Química Fundamental: Explorando Soluciones Acuosas, pH, Ácidos, Bases y el Mundo de las Proteínas

Soluciones Acuosas: El Agua como Solvente

El agua es un electrolito débil y, por lo tanto, un mal conductor de la electricidad.

A la constante Kw se le denomina constante del producto iónico del agua y tiene un valor de 1,0 x 10^-14 a 25 °C.

Propiedades Químicas de los Ácidos

• Poseen un sabor agrio.
• Colorean de rojo el papel de tornasol.
• Sus soluciones conducen la electricidad.
• Desprenden gas hidrógeno cuando reaccionan en solución con cinc o con algunos otros metales.

Propiedades Químicas de las Bases

• Tienen un sabor amargo característico.
• Conducen electricidad en solución acuosa.
• Colorean de azul el papel de tornasol.
• Reaccionan con los ácidos para formar una sal más agua.

Concepto de Ácido y Base según Brønsted-Lowry

Ácido: Toda sustancia capaz de ceder uno o más protones a otra molécula.

Base: Una sustancia capaz de aceptar uno o más protones de otra molécula.

Reacciones Ácido-Base

Los procesos en los que intervienen ácidos o bases implican una transferencia de protones: si una molécula cede un protón a otra, la molécula que lo cede se comporta como ácido y la que lo recibe como base.

Concepto de pH

Se denomina pH de una solución al valor absoluto del exponente de la concentración de iones H₃O⁺ expresada en la forma de potencia decimal.

El pH de una solución es el logaritmo cambiado de signo de la concentración de iones hidronio.

Fuerza de Ácidos y Bases

Según los conceptos de ácido y de base de Brønsted-Lowry, la fuerza de un ácido se mide por su tendencia a ceder protones y la de una base por su tendencia a aceptarlos.

Concepto de Proteína

Las proteínas son biomoléculas formadas básicamente por carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno. Pueden además contener azufre y, en algunos tipos de proteínas, fósforo, hierro, magnesio y cobre, entre otros elementos.

Los aminoácidos están unidos por enlaces peptídicos.

La unión de un número bajo de aminoácidos da lugar a un péptido. Si el número de AA que forma la molécula no es mayor a 10, se denomina oligopéptido. Si es superior a 10, se llama polipéptido, y si es superior a 50, se habla ya de proteínas.

Enlace Peptídico

Los péptidos están formados por la unión de aminoácidos mediante un enlace peptídico.

El enlace peptídico tiene un comportamiento similar al de un enlace doble, es decir, presenta una cierta rigidez que inmoviliza en un plano los átomos que lo forman.

Estructura Primaria de las Proteínas

La estructura primaria es la secuencia de AA de la proteína. Nos indica qué AA componen la cadena polipeptídica y el orden en que dichos AA se encuentran.

La estructura primaria es la que determina cuál será la secundaria y, por tanto, la terciaria.

Estructura Secundaria de las Proteínas

La estructura secundaria es la disposición de la secuencia de AA en el espacio.

Existen dos tipos de estructura secundaria: la alfa hélice y la conformación beta.

Estructura Terciaria de las Proteínas

La estructura terciaria informa sobre la disposición de la estructura secundaria de un polipéptido al plegarse sobre sí misma, originando una conformación globular.

Propiedades de las Proteínas

Especificidad

Se refiere a su función. Cada una lleva a cabo una determinada función y lo realiza porque posee una determinada estructura primaria y una conformación espacial propia, por lo que un cambio en la estructura de la proteína puede significar una pérdida de la función.

Desnaturalización

Consiste en la pérdida de la estructura terciaria, por romperse los puentes que forman dicha estructura. La desnaturalización se puede producir por cambios de temperatura (huevo cocido o frito) y variaciones del pH.

Reacciones de Coloración

Identifican AA presentes y el enlace peptídico.

Clasificación de Proteínas

Se clasifican en:

• Holoproteínas: Simples, formadas solo por AA.
  • Globulares
  • Fibrosas
• Heteroproteínas: Conjugadas, formadas por una fracción proteínica y por un grupo no proteínico.
  • Glucoproteínas
  • Lipoproteínas
  • Nucleoproteínas
  • Cromoproteínas

Ejemplos de Funciones de Proteínas

• Estructural
• Enzimática
• Hormonal
• Defensiva
• Transporte
• Reserva