Resumen Unidad 1

6 puntos Clave en el tema de Proteínas

Función Biológica

Estructura

 Hormonas

Enzimas

Almacenamiento

 Venenos

Amino Ácidos 

En la clase se dieron las 4 formaciones de los aminoácidos y la importancia en los sistemas biológicos. A continuación se presenta un breve resumen de estos:

1.      Secuencia de aminoácidos determinada por enlaces peptídicos

2.      Fibrosa Disposición de aminoácidos en el espacio

3.      Disposición  final en el espacio- Forma nativa globulares

4.      Agrupación de proteínas con formación nativa ya definida

Las proteínas son polímeros de aminoácidos. En su mayor parte, las proteínas son moléculas muy grandes compuestas de cientos de unidades de aminoácidos. Las proteínas se pueden romper conocido en los aminoácidos que los componen por hidrólisis (reacción con agua). En el laboratorio, las reacciones de hidrólisis se llevan a cabo generalmente en presencia de ácidos fuertes (HCl o H2SO4), bases fuertes (NaOH o KOH) o enzimas proteolíticas llamadas proteasas. Los aminoácidos son ácidos carboxílicos que contienen un grupo ácido amino,-NH2, se unieron a la alfa-carbono del ácido. Hay veinte aminoácidos que se encuentran normalmente en la naturaleza. La posición alfa en un ácido carboxílico es el átomo de carbono adyacente al grupo carboxilo. Una alfa-aminoácido tiene un grupo ácido amino unido al átomo de carbono alfa.

Solubilidad en agua

Fibrosas ® No solubles 

Globulares ® Solubles

                

Identificación  cualitativa y cuantitativa de Proteínas

 Pre-laboratorio:

Una actividad preliminar para la determinación cuantitativa de proteínas en el Laboratorio de Bioquímica se requiere conocer de manera teórica en qué consiste la determinación cualitativa del contenido proteico.  El siguiente video muestra de una manera breve y específica los puntos bases de esta práctica.

Laboratorio:

La espectrometría de masas (proteínas, lípidos, carbohidratos) es un método de elección para la cuantificación de proteínas de baja abundancia y péptidos en muchos estudios biológicos. En el laboratorio se describieron una serie de aspectos computacionales de cuantificación de proteínas y péptidos mediante la utilización del espectrómetro, incluyendo métodos para encontrar e integrar picos de péptidos de espectrometría de masas, y la detección de interferencia para obtener una medida  de la cantidad de proteínas presentes en las muestras, que en este caso fue un pedazo de pierna de pollo (previamente freída). Así  nuestro equipo pudo analizar las diferencias entre otros alimentos como jamones, pollo (sin  freír), carne molida, etc.

Referencia :

Mandal, A., Naaby-Hansen, S., Wolkowicz, M.J., Klotz, K., Shetty, J., Retief, J.D., Coonrod, S.A., Kinter, M., Sherman, N., Cesar, F., Flickinger, C.J. and Herr, J.C. (1999) Biol. Reprod. 61 1184-1197

S.L. Hanna, N.E. Sherman, M.T. Kinter, J.B. Goldberg (2000) Microbiology 146 2495-2508

Enlaces Peptídicos 

En esta sesión se dio una visión panorámica de la función de los enlaces peptídicos y como estos pueden generar dichas funciones. La Docente encargada de la materia empezó con la explicación básica de función: Unión entre 2 o más para la formación de un aminoácido las cuales son las unidades básicas de una proteína. 

Las proteínas son largas cadenas de aminoácidos, fundamentales para la construcción de diversos tejidos en el cuerpo, como los músculos, el pelo; y otros componentes como las enzimas y los anticuerpos. Las proteínas tienen otras varias funciones importantes en la reconstrucción y la construcción del organismo. Con el fin de encontrar lo que una proteína es, uno tiene que analizar a los enlaces peptídicos. La manera más efectiva para encontrar enlaces peptídicos, que se unen los aminoácidos para formar una proteína, es mediante el uso de reactivo de Biuret.

El enlace peptídico que une los aminoácidos es uno de los más fuertes y más duraderos de los enlaces covalentes.

Dos aminoácidos pueden estar unidos entre sí por condensación por deshidratación para formar un dipéptido. En el laboratorio, se puede romper o hidrolizar enlaces peptídicos, más eficaz que una combinación de calor y ácido. En el cuerpo, el proceso digestivo comienza en el estómago, donde una combinación de ácido y enzimas ayuda a romper los enlaces peptídicos.

¨Dos aminoácidos unidos para formar un dipéptido

La figura anterior muestra dos aminoácidos están unidos para formar un dipéptido, la división de la entrada de agua en el proceso (una condensación por deshidratación).

A continuación se muestra un modelo del dipéptido L-aspartil-L-fenilalanina. Una forma modificada de este dipéptido se conoce como el aspartame.

En el siguiente link se presenta una serie de pasos los cuales le facilitaran de una manera interactiva la formación de los enlaces peptídicos.

Enlaces Peptidicos WISC-ONLINE

Referencia:

·         Alberts, B., A. Johnson, J. Lewis, M.  Raff, D. Bray, K. Hopkin, K. Roberts, y P. Walter. Essential Cell Biology. 2nd ed. New York: Garland Science/Taylor & Francis Group.

·         Twyman, R.M. 2004. Principles of Proteomics. Oxford: BIOS Scientific Publications.

·         Veenstra, T. D. y J. R. Yates. 2006. Proteomics for Biological Discovery. New York: Wiley-Liss. 

Metabolismo y Bioenergética de las Proteínas

En la materia de Bioquímica se ha realizado una introducción de lo que es el metabolismo, como la función bioenergética que poseen las proteínas. Los objetivos de esta clase se basan principalmente en identificar las enzimas digestivas responsables de la digestión de los hidratos de carbono y proteínas para indicar su origen y mecanismos de acción.

Metabolismo - Todas las reacciones bioquímicas que involucran el uso, producción y almacenamiento de energía

Proteínas: Estructura y Función

Las proteínas desempeñan muchas funciones importantes:

Tipo	Función	Ejemplos
Estructura	Forma / Soporte	Colágeno - proporciona estructura a los tendones y cartílagos
Enzimas	Catálisis	Las enzimas ayuda en las reacciones bioquímicas   (Amilasa comienza la digestión de hidratos de carbono por hidrólisis.)
Hormonas	Regula las funciones del cuerpo	La insulina - facilita el uso de la glucosa para generar energía
Almacenamiento	Produce sustancias esenciales	Mioglobina - venta de oxígeno en los músculos
Contracción	Realizan el trabajo mecánico	Actina y Miosina - regulan el movimiento muscular
Protección  (Inmunidad)	Defiende el cuerpo contra materia extraña	Inmunoglobina – ayuda a la destrucción de bacterias invasoras
Transporte	Llevar sustancias a través del cuerpo	Hemoglobina - transporta O2 en la sangre Las proteínas de membrana - Realizar el transporte activo

Las proteínas se componen de largas cadenas de aminoácidos unidos entre sí y se doblan en una forma particular. Las proteínas pueden ser descritas como fibrosa, globular, o de la membrana. La forma específica de cada proteína es individualizado para ayudar a realizar una función específica.

1)Proteínas fibrosas

Se encuentra principalmente en las proteínas estructurales

2)Las proteínas globulares

Enzimas, la inmunidad, el transporte

3) Proteínas de la Membrana

Ayudan al  transporte de las sustancias dentro y fuera de la célula a través de la membrana de la célula 

Bibliografía:

· Elliott, William H. 2005. Biochemistry and Molecular Biology. Oxford, UK, and New York: Oxford University Press.

· Germann, W. J. 2005. Principles of Human Physiology. San Francisco, CA: Pearson Benjamin Cummings.

· Van De Graaff, Kent M., y R. W. Rhees, eds. 2001. Human Anatomy and Physiology: Based on Schaum's Outline of Theory and Problems of Human Anatomy and Physiology. New York: McGraw-Hill.

Términos clave

Para esta unidad se planteó hacer una descripción práctica y concisa  donde se incluyeran los términos esenciales los cuales se irán desglosando en las presentaciones subsecuentes.

®Alfa hélice

Un tipo de estructura secundaria en el que una única cadena de péptido se arregla en una espiral tridimensional.

®Beta

Un tipo de estructura secundaria en el que varias cadenas de péptidos se disponen uno junto al otro para formar una estructura similar a una lámina.

®Dominio
Una región localizada de una proteína.

®Ácido ribonucleico mensajero (ARNm)

Una molécula de ARN que lleva la información genética para la producción de una o más proteínas; ARNm se produce por la copia de una cadena de ADN, pero es capaz de moverse desde el núcleo hasta el citoplasma (donde la síntesis de proteínas se lleva a cabo).

®Enlace peptídico

Un enlace químico entre el grupo carboxilo de un aminoácido y el átomo de nitrógeno amino de otro.

®Polipéptido

Un grupo de aminoácidos unidos por enlaces peptídicos; proteínas son polipéptidos grandes, pero no existe acuerdo respecto a qué tan grandes deben ser para justificar el nombre.

®Estructura primaria

La secuencia lineal de aminoácidos que forman una proteína.

®Estructura cuaternaria

El número y tipo de cadenas de proteínas que normalmente se asocian entre sí en el cuerpo.

®Ribosoma

Una proteína compuesta por dos subunidades que funciona en la síntesis de proteínas.

®Estructura secundaria

Ciertos arreglos tridimensionales altamente regulares de aminoácidos dentro de una proteína.

®Estructura terciaria

Forma tridimensional de una proteína.

®Ácido ribonucleico de transferencia (ARNt)

Una molécula de ARN pequeño, específico para un solo aminoácido, que transporta ese aminoácido para el lugar adecuado en el ribosoma para el montaje en la cadena creciente de proteína.

Interconexiones estructurales con la Biología Marina.

Una prueba etérea de un tema palpable... La Bioquímica 

Este Blog tendrá una función multidisciplinaria ya que se pretende explayar de una manera breve y concisa los trabajos que se irán realizando en la materia de Bioquímica así como las actividades que complementarán el conocimiento de la bioquímica como un modelo académico, social , biológico y vivencial en el desarrollo del alumno de Biología Marina de la Universidad Autónoma de Baja California Sur (UABCS); extrapolando los conocimientos adquiridos a otros alumnos de otras instituciones como niveles académicos o simplemente que cuenten con el interés de analizar los procesos bioquímicos en la vida diaria.

La bioquímica es la colección de todas las reacciones químicas orgánicas en los organismos vivos. Sin la función de estas  reacciones bioquímicas, no existiría la vida en todas sus formas.

En los seres vivos, desde su nivel más básico hasta el nivel más complejo, las  funciones de las reacciones químicas en el organismo son responsables del equilibrio mientras que si se presentan anomalías de funcionamiento en las reacciones químicas estas irregularidades serán responsables del desbalance del organismo. Las reacciones bioquímicas son responsables de un conjunto de funciones biológicas, químicas y físicas, desde el metabolismo hasta la síntesis genética.

Inclusión en un mundo de reacciones que se llevan a cabo en todo lo que se conoce como ser vivo y la relación que se tiene con la materia inorgánica. 

El estudio de la bioquímica es importante para profundizar en nuestra comprensión de cómo funcionan los organismos (principalmente marinos en cuestión a los estudios enfocados a la biología marina). El entendimiento de la bioquímica juega un papel importante en la comprensión de la base genética de algunas enfermedades, los efectos farmacológicos de los medicamentos, las complejidades del metabolismo, y las diferencias básicas entre los organismos. 

¨A continuación se les presenta un video introductorio de lo que se analizara  como un comienzo a la Bioquímica. 

   Fuente: Kevin Ahern.

Contacto: kgahern@davincipress.com

De acuerdo a la American Chemical Society  La Bioquímica es el estudio de la estructura, la composición y reacciones químicas de las sustancias en sistemas vivos. La Bioquímica surgió como una disciplina separada cuando los científicos combinaron la biología en la química orgánica, inorgánica, o física y comenzaron a estudiar temas como la forma en los seres vivos obtienen energía de los alimentos, la base química de la herencia, y los cambios fundamentales que ocurren en la enfermedades. 

La  Bioquímica incluye las ciencias de la biología molecular, inmunoquímica, neuroquímica, y la química bioinorgánica, bioorgánica y biofísica".

Referencia:

"Biochemistry." Biochemistry. Ed. American Chemical Society. Chemistry of Life, Jan. 2013. Web. 23 Sept. 2013.