Ejercicio resuelto de Proteínas · Biología · 2023

En relación con las proteínas:

a) Indique dos modelos de estructura secundaria. (0,4)

b) ¿Qué enlaces estabilizan la estructura terciaria de las proteínas? (0,5)

c) ¿Cómo se denomina el enlace que estabiliza la estructura primaria? Indique dos características. (0,5)

d) Indique qué clase de estructura terciaria tienen las siguientes proteínas: colágeno, enzimas, globulinas y queratina. (0,4)

e) ¿Qué diferencia hay entre holoproteínas y heteroproteínas? (0,2)

$\textbf{a) Indique dos modelos de estructura secundaria. (0,4)}$

Los dos modelos principales son la hélice alfa y la lámina beta u hoja plegada. En la hélice alfa la cadena se enrolla sobre sí misma en una hélice dextrógira, con las cadenas laterales hacia fuera; en la lámina beta la cadena se dispone en zigzag y varios tramos se colocan uno al lado de otro, paralelos o antiparalelos, formando una superficie plegada. Un tercer modelo, propio de una sola proteína, es la hélice de colágeno, más alargada y estirada que la alfa, en la que tres cadenas se enrollan entre sí.

En los tres casos lo que sostiene la disposición son los puentes de hidrógeno entre el grupo carbonilo de un aminoácido y el grupo amida de otro.

$\textbf{b) ¿Qué enlaces estabilizan la estructura terciaria de las proteínas? (0,5)}$

De todos ellos, solo uno es covalente: el puente disulfuro, que se establece entre los grupos tiol de dos cisteínas, a veces muy alejadas en la secuencia, y que actúa como una grapa del plegamiento.

Los demás son enlaces débiles, pero tan numerosos que en conjunto resultan decisivos: los puentes de hidrógeno entre cadenas laterales polares; las interacciones iónicas o electrostáticas, llamadas también puentes salinos, entre grupos con carga opuesta; las interacciones hidrofóbicas, que agrupan las cadenas laterales apolares en el interior de la molécula huyendo del agua, y que son las que más contribuyen a la estabilidad; y las fuerzas de Van der Waals.

Que la mayoría sean débiles explica que el calor o un cambio de pH desnaturalicen la proteína sin romper su cadena.

$\textbf{c) ¿Cómo se denomina el enlace que estabiliza la estructura primaria? Indique dos características. (0,5)}$

Se denomina enlace peptídico, y se forma por condensación entre el grupo carboxilo de un aminoácido y el grupo amino del siguiente, con pérdida de una molécula de agua.

Dos características, a elegir entre estas: es un enlace covalente de tipo amida, y por tanto fuerte y estable; tiene carácter parcial de doble enlace por resonancia, de modo que es rígido, no permite el giro y mantiene sus cuatro átomos en un mismo plano; y es polar, porque el oxígeno del carbonilo y el hidrógeno del grupo amida quedan con carga parcial y pueden formar puentes de hidrógeno.

$\textbf{d) Indique qué clase de estructura terciaria tienen las siguientes proteínas: colágeno, enzimas, globulinas y queratina. (0,4)}$

$\text{Proteína}$	$\text{Estructura terciaria}$
Colágeno	Fibrosa o filamentosa
Enzimas	Globular
Globulinas	Globular
Queratina	Fibrosa o filamentosa

Las fibrosas son alargadas, insolubles en agua y de función estructural o protectora; las globulares se pliegan de forma compacta y más o menos esférica, son solubles y desempeñan funciones dinámicas, como la catálisis, el transporte o la defensa.

$\textbf{e) ¿Qué diferencia hay entre holoproteínas y heteroproteínas? (0,2)}$

Las holoproteínas o proteínas simples están constituidas únicamente por aminoácidos: al hidrolizarlas solo se obtienen aminoácidos. Son holoproteínas la albúmina, el colágeno o la queratina.

Las heteroproteínas o proteínas conjugadas tienen además un componente no proteico, llamado grupo prostético, y se clasifican según cuál sea: glucoproteínas si es un glúcido, lipoproteínas si es un lípido, cromoproteínas si es un pigmento —como el grupo hemo de la hemoglobina— y nucleoproteínas si es un ácido nucleico, como en las histonas asociadas al ADN.