Ejercicio resuelto de Proteínas · Biología · La Rioja · 2022

En relación con las imágenes de las figuras siguientes:



a) ¿Cómo se denomina el enlace señalado por la flecha en la figura A? [0,2 puntos]

b) Cite dos características de dicho enlace. [0,4 puntos]

c) Identifique dos tipos de enlaces que mantengan la estructura número 3 de la Figura B. [0,2 puntos]

d) Si hubiese un gran cambio de pH o de temperatura, indique una consecuencia que se produciría en la Figura B-4. [0,2 puntos]

$\textbf{a) ¿Cómo se denomina el enlace señalado por la flecha en la figura A? [0,2 puntos]}$

Es el enlace peptídico, que une el grupo carboxilo de un aminoácido con el grupo amino del siguiente. El grupo resultante, $-CO-NH-$, es el que la flecha señala y el que aparece sombreado en la figura.

$\textbf{b) Cite dos características de dicho enlace. [0,4 puntos]}$

Es un enlace covalente que se forma por condensación, es decir, con pérdida de una molécula de agua, y que por tanto solo se rompe por hidrólisis. Esa naturaleza covalente lo hace mucho más fuerte y estable que los enlaces que sostienen los demás niveles estructurales de la proteína: por eso la desnaturalización deshace la estructura terciaria y la cuaternaria pero deja intacta la primaria.

Tiene carácter parcial de doble enlace, por la resonancia entre el oxígeno, el carbono y el nitrógeno. De ahí se siguen dos consecuencias: no permite el giro, de modo que los seis átomos implicados —los dos carbonos $\alpha$, el carbono carbonílico, el oxígeno, el nitrógeno y su hidrógeno— quedan en un mismo plano, el plano peptídico; y su longitud es intermedia entre la de un enlace simple y la de uno doble.

Cabe añadir una tercera característica: los grupos $-CO-$ y $-NH-$ son los que forman los puentes de hidrógeno responsables de la estructura secundaria, y que la disposición habitual sea trans, con los radicales alternándose a uno y otro lado de la cadena.

$\textbf{c) Identifique dos tipos de enlaces que mantengan la estructura número 3 de la Figura B. [0,2 puntos]}$

La estructura número 3 es la terciaria, y se mantiene por enlaces entre las cadenas laterales de aminoácidos alejados en la secuencia pero próximos tras el plegamiento. Bastan dos:

Los puentes disulfuro, enlaces covalentes entre los grupos $-SH$ de dos cisteínas, que son los más fuertes y los que fijan el plegamiento como si fueran grapas.

Las interacciones hidrofóbicas entre los radicales apolares, que huyen del agua y se recogen hacia el interior de la molécula; son las que más contribuyen al plegamiento global.

Valen igualmente los puentes de hidrógeno entre radicales polares, los enlaces iónicos entre radicales con carga opuesta y las fuerzas de Van der Waals.

$\textbf{d) Si hubiese un gran cambio de pH o de temperatura, indique una consecuencia que se produciría en la Figura B-4. [0,2 puntos]}$

La proteína se desnaturalizaría: perdería su estructura cuaternaria, y con ella la terciaria y la secundaria, conservando solo la primaria.

En el caso concreto de la estructura cuaternaria, la consecuencia inmediata es que las subunidades se disociarían unas de otras, porque los enlaces débiles que las mantenían unidas se rompen. Al desplegarse las cadenas quedan expuestos los radicales apolares, la proteína se hace insoluble y precipita.

La consecuencia funcional es la pérdida de la actividad biológica, ya que esta depende de la conformación. Y en la mayoría de los casos el proceso es irreversible.