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Unidad 6: Biomoléculas
Aminoácidos y péptidos
Química Orgánica II
Facultad de CC.QQ.Y Farmacia
USAC
Sección D - 2014
1
Definición
— 
Un aminoácido es un compuesto difuncional,
aunque el término por lo general hace
referencia al grupo de α- aminoácidos que
constituyen los bloques de construcción de las
proteínas.
Un α- aminoácido
R es una cadena lateral unida al carbono α, que
determina la identidad del aminoácido.
2
Clasificación
—  20
aminoácidos comunes pueden
clasificarse en tres grandes grupos:
—  Ácidos: poseen dos grupos carboxilo y un
grupo amino
—  Básicos: poseen dos grupos básicos y un
grupo carboxilo
—  Neutros: poseen un grupo carboxilo y un
grupo amino
3
Clasificación
Dos aminoácidos se forman por modificación
después de la biosíntesis de proteínas:
v Hidroxiprolina: a partir de prolina
v Cistina: a partir de cisteína
— 
4
Aminoácidos esenciales
—  Son
9 aminoácidos que no pueden ser
sintetizados por organismos superiores y
deben ser ingeridos como parte de la
dieta: valina, leucina, isoleucina, metionina,
fenilalanina, triptofano, treonina, lisina,
histidina
—  Los 3 aminoácidos que son esenciales en
la infancia: arginina, cisteina y tirosina
5
6
7
8
Abreviaturas y códigos
Alanina A, Ala
Arginina R, Arg
Asparagina N, Asn
Acido aspartico D, Asp
Cisteina C, Cys
Glutamina Q, Gln
Acido Glutamico E, Glu
Glicina G, Gly
Histidina H, His*
Isoleucina I, Ile*
* Aminoácido esencial
Leucina L, Leu*
Lisina K, Lys*
Metionina M, Met*
Fenilalanina F, Phe*
Prolina P, Pro
Serina S, Ser
Treonina T,Thr*
Triptofano W,Trp*
Tirosina Y,Tyr
Valina V,Val*
9
Histidina: estructura
10
Prolina: estructura
Este aminoácido tiene un
grupo amino secundario
heterocíclico.
A diferencia de la histidina,
el nitrógeno α sí es básico.
11
Nuevos aminoácidos genéticamente
codificados
Es el 21° aminoácido.
Descubierto en 1986
Pirrollisina
Descubierto en 2002
12
Quiralidad
—  Con
excepción de la glicina, todos los αaminoácidos son quirales y presentan la
configuración relativa L.
13
Quiralidad
—  La
referencia para los L-aminoácidos es la
L-serina, así como el D-gliceraldehído es
el compuesto de referencia para los Dazúcares.
14
Algunos D- aminoácidos se
encuentran en pequeños
péptidos presentes en la pared
celular de algunas bacterias .
15
Propiedades físicas
—  Los
aminoácidos son sólidos cristalinos no
volátiles, solubles en agua, que no funden
sino se descomponen a altas temperaturas.
—  Son insolubles en disolventes apolares,
como éter etílico o cloroformo.
—  Estas propiedades son características de
compuestos iónicos y no de sólidos
covalentes.
16
Aminoácidos como iones dipolares
Los aminoácidos existen como iones dipolares
en su estado sólido.
—  Estos iones se conocen como “zwitteriones”.
—  En solución acuosa, se encuentran en equilibrio.
— 
17
Constantes de acidez y basicidad
— 
En los aminoácidos, los valores de Ka son
mucho menores que lo esperado para ácidos
carboxílicos y aminas, respectivamente.
— 
En el caso de la glicina, el grupo COOH es más
ácido que el del ácido acético y el grupo –NH2
es menos básico que el de la dimetilamina.
18
19
Punto isoeléctrico
—  Es
el pH en el cual la carga neta del
aminoácido es cero.
20
Cálculo del punto isoeléctrico
21
Cálculo del punto isoeléctrico
Si el aminoácido tiene tres constantes de pKa, el punto
isoeléctrico se calcula promediando los dos valores más
cercanos.
22
Punto isoeléctrico y curvas de
valoración de aminoácidos
—  Si
se conocen los valores de pKa para un
aminoácido, usando la ecuación de
Henderson-Hasselbach puede calcularse
la cantidad de cada especie a valores de
pH dados.
!"=!#$+%&'​​⁠[*−] /["*] 23
24
Punto isoeléctrico y cadena lateral
—  El
punto isoeléctrico depende de la
estructura de la cadena lateral.
—  Los aa neutros tienen valores de pI que
varían entre 5.0 y 6.5.
—  Los aa ácidos tienen valores de pI
menores que 5.0
—  Los aa básicos tienen valores de pI
mayores que 6.5
—  Los péptidos y proteínas tienen también
un pI, determinado por su composición.
25
La lisina es un aminoácido básico, sus valores de pKa
son, respectivamente, 2.2, 9 y 10.5. Su punto
isoeléctrico será ½(8.95 + 10.5) = 9.75
Escribir la ecuación donde se establecen los cambios de estructura en un
aminoácido a diferentes valores de pH es importante para comprender cuál
es el grupo que está actuando como ácido (donador de protones) y cuál está
actuando como base (aceptor de protones)
26
27
28
Amninoácidos como iones dipolares
—  Con
la ecuación de Henderson
Hasselbach podemos determinar la
concentración de cada una de las formas
del aminoácido a diferentes valores de pH
dados, o bien, calcular el pH de la
disolución cuando se tenga cierta cantidad
del aa ionizado.
29
Ejemplo
—  ¿Cuál
será el valor de pH de una
disolución acuosa de ácido glutámico en
el cual un 25% del grupo carboxilo está
disociado?
—  pKa1 2.19 y !"=!#$+%&'​​⁠[*−] /["*] = 2.19 + log​[1]/[3] = 2.19 +(-0.477)
= 1.7
—  pH
30
Electroforesis
— 
Debido a que a determinado valor de pH no
todos los aa estarán ionizados en la misma
forma o en la misma proporción, esto se puede
aprovechar para lograr separarlos mediante una
técnica conocida como electroforesis (en gel o
en papel).
31
En el sistema de electroforesis, se coloca
una solución amortiguada (buffer) de pH
conocido, que empapa el soporte (papel o
gel) sobre el que se coloca la mezcla a
analizar
Los aminoácidos se moverán en función de
su punto isoeléctrico y el pH del medio
32
Péptidos y proteínas, al tener también un pI,
pueden ser separados por esta técnica.
Una animación sobre el proceso de electroforesis para separar proteínas puede
encontrarse en
http://blondesearch.ru/play/IWZN_G_pC8U/SDS-PAGE_
%2528polyacrylamide_gel_electrophoresis%2529.html
33
Determinación del punto
isoeléctrico de un péptido
—  Considere
el siguiente pentapéptido
LEKAT (leucina-glutamato-lisina-alanina-treonina)
34
Cálculo del Punto Isoeléctrico
pKa 1, aa C-terminal
3.1
—  pKa 2 grupo ácido del
glutamato 4.4
—  pKa 3, aa N-terminal 8
—  pKa 4 grupo amino de
lisina, 10
— 
— 
pI = (4.4 + 8)/2 = 6.2
A pH inferior a 2, la carga
neta es +2
—  Se añade base y el pH se
eleva a pH≈ 6, entonces, se
han desprotonado los
carboxilos C-terminal y del
glutamato y la carga neta es
cero (punto isoeléctrico).
—  A pH 9 se ha desprotonado
el N-terminal, carga neta-1
—  A pH 12 se desprotona el
amino de la lisina y la carga
neta es -2
— 
35
Síntesis de aminoácidos
—  Bromación
de un ácido carboxílico
usando Br2 y PBr3 (reacción de HVZ)
luego emplear NH3 para sustituir al Br.
—  Los
rendimientos son bajos y se obtiene
una mezcla racémica.
36
Síntesis de aminoácidos
—  Modificación
de la síntesis de Gabriel, se
obtiene mejor rendimiento, pero sigue
obteniéndose una mezcla racémica
37
Síntesis de aminoácidos
—  Síntesis
de Strecker
38
Síntesis de Amidomalonato
—  Se
basa en un mecanismo similar al de la
síntesis del éster malónico, empleando un
éster modificado:
39
Aminación reductiva
usa como sustrato inicial un α-ceto
ácido.
—  Se
—  Al
igual que todas las síntesis anteriores,
se obtendrá una mezcla racémica.
40
Resolución de mezclas racémicas
—  Al
proceso de separación de los
enantiómeros que conforman una mezcla
racémica se le denomina resolución.
—  Esto puede lograrse con ayuda de
enzimas selectivas, haciendo reaccionar
primero la mezcla con un reactivo
acilante que convertirá los enantiómeros
en sustratos suceptibles de reaccionar
con la enzima.
41
Resolución de mezclas racémicas
Solamente el L-aminoácido
será hidrolizado por la
enzima selectiva y de esta
forma se puede separar de
su enantiómero, que no
reaccionó y permanece Nacilado
42
Síntesis enantioselectiva
— 
Son síntesis que producen únicamente el
enantiómero deseado.
William Knowles
Premio Nobel de
Química 2001
43
Síntesis enantioselectiva
44
Funciones de los aminoácidos
—  Además
de su participación en la
formación de péptidos y proteínas,
algunos aminoácidos tienen funciones de
mensajeros químicos o
neurotransmisores, ya sea por sí mismos
o como precursores.
—  Los neurotransmisores pueden
clasificarse en inhibidores y excitadores.
45
Neurotransmisores
— 
— 
— 
— 
— 
Glicina: relacionado con funciones motoras y
sensoriales. Se une a receptores que despolarizan las
sinapsis por liberación de iones ClÁcido γ- aminobutírico (GABA): deriva del ácido
glutámico y es el neurotransmisor más abundante en el
cerebro. En enfermedades como la Corea de
Huntington, los niveles están alterados.
Glutamato, aspartato (memoria y aprendizaje) y Dserina (sintetizada en el cerebro a partir de L-serina)
también son aminoácidos con función de
neurotransmisores.
Epinefrina (adrenalina) y norepinefrina: derivan de la
tirosina y de fenilalanina.
Serotonina: deriva del L-triptofano
46
Reacciones de aminoácidos
—  Reacciones
sobre el grupo carboxilo
v Descarboxilación
v Esterificación
v Formación de amidas
—  Reacciones sobre el grupo amino
v Acilación
v Reacción con ninhidrina
47
48
Descarboxilación de histidina
—  La
histidina se descarboxila para producir
histamina, con ayuda de fosfato de piridoxal (vit
B6) como cofactor enzimático.
—  La
enzima es la histidinadescarboxilasa.
—  El PLP tiene un grupo aldehido que inicialmente
forma una imina con el grupo amino de una
lisina presente en la enzima.
49
CO2
imina protonada
imina descarboxilada
H2N-Enzima
RCH2NH2
50
Reacción con ninhidrina
—  Es
una reacción formadora de color que
puede usarse con fines tanto cualitativos
como cuantitativos.
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Prolina no da el color púrpura, sino un
color amarillo, ¿por qué?.
51
Mecanismo de formación del
púrpura de Ruhemann
52
Otras reacciones de color para
aminoácidos: reacciones sobre la
cadena lateral
Reactivo
Aminoácido
Resultado
Millon
Tirosina
Precipitado rojo
Rosenheim
Triptofano
Anillo violeta
Pauly
Histidina
Color amarillo
Sakaguchi
Arginina
Color rojo
Sulfuro de plomo
cisteina
Precipitado café
53
Péptidos y proteínas
—  Tanto
péptidos como proteínas son
polímeros de aminoácidos, enlazados entre
sí mediante uniones peptídicas, que son
amidas formadas entre el grupo –NH2 de un
aminoácido y el grupo –COOH de otro.
54
Péptidos
—  Pueden
clasificarse como di, tri, tetra u
oligopéptidos, dependiendo de cuántos
aminoácidos los conformen.
—  A cada aminoácido que conforma un péptido
se le denomina residuo aminoácido.
—  Por convención, los aminoácidos se escriben
iniciando por el aminoácido con el grupo
amino libre (N-terminal) y terminan con el
aminoácido con el grupo carboxilo libre (Cterminal)
55
Residuo N-terminal
(G – V)
Residuo C-terminal
(V – G)
56
Unión Peptídica: es un enlace amida
El enlace C-N en el grupo
amida tiene un carácter
parcial de doble enlace, que
evita la rotación libre.
Una cadena de polipéptido: los cuadros en color indican el plano
definido por cada enlace amida. Observe como se alterna la orientación
de los grupos R respecto al esqueleto del polipéptido.
57
Formación de puentes disulfuro
—  Los
tioles pueden oxidarse fácilmente a
disulfuros por acción de agentes
oxidantes suaves, como se ejemplifica
abajo. Igualmente, los disulfuros pueden
ser reducidos rápidamente a tioles.
58
Formación de puentes disulfuro
La cisteína, al tener un grupo tiol (SH) puede oxidarse y
formar un disulfuro que une dos residuos de cisteína
formando cistina.
Dos residuos de cisteína en una proteína formarán un
enlace conocido como puente disulfuro, que son los
únicos enlaces covalentes existentes entre aminoácidos
no adyacentes en péptidos y proteínas.
59
Los puentes disulfuro contribuyen a la
forma que puede tener una proteína o un
péptido
60
Serylglycyltyrosylalanylleucine.
Ser-Gly-Tyr-Ala-Leu
SGTAL
61
Análisis de péptidos
—  La
secuencia de aa en un péptido o en
una proteína pura está especificada
genéticamente.
—  Si una proteina se aisla, puede analizarse
para encontrar la secuencia de aa que la
conforman.
—  La composición de aa puede obtenerse
por métodos automatizados, usando una
reacción con ninhidrina para cuantificar,
aprovechando el color formado.
62
Análisis de péptidos: el enfoque
clásico: método de Sanger
—  Determinar
cuales aa están presentes y en
que proporción.
—  Identificar el aa N-terminal y el C-terminal
en el péptido.
—  Dividir el péptido en fragmentos más
pequeños y determinar la composición de
cada fragmento.
—  Identificar el aa N-terminal y el C-terminal
en cada fragmento
—  Organizar la información de manera que se
pueda determinar la estructura del péptido
original.
63
Resinas de intercambio catiónico
Estructura
Resinas poliméricas fuertes (Dowex 50)
Intercambiador débil, carboximetilcelulosa
Resinas poliméricas débiles (Chelex
100)
Resinas de intercambio aniónico
Estructura
Resinas poliméricas fuertes (Dowex 1)
Intercambiador débil, celulosa modificada
64
o  Se hace pasar una mezcla de
aminoácidos a pH ácido, a
través de una resina de
intercambio catiónico.
o  Los aminoácidos más básicos
se retendrán con más fuerza.
o  La columna se “lava” con una
secuencia de soluciones buffer
con diferentes valores de pH,
con lo que se logra la
separación de los aminoácidos.
o  La reacción con ninhidrina se
puede emplear para cuantificar
los aminoácidos que salen de
la columna.
65
Cromatograma de un análisis de
aminoácidos
66
Ruptura de péptidos
—  La
ruptura de todos los enlaces amida
(uniones peptídicas) se logra con
tratamiento con HCl 6M.
—  Rupturas parciales en sitios específicos
pueden lograrse con ayuda de enzimas.
—  Esto da lugar a péptidos mas sencillos
(fragmentos) que se separan y analizan
individualmente.
67
68
Tripsina
—  Rompe
selectivamente la unión peptídica
en el carbonilo de lisina o arginina
O
O
O
NHCHC
NHCHC
NHCHC
R
R'
R"
Lisina o arginina
69
Quimotripsina
—  Rompe
selectivamente la unión peptídica
en el grupo carbonilo de aminoácidos con
cadena lateral aromática
O
O
O
NHCHC
NHCHC
NHCHC
R
R'
R"
Fenilalanina,
triptofano,
tirosina
70
Carboxipeptidasa
—  Selectiva, rompe
la unión peptídica que
libera el aminoácido C-terminal
O
O
+
H3NCHC
R
proteina
C
O
–
NHCHCO
R
71
Bromuro de cianógeno
—  No
es una enzima, pero es específico para
romper el enlace carboxilo de metionina
O
O
O
NHCHC
NHCHC
NHCHC
R
R'
R"
Metionina
72
Determinación del residuo N-terminal
Se tienen dos métodos que permiten la
determinación: el método de Sanger y la
degradación de Edman
—  La degradación de Edman es automatizada y puede
repetir el ciclo 20 veces.
—  Usa cantidades muy pequeñas de muestra (10-10 g)
O
O
O
+
–
proteina
H3NCHC
C NHCHCO
— 
R
R
73
Reactivo
de
Sanger
Degradación
de Edman
74
Un ciclo de degradación de Edman puede completarse
en 30 minutos (aproximadamente).
Cada ciclo determina el aminoácido N-terminal
Puede emplearse en péptidos de hasta 20 aa
75
Ejemplo
—  Un
pequeño péptido se somete a
tratamiento con HCl 6M y se aislan los
siguientes aminoácidos:
Val2, Leu, His, Phe
—  El tratamiento con DNFB identifica a Val
como el residuo N-terminal.
—  La carboxipeptidasa identifica a Leu como
el residuo C-terminal
76
—  Hidrólisis
parcial del péptido produce los
siguientes fragmentos:
Val-His
His-Val
Val-Phe
Phe-Leu
•  La estructura del péptido es
Val-His-Val-Phe-Leu
77
Determinación de la estructura de
la insulina bovina
—  La
insulina es un polipéptido con 51
aminoácidos
—  Presenta dos cadenas, la cadena A (21 aa) y
la cadena B (30 aa)
—  Se describe a continuación como se
determinó la secuencia de aa en la cadena B
78
— 
— 
El residuo N-terminal es fenilalanina.
Hidrólisis con pepsina produjo 4 péptidos:
FVNQHLCGSHL
VGAL
VCGERGF
YTPKA
— 
Traslapes entre los péptidos anteriores se encontraron
en cuatro péptidos adicionales:
SHLV
LVGA
ALT
TLVC
79
FVNQHLCGSHL
Al hacer los traslapes de los
péptidos obtenidos por
SHLV
hidrólisis parcial, se tiene la
secuencia casi completa.
LVGA
VGAL
ALY
YLVC
VCGERGF
Existe un vacío en la
secuencia, por lo que debió
hacerse otra hidrólisis para
encontrar el traslape faltante
YTPKA
80
FVNQHLCGSHL
SHLV
LVGA
VGAL
ALY
YLVC
VCGERGF
Se obtuvo el péptido
GFFYTPK
faltante mediante una
hidrólisis con tripsina
YTPKA
FVNQHLCGSHLVGALYLVCGERGFFYTPKA
81
N terminal de cadena A
S
S
C terminal de cadena A
15
5
E Q C
V
C S L Y Q L
I
F
20
E N
C
YC
A S V
S
10
N
S
S
H
L
Q
N
V
S
C
F
5
G S H L V G A L Y L V
C
20
15
10
G
N terminal de cadena B
E
G R
F
F
Y
T
A K P
25
30
C terminal de cadena B
82
83
Síntesis de péptidos
84
Estrategia general para la síntesis de
péptidos
85
Protección de grupos amino
Puede lograrse de tres formas
Usando un grupo
—  Benciloxicarbonil (Z)
—  Di-ter-butiloxicarbonil (BOC)
—  9-fluoroenilmetoxicarbonil (FMOC)
—  En todos los casos, el carácter nucleofílico
del grupo amino queda bloqueado, lo que
impide su reacción para formar una unión
peptídica no deseada.
86
87
88
Activación del grupo
carboxilo
89
Otra opción es transformar el grupo carboxilo en
un anhídrido mixto, usando cloroformiato de metilo
Grupo amino
protegido
Grupo carboxilo
activado
90
Síntesis de péptidos
—  Los
péptidos se hacen crecer, activando
nuevamente el extremo C- terminal y
añadiendo un nuevo aminoácido, hasta
lograr la secuencia deseada.
—  Una vez concluida la adición de
aminoácidos, se elimina el grupo que
protege el extremo N-terminal (reacción
de desprotección).
—  Las condiciones de desprotección
dependerán del reactivo protector usado.
91
Síntesis soportada
—  Es
un proceso automatizado diseñado por
R.B. Merrifield, trabajo por el cual recibió
el Premio Nobel en 1984.
En este procedimiento se
usa una resina polimérica
como soporte para el
péptido creciente, el cual
se une o “ancla” a ésta
por su extremo Cterminal.
92
Aparatos para la
síntesis de Merrifield
93
Paso 1: el
aminoácido
protegido se une
a la resina,
formando un éster
Paso 2:
desprotección del
grupo amino
Paso 3: el siguiente aminoácido de
la secuencia se protege en el grupo
amino y se activa en el grupo
carboxilo
94
Paso 3 (cont.): el grupo activado reacciona con el grupo amino del extremo
anclado en la resina, formando una nueva unión peptídica.
Paso 4: el grupo amino se desprotege, como en el paso 2.
Recordar que entre cada paso, es necesario un lavado de la resina
para eliminar los subproductos no deseados.
95
Si se desea, se repiten los pasos 3 y 4 para introducir tantos
aminoácidos como sea necesario
96
Último paso: después de desproteger el grupo amino del aminoácido que
será el extremo N-terminal del péptido, y lavar la resina, se añade HF o
HBr/F3CCOOH….
El tratamiento con ácido rompe la unión éster entre la resina y el
aminoácido del extremo C-terminal del péptido y la síntesis termina.
97
Rsumen del procedimiento de
la síntesis de Merrifield
El aa C-terminal Nprotegido se une a la resina
Purificación de la resina
con el aa unido
Desprotección del grupo
N-terminal
Purificación de la resina
Se añade el nuevo aa
(grupo amino protegido,
grupo carboxilo activado)
Purificación de la resina
Desprotección del grupo
N-terminal
Se desprende el
péptido de la resina
98
Biosíntesis de péptidos
—  ADN
codifica la formación de ARN.
—  ARN mensajero determina la secuencia
de aminoácidos y ARN de transferencia
con un aa específico unido como éster.
99
Biosíntesis de péptidos
G1
G2
H2N CH
H2N CH
O C
O
transfer RNA's
(t-RNA's)
O C
O
Anticodon 2
Anticodon 1
Messenger RNA
(m-RNA)
Codon 2
Codon 1
Aminoacyl (A) site
Peptidyl (P) site
Ribosome
100
Biosíntesis de péptidos
G1
H
G2
N CH
H2N CH
O C
t-RNA's
HO C
O
O
Anticodon 1
m-RNA
Codon 1
Aminoacyl (A) site
Anticodon 2
Codon 2
Peptidyl (P) site
Ribosome
101
Biosíntesis de péptidos
G1
H2N CH
The t-RNA without
the amino acid leaves
OH
G2
O C NH CH
t-RNA's
O C
O
Anticodon 1
m-RNA
Codon 1
Aminoacyl (A) site
Anticodon 2
Codon 2
Peptidyl (P) site
Ribosome
102
Biosíntesis de péptidos
G1
H2N CH
The new
t-RNA comes
in to bind to
Codon 3
G2
O C NH CH
O C
H
G3
N CH
HO C
O
O
Anticodon 3
Anticodon 2
m-RNA
Codon 2
Aminoacyl (A) site
Codon 3
Peptidyl (P) site
Ribosome
103
Estructura de las proteínas
Hoja
plegada
β
104
Estructura primaria
Es la secuencia de aminoácidos que conforman la
proteína.
Recuerde que al formar las uniones peptídicas,
las cadenas laterales de los aminoácidos ocupan
posiciones alternas a lo largo del “esqueleto” de
la secuencia.
También debe tomarse en cuenta la existencia de
puentes disulfuro. (Ver diapositiva 57)
105
Estructura secundaria
—  Está
determinada por la secuencia de
aminoácidos en la estructura primaria.
—  Dos estructuras secundarias son
comunes: lámina u hoja plegada y hélice.
106
La Lámina Plegada β— 
La estructura secundaria de hoja plegada β- es
aquella en la cual las cadenas de polipéptidos se
alinean en un arreglo paralelo, mantenido por
puentes de hidrógeno entre las cadenas
107
Lámina plegada βLas cadenas de
polipéptidos forman
puentes de hidrógeno
con la cadena
adyacente.
—  Se necesita una leve
rotación de los enlaces
amida para evitar
efectos estéricos entre
los grupos R, de alí que
la lámina se pliegue.
— 
108
Hay dos tipos de lámina plegada, dependiendo de la orientación
de los aminoácidos terminales de las dos cadenas peptídicas :
109
La Hélice α
—  Es
la estructura más importante.
—  Tiene giro a la derecha con 3.6 residuos
de aminoácido por giro.
—  El nitrógeno amida forma un puente de
hidrógeno a un oxígeno carbonilo a 3
residuos de distancia.
—  Los grupos R se extienden hacia fuera de
la hélice.
110
La Hélice α
111
Dos aminoácidos
adyacentes con más de un
sustituyente en Cα no
pueden caber en la hélice
por efecto estérico
Un residuo de
prolina causa
distorsión en
la hélice,
debido a que
la unión Cα –
N no puede
girar.
Dos aminoácidos adyacentes con R de
igual carga, no caben en la hélice por
repulsión electostática.
112
Estructura terciaria
—  Es
la forma tridimensional en que la proteína
se dobla sobre sí misma como resultado de
sus estructuras primaria y secundaria.
—  En las proteínas globulares, la mayor
cantidad de los grupos polares están
expuestos hacia el medio acuoso,
haciéndolas solubles.
—  Las estructuras terciarias están estabilizadas
por puentes de hidrógeno, puentes disulfuro,
fuerzas de van der Waals e interacciones
iónicas.
113
Fuerzas que
determinan
la
estructura
terciaria
114
Proteínas fibrosas
—  Las
proteínas fibrosas son haces de
filamentos alargados de cadenas de
proteina; son insolubles en agua.
—  Tendrán principalmente función
estructural, como la queratina (αqueratina en cabello, lana, uñas; βqueratina en seda y fibroína) y el colágeno
(tiene una estructura de triple hélice)
115
116
Colágeno
117
La fibroina de la seda es un proteína con
estructura de hoja plegada.
118
Puente de
hidrógeno
Puente de
hidrógeno
Interacciones hidrofóbicas
Puentes
disulfuro
Atracción
electrostática
119
Desnaturalización de proteínas
— 
— 
— 
La estructura 3ª de una proteína globular es el resultado de
muchas atracciones intramoleculares que pueden
perturbarse por un cambio en el ambiente, causando que la
proteína se desnaturalize.
La solubilidad disminuye drásticamente.
Las Enzimas también pierden su actividad catalítica por
desnaturalización.
120
Desnaturalización de proteínas
—  Es
la destrucción de la estructura terciaria
de una proteína por ruptura de los enlaces o
interacciones que mantienen la forma
tridimensional de la proteína.
—  Cambios de pH: se interrumpen las
atracciones electrostáticas y los puentes de
hidrógeno porque hay cambios en las cargas
de muchas cadenas laterales.
—  Detergentes: interfieren con las interacciones
hidrofóbicas al asociarse con sus grupos no
polares.
121
Desnaturalización de proteínas
—  Disolventes
orgánicos: Rompen las
interacciones hidrofóbicas.
—  Reactivos como urea y clorhidrato de
guanidina: forman puentes de hidrógeno
con los grupos de la proteína, que son
más fuertes que los puentes de hidrógeno
internos.
—  Calor o agitación: aumentan el movimiento
molecular, perturbando las fuerzas de
atracción
122
Estructura cuaternaria de las
proteínas
—  Es
la estructura total de una proteína que
está conformada por varias subunidades.
—  No todas las proteínas tienen estructura
cuaternaria.
123
Referencias
—  McMurry, J. 2008. Química
Orgánica. 7ª.
Edición. Cengage Learning.
—  Bruice, P.Y. 2008. Química Orgánica. 5ª.
Edición. Pearson-Prentice Hall.
—  Carey, F.A. 2006. Química Orgánica. 6ª.
Edición. McGraw-Hill.
—  Solomons. Organic Chemistry.
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