FACULTAD DE QUÍMICA DEPARTAMENTO DE BIOQUÍMICA. CURSO DE BIOQUÍMICA (CLAVE 1508) Licenciaturas de QFB y QA

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Cristóbal San Martín Martín
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1 FACULTAD DE QUÍMICA DEPARTAMENTO DE BIOQUÍMICA CURSO DE BIOQUÍMICA (CLAVE 1508) Licenciaturas de QFB y QA Prof. Laura Carmona Salazar Grupos: 03 Semestre: 13-I Este material es exclusivamente para uso educativo y no de lucro

2 TEMARIO DEL CURSO I. Estructura y Función de las proteínas. 16 horas II. Membranas y transporte. 6 horas III. Introducción al Metabolismo. 2 horas IV. Glucólisis. 6 horas V. Gluconeogénesis. 2 horas VI. Síntesis de las Pentosas Fosfato. 2 horas VII. Ciclo del Ácido Cítrico. 6 horas VIII. Fosforilación Oxidativa y Fotosíntesis. 6 horas IX. Metabolismo del Glucógeno. 4 horas X. Metabolismo de Lípidos. 6 horas XI. Catabolismo de Compuestos Nitrogenados. 2 horas XII. Integración Metabólica. 2 horas

3 EVALUACIÓN DEL CURSO EXAMENES GLOBALES 80% EXAMEN DEPARTAMENTAL 20% ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE (Adicional al examen global) Tareas en equipo 5% Exámenes parciales (al final de cada tema) 10%

4 TEMARIO DEL CURSO I. Estructura y Función de las proteínas. 16 horas II. Membranas y transporte. 6 horas III. Introducción al Metabolismo. 2 horas IV. Glucólisis. 6 horas V. Gluconeogénesis. 2 horas VI. Síntesis de las Pentosas Fosfato. 2 horas VII. Ciclo del Ácido Cítrico. 6 horas VIII. Fosforilación Oxidativa y Fotosíntesis. 6 horas IX. Metabolismo del Glucógeno. 4 horas X. Metabolismo de Lípidos. 6 horas XI. Catabolismo de Compuestos Nitrogenados. 2 horas XII. Integración Metabólica. 2 horas EXAMEN DPTAL VIERNES 12 DE OCTUBRE 18:00 A 20:00 HRS

5 ESTRUCTURA Y FUNCIÓN DE LAS PROTEÍNAS 1. Estructura y función de los aminoácidos 2. Estructura primaria

6 QUÉ ES LA BIOQUÍMICA? SURGE LA VIDA H He C Fe Compuestos MACROMOLÉCULAS

7 LAS PROTEÍNAS SON ABUNDANTES EN LA CÉLULA DE DIFERENTES TAMAÑOS Y EXHIBEN UNA GRAN VARIABILIDAD FUNCIONAL SON LOS INSTRUMENTOS MOLECULARES ATRAVÉSDELASCUALES SE EXPRESA LA INFORMACIÓN GENÉTICA

8 CARACTERÍSTICAS ESTRUCTURALES COMUNES DE LOS AMINOÁCIDOS AMINO ÁCIDO

9 CARACTERÍSTICAS ESTRUCTURALES COMUNES DE LOS αaminoácidos Grupo amino CENTRO QUIRAL Carbono α Grupo carboxilo

10 ESTEREOISOMERÍA EN LOS α-aminoácidos.-se determina por el ordenamiento tetraédrico de los orbitales de enlace de los cuatro grupos diferentes alrededor del átomo de carbono α.

11 LOS AMINOÁCIDOS TIENEN UNA CONFIGURACIÓN ABSOLUTA D o L, (QUE SE DENOMINA DE ACUERDO A LA DEL GLICERALDEHÍDO) Sólo los aminoácidos con las formas L son los que forman parte de las proteínas

12 CARACTERÍSTICAS ESTRUCTURALES COMUNES DE LOS αaminoácidos Grupo amino CENTRO QUIRAL Carbono α Grupo carboxilo

13 LOS AMINOÁCIDOS PUEDEN ACTUAR COMO ÁCIDOS Y COMO BASES FORMA NO IÓNICA FORMA ZWITTERIÓNICA (Predomina a ph neutro) ÁCIDO (DADOR DE PROTONES) BASE (ACEPTOR DE PROTONES) Losa.a.son anfóteros

14 GRUPOS IONIZABLES DE LOS AMINOÁCIDOS R COO - C + NH 3 a ph 6-7 H Disociación del grupo carboxilo: 1) Cα COOH - Cα COO + H + Es un ácido porque tiene la tendencia a donar H +, por tanto sus valores de pk son bajos Disociación del grupo amino: 2) Cα NH 2 H Cα NH 3 Es una base porque tiende a aceptar H +, por tanto sus valores de pk serán altos.

15 LOS AMINOÁCIDOS TIENEN CURVAS DE TITULACIÓN CARACTERÍSTICAS

18 Recuperado en:

19 Recuperado en:

20 LOS 20 α-aminoácidos PRESENTES EN LAS PROTEÍNAS VARÍAN EN SUS CADENAS LATERALES: TAMAÑO FORMA CARGA CAPACIDAD DE FORMAR PUENTES DE HIDRÓGENO PROPIEDADES HIDROFÓBICAS REACTIVIDAD QUÍMICA

21 C L A S I F I C A C I Ó N DE ACUERDO A SU GRUPO R NO POLARES, ALIFÁTICOS POLARES SIN CARGA AROMÁTICOS CARGADOS POSITIVAMENTE CARGADOS NEGATIVAMENTE

22 GRUPOS R APOLARES ALIFÁTICOS No muy solubles en H 2 O

23 GRUPOS R AROMÁTICOS No muy solubles en H 2 O

24 GRUPOS R POLARES SIN CARGA a) Más solubles en H 2 O b) Sus grupos polares pueden establecer puentes de H con el H 2 O

25 GRUPOS R POLARES CON CARGA

26 GRUPOS R POLARES CON CARGA

27 PROPIEDADES DE LOS AMINOÁCIDOS 1) Sus pesos moleculares están entre los 57 y los 186 Daltones (un peso molecular promedio es 110 daltones) 2) Los a.a. como cristales tienen altos puntos de fusión ( 250 ºC) 3) Bastante solubles en agua 4) Insolubles en solventes no polares 5) Pueden tener carga eléctrica (dependiendo del ph) 6) Algunos (Triptofano, fenilalanina y tirosina) pueden absorber fuertemente la luz ultravioleta (280 nm) 7) Pueden protonarse o desprotonarse, por lo que pueden actuar como donadores o aceptores de H +, o sea pueden actuar como ácidos o como bases y se comportan como iones dipolares o zwitteriones en solución acuosa

28 PROPIEDADES ÁCIDO BÁSICAS DE LOS AMINOÁCIDOS Las propiedades ácido básicas de los a.a. son importantes, porque: Determinan muchas propiedades de las proteínas. Ayudan a separarlos, identificarlos y cuantificarlos.

29 LA CURVA DE TITULACIÓN PUEDE MOSTRAR LA CAPACIDAD AMORTIGUADORA DE LOS AMINOÁCIDOS REGIÓN CON CAPACIDAD DE AMORTIGUADOR DEpH

30 LA CURVA DE TITULACIÓN PREDICE LA CARGA ELÉCTRICA DE LOS AMINOÁCIDOS Punto isoeléctrico o ph isoeléctrico(pi).- Es el valordephenelquelacargaeléctricaneta es cero. pi=½(pk 1 +pk 2 )=½( )=5.97

31 EL ENTORNO QUÍMICO MODIFICA EL pka DE CUALQUIER GRUPO FUNCIONAL

32 CURVAS DE TITULACIÓN DE UN AMINOÁCIDO CON DOS GRUPOS DISOCIABLES EL NH 3 Y EL COOH Y DE UN AMINOÁCIDO CON TRES GRUPOS DISOCIABLES: NH 3, COOH Y EL GRUPO R

33 IONIZACIÓN DE LOS GRUPOS R DE LOS AMINOÁCIDOS

34 EL VALOR DE pk NOS AYUDA A SABER EL ESTADO DE PROTONACIÓN Y LA CARGA DE UN GRUPO QUÍMICO A CIERTO ph. Disociación del grupo R de Forma que predomina pk R Forma que predomina abajo del pk R por arriba del pk R Aspartato CH 2 COOH 3.9 un aminoácido CH 2 COO - + H + Glutamato CH 2 CH 2 COOH 4.1 CH 2 CH 2 COO - + H + Histidina C H 2 H + N NH 6.0 C H 2 N NH + H Cisteína CH 2 SH CH 2 S - + H + Tirosina OH 10.5 O - + H + + Lisina CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 NH CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 NH 2 + H + Arginina + NH CH 2 CH 2 CH 2 NH C NH 2 NH CH 2 CH 2 CH 2 NH C + H + NH 2

35 LOS AMINOÁCIDOS DIFIEREN EN SUS PROPIEDADES ÁCIDO-BASE

36 IONIZACIÓN DEL ÁCIDO GLUTÁMICO pi = pk 1 + pk R 2 pi = = 3.2 2

37 La parte de imagen con el identificador de relación rid3 no se encontró en el ar IONIZACIÓN DE LA LISINA pi = pk 2 + pk R 2 pi = =10.0 2

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