El documento describe las biomoléculas proteínas y ácidos nucleicos. Explica que las proteínas están compuestas por cadenas de aminoácidos unidos por enlaces peptídicos y adoptan diferentes estructuras como alfa hélice y hoja beta. Los ácidos nucleicos, ADN y ARN, están formados por cadenas de nucleótidos unidos por enlaces fosfodiéster entre un azúcar, una base nitrogenada y un grupo fosfato. El apareamiento de bases a través de puentes de hidrógeno permite la doble

1. Biomoléculas II
Proteínas y ácidos nucleicos
Universidad de Santiago
Facultad de Química y Biología
Departamento de Biología

2. PROTEÍNAS
 Las proteínas son moléculas compuestas por una o más cadenas de
aminoácidos.
Desempeñan gran cantidad de funciones distintas gracias a la variedad de estructuras
que son capaces de adoptar:
 Casi todas las reacciones químicas que se llevan a cabo en las células son
mediadas por proteínas especializadas (enzimas).
 Otras proteínas cumplen roles estructurales, como la elastina, que da elasticidad a
la piel; la queratina, principal proteína de las uñas, pelo, plumas y cuernos de
animales; y la seda de las telarañas y gusanos.
 La principal fuente de proteínas para el desarrollo de animales jóvenes son la
albúmina del huevo y la caseína de la leche; la hemoglobina transporta oxígeno,
mientras que proteínas contráctiles permiten el movimiento de organismos
completos.
 Algunas hormonas como la insulina y la hormona del crecimiento también son
proteínas, así también los anticuerpos (sistema inmune) y muchos venenos (cobra
real).

4. Función enzimática: Cierta proteínas (enzimas) son biocatalizadores que
hacen posibles innumerables reacciones metabólicas.
Reconocimiento de señales químicas. La superficie celular alberga un
gran número de proteínas encargadas del reconocimiento de señales
químicas llamados receptores.

5. Función hormonal: las hormonas son sustancias producidas por una célula
y que una vez secretadas ejercen su acción sobre otras células. Solo
algunas hormonas son de naturaleza proteica.
Función de transporte. Los transportadores biológicos son siempre
proteínas.

6. Función estructural. Las proteínas estructurales son las encargadas de
brindar soporte y rigidez a los diferentes componentes biológicos que se
encuentran en las células.
Función de movimiento. Todas las funciones de motilidad de los seres
vivos están relacionadas con las proteínas.

7.  Las proteínas son polímeros de aminoácidos; todos estos contienen la
misma estructura fundamental que consiste en un carbono central
unido a cuatro grupos funcionales distintos: un grupo amino (-NH2); un
grupo carboxilo (-COOH); un hidrógeno y un grupo variable entre los
diferentes aminoácidos (R)
 La mayoría de las proteínas contienen comúnmente 20 aa; algunos son
hidrofílicos, mientras que otros son hidrofóbicos
 R da a cada aa sus propiedades particulares.

10. Aminoácidos Esenciales
 La mayoría de los aminoácidos pueden sintetizarse unos a partir de otros,
pero existen otros, que no pueden ser sintetizados y deben obtenerse en
la dieta habitual. Son los llamados aminoácidos esenciales.
 Los aminoácidos esenciales son diferentes para cada especie, en la
especie humana, por ejemplo, los aminoácidos esenciales son diez: Thr,
Lys, Arg, His, Val, Leu, Ileu, Met, Phe y Tyr.

11.  Las proteínas se forman como
resultado de una deshidratación entre
un grupo amino de un aminoácido y el
grupo carboxilo de un aminoácido
adyacente  enlace peptídico.
 La unión de dos aminoácidos forma un
péptido; los aminoácidos se agregan
de a uno para formar finalmente una
proteína.

12.  Cada proteína tiene una longitud particular, que varía desde tres
aminoácidos a varios miles.

13. R2R1 R3 R4
Aminoácido Péptido
MONÓMERO POLÍMERO
Estructura primaria de una proteína: Contiene toda la información
requerida para la estructura 3D
Niveles estructurales en las proteínas

14. Niveles estructurales en las proteínas
Estructura secundaria de una proteína

15.  La Alfa hélice (a-hélice)
La α-hélice está estabilizada por puentes de hidrógeno entre un grupo
amino y el grupo carbonilo de la siguiente vuelta de la hélice (4 aa distante)

16. Otra representación
 Estructura se repite cada 5.4 Aº a lo
largo del eje de la hélice. Por cada
vuelta hay 3.6 aminoácidos
 Los grupos R de los aminoácidos
protruyen hacia afuera de la hélice del
esqueleto polipeptídico.

17.  Hebra- y Hoja 
 Los zig-zags de una hebra- tienen una conformación más
extendida que en una a-hélice.

18.  Las hebras- pueden asociarse a través de puentes de hidrógeno
entre las cadenas polipeptídicas para formar una hoja-
C-terminal
N-terminal

19.  Terciaria
 Formada por el
empaquetamiento de
elementos de estructura
secundaria en una o más
unidades compactas
 Cuaternaria
 La proteína final puede
estar constituida de varias
cadenas polipeptídicas
 Al generarse las estructuras terciaria y cuaternaria, aminoácidos que
están lejos en la secuencia pueden quedar cercanos en la forma 3D y
formar una región funcional como por ejemplo el sitio activo de una
enzima.
Estructura Terciaria y Cuaternaria
Niveles estructurales en las proteínas

20. Fibrosas
a-queratina
Globulares
Hemoglobina
 Las Estructuras Terciarias y Cuaternarias originan dos categorías
fundamentales de proteínas: globulares y fibrosas

21. Puentes de
hidrógeno
Enlaces
iónicos
Puentes
disulfuro
Interacciones
hidrofóbicas
Mantención de la estructura proteica

22. Organización estructural de proteínas fibrilares

23. Organización estructural de proteínas globulares
Cadenas laterales
polares
Cadenas laterales
apolares

24.  Enlace Disulfuro
El grupo R de cisteína contiene azufre, que puede formar enlaces
covalentes con el azufre de otras cisteínas (puentes disúlfuro)  permite
enlazar diferentes cadenas de aa o conectar diferentes partes de una misma
cadena de aminoácidos, provocando que la proteína se pliegue o se doble.

25. Cadena A
-OOC
-OOC
Gly Ile Val Glu Gln
Cys
Cys
Cys
Thr
Ser
Ile
Ser
Leu Tyr
Gln
Leu
Glu
Asn
Tyr
Cys
Asn
NH3
+
Val
Asn Gln His Leu
Gly
Cys
Ser
His
Leu
Val
Glu Ala
Leu
Tyr
Leu
Val
Cys
Gly
Glu Arg
Gly
Phe
Phe
Tyr
Thr
Pro
Lys
Thr
Cadena B
Phe
NH3
+

26.  Los motivos o dominios corresponden a la combinación de estructuras
secundarias en regiones particulares y que cumplen una función
determinada.
Dominios (Motivos)

30. Desnaturación reversible de una proteína

32. Ácidos nucleicos
 Son cadenas largas de subunidades
similares llamadas nucleótidos.
Todos los nucleótidos tienen una
estructura común de tres partes: un
azúcar de 5 carbonos, una base
nitrogenada y un grupo fosfato.
 El azúcar puede ser ribosa (RNA) o
deoxiribosa (DNA).
 Las base nitrogenadas son adenina
(A), timina (T), citosina (C) y guanina
(G) en el DNA
 En el RNA, la base timina (T) es
reemplaza por la base uracilo (U)

33. Base nitrogenada:
• DNA: Adenina (A), Guanina
(G), Citosina (C) y Timina (T)
• RNA: Adenina (A), Guanina
(G), Citosina (C) y Uracilo (T)
Azúcar (pentosa):
• DNA: desoxirribosa
• RNA: ribosa
Grupo fosfato:
mono (1), di (2) o tri (3) fosfato

34. Base nitrogenada
 Se diferencian por los grupos funcionales de los anillos:
Pirimidinas: Anillo de 2
nitrógenos y 4 carbonos.
Estas son: Citosina,
Timina y Uracilo
Purinas: Son una
pirimidina mas un anillo
imidazol. Estas son:
Adenina y Guanina

36. Azúcar: Ribosas & doRibosas
 En el RNA (Acido RiboNucleico ) se encuentra la ribosa
 Este azúcar posee un OH en el C2
 En el DNA (Acido DesoxirriboNucleico ) se encuentra la 2-desoxirribosa
 Este azúcar carece de un OH en el C2

37. Nucleósido:
Ribosa + Base nitrogenada
Nucleótido:
Ribosa + Base nitrogenada + Fosfato

39.  Los nucleótidos pueden unirse entre sí a través de enlaces
fosfodiéster.
 Los nucleótidos de deoxiribosa forman cadenas cuya
longitud es de millones de unidades denominadas ácido
deoxiribonucleico (DNA), el cual se encuentra en los
cromosomas de todos los seres vivos; cada molécula de
DNA consiste en dos cadenas de nucleótidos
entrelazadas en la forma de una doble hélice,
estabilizada por puentes de hidrógeno que se forman
entre las bases de los nucleótidos de secciones opuestas
 Las cadenas de nucleótidos
de ribosa, llamadas ácido
ribonucleico (RNA), se
copian a partir del DNA en
el núcleo de cada célula. El
RNA porta el código
genético del DNA al
citoplasma de la célula,
donde dirige la síntesis de
proteínas

40. Enlace fosfodiéster
 Los nucleótidos del DNA y
RNA están unidos por
enlaces fosfodiéster.
 El esqueleto de pentosas
y fosfatos resultante es
altamente polar.
 Los extremos de la
molécula se denominan 5’
fosfato y 3’ OH

41.  Unión de Nucleótidos: Enlace Fosfodiéster

42. 5’
3’
 La Polimerización de los Ácidos Nucléicos es polarizada

43. APAREAMIENTO DE BASES
CG
3 enlaces-H
T A
2 enlaces-H
Pares
Purinas Pirimidinas Base Enlaces-H
Adenina (A) Timina (T) A = T 2
Guanina (G) Citosina (C C G 3

45.  Los puentes de hidrógeno entre las bases
nitrogenadas son el segundo enlace mas
importante entre los ácidos nucleicos.
 Permiten la asociación de 2 hebras de ácidos
nucleicos.

46. Ley de Chargaff
 En 1949 el bioquímico Erwin Chargaff analizó el contenido molar del
DNA de distintos organismos. De su investigación se desprenden 4
conclusiones:
• La composición de bases en el DNA varía entre organismos
• El DNA aislado desde distintos tejidos de un mismo organismo
presenta la misma composición de bases.
• La composición de bases en el DNA de un organismo no varía con la
edad, estado nutricional o cambios ambientales.
• En todos los DNA celulares (sin importar la especie) el número de
adeninas (A) es igual al de timinas (T) y el número de guaninas (G) es
igual al de citosinas (C)
• De esta relación se obtiene que la suma de las purinas es igual a la
suma de las pirimidinas.
(A+G) = (T+C)*
* Ácidos nucleicos de doble hebra

47. A=T , C=G (A+G) = (T+C)
• Una especie X tiene 32% de Adenina en su DNA. ¿Cuáles son las
proporciones de A, T, C y G en este organismo?

49.  No todos los nucleótidos forman
parte de ácidos nucleicos.
Algunos existen libres en la
célula o forman parte importante
de otras moléculas.
 Otros nucleótidos tiene grupos
fosfato adicionales; estos
nucleótidos difosfato y trifosfato
son moléculas inestables que
portan energía almacenada en
forma de enlaces P-P.