Este documento describe las principales clases de macromoléculas biológicas, incluyendo proteínas, carbohidratos, lípidos y ácidos nucleicos. Explica que las proteínas están compuestas de aminoácidos unidos por enlaces peptídicos, y que existen 20 aminoácidos comunes que se utilizan para construir proteínas. También resume métodos para separar, identificar y secuenciar aminoácidos y proteínas.

1. 13/03/2012
ENLACES QUIMICOS
GRUPOS FUNCIONES
1

2. 13/03/2012
MACROMOLECULAS
Principales clases de macromoléculas :
La palabra proteína proviene del griego protos, que
significa "lo primero o lo más importante".
1. proteínas
2. Están formadas por: carbono, oxígeno,
carbohidratos
hidrógeno y nitrógeno fundamentalmente, aunque
3. lípidos
también podemos encontrar, en alguna de ellas,
azufre, fósforo, hierro y cobre.
4. Ácidos nucleícos
Las proteínas se distinguen de los
carbohidratos y de los lípidos por contener además
nitrógeno en su composición, aproximadamente un
16%
AMINOACIDOS
Unidades estructurales básicas de las proteínas. Un
aminoácido (libre, sin polimerizar) siempre tiene:
- Un grupo amino -NH2
- Un grupo carboxilo -COOH
- Un hidrógeno -H
- Una cadena lateral -R
Estos cuatro elementos están unidos entre sí a
través de un carbono central, conocido como carbono .

2

3. 13/03/2012
Puesto que estos cuatro elementos son
diferentes (excepto en el caso de la glicina), los
aminoácidos son estereisómeros.
Sólo encontramos L-aminoácidos en las
proteínas.
CARACTERÍSTICAS
 Solubles en solventes polares e insolubles en
solventes apolares
 Altos puntos de fusión ( > 200°C)
 Clasificación según grupo R :
alifáticos
aromáticos
ácidos
básicos
neutros
3

4. 13/03/2012
Clasificación según grupo R
R : CADENAS ALIFATICAS
Son hidrofóbicos (apolares) y por ello tienen tendencia a situarse en el
interior de las proteínas globulares cuando están en solución acuosa. (Glicina,
Alanina, Valina, Leucina, Isoleucina y Prolina)
R : GRUPOS AROMATICOS
Poseen un anillo aromático en la cadena lateral. Debido a ello, son altamente
hidrofóbicos. (Fenilalanina, Tirosina y Triptófano)
4

5. 13/03/2012
Espectro de Absorbancia de luz UV por aminoácidos aromáticos
R : GRUPOS QUE CONTIENEN AZUFRE
5

6. 13/03/2012
Aminoácidos hidrofílicos
Ácidos (Ácido aspártico, Ácido glutámico)
Ácido aspártico Ácido glutámico
Están cargados negativamente a pH fisiológico, altamente polares
Básicos (Lisina, Arginina, Histidina)
Están cargados positivamente a pH fisiológico
6

7. 13/03/2012
Neutros (Serina, Treonina, Asparragina, Glutamina)
Asparragina Glutamina
No se encuentran cargados a pH fisiológico, cadenas polares capaces
de establecer puentes de hidrógeno
Aminoácidos esenciales
1. Valina 5. Triptófano
2. Leucina 6. Lisina
3. Isoleucina 7. Metionina
4. Treonina 8. Fenilalanina
7

8. 13/03/2012
 Especies isoeléctricas (Zwitteriones)
2
2
8

9. 13/03/2012
9

10. 13/03/2012
SEPARACION DE AMINOACIDOS
Detección de Aminoácidos
1. Reacción de ninhidrina
2. Cloruro de Dansilo
10

11. 13/03/2012
3. Fluorescamina
Aislamiento de aminoácidos
1. Cromatografía en papel
2. Cromatografía en capa fina
3. Cromatografía de intercambio iónico
11

12. 13/03/2012
AMINOACIDOS NO ESTANDAR
• 4-hidroxiprolina
• 5-hidroxilisina
• N-metil-lisina
•  carboxiglutamato
• Desmosina
• Ornitina y citrulina
12

13. 13/03/2012
ENLACE PEPTIDICO
La unión entre dos aminoácidos se establece entre el grupo carboxilo
(-COOH) de un aminoácido y el grupo amino (-NH2) del aminoácido
inmediato, con la pérdida de una molécula de agua.
13

14. 13/03/2012
ESTRUCTURA DE LOS PEPTIDOS
• OLIGOPEPTIDOS
• POLIPEPTIDOS
• EXTREMO AMINO-TERMINAL
• EXTREMO CARBOXI-TERMINAL
14

15. 13/03/2012
AlanilGlutamilGlicil-Lisina
Los grupos ionizados se indican en rojo
DETERMINACION DE SECUENCIAS PEPTIDICAS
• Hidrólisis química : hidrolizar cadena polipeptídica mediante
ebullición con ácido fuerte ( HCL 6M; 110°C por 24-72 o 96 horas)
• Separación e identificación de aminoácidos por cromatografía
• Secuenciación de Edman
15

16. 13/03/2012
DETERMINACION DE SECUENCIA DE
PEPTIDOS GRANDES
 Hidrólisis química : hidrolizar cadena polipeptídica mediante
ebullición con ácido fuerte ( HCL 6M; 110°C por 24-72 o 96 horas)
 Hidrólisis enzimática (proteasas específicas):
• Tripsina : (Lys, Arg) C
• Quimiotripsina : (Phe, Trp, Tyr) C
• Pepsina : (Phe, Trp, Tyr) N
• Termolisina : (Val, Leu, Ile) N
bromuro de cianógeno (BrCN) : Met C
 Secuenciación de Edman
16

17. 13/03/2012
Secuenciación y orden de fragmentos peptídicos
Ruptura de puentes disulfuro en las proteínas
17

18. 13/03/2012
ELECTROFORESIS
18

19. 13/03/2012
Polipéptidos pequeños con actividad biológica
• Insulina (2 cadenas; 30 y 21 a.a.)
• Glucagón (29 a.a.)
• Corticotropina (39 a.a.)
• Oxitocina (9 a.a.)
• Bradiquinina (9 a.a.)
• Neuropéptidos: - encefalinas (5 a.a.)
• Venenos: - amanitina (8 a.a.)
• Antibióticos: - penicilina
- gramicidina S
- valinomicina
19