Aminoácidos, Enzimas y Estructura del ADN: Una Exploración Bioquímica

Aminoácidos y Proteínas

Carácter Anfotero

El carácter anfótero de los aminoácidos significa que pueden actuar como ácidos o bases dependiendo del pH del medio. Esto se debe a la presencia del grupo carboxilo (-COOH), que puede liberar H+ (carácter ácido), y el grupo amino (-NH2), que puede aceptar H+ (carácter básico). Ambos grupos suelen estar doblemente ionizados.

Según el pH del medio, se presentan dos situaciones:

• A pH ácido: Los aminoácidos adquieren una carga neta positiva, ya que el grupo carboxilo (-COO-) capta H+ del medio, neutralizándose y dejando solo la carga positiva del grupo amino (-NH3+).
• A pH básico: El grupo amino (-NH3+) cede H+ al medio, resultando en una carga neta negativa para el aminoácido.

Función

1. Holoproteínas

Formadas únicamente por aminoácidos. Se clasifican según su estructura terciaria:

• Globulares (solubles, coloides):
  • Albúminas (transporte y reserva de aminoácidos)
  • Globulinas (transporte)
  • Histonas (regulación genética)
• Fibrilares (insolubles):
  • Queratina y Colágeno (estructural)
  • Miosina y Elastina (contráctil)

2. Heteroproteínas

Además de aminoácidos, presentan un grupo prostético.

• Fosfoproteínas (ácido ortofosfórico/reserva/vitelina y caseína)
• Glucoproteínas (glúcido/defensa/antígenos y anticuerpos)
• Lipoproteínas (lípido/transportadora/LDL y HDL)
• Cromoproteínas (molécula con dobles enlaces, color/transportadora/hemoglobina y clorofila)
• Nucleoproteínas (ácido nucleico/información genética/cromatina y cromosomas)

Enzimas

Las enzimas son biocatalizadores que aceleran las reacciones metabólicas. Todas las enzimas son proteínas.

Holoproteínas

Se encargan de fijar las moléculas que van a reaccionar (sustratos) y de llevar a cabo la reacción (catálisis).

E + S <---> [ES] ---> E + P

Heteroproteínas

Es el caso más frecuente.

• Parte proteica (apoenzima): Unión a los sustratos.
• Parte no proteica: Catálisis.
  • Grupo prostético (unión permanente al apoenzima)
  • Cofactor (unión no permanente al apoenzima):
    • Catión metálico (cofactor)
    • Molécula orgánica (coenzima)

Estructura del ADN

1. Estructura Primaria

Secuencia de desoxirribonucleótidos. En el extremo 5' hay un grupo fosfato y en el extremo 3' una pentosa con el -OH del C3' libre. La secuencia de bases nitrogenadas determina las características biológicas.

2. Estructura Secundaria

Doble hélice con las siguientes características:

• Dos cadenas polinucleotídicas antiparalelas unidas por puentes de hidrógeno entre bases complementarias.
• Bases nitrogenadas en el interior, pentosas y fosfatos en el exterior.
• Enrollamiento plectonémico dextrógiro.
• Dimensiones: 2 nm de ancho, 3.4 nm por vuelta, 10 pares de nucleótidos por vuelta.

3. Estructura Terciaria (Empaquetamiento del ADN)

Plegamiento necesario para el empaquetamiento del ADN en la célula y la regulación de su actividad. Las histonas, proteínas que se asocian al ADN, contribuyen a este empaquetamiento, formando la cromatina (célula en reposo) y los cromosomas (célula en división).