Propiedades de las proteínas: comportamiento anfótero, electroforesis y desnaturalización

Resumen

El texto explica el comportamiento anfótero de las proteínas y cómo cambia su carga según el pH. Después describe la electroforesis como método para separar proteínas según su carga y masa, y la desnaturalización como pérdida de las estructuras secundaria, terciaria y cuaternaria, con factores como la temperatura. Un estudiante aprenderá estos conceptos básicos de bioquímica de proteínas.

Puntos clave

Las proteínas son anfóteras porque pueden comportarse como ácidos y bases al tener aminoácidos ácidos y básicos.
La carga de una proteína varía con el pH: se protona a pH ácido y se desprotona a pH básico.
La electroforesis separa proteínas según su carga y masa, moviéndose hacia el cátodo o el ánodo.
Un gel facilita la separación en la electroforesis, dificultando el desplazamiento de las proteínas.
La desnaturalización es la pérdida total o parcial de las estructuras secundaria, terciaria y cuaternaria, y provoca la inactivación de la proteína.
Un aumento de 20 o 30 grados sobre la temperatura fisiológica puede provocar la desnaturalización completa de la proteína.
La renaturalización solo es posible si el cambio se ha producido poco a poco.

Ponte a prueba

Propiedades Bioquímicas de las Proteínas

Comportamiento Anfótero y Carga

Las proteínas presentan un comportamiento ácido-base. Algunos residuos, como los de glutamina, o residuos ácidos o básicos, pueden protonarse o desprotonarse. Dado que pueden comportarse como ácidos y bases al mismo tiempo (pues pueden poseer aminoácidos ácidos y básicos en una misma cadena polipeptídica), podemos decir que las proteínas son anfóteras.

Si se modifica el pH, la carga de la proteína variará:

Conforme el pH se acerque a 1 (ácido), la proteína se protonará.
Conforme el pH se acerque a 14 (básico), la proteína se desprotonará.

Aplicación: Electroforesis

El comportamiento anfótero permite la separación de proteínas. Si se sitúan dos proteínas en un pH determinado y se aplica un campo eléctrico, las proteínas se moverán hacia el cátodo o el ánodo, dependiendo de su carga neta. Este proceso se llama electroforesis.

La electroforesis permite separar una disolución con diferentes proteínas. El desplazamiento de las proteínas depende de la carga y la masa. Para facilitar la separación y hacer más difícil el desplazamiento, se utiliza un gel.

Movimiento y Cálculo de Masas

Las proteínas con forma esférica que más avanzan son las que tienen más carga y son más pequeñas. Este método también puede servir para calcular las masas: a mayor peso molecular, hay más carga, y existe una relación proporcional carga/masa.

Desnaturalización y Estabilidad Estructural

Definición de Desnaturalización

La DESNATURALIZACIÓN es la pérdida total o parcial de las estructuras secundaria, terciaria y cuaternaria, nunca jamás de la primaria. La desnaturalización de las proteínas provoca, por tanto, la inactivación de estas.

La proteína no pierde la estructura secundaria, terciaria y cuaternaria, sino que adopta otra forma.

Renaturalización

Sería posible la renaturalización, es decir, la recuperación de la estructura y, por tanto, su función fisiológica, si el cambio se ha producido poco a poco.

Factores que Provocan la Desnaturalización

Hay diversos factores que provocan la desnaturalización, siendo los factores físicos los más comunes:

Efecto de la Temperatura

Un aumento de 20 o 30 grados por encima de la temperatura fisiológicamente estable provoca la desnaturalización completa de la proteína. A más energía cinética, mayor vibración de los enlaces, y por tanto, se produce una rotura de las interacciones de las estructuras secundaria y terciaria.

Preguntas frecuentes

¿Qué significa que las proteínas sean anfóteras?

Significa que pueden comportarse como ácidos y como bases, porque pueden tener aminoácidos ácidos y básicos en una misma cadena polipeptídica. Su carga cambia según el pH.

¿Qué es la electroforesis de proteínas?

Es un proceso en el que, al aplicar un campo eléctrico, las proteínas se mueven hacia el cátodo o el ánodo según su carga neta. Permite separar proteínas de una disolución.

¿Qué es la desnaturalización de una proteína?

Es la pérdida total o parcial de sus estructuras secundaria, terciaria y cuaternaria, manteniéndose la estructura primaria. Esto provoca la inactivación de la proteína.

¿Puede recuperarse una proteína desnaturalizada?

Sería posible la renaturalización, es decir, recuperar su estructura y función, si el cambio se ha producido poco a poco.