facultad de quÍmica departamento de bioquÍmica...

FACULTAD DE QUÍMICADEPARTAMENTO DE BIOQUÍMICA

CURSO DE BIOQUÍMICA(CLAVE 1508)

Licenciaturas de QFB y QA

Prof. Laura Carmona SalazarGrupos: 03 Semestre: 13-I

Este material es exclusivamente para uso educativo y no de lucro

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 horasVI. 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

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%

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

EXAMEN DPTALVIERNES12 DE OCTUBRE18:00 A20:00 HRS

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

ESTRUCTURA Y FUNCIÓN DELAS PROTEÍNAS

1. Estructura y función de los aminoácidos

2. Estructura primaria2. Estructura primaria

¿QUÉ ES LA BIOQUÍMICA?

SURGE LA VIDA

HHe C

FeCompuestos

MACROMOLÉCULAS

LAS PROTEÍNAS SON ABUNDANTES EN LA CÉLULADE DIFERENTES TAMAÑOS Y EXHIBEN UNA GRAN VARIABILIDADFUNCIONAL

SON LOS INSTRUMENTOS MOLECULARESA TRAVÉS DE LAS CUALESSE EXPRESA LA INFORMACIÓN GENÉTICA

CARACTERÍSTICAS ESTRUCTURALES COMUNES DE LOS AMINOÁCIDOS

AMINO ÁCIDO

CARACTERÍSTICAS ESTRUCTURALES COMUNES DE LOS ααααAMINOÁCIDOS

Grupo

CENTROQUIRAL

Grupoamino

Grupo carboxilo

Carbono αααα

QUIRAL

ESTEREOISOMERÍA EN LOS αααα-AMINOÁCIDOS.- Se determina por el ordenamiento tetraédrico de los orbitales de enlace de los cuatrogrupos diferentes alrededor del átomo de carbono αααα.

LOS AMINOÁCIDOS TIENEN UNA CONFIGURACIÓN ABSOLUTA D o L, (QUE SE DENOMINA DE ACUERDO A LA DEL GLICERALDEHÍDO)

Sólo los aminoácidos con las formas Lson los que forman parte de las proteínas

CARACTERÍSTICAS ESTRUCTURALES COMUNES DE LOS ααααAMINOÁCIDOS

Grupo

CENTROQUIRAL

Grupoamino

Grupo carboxilo

Carbono αααα

QUIRAL

LOS AMINOÁCIDOS PUEDEN ACTUAR COMO ÁCIDOS Y COMO BASES

FORMA NOIÓNICA

FORMA ZWITTERIÓNICA(Predomina a pH neutro)IÓNICA (Predomina a pH neutro)

ÁCIDO(DADORDE PROTONES)

BASE(ACEPTORDE PROTONES)

Los a.a. sonanfóteros

CR

COO-

+NH3

H

a pH 6 -7

Disociación del grupo carboxilo:

1) Cα Cα

Es un ácido porque tiene la tendencia a donar H+, por tanto sus valores de pK’ son bajos

GRUPOS IONIZABLESDE LOS AMINOÁCIDOS

COOH COO H+-

+

Disociación del grupo amino:

2) Cα Cα

Es una base porque tiende a aceptar H+, por tanto sus valores de pK’ serán altos.

NH 2 H+

+ NH3

+

LOS AMINOÁCIDOS TIENEN CURVAS DE TITULACIÓN CARACTERÍSTICAS

1 2 3 4 5

6 7 8 9 10

11 12 13 14 15

16 17 18 19 20

Recuperado en: http://depa.fquim.unam.mx/proteinas/estructura/EPamm1.html

Recuperado en: http://depa.fquim.unam.mx/proteinas/estructura/EPamm1.html

LOS 20 αααα-AMINOÁCIDOS PRESENTES EN LAS PROTEÍNAS VARÍAN ENSUS CADENAS LATERALES:

TAMAÑO

FORMA

CARGA

CAPACIDAD DE FORMAR PUENTES DE HIDRÓGENO

PROPIEDADES HIDROFÓBICAS

REACTIVIDAD QUÍMICA

CLASIFICAC

NO POLARES, ALIFÁTICOS AROMÁTICOS

CARGADOS POSITIVAMENTE

CIÓN

DEACUERDOASUGRUPO R

POLARES SIN CARGA

CARGADOS NEGATIVAMENTE

GRUPOS R APOLARES ALIFÁTICOS

No muy solublesen H2O

GRUPOS R AROMÁTICOS

No muy solublesen H2O

GRUPOS R POLARES SIN CARGA

a) Más solubles en H2Ob) Sus grupos polares puedenestablecer puentes de H con el H2O

GRUPOS R POLARES CON CARGA

GRUPOS R POLARES CON CARGA

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)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

PROPIEDADES ÁCIDO – BÁSICAS DE LOS AMINOÁCIDOS

Las propiedades ácido – básicas de los a.a. son importantes, porque:

� Determinan muchas propiedades de las proteínas.� Determinan muchas propiedades de las proteínas.� Ayudan a separarlos, identificarlos y cuantificarlos.

LA CURVA DE TITULACIÓN PUEDE MOSTRAR LA CAPACIDADAMORTIGUADORA DE LOS AMINOÁCIDOS

REGIÓN CONCAPACIDADDEAMORTIGUADORDE pHDE pH

LA CURVA DE TITULACIÓN PREDICE LA CARGA ELÉCTRICA DELOS AMINOÁCIDOS

Punto isoeléctrico o pH isoeléctrico (pI).- Es elvalor de pH en el que la carga eléctrica netaes cero.

pI= ½ (pk1 + pk2) = ½ (2.34 + 9.60)= 5.97pI= ½ (pk1 + pk2) = ½ (2.34 + 9.60)= 5.97

EL ENTORNO QUÍMICO MODIFICA EL pka DE CUALQUIER GRUPO FUNCIONAL

CURVAS DE TITULACIÓN DE UN AMINOÁCIDO CON DOS GRUPOS DISOCIABLESEL NH3 Y EL COOH

Y DE UN AMINOÁCIDO CON TRES GRUPOSDISOCIABLES:NH3, COOH Y EL GRUPO R

IONIZACIÓN DE LOS GRUPOS R DE LOS AMINOÁCIDOS

Aspartato CH2 COOH

Forma que predominaabajo del pKR

pKR Forma que predominapor arriba del pKR 3.9

CH2 COO- + H+

Glutamato CH2 CH2 COOH4.1

CH2 CH2 COO- + H+

Histidina6.0

+ H+CH2

NH

N

H+

CH2

NH

N

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

un aminoácido

Cisteína CH2 SH CH2S-8.4

+ H+

Tirosina OH10.5

O- + H+

Lisina CH2 CH2 CH2 CH2 NH3

+CH2 CH2 CH2 CH2 NH2 + H+10.5

Arginina

+

CH2 CH2 CH2 NH C

NH2

NH2

12.5CH2 CH2 CH2 NH C

NH

NH2

+ H+

LOS AMINOÁCIDOS DIFIEREN EN SUS PROPIEDADES ÁCIDO-BASE

pI = pK1+ pKR2

IONIZACIÓN DEL ÁCIDO GLUTÁMICO

pI = 2.19 + 4.25 = 3.2

2

2

La parte de imagen con el

identificador de relación rId3 no se encontró en el ar

pI = pK2+ pKR2

IONIZACIÓN DE LA LISINA

pI = 9.18 + 10.79 =10.0 2

2