Ejercicio resuelto de Proteínas · Biología · 2023

B.4 (2 puntos). En relación con las proteínas:
a) Nombre el enlace entre aminoácidos para formar una cadena de proteína e indique los grupos implicados en su formación (0,75 puntos).
b) ¿Cómo se llama el proceso que sufre una proteína con función enzimática sometida a altas temperaturas? ¿Es este un proceso reversible? (0,5 puntos).
c) Indique cuál o cuáles de las siguientes características se verán afectadas por el proceso del apartado b) y cuál o cuáles no se verán afectadas: estructura tridimensional, secuencia de aminoácidos, actividad enzimática (0,75 puntos).

$\mathbf{\text{a)}}\mathbf{\text{Nombre}}\mathbf{\text{el}}\mathbf{\text{enlace}}\mathbf{\text{entre}}\mathbf{\text{amino}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{cidos}}\mathbf{\text{para}}\mathbf{\text{formar}}\mathbf{\text{una}}\mathbf{\text{cadena}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{prote}}\acute{\mathbf{\text{ı}}}\mathbf{\text{na}}\mathbf{\text{e}}\mathbf{\text{indique}}\mathbf{\text{los}}\mathbf{\text{grupos}}\mathbf{\text{implicados}}\mathbf{\text{en}}\mathbf{\text{su}}\mathbf{\text{formaci}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n}}\mathbf{\text{(0,75}}\mathbf{\text{puntos).}}$

El enlace se denomina enlace peptídico.

Los grupos implicados son el grupo carboxilo ($\text{-COOH}$) del primer aminoácido y el grupo amino (${\text{-NH}}_2$) del siguiente. Al unirse se libera una molécula de agua, por lo que se trata de una reacción de condensación.

El enlace resultante es de tipo amida y tiene carácter parcial de doble enlace, lo que lo hace rígido y plano e impide el giro en torno a él. Los aminoácidos así unidos dejan libres un grupo amino en un extremo de la cadena, el N-terminal, y un carboxilo en el otro, el C-terminal, que marcan el sentido de la proteína.

$\mathbf{\text{b)}}\mathbf{\text{¿C}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{mo}}\mathbf{\text{se}}\mathbf{\text{llama}}\mathbf{\text{el}}\mathbf{\text{proceso}}\mathbf{\text{que}}\mathbf{\text{sufre}}\mathbf{\text{una}}\mathbf{\text{prote}}\acute{\mathbf{\text{ı}}}\mathbf{\text{na}}\mathbf{\text{con}}\mathbf{\text{funci}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n}}\mathbf{\text{enzim}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{tica}}\mathbf{\text{sometida}}\mathbf{\text{a}}\mathbf{\text{altas}}\mathbf{\text{temperaturas?}}\mathbf{\text{¿Es}}\mathbf{\text{este}}\mathbf{\text{un}}\mathbf{\text{proceso}}\mathbf{\text{reversible?}}\mathbf{\text{(0,5}}\mathbf{\text{puntos).}}$

El proceso se llama desnaturalización. La energía térmica rompe los enlaces débiles que sostienen el plegamiento, es decir, los puentes de hidrógeno, los enlaces iónicos y las interacciones hidrofóbicas, y la proteína pierde su conformación tridimensional y queda como una cadena desordenada.

En general no es reversible, y desde luego no lo es con calor intenso o prolongado, como muestra la clara de huevo cuajada. Solo cuando la desnaturalización es muy suave y se retira a tiempo el agente puede la proteína replegarse y recuperar su función, lo que se denomina renaturalización.

$\mathbf{\text{c)}}\mathbf{\text{Indique}}\mathbf{\text{cu}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{l}}\mathbf{\text{o}}\mathbf{\text{cu}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{les}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{las}}\mathbf{\text{siguientes}}\mathbf{\text{caracter}}\acute{\mathbf{\text{ı}}}\mathbf{\text{sticas}}\mathbf{\text{se}}\mathbf{\text{ver}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{n}}\mathbf{\text{afectadas}}\mathbf{\text{por}}\mathbf{\text{el}}\mathbf{\text{proceso}}\mathbf{\text{del}}\mathbf{\text{apartado}}\mathbf{\text{b)}}\mathbf{\text{y}}\mathbf{\text{cu}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{l}}\mathbf{\text{o}}\mathbf{\text{cu}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{les}}\mathbf{\text{no}}\mathbf{\text{se}}\mathbf{\text{ver}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{n}}\mathbf{\text{afectadas:}}\mathbf{\text{estructura}}\mathbf{\text{tridimensional,}}\mathbf{\text{secuencia}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{amino}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{cidos,}}\mathbf{\text{actividad}}\mathbf{\text{enzim}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{tica}}\mathbf{\text{(0,75}}\mathbf{\text{puntos).}}$

Sí se ve afectada la estructura tridimensional, es decir, las estructuras secundaria, terciaria y cuaternaria, que se deshacen porque dependen de enlaces débiles.

Sí se ve afectada la actividad enzimática, que se pierde: el centro activo depende de la disposición espacial de unos aminoácidos alejados en la secuencia, y al desplegarse la cadena deja de ser complementario del sustrato.

No se ve afectada la secuencia de aminoácidos, es decir, la estructura primaria. Los enlaces peptídicos son covalentes y el calor no los rompe: la cadena sigue siendo la misma, solo que desordenada. Precisamente por eso una desnaturalización suave puede revertirse, ya que la información para replegarse sigue en la secuencia.