Coro Coro Somos libres, seámoslo Somos libres, seámoslo siempre, seámoslo siempre, seámoslo siempre. siempre. Y antes niegue sus luces, Y antes niegue sus luces, Sus luces, sus luces el sol. Sus luces, sus luces el sol. Que faltemos al voto Que faltemos al voto solemne solemne Que la Patria al eterno Que la Patria al eterno elevó. elevó. Que faltemos al voto Que faltemos al voto solemne solemne Que la Patria al eterno Que la Patria al eterno elevó. elevó.

Estrofa Estrofa Largo tiempo el Peruano Largo tiempo el Peruano oprimido oprimido La ominosa cadena La ominosa cadena arrastró. arrastró. condenado a una cruel condenado a una cruel servidumbre, servidumbre, Largo tiempo, largo Largo tiempo, largo tiempo, tiempo, Largo tiempo, en silencio Largo tiempo, en silencio gimió. gimió. Más apenas el grito Más apenas el grito sagrado, sagrado, Libertad en sus costas se Libertad en sus costas se oyó oyó La indolencia de esclavo La indolencia de esclavo sacude, sacude, La humillada, la humillada, La humillada, la humillada,

La humillada cerviz levantó La humillada cerviz levantó

La humillada cerviz La humillada cerviz levantó. levantó. Cerviz levantó.Cerviz levantó.

CLASIFICACIÓN DE CLASIFICACIÓN DE LAS PROTEÍNASLAS PROTEÍNAS

Dr. Américo Castro Dr. Américo Castro LunaLuna

1.1. Por su composición química en Por su composición química en simples simples y conjugadasy conjugadas..

a) a) Proteínas simplesProteínas simples, , cuando se hidrolizan cuando se hidrolizan generan solo aminoácidos: albúmina del suero generan solo aminoácidos: albúmina del suero sanguineo, insulina, ribonucleasa, oxitosina, sanguineo, insulina, ribonucleasa, oxitosina, bradiquinina.bradiquinina.

Ribonucleasa Ribonucleasa humana humana pancreáticapancreática

Albúmina Albúmina del suero del suero sangúineosangúineo

b) b) Proteínas conjugadasProteínas conjugadas, , producen aminoácidos y producen aminoácidos y una fracción no protéica denominada una fracción no protéica denominada grupo grupo prostéticoprostético, conformado por carbohidratos, , conformado por carbohidratos, grasas, ácidos nucleicos o metales.grasas, ácidos nucleicos o metales.

Interferón humanoInterferón humano

glicoproteína glicoproteína

( grupo prostético: carbohidratos)( grupo prostético: carbohidratos)

Nucleoproteínas Nucleoproteínas

(grupo prostético:(grupo prostético: ácidos nucléicos)

Lipoproteínas: grasas, colesterolLipoproteínas: grasas, colesterol

Estructura del citocromo c1 con dos moléculas de cisteinaEstructura del citocromo c1 con dos moléculas de cisteina

Metaloproteína: grupo protético metal complejadoMetaloproteína: grupo protético metal complejado

2.2. Por su forma tridimiensional, en fibrosas Por su forma tridimiensional, en fibrosas y globulares.y globulares.

a) a) Proteínas fibrosasProteínas fibrosas, , forman filamentos largos, forman filamentos largos, fuertes, generalmente insolubles en agua y están fuertes, generalmente insolubles en agua y están presentes en la estructura de tendones, presentes en la estructura de tendones, pezuñas, cuernos y músculos. pezuñas, cuernos y músculos.

TendonesTendones

QueratinaQueratina ColágenoColágeno

MiosinaMiosina

(sistema muscular)(sistema muscular)

b) b) Proteínas globularesProteínas globulares, , se hallan enrolladas en se hallan enrolladas en formas semiesféricas y compactas, forman parte formas semiesféricas y compactas, forman parte de las enzimas, las hormonas proteínas de de las enzimas, las hormonas proteínas de transporte. Son solubles en agua y se mueven transporte. Son solubles en agua y se mueven dentro de las células.dentro de las células.

InsulinaInsulina HemoglobinaHemoglobina

ESTRUCTURA DE LAS ESTRUCTURA DE LAS PROTEÍNASPROTEÍNAS

Desde un punto de vista químico, la Desde un punto de vista químico, la organización de las proteínas está organización de las proteínas está definida por cuatro niveles estructurales.definida por cuatro niveles estructurales.

1. 1. Estructura primaria.Estructura primaria.2. 2. Estructura secundariaEstructura secundaria..3. 3. Estructura terciariaEstructura terciaria..4. 4. Estructura cuaternariaEstructura cuaternaria..

1.1. ESTRUCTURA PRIMARIAESTRUCTURA PRIMARIA

Está determinada por la secuencia, el número de Está determinada por la secuencia, el número de aminoácidos que tiene la cadena protéica y el orden aminoácidos que tiene la cadena protéica y el orden en que se encuentran.en que se encuentran.

Las moléculas protéicas al estar unidas por enlaces Las moléculas protéicas al estar unidas por enlaces peptídicos, forman largas cadenas dispuestas al peptídicos, forman largas cadenas dispuestas al azahar azahar

Enlace peptídicoEnlace peptídico Estructura primariaEstructura primaria

La libre rotación de esta estructura le permite adoptar La libre rotación de esta estructura le permite adoptar diferentes conformaciones.diferentes conformaciones.

Las distancias y los ángulos de los enlaces fueron Las distancias y los ángulos de los enlaces fueron determinados por difracción de rayos X por Linus determinados por difracción de rayos X por Linus Pauling y Robert Corey.Pauling y Robert Corey.

La secuencia de los aminoácidos es muy importante La secuencia de los aminoácidos es muy importante en la actividad biológica. Vincent du Vigneaud, en la actividad biológica. Vincent du Vigneaud, estableció la secuencia en la estructura de dos estableció la secuencia en la estructura de dos hormonas peptídicas excretadas por la glándula hormonas peptídicas excretadas por la glándula pituitaria que se halla en el lóbulo posterior de la pituitaria que se halla en el lóbulo posterior de la hipófisis: hipófisis: Oxitocina y vasoprecinaOxitocina y vasoprecina, cada péptido , cada péptido consta de ocho aminoácido con un puente de disulfuro consta de ocho aminoácido con un puente de disulfuro de cisteina a través de cuatro de los aminoácidos de cisteina a través de cuatro de los aminoácidos

Cis - Trp - Ileu - Glu - Asp - Cis - Pro - Leu - Gli

NH2NH2NH2

S S

Cis - Trp - Fen - Glu - Asp - Cis - Pro - Arg - Gli

NH2NH2NH2

S S

Oxitocina: contraelamusculaturalisa

Vasoprecina: afectaelequilibriodeaguayelectrolítos

OxitocinaOxitocina

VasopresinaVasopresina

GlutationGlutationEl glutation es un tripéptido constituido por tres aminoácidos: glicina, El glutation es un tripéptido constituido por tres aminoácidos: glicina,

cisteína y ácido glutámico.cisteína y ácido glutámico.

Hemoglobina Hemoglobina

Estructura primariaEstructura primaria

2.2. ESTRUCTURA SECUNDARIAESTRUCTURA SECUNDARIA

Las cadenas protéicas adoptan ciertos Las cadenas protéicas adoptan ciertos ordenamientos moleculares ordenamientos moleculares debido a las debido a las interacciones de los puentes de hidrógeno.interacciones de los puentes de hidrógeno.

Conlleva al estudio de la configuración de las Conlleva al estudio de la configuración de las proteínas que surge de las diferentes conformaciones proteínas que surge de las diferentes conformaciones que adoptan las cadenas proteínicas de las que adoptan las cadenas proteínicas de las interacciones que ocurren dentro de ellas mismas.interacciones que ocurren dentro de ellas mismas.

En estas cadenas el átomo de oxígeno del grupo En estas cadenas el átomo de oxígeno del grupo carbonilo, con el hidrógeno del grupo amida forma carbonilo, con el hidrógeno del grupo amida forma puente de hidrógeno puente de hidrógeno que tiene importancia vital en el que tiene importancia vital en el ordenamiento de la proteínaordenamiento de la proteína

- C - CH -

O

H

- N - C -

O

Grupo carbonilo

Puente de hidrógeno

Grupo amida

Durante la síntesis de la proteína, la disposición de la Durante la síntesis de la proteína, la disposición de la secuencia de los aminoácidos en el espacio hace que secuencia de los aminoácidos en el espacio hace que se enlacen por el giro de sus enlaces y adquieran un se enlacen por el giro de sus enlaces y adquieran un ordenamiento molecular estableordenamiento molecular estable

Tipos de ordenamientos moleculares que Tipos de ordenamientos moleculares que adopta la estructura secundaria debido a adopta la estructura secundaria debido a los puentes de hidrógeno.los puentes de hidrógeno.

a) a) Estructura de Estructura de αα-hélice o helicoidal.-hélice o helicoidal.b) Estructura en hoja plegada.b) Estructura en hoja plegada.

a)a) Estructura de Estructura de αα-hélice o helicoidal. -hélice o helicoidal. (propuesta por L. Pauling)(propuesta por L. Pauling)

Esta estructura se genera al Esta estructura se genera al enrollarse enrollarse helicoidalmente helicoidalmente sobre si misma la estructura primaria sobre si misma la estructura primaria que son de cadenas largasque son de cadenas largas

En esta estructura se observa una disposición en En esta estructura se observa una disposición en espiral mantenida por los puentes de hidrógeno, entre espiral mantenida por los puentes de hidrógeno, entre un hidrógeno amídico y un oxigeno carbonilo un hidrógeno amídico y un oxigeno carbonilo separados por cuatro enlaces peptídicos.separados por cuatro enlaces peptídicos.

Esta estructura se determinó por dicroismo circular que Esta estructura se determinó por dicroismo circular que da el contenido de da el contenido de αα-hélices de la proteína y la -hélices de la proteína y la disposición simétrica que adquieren los aminoácidos disposición simétrica que adquieren los aminoácidos en forma repetitiva.en forma repetitiva.

Los puentes de hidrógeno contribuyen a la Los puentes de hidrógeno contribuyen a la organización interna de la cadena y son fáciles de organización interna de la cadena y son fáciles de romper.romper.

Las proteínas por cambios de pH se desnaturalizan Las proteínas por cambios de pH se desnaturalizan ocasionando la ausencia de ocasionando la ausencia de αα-hélices.-hélices.

Las hélices pueden desarrollarse hacia la derecha o Las hélices pueden desarrollarse hacia la derecha o hacia la izquierda, las más estable es la que gira hacia hacia la izquierda, las más estable es la que gira hacia la derecha.la derecha.

Estructura Estructura αα-hélice-héliceLa quiralidad en las moléculas resulta también de la formación de hélices o La quiralidad en las moléculas resulta también de la formación de hélices o parcial hélice, tal es el caso de la formación de hélices en los parcial hélice, tal es el caso de la formación de hélices en los polinucleótidos (DNA) y proteínas. polinucleótidos (DNA) y proteínas.

No todas las cadenas de péptidos pueden existir en No todas las cadenas de péptidos pueden existir en αα--hélice, algunas no forman hélice, algunas no forman αα-hélice y otras sí; -hélice y otras sí; dependiendo del pH en que se encuentren.dependiendo del pH en que se encuentren.

Si en la cadena polipeptídica existen aminoácidos Si en la cadena polipeptídica existen aminoácidos estructurales como la prolina e hidroxiprolina, ocurre estructurales como la prolina e hidroxiprolina, ocurre una discontinuación o dobles (interrupción) de la una discontinuación o dobles (interrupción) de la estructura de estructura de αα-hélice; y la estructura helicoidal se -hélice; y la estructura helicoidal se muestra desordenada.muestra desordenada.

Las proteínas fibrosas presentan configuración Las proteínas fibrosas presentan configuración αα--hélice. La miosina (proteína de los músculos) y la hélice. La miosina (proteína de los músculos) y la αα--queratina (cabello, uñas, lana)queratina (cabello, uñas, lana)

b)b) Estructura en hoja plegadaEstructura en hoja plegada

Esta estructura se genera al Esta estructura se genera al enrollarse enrollarse helicoidalmente helicoidalmente sobre si misma la estructura primaria sobre si misma la estructura primaria que son de cadenas largas.que son de cadenas largas.

Está formada por cadenas polipeptídicas adyacentes Está formada por cadenas polipeptídicas adyacentes unidas por puentes de hidrógeno.unidas por puentes de hidrógeno.

Los puentes de hidrógeno actúan como ligandos de Los puentes de hidrógeno actúan como ligandos de una cadena con otra y no contribuyen a la una cadena con otra y no contribuyen a la organización.organización.

Por este ordenamiento las moléculas de péptidos se Por este ordenamiento las moléculas de péptidos se alinean unas al lado de otra generando una lámina alinean unas al lado de otra generando una lámina bidimensional.bidimensional.

Los ángulos de enlace de los aminoácidos resultan del Los ángulos de enlace de los aminoácidos resultan del plegamiento de la lámina con las cadenas laterales de plegamiento de la lámina con las cadenas laterales de aminoácidos dispuestos hacia lados alternos de la aminoácidos dispuestos hacia lados alternos de la lámina.lámina.

La hélice protéica se pliega sobre si misma y se aparta La hélice protéica se pliega sobre si misma y se aparta del puente de hidrógeno.del puente de hidrógeno.

Este tipo de estructura plegada, se da cuando Este tipo de estructura plegada, se da cuando fragmentos de una proteína se une fragmentos de una proteína se une lateralmente lateralmente y y puede ser:puede ser:

a)a) Hoja plegada paralelo Hoja plegada paralelo b)b) Hoja plegada antiparaleloHoja plegada antiparalelo

a)a) Hoja plegada paralelo, Hoja plegada paralelo, se da cuando el se da cuando el extremo superior acaba en COOH y la extremo superior acaba en COOH y la inferior en NHinferior en NH22

b)b) Hoja plegada antiparalelo, Hoja plegada antiparalelo, se da cuando se da cuando hay una alternancia entre los grupos COOH hay una alternancia entre los grupos COOH y NHy NH22

Fibroina estructura secundaria: hoja plegadaFibroina estructura secundaria: hoja plegada

COOH

NH2

COOH

NH2

COOH

NH2

COOH

NH2

COOH

NH2 COOH

NH2 COOH

NH2 COOH

NH2

Hoja plegada

Hoja plegada

paralela

antiparalela

Hoja plegadaHoja plegada

paraleloparalelo

Hoja plegadaHoja plegada

antiparaleloantiparalelo

La mayoría de proteínas que presentan estructura La mayoría de proteínas que presentan estructura secundaria en hoja plegada es antiparalelo y muy secundaria en hoja plegada es antiparalelo y muy pocas en paralelo.pocas en paralelo.

Una proteína puede tener o no la misma estructura Una proteína puede tener o no la misma estructura secundaria a lo largo de toda la cadena.secundaria a lo largo de toda la cadena.

Algunas partes pueden estar enrolladas en Algunas partes pueden estar enrolladas en αα-hélice y -hélice y otras formando lámina plegada.otras formando lámina plegada.

Otras no pueden tener estructuras secundarias y se le Otras no pueden tener estructuras secundarias y se le denomina denomina enrollamiento al azarenrollamiento al azar..

Las proteínas globulares tienen segmentos de Las proteínas globulares tienen segmentos de αα-hélice -hélice o láminas plegadas separadas por ondulaciones de o láminas plegadas separadas por ondulaciones de enrollamientos al enrollamientos al azarazar, permitiendo que la molécula , permitiendo que la molécula adquiera su forma globular.adquiera su forma globular.

Ejemplos: Insulina, hemoglobina, ribonucleasa Ejemplos: Insulina, hemoglobina, ribonucleasa inmunoglobulinas.inmunoglobulinas.

Grupo hemoGrupo hemo

Segmento Segmento αα-hélice-hélice

MioglobinaMioglobina

InsulinaInsulina

Las inmunoglobulinas o anticuerpos son proteínas que, tienen una función protectora y están especializadas en el reconocimiento de moléculas denominadas antígenos. Son producidas por células especializadas en respuesta inmunológica y son denominadas linfocitos B, existiendo cinco clases de moléculas de anticuerpos.

Existen proteínas que mayoritariamente están formadas por regiones extensas de hoja plegada-ß, como es el caso de la concanavalina A (lectina de soya) una proteína vegetal (con cuatro subunidades) capaz de fijar específicamente mono- u oligosacáridos de receptores celulares de superficie, desencadenando en la célula determinadas acciones. Por su parte, la anhidrasa carbónica que trasforma el CO2 en bicarbonato, es un ejemplo de proteína que posee cantidades significativas de estructura secundaria α-hélice y hoja plegada.

ConcanavalinaConcanavalina

Anhidrasa carbónicaAnhidrasa carbónica

3.3. ESTRUCTURA TERCIARIAESTRUCTURA TERCIARIA

Está determinada por la interacción de una parte de la Está determinada por la interacción de una parte de la cadena protéica con otra, por medio de las cadenas cadena protéica con otra, por medio de las cadenas laterales.laterales.

Describe el Describe el enrollamientoenrollamiento de una proteína en su de una proteína en su confirmación tridimensional completa.confirmación tridimensional completa.

La proteína se pliega sobre si misma originando una La proteína se pliega sobre si misma originando una conformación globular, que le confiere solubilidad en el conformación globular, que le confiere solubilidad en el agua y poder realizar funciones de trasporte, agua y poder realizar funciones de trasporte, enzimática, hormonal, etc.enzimática, hormonal, etc.

Esta estructura incluye la estructura Esta estructura incluye la estructura αα-hélice, hoja -hélice, hoja plegada y enrollamiento al azar.plegada y enrollamiento al azar.

En esta estructura las cadenas laterales polares, En esta estructura las cadenas laterales polares, hidrofílicas (con afinidad por el agua), están orientadas hidrofílicas (con afinidad por el agua), están orientadas hacia la parte externa de la estructura y la conformación hacia la parte externa de la estructura y la conformación se estabiliza por la presencia de los radicales se estabiliza por la presencia de los radicales RR..

Los grupos no polares, hidrofóbicos (repelentes del Los grupos no polares, hidrofóbicos (repelentes del agua), están orientados hacia la parte interna de la agua), están orientados hacia la parte interna de la estructura.estructura.

Se presenta cuando la estructura secundaria se va a Se presenta cuando la estructura secundaria se va a doblar sobre si misma, debido a las interacciones entre doblar sobre si misma, debido a las interacciones entre los radicales de los aminoácidos, a demás de los los radicales de los aminoácidos, a demás de los puentes de hidrógenos y de los puentes disulfuro.puentes de hidrógenos y de los puentes disulfuro.

Se da en cadenas polipeptídicas más dobladas y hay un Se da en cadenas polipeptídicas más dobladas y hay un mayor plegamiento de la cadena protéica; o sea, hay mayor plegamiento de la cadena protéica; o sea, hay mayor mayor entretejido entretejido de cadenas helicoidales, de cadenas helicoidales, interviniendo las interacciones y el enlace covalente en interviniendo las interacciones y el enlace covalente en la forma de puentes -S-S- .la forma de puentes -S-S- .

El plegamiento de la cadena se debe a los enlaces que El plegamiento de la cadena se debe a los enlaces que sostiene la estructura en una forma muy compleja y sostiene la estructura en una forma muy compleja y rígida, estos enlaces tienen fuerzas más intensas que rígida, estos enlaces tienen fuerzas más intensas que los puentes de hidrógeno para unir las cadenas.los puentes de hidrógeno para unir las cadenas.

La hemoglobina presenta una estructura terciaria.La hemoglobina presenta una estructura terciaria.

Estructura terciariaEstructura terciaria

Enlaces que garantizan la estructura terciariaEnlaces que garantizan la estructura terciaria

1.1. Enlace tipo éster. Enlace tipo éster. Ejemplo: serina + ácido aspártico.Ejemplo: serina + ácido aspártico.2.2. Enlace tipo disulfuro. Enlace tipo disulfuro. Ejemplo: dos residuos de Ejemplo: dos residuos de

cisteína.cisteína.3.3. Enlace tipo amida. Enlace tipo amida. Ejemplo: ácido glutámico y Ejemplo: ácido glutámico y

asparagina.asparagina.4.4. Enlace salino o iónico. Enlace salino o iónico. Se da entre los residuos de Se da entre los residuos de

aminoácidos básicos de lisina y arginina con los aminoácidos básicos de lisina y arginina con los aminoácidos ácido aspártico y ácido glutámico.aminoácidos ácido aspártico y ácido glutámico.

5.5. Enlace hidrófobo. Enlace hidrófobo. Resulta de la proximidad de grupo Resulta de la proximidad de grupo aromático o de grupos alifáticos similares con residuos aromático o de grupos alifáticos similares con residuos de aminoácidos.de aminoácidos.

4.4. ESTRUCTURA CUATERNARIAESTRUCTURA CUATERNARIA

Se da en la proteínas completas que tienen dos o más Se da en la proteínas completas que tienen dos o más cadenas polipeptídicas, que se enlazan entre sí como cadenas polipeptídicas, que se enlazan entre sí como si fueran si fueran trenzastrenzas..

Son el resultado de no enlace y dan lugar a patrones Son el resultado de no enlace y dan lugar a patrones de plegamientos entre dos o más cadenas de plegamientos entre dos o más cadenas polipeptídicas.polipeptídicas.

Las cadenas polipeptídicas que las conforman reciben Las cadenas polipeptídicas que las conforman reciben el nombre de protómeros y su número puede ser de el nombre de protómeros y su número puede ser de dos (hexoquinasa) o de cuatro (hemoglobina) o de dos (hexoquinasa) o de cuatro (hemoglobina) o de mayor número como la cápsula del virus de la mayor número como la cápsula del virus de la poliomielitis que consta de 60 unidades protéicaspoliomielitis que consta de 60 unidades protéicas

Niveles estructurales de las proteínasNiveles estructurales de las proteínas

Desnaturalización de proteínasDesnaturalización de proteínas• Los cambios de temperatura o de pH altera la Los cambios de temperatura o de pH altera la

estructura terciaria de las proteínas y se desnaturalizan, estructura terciaria de las proteínas y se desnaturalizan, sin embargo permanece intacta la estructura primaria.sin embargo permanece intacta la estructura primaria.

• La estructura terciaria se desdobla de una forma La estructura terciaria se desdobla de una forma globular específica a una cadena enrollada al azar.globular específica a una cadena enrollada al azar.

• Esta desnaturalización se da con cambios en las Esta desnaturalización se da con cambios en las propiedades físicas y biológicas de la proteínas. La propiedades físicas y biológicas de la proteínas. La solubilidad disminuye o precipitan.solubilidad disminuye o precipitan.

• En el caso del huevo cocido o frito, la albúmina se En el caso del huevo cocido o frito, la albúmina se desdobla y se coagula. Ocurren cambios desdobla y se coagula. Ocurren cambios conformacionales o químicos que modifican la conformacionales o químicos que modifican la estructura y la actividad biológica.estructura y la actividad biológica.

En el caso de la leche cuando el pH es muy ácido las En el caso de la leche cuando el pH es muy ácido las proteínas solubles se desnaturalizan y precipitan proteínas solubles se desnaturalizan y precipitan denominándose a esto coagulación. denominándose a esto coagulación.

Hay proteínas que son resistentes a las condiciones Hay proteínas que son resistentes a las condiciones ácidas y básicas tal como las enzimas digestivas: ácidas y básicas tal como las enzimas digestivas: amilasa y tripsina del estómago que actúan a un pH de amilasa y tripsina del estómago que actúan a un pH de alrededor de 1. También hay proteínas de bacterias que alrededor de 1. También hay proteínas de bacterias que viven en manantiales de agua caliente y conservan su viven en manantiales de agua caliente y conservan su actividad en agua hirviendo.actividad en agua hirviendo.

En muchos casos, la desnaturalización es irreversible. En muchos casos, la desnaturalización es irreversible. Tal es el caso de la clara de huevo y de la leche. Sin Tal es el caso de la clara de huevo y de la leche. Sin embargo, si la desnaturalización a sido sometida a una embargo, si la desnaturalización a sido sometida a una temperatura suave, se puede dar la temperatura suave, se puede dar la renaturalizaciónrenaturalización mediante una alta concentración salina que acompaña mediante una alta concentración salina que acompaña una total recuperación de la actividad biológica.una total recuperación de la actividad biológica.

Desnaturalización de proteínasDesnaturalización de proteínas

GRACIASGRACIAS