Ejercicio resuelto de Proteínas · Biología · Extremadura · 2021

Respecto a las proteínas:

A. Defina los monómeros de las proteínas y escriba su fórmula general. [1 punto]

B. Enumere cuatro funciones de las proteínas y ponga un ejemplo de proteína para cada función. [0,5 puntos]

C. Defina el proceso de desnaturalización y cite dos factores que causan este proceso. [0,5 puntos]

$\mathbf{\text{A.}}\mathbf{\text{Defina}}\mathbf{\text{los}}\mathbf{\text{mon}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{meros}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{las}}\mathbf{\text{prote}}\acute{\mathbf{\text{ı}}}\mathbf{\text{nas}}\mathbf{\text{y}}\mathbf{\text{escriba}}\mathbf{\text{su}}\mathbf{\text{f}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{rmula}}\mathbf{\text{general.}}\mathbf{\text{[1}}\mathbf{\text{punto]}}$

Los monómeros de las proteínas son los aminoácidos: moléculas orgánicas que poseen a la vez un grupo amino, de carácter básico, y un grupo carboxilo, de carácter ácido, unidos ambos al mismo átomo de carbono, llamado carbono $\alpha$. A este se unen además un átomo de hidrógeno y un radical $R$ variable, que es lo único que distingue a unos aminoácidos de otros y lo que determina sus propiedades.

Su fórmula general es:

${\text{H}}_2\text{N}-\text{CH}(\text{R})-\text{COOH}$

Existen veinte aminoácidos proteicos. Salvo la glicina, cuyo radical es un simple hidrógeno, todos tienen el carbono $\alpha$ asimétrico y presentan por ello actividad óptica y dos configuraciones posibles, D y L, de las cuales solo la L forma parte de las proteínas. Al tener a la vez un grupo ácido y otro básico se comportan como anfóteros y en disolución acuosa adoptan la forma dipolar o zwitterión.

$\mathbf{\text{B.}}\mathbf{\text{Enumere}}\mathbf{\text{cuatro}}\mathbf{\text{funciones}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{las}}\mathbf{\text{prote}}\acute{\mathbf{\text{ı}}}\mathbf{\text{nas}}\mathbf{\text{y}}\mathbf{\text{ponga}}\mathbf{\text{un}}\mathbf{\text{ejemplo}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{prote}}\acute{\mathbf{\text{ı}}}\mathbf{\text{na}}\mathbf{\text{para}}\mathbf{\text{cada}}\mathbf{\text{funci}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n.}}\mathbf{\text{[0,5}}\mathbf{\text{puntos]}}$

$\text{Funci}\acute{\text{o}}\text{n}$	$\text{Ejemplo}$ Catalítica	Las enzimas, como la amilasa o la catalasa Estructural	El colágeno del tejido conjuntivo y la queratina del pelo y las uñas Transporte	La hemoglobina, que lleva el oxígeno en la sangre Defensiva	Las inmunoglobulinas o anticuerpos

Puede citarse asimismo la función contráctil, de la actina y la miosina; la hormonal, de la insulina; la de reserva, de la ovoalbúmina del huevo; y la homeostática, que mantiene el pH y el equilibrio osmótico.

$\mathbf{\text{C.}}\mathbf{\text{Defina}}\mathbf{\text{el}}\mathbf{\text{proceso}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{desnaturalizaci}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n}}\mathbf{\text{y}}\mathbf{\text{cite}}\mathbf{\text{dos}}\mathbf{\text{factores}}\mathbf{\text{que}}\mathbf{\text{causan}}\mathbf{\text{este}}\mathbf{\text{proceso.}}\mathbf{\text{[0,5}}\mathbf{\text{puntos]}}$

La desnaturalización es la pérdida de la conformación espacial de una proteína, es decir, de sus estructuras secundaria, terciaria y cuaternaria, conservando intacta la estructura primaria. Se rompen los enlaces débiles —puentes de hidrógeno, interacciones iónicas y fuerzas hidrofóbicas— que mantenían el plegamiento, pero no los enlaces peptídicos, que son covalentes; por eso la desnaturalización no es una hidrólisis y la secuencia de aminoácidos sigue siendo la misma.

La proteína desnaturalizada queda como una cadena desplegada que expone al exterior sus radicales apolares, con lo que pierde su solubilidad —de ahí que precipite y coagule— y, sobre todo, pierde su actividad biológica, ya que esta depende de la forma. Si las condiciones son suaves, el proceso puede ser reversible y la proteína recupera su forma al restablecerse el medio, en lo que se conoce como renaturalización; si son drásticas, es irreversible.

Dos factores que la causan son el aumento de la temperatura, que comunica a la molécula energía suficiente para romper los enlaces débiles —es lo que ocurre al freír un huevo—, y las variaciones bruscas de pH, que modifican el estado de ionización de los radicales y deshacen las interacciones iónicas y los puentes de hidrógeno. Actúan del mismo modo las altas concentraciones de sales, los disolventes orgánicos y los detergentes.