribosa, el segundo lo hace con
desoxirribosa. Otra diferencia sustancial es el cambio de la base nitrogenada timina, presente sólo en el ADN, por uracilo presente sólo
en el ARN. La función principal del ARN es servir como intermediario de la información que lleva el ADN en forma de genes y la proteína
final codificada por esos genes.
Actividad 1
1.
A.
Seleccione de los roles listados el que no corresponda al de una proteína.
Estructural. B. Enzimático.
C. Energética a corto plazo
D. Defensivo.
2.
A.
B.
C.
D.
E.
Los aminoácidos esenciales son aquellos que
deben consumirse en exceso.
se pueden unir por enlaces peptídicos.
sólo son sintetizados por los heterótrofos.
poseen más de un grupo amino en su estructura.
no pueden ser sintetizados por células humanas.
3.
A.
¿Cuáles de los siguientes grupos químicos participan en la formación del enlace peptídico?
H y NH2
B. R y NH2
C. R y COOH
D. COOH y NH2
E. COOH y COOH
4.
A.
¿Cuántas moléculas de agua se necesitan para hidrolizar un tetrapéptido?
1 B. 2
C. 3
D. 4
E. 5
5.
Al cocer un huevo en agua hirviendo la clara se endurece y se pone blanca, esto significa que la ovoalbúmina experimentó un
proceso de
hidrólisis.
coagulación.
polimerización
desnaturalización.
síntesis por deshidratación
A.
B.
C.
D.
E.
6.
E. Contráctil.
Un nucleótido
I.
contiene una base nitrogenada.
II.
es la unidad estructural de los ácidos nucleicos.
III.
contiene la información genética del organismo.
A.
Sólo I
B. Sólo II
C. Sólo I y II
D. Sólo I y III
E. I, II y III
7.
A.
¿Qué base nitrogenada no posee el ARN?
Citosina.
B. Uracilo.
C. Timina.
D. Adenina.
E. Guanina.
8.
A.
La molécula encargada de portar la información hereditaria de un organismo es:
ADN.
B. ARN.
C. ATP.
D. AMP.
E. Ninguna de las anteriores.
9.
A.
B.
C.
D.
E.
Respecto de la molécula de ADN de una célula es incorrecto afirmar que
es monocatenaria.
el nucleótido es la unidad estructural del ADN.
entre citosina y guanina se forman tres puentes de hidrógeno.
las bases nitrogenadas se unen entre sí por puentes de hidrógeno.
adenina y timina se unen a través de un doble puente de hidrógeno.
10. Para la siguiente secuencia de ADN: 3’-ATC GGA TAG-5’, determine la hebra complementaria
A. 3’-TAG CCT ATC-5’
B. 3’-TAG GGA TAC-5’
C. 5’-TAG CCT ATC-3’
D. 5’-AAG CCT ATC-3’
E. 5’-UAG GGT AUC-3’
3