Ejercicio resuelto de Proteínas · Biología · Andalucía · 2024

a) Describa la estructura básica de los aminoácidos [0,4 puntos] y escriba su fórmula general. [0,1 puntos]

b) Explique detalladamente cómo se produce el enlace que los une para formar las proteínas [0,4 puntos] e indique cómo se denomina este enlace. [0,1 puntos]

c) Cite cuatro funciones de las proteínas [0,4 puntos] y explique dos de ellas. [0,6 puntos]

$\mathbf{\text{a)}}\mathbf{\text{Describa}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{estructura}}\mathbf{\text{b}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{sica}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{los}}\mathbf{\text{amino}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{cidos}}\mathbf{\text{[0,4}}\mathbf{\text{puntos]}}\mathbf{\text{y}}\mathbf{\text{escriba}}\mathbf{\text{su}}\mathbf{\text{f}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{rmula}}\mathbf{\text{general.}}\mathbf{\text{[0,1}}\mathbf{\text{puntos]}}$

Los aminoácidos son moléculas orgánicas que presentan un átomo de carbono central, llamado carbono $\alpha$, al que se unen cuatro grupos distintos: un grupo amino $(-{\text{NH}}_2)$, un grupo carboxilo $(-\text{COOH})$, un átomo de hidrógeno y un radical $\text{R}$ variable.

El radical $\text{R}$ es lo único que cambia de unos a otros y lo que determina las propiedades de cada uno de los $20$ aminoácidos proteicos. Salvo en la glicina, cuyo radical es un hidrógeno, el carbono $\alpha$ tiene los cuatro sustituyentes distintos y es, por tanto, un carbono asimétrico, lo que confiere a los aminoácidos actividad óptica. Al tener a la vez un grupo ácido y otro básico se comportan como sustancias anfóteras.

Su fórmula general es:

${\text{NH}}_2-\text{CHR}-\text{COOH}$

$\mathbf{\text{b)}}\mathbf{\text{Explique}}\mathbf{\text{detalladamente}}\mathbf{\text{c}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{mo}}\mathbf{\text{se}}\mathbf{\text{produce}}\mathbf{\text{el}}\mathbf{\text{enlace}}\mathbf{\text{que}}\mathbf{\text{los}}\mathbf{\text{une}}\mathbf{\text{para}}\mathbf{\text{formar}}\mathbf{\text{las}}\mathbf{\text{prote}}\acute{\mathbf{\text{ı}}}\mathbf{\text{nas}}\mathbf{\text{[0,4}}\mathbf{\text{puntos]}}\mathbf{\text{e}}\mathbf{\text{indique}}\mathbf{\text{c}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{mo}}\mathbf{\text{se}}\mathbf{\text{denomina}}\mathbf{\text{este}}\mathbf{\text{enlace.}}\mathbf{\text{[0,1}}\mathbf{\text{puntos]}}$

El enlace se forma por una reacción de condensación entre el grupo carboxilo de un aminoácido y el grupo amino del aminoácido siguiente. El grupo $-\text{OH}$ del carboxilo y un hidrógeno del grupo amino se desprenden en forma de una molécula de agua, y los dos aminoácidos quedan unidos por un enlace de tipo amida $-\text{CO}-\text{NH}-$.

${\text{NH}}_2-{\text{CHR}}_1-\text{COOH}+{\text{NH}}_2-{\text{CHR}}_2-\text{COOH}\to {\text{NH}}_2-{\text{CHR}}_1-\text{CO}-\text{NH}-{\text{CHR}}_2-\text{COOH}+{\text{H}}_2\text{O}$

El dipéptido resultante conserva un grupo amino libre en un extremo, llamado extremo N-terminal, y un grupo carboxilo libre en el otro, el extremo C-terminal, de modo que la reacción puede repetirse y originar cadenas de cientos de aminoácidos. Por la resonancia entre el oxígeno y el nitrógeno, el enlace posee un carácter parcial de doble enlace: es más corto de lo esperado, rígido y plano, y no permite el giro, lo que condiciona las estructuras secundaria y terciaria de la proteína.

Este enlace se denomina enlace peptídico.

$\mathbf{\text{c)}}\mathbf{\text{Cite}}\mathbf{\text{cuatro}}\mathbf{\text{funciones}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{las}}\mathbf{\text{prote}}\acute{\mathbf{\text{ı}}}\mathbf{\text{nas}}\mathbf{\text{[0,4}}\mathbf{\text{puntos]}}\mathbf{\text{y}}\mathbf{\text{explique}}\mathbf{\text{dos}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{ellas.}}\mathbf{\text{[0,6}}\mathbf{\text{puntos]}}$

Cuatro funciones de las proteínas son la estructural, la enzimática o catalítica, la de transporte y la defensiva o inmunitaria. Podrían citarse igualmente la hormonal, la contráctil, la de reserva y la homeostática.

Función enzimática: casi todas las enzimas son proteínas. Actúan como biocatalizadores, es decir, aceleran las reacciones metabólicas disminuyendo su energía de activación, sin consumirse en el proceso y con una elevada especificidad por su sustrato. Sin ellas las reacciones celulares serían tan lentas que la vida no sería posible. Es el caso de la amilasa salival o de la ADN-polimerasa.

Función de transporte: hay proteínas que se unen reversiblemente a otras moléculas y las trasladan. La hemoglobina de los eritrocitos capta el oxígeno en los pulmones y lo cede a los tejidos; las permeasas de la membrana plasmática transportan solutos a través de la bicapa lipídica, y las lipoproteínas plasmáticas transportan los lípidos por la sangre.