Estructura de las proteínas y de los ácidos nucleicos (ADN y ARN)

Resumen

El documento describe la composición de las proteínas y sus niveles de estructura (primaria, secundaria y terciaria), junto con conceptos clave como la desnaturalización y el enlace peptídico. También explica la estructura del ADN y del ARN, sus componentes y el enlace fosfodiéster. Es un resumen útil para repasar la base molecular de la biología celular.

Puntos clave

Las proteínas están formadas por C, H, O, N y S (CHONS), y pueden contener P, Fe, Mg y Cu.
La estructura primaria es la secuencia lineal de aminoácidos; el extremo N-terminal y el carboxi-terminal deben establecerse.
En la alfa-hélice cada vuelta contiene 4 aminoácidos y se estabiliza por puentes de hidrógeno entre CO y NH de enlaces peptídicos.
La estructura terciaria resulta del plegamiento de la secundaria y se mantiene por enlaces covalentes (S-S), iónicos, hidrófobos, puentes de hidrógeno y fuerzas de Van der Waals.
La desnaturalización es la pérdida de la conformación natural de una proteína al romperse sus enlaces característicos.
El ADN es una cadena de desoxirribonucleótidos con desoxirribosa, bases A, T, G, C y fosfato, que almacena la información genética.
El ARN usa ribosa y las bases A, U, G, C, y su función es sintetizar proteínas a partir del mensaje del ADN.

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Proteínas: Estructura y Composición

Las proteínas son macromoléculas formadas por CHONS y pueden presentar otros elementos como P, Fe, Mg y Cu.

Niveles de Estructura Proteica

Estructura 1 (Primaria): Secuencia lineal de aminoácidos que componen la proteína. El cambio en un aminoácido puede producir alteraciones fundamentales en el funcionamiento de la proteína. Es muy importante establecer el extremo N-terminal y el extremo carboxi-terminal.
Estructura 2 (Secundaria):
- Alfa-hélice: Enrolamiento de modo que cada vuelta la forman 4 aminoácidos. Se establece por enlaces de hidrógeno entre CO y NH de enlaces peptídicos de la vuelta siguiente. Los grupos radicales R quedan al exterior de la hélice.
- Lámina beta: Hélice estriada que solo tiene 2 aminoácidos por vuelta. Se pueden unir varias hélices de forma paralela o antiparalela, lo que le confiere más estabilidad.
Estructura 3 (Terciaria): Es la resultante del plegamiento de la estructura secundaria. Los enlaces que participan son: covalentes (S-S), iónicos, hidrófobos, puentes de hidrógeno y fuerzas de Van der Waals.

Conceptos Clave

Desnaturalización: Pérdida de la conformación espacial natural que presenta una proteína. Esto ocurre al destruirse los enlaces característicos que mantienen unida su estructura.
Enlace peptídico: Presenta polaridad, de tal manera que aparecen densidades de carga en el O y N. Esto causa la aparición de puentes de hidrógeno entre los distintos enlaces peptídicos, responsables de la estructura secundaria. Se forma entre el carboxilo de un aminoácido y el amino de otro con la eliminación de una molécula de H₂O.
Aminoácido: Monómeros que forman las proteínas. Compuestos por C, H, O, N; poseen un grupo carboxilo, un grupo amino y un grupo R, todos ellos unidos covalentemente a un carbono alfa.

Ácidos Nucleicos: ADN y ARN

ADN (Ácido Desoxirribonucleico)

Es un polidesoxirribonucleótido formado por una pentosa (desoxirribosa), bases nitrogenadas (nunca uracilo) y una molécula de ácido fosfórico. Es una cadena doble, lineal o circular. Constituye los genes y almacena la información genética.

ARN (Ácido Ribonucleico)

Largas cadenas de nucleótidos unidos por enlaces fosfodiéster. La pentosa es la ribosa y las bases son A, U, G, C. Su función es sintetizar las proteínas a partir del mensaje genético codificado por el ADN.

Enlaces y Estructura

Enlace fosfodiéster: Se establece entre el grupo fosfato 5' de un nucleótido y el grupo hidroxilo 3' de otro, liberándose una molécula de H₂O.
Estructura primaria: En el extremo 5' hay un fosfato libre y en el 3' una pentosa con un grupo OH del carbono 3 libre.

Preguntas frecuentes

¿Cuáles son los niveles de estructura de una proteína?

Una proteína presenta estructura primaria (secuencia de aminoácidos), secundaria (alfa-hélice y lámina beta) y terciaria (plegamiento de la secundaria). Cada nivel depende del anterior.

¿Qué diferencia hay entre el ADN y el ARN?

El ADN tiene desoxirribosa y es una doble cadena que almacena la información genética, mientras que el ARN tiene ribosa, es generalmente de cadena simple y sintetiza proteínas. Además, el ADN no contiene uracilo y el ARN sí.

¿Qué es el enlace fosfodiéster?

Es el enlace que une el grupo fosfato 5' de un nucleótido con el grupo hidroxilo 3' de otro, liberando una molécula de agua.