El documento describe los 20 aminoácidos estándares que forman las proteínas. Se clasifican en alifáticos, aromáticos, hidroxiaminoácidos, tioaminoácidos, prolina y otros basados en sus características químicas. También se explican métodos para cuantificar y separar aminoácidos como absorción UV, electroforesis en papel y cromatografía de intercambio iónico.

1. Aminoácidos

2. COO-
C
R
H3N+
H
Aminoácidos
Grupo carboxilo
(disociado)
Grupo amino
(protonado)
Cadena
lateral
Carbono α

3. Los 20 Aminoácidos estándares de las proteínas

4. Aminoácidos alifáticos
•Su característica fundamental
es la hidrofobicidad de
la cadena lateral (con excepción
de Gly)
•Suelen ocupar el interior de las proteínas globulares,
donde contribuyen a la estructura global de la proteína
debido al efecto hidrofóbico (“micela proteica”)
•Reactividad química muy escasa
•Glicina tiene un destacado papel estructural: suele ser
invariante en series filogenéticas

5. Aminoácidos
aromáticos
•La presencia de sistemas aromáticos hace que
absorban luz UV en torno a 280 nm; la absorción UV
de las proteínas se debe a su contenido en estos
aminoácidos
• Phe y Trp son hidrofóbicos, Tyr es hidroxilado

6. Hidroxiaminoácidos
•El grupo -OH de la serina es
fundamental en el centro activo de
muchas enzimas (serin proteinasas,
p.e.)
•Forma enlaces glicosídicos con
oligosacáridos en ciertas
glicoproteínas
•El grupo -OH tanto de Ser como de Thr es susceptible de
fosforilación: importante modificación postraduccional que regula
la actividad de muchas proteínas

7. Tioaminoácidos (-SH)
•Importante papel estructural de
la cisteína por la posibilidad de
formar enlaces disulfuro con otro
residuo de cisteína
•La cisteína participa en el centro activo de
muchas enzimas
•La metionina es el aminoácido iniciador
de la síntesis de proteínas (codon AUG)

8. Prolina , el iminoácido
•Importante papel estructural: su
presencia dificulta la formación de
estructura secundaria
•Por esa misma razón suele ser invariante en series filogenéticas
•Como tal o modificado por hidroxilación (4-hidroxi-prolina) es
muy abundante en el colágeno

9. Aminoácidos dicarboxílicos y sus amidas
•Todos ellos son importantísimos
intermediarios en el metabolismo
nitrogenado, sobre todo Glu y Gln
•Forman parte del centro activo de
las glicosidasas y de las serin
enzimas (tríada SHD)
•Proveen a la proteína de superficies
aniónicas que sirven para fijar
cationes (p.e., Ca2+)

10. Aminoácidos dibásicos
•Lisina sirve para formar intermediarios
covalentes en catálisis enzimática
(bases de Schiff)
•Lisina es el aminoácido que une
determinadas coenzimas a la estructura de
la proteína
•Arginina es un importante intermediario en el ciclo de la urea
•Histidina forma parte del centro activo de muchas enzimas, debido al
carácter nucleófilo del imidazol
•Histidina contribuye al tamponamiento de los medios biológicos por
tener un pKa cercano al pH intracelular

11. CLASIFICACIÓN DE LOS AMINOÁCIDOS
 Polaridad de la cadena lateral:
1. Apolares o hidrofobos: Gly, Ala, Val, Leu, Ile, Met, Phe, Trp, Pro
2. Polares con radical sin carga: Ser, Thr, Tyr, Cys, Asn, Gln
3. Polares con radical con carga negativa: Glu, Asp
4. Polares con radical con carga positiva: Lys, Arg, His
 Carácter ácido – base:
a) Neutros: Grupos 1 y 2 , excepto Tyr y Cys
b) Ácidos : Grupo 3
c) Básicos : Grupo 4
 Esencialidad :
1. No esenciales : pueden ser sintetizados por el organismo; Ala, Asn,
Asp, Cys, Glu, Gln, Gly, Pro,Ser,Tyr
2. Esenciales : deben ser adquiridos a través de la dieta; Arg*, His,
Ile, Leu, Lys, Met, Phe, Thr, Trp, Val
* Esencial en jóvenes , no en adultos

12. Estructura general de un
aminoácido a pH fisiológico
Formas de numerar las estructuras
químicas de los aminoácidos

13. Estereoisomería de los -aminoácidos

14. C
COO-
+
H3N H
CH2
CH2
CH2
NH3
+
C
COO-
+
H3N H
CH2
CH2
CH2
NH
CO
NH2
C
COO-
+
H3N H
CH2
CH2
SH
C
COO-
+
H3N H
CH2
CH2OH
Aminoácidos no proteicos: intermediarios metabólicos
Ornitina Citrulina Homocisteína Homoserina

15. C
COO-
+
H3N H
CH2
OH
HO
Aminoácidos no proteicos: DOPA
L-DOPA
(dihidroxifenilalanina)
Catecolaminas
Hormonas
tiroideas
Melanina

16. COO-
CH2
CH2
NH3
+
COO-
CH2
CH2
CH2
NH3
+
w-Aminoácidos
b-Alanina GABA
g-Aminobutirato

17. Modificaciones postraduccionales
C CH2
HC
NH2
+
H2C COO-
HO
H C
COO-
+
H3N H
CH2
CH2
C
CH2
NH3
+
OHH
C
COO-
+
H3N H
CH2
HC
COO-
COO-
4-hidroxiprolina 5-hidroxilisina 4-carboxiglutámico

18. Absorción a 280 nm
Se fundamenta en la absorción a 280 nm producida
por los aminoácidos aromáticos Phe, Tyr y Trp
- Sensible y fácil de practicar
- Requiere soluciones puras de proteína; no es aplicable
a mezclas
- Distintas proteínas dan diferente grado de absorción,
dependiendo de su contenido en aminoácidos aromáticos
Propiedades físicas de los aminoácidos

19. Absorción de luz en
el UV
Componentes principales de un
Espectrofotómetro
Ley de Lambert –Beer: A = *l*C
Propiedades físicas de los aminoácidos

20. Formación reversible de enlace disulfuro
Propiedad química.

21. Propiedad química.
Comportamiento
ácido-base en
disolución

22. Curva de titulación para
un aminoácido neutro: en
la zona de pKas se tiene
la mayor capacidad de
tamponamiento de una
solución.
pI = ½ (pKa1 + pKa2)
pI: punto isoelectrico

23. Base añadida (uu. arbitrarias)
0 1 2
pH
0
2
4
6
8
10
12
14
Titulación de aminoácido neutro
I
II
III

24. Curvas de titulación de un aminoácido a) ácido y b) básico
pI = ½ (pKa1 + pKar) pI = ½ (pKa2 + pKar)

25. Base añadida (uu. arbitrarias)
0 1 2 3
pH
0
2
4
6
8
10
12
14
I
II
III
IV
Titulación de aminoácido dicarboxílico

26. Base añadida (uu. arbitrarias)
0 1 2 3
pH
0
2
4
6
8
10
12
14
Titulación de aminoácido dibásico
I
II
III
IV

28. Métodos de
cuantificación
de aminoácidos
Reacciones al amino
terminal:
Ninhidrina, el
complejo formado
absorbe a 570 nm.
Con los iminoácidos
se genera es una
sustancia amarilla que
absorbe a 440 nm.

29. Reacciones a la cadena lateral: Lowry
Por a las diferencias en el contenido de tirosina de una proteína a otra,
cantidades iguales de proteínas distintas, producen coloración diferente con el
reactivo de Lowry, motivo por el cual no es posible obtener la concentración
real de una muestra de proteína por este método, aún así, cuando se requiere
una estimación relativa de la concentración de proteínas, este método es
ampliamente satisfactorio, debido a su alta sensibilidad: 1 – 200 gr de
proteínas por ensayo.

30. Absorción en el ultravioleta (UV) de aminoácidos
aromáticos

31. Reacciones específicas de grupo tiol
 Reacción de desplazamiento de Ellman.
Es una reacción cuantificable que mide el número de cisteínas
presentes en una muestra. El reactivo de Ellman es el ácido 5,5'-
ditiobis (2-nitrobenzoico), que interacciona con el grupo tiol para
dar ácido tionitrobenzoico en una reacción equimolar para cada
residuo de cisteína. La cuantificación se realiza a 412nm.

32. Método de Buiret
NH
CO
RC
CO
NH
RC
Cu2+
H
OC
HN
CR
C O
HN
CR
H
HH
Violeta-púrpura
Complejo
proteína-Cu(II)
Este complejo se puede
forman como mínimo con
tres grupos NH de los
enlaces peptídicos,
ubicados a una
determinada distancia.
Este método es
reproducible para una
proteína, pero requiere
grandes concentraciones
de proteínas para la
formación de color.
La sensibilidad del método
es de 0,25 – 200 mg de
proteínas por ml de
solución.

33. Métodos de separación de aminoácidos
 Electroforesis en papel
 Cromatografías
1. De adsorción en papel
2. De intercambio iónico catiónico y aniónico

34. Electroforesis
1. Se realiza sobre un soporte
sólido o semisólido, para mini-
mizar efectos de difusión
Muestra
+-
2. Se somete el conjunto a
un campo eléctrico constante,
a un pH fijo; los aminoácidos migran
conforme a su carga eléctrica
3. Terminada la carrera electro-
forética, los aminoácidos se tiñen
con un colorante adecuado
(p.e., ninhidrina)

35. Aa +
Aa -
ELECTROFORESIS EN PAPEL (Acetato de celulosa)

37. Cromatografía de absorción en papel.

38. Cromatografía Intercambio Iónico

39. Cromatografía de intercambio iónico

40. CH2 CH2 NH+
CH2
CH2 CH3
CH3
Dietilaminoetil (DEAE)
CH2 CH2 N+
CH2 CH3
CH2
CH3
CH2
CH3
Trietilaminoetil (TEAE)
CH2 CH2 N+
CH2
CH2
CH2
CH3
CHOH CH3
Intercambiadores mas comunes
CH2 COO-
Carboximetil (CM)
C
S
CH2 CH2 CH2 S
O
O
O-
Aniónico Catiónico