PROTEÍNASPROTEÍNAS

FuncionesFunciones

Desempeñan papeles claves en casi todos los procesos Desempeñan papeles claves en casi todos los procesos biológicos: biológicos:

► catálisis enzimática catálisis enzimática ► transporte y almacenamiento (de iones y sust. pequeñas, ej. transporte y almacenamiento (de iones y sust. pequeñas, ej.

hemoglobina)hemoglobina)► movimiento coordinado (contracción muscular, mov. movimiento coordinado (contracción muscular, mov.

cromosómico, de esperma)cromosómico, de esperma)► soporte mecánico (ej. colágeno)soporte mecánico (ej. colágeno)► protección inmune (anticuerpos)protección inmune (anticuerpos)► generación y transmisión de impulsos nerviosos (receptores: generación y transmisión de impulsos nerviosos (receptores:

responsables de la transmisión de los impulsos en las responsables de la transmisión de los impulsos en las sinapsis)sinapsis)

► control del crecimiento y la diferenciación (control secuencial control del crecimiento y la diferenciación (control secuencial de la expresión: represores) de la expresión: represores)

ComposiciónComposición

► Todas las proteínas contiene C, H, O y N, y casi todas poseen Todas las proteínas contiene C, H, O y N, y casi todas poseen además S. además S.

► El contenido de N representa ~ el 16 % de la masa total de la El contenido de N representa ~ el 16 % de la masa total de la molécula → c / 6,25 g proteína hay 1 g de N. Este factor de molécula → c / 6,25 g proteína hay 1 g de N. Este factor de 6,25 se utiliza para estimar la cantidad de proteína existente 6,25 se utiliza para estimar la cantidad de proteína existente en una muestra a partir de la medición del N de la misma.en una muestra a partir de la medición del N de la misma.

► Son polímeros de alto peso molecular. Están formadas por Son polímeros de alto peso molecular. Están formadas por unidades estructurales básicas llamadas aminoácidos (aa). unidades estructurales básicas llamadas aminoácidos (aa).

AminoácidosAminoácidos

► Cada ser vivo sintetiza sus propias proteínas a partir de los Cada ser vivo sintetiza sus propias proteínas a partir de los aa. aa.

► Las plantas superiores sintetizan a su vez todos los aa Las plantas superiores sintetizan a su vez todos los aa necesarios, en tanto que los animales no tienen esa necesarios, en tanto que los animales no tienen esa capacidad. Cada animal puede sintetizar sólo algunos de los capacidad. Cada animal puede sintetizar sólo algunos de los que necesita, y el resto que son necesarios para formar sus que necesita, y el resto que son necesarios para formar sus proteínas debe incorporarlos de la dieta. Estos se denominan proteínas debe incorporarlos de la dieta. Estos se denominan esenciales (no son los únicos necesarios sino que son los que esenciales (no son los únicos necesarios sino que son los que deben estar incluídos en la dieta). deben estar incluídos en la dieta).

Para los humanos son ocho (fenilalanina, isoleucina, leucina, Para los humanos son ocho (fenilalanina, isoleucina, leucina, lisina, metionina, treonina, triptofano y valina). Otros dos, lisina, metionina, treonina, triptofano y valina). Otros dos, arginina e histidina, se sintetizan en forma insuficiente en arginina e histidina, se sintetizan en forma insuficiente en determinadas etapas. determinadas etapas.

EstructuraEstructura

► carbono α (inmediato al carboxilo)carbono α (inmediato al carboxilo)► grupo amino, básicogrupo amino, básico► grupo carboxílico, ácidogrupo carboxílico, ácido► átomo de hidrógenoátomo de hidrógeno► R o grupo distintivo o cadena lateral (≠ para c/ uno de los 20 R o grupo distintivo o cadena lateral (≠ para c/ uno de los 20

aa)aa)

Clasificación de los aaClasificación de los aa

Aa alifáticos neutros con cadenas hidrocarbonadas Aa alifáticos neutros con cadena hidroxílica

Aa neutros aromáticos

La mayoría poseen un grupo carboxílico (ácido) y un grupo amino (básico) por lo cual se consideran neutros. Según las características de las cadenas laterales se los puede clasificar en:

Aa con azufre

metilo

Núcleo bencénico

Núcleo heterocíclico indol

Función hidroxilo

Hidroxilo fenólico

grupo sulfhidrilo

Clasificación de los aaClasificación de los aa

Las características de las cadenas laterales permiten agrupar a los aa Las características de las cadenas laterales permiten agrupar a los aa en:en:

► Polares: glicina, serina, treonina, cisteína, tirosina, ácido aspártico, Polares: glicina, serina, treonina, cisteína, tirosina, ácido aspártico, ácido glutámico, asparragina, glutamina, lisina, histidina, arginina.ácido glutámico, asparragina, glutamina, lisina, histidina, arginina.

► Apolares: alanina, valina, leucina, isoleucina, metionina, Apolares: alanina, valina, leucina, isoleucina, metionina, fenilalanina, triptofano, prolina.fenilalanina, triptofano, prolina.

Aa ácidosPueden liberar un protón y adquirir carga – al pH de la célula

Aa básicosAceptan protones, carga + al pH de la célula.

Carboxilo adicional

IsomeríaIsomería

Excepto para glicina, donde R = H, los aa Excepto para glicina, donde R = H, los aa tienen las 4 valencias del Ctienen las 4 valencias del Cαα saturadas saturadas por grupos diferentes, C asimétrico o por grupos diferentes, C asimétrico o quiral. quiral.

El agrupamiento tetraédrico de 4 átomos El agrupamiento tetraédrico de 4 átomos diferentes alrededor del C confiere diferentes alrededor del C confiere actividad óptica a los aa → las 2 formas actividad óptica a los aa → las 2 formas especulares se llaman isómero L y D. especulares se llaman isómero L y D.

Solamente los aa L son constituyentes de Solamente los aa L son constituyentes de las proteínas.las proteínas.

IsómerosIsómeros: compuestos diferentes con igual : compuestos diferentes con igual fórmula molecular (número y clase de fórmula molecular (número y clase de átomos pero unidos de forma diferente).átomos pero unidos de forma diferente).

Algunos aa naturales tienen más de un C Algunos aa naturales tienen más de un C asimétrico, por lo tanto pueden existir asimétrico, por lo tanto pueden existir más de 2 estereoisóimeros, por ej. más de 2 estereoisóimeros, por ej. treonina.treonina.

Aa = iones dipolaresAa = iones dipolares► Aa → casi siempre se encuentran disociados, con cargas positivas y Aa → casi siempre se encuentran disociados, con cargas positivas y

negativas sobre la misma molécula.negativas sobre la misma molécula.

► El grupo carboxilo se comporta como ácido o dador de protones:El grupo carboxilo se comporta como ácido o dador de protones:-COOH → COO-COOH → COO-- + H + H++

► El grupo amino se comporta como base o aceptor de protones:El grupo amino se comporta como base o aceptor de protones:-NH2 + H-NH2 + H++ → -NH3 → -NH3++

► En sn. ácida fuerte capta un ión H a nivel del carboxilo → se En sn. ácida fuerte capta un ión H a nivel del carboxilo → se comporta como una base → se convierte en un catión.comporta como una base → se convierte en un catión.

► En sn. alcalina fuerte los hidroxilos reaccionan con -NH3En sn. alcalina fuerte los hidroxilos reaccionan con -NH3+ + para para formar agua. Carboxilo → se comporta como ácido → se convierte formar agua. Carboxilo → se comporta como ácido → se convierte en un anión.en un anión.

Punto isoeléctrico (pHi o pI)Punto isoeléctrico (pHi o pI)

Valor de pH en el cual la disociación de cargas + y – se iguala → Valor de pH en el cual la disociación de cargas + y – se iguala → la carga total del aa es igual a cero y la solubilidad mínima. la carga total del aa es igual a cero y la solubilidad mínima.

Es característico de c/ aa. Es característico de c/ aa.

Unión peptídicaUnión peptídica

Dos aa pueden unirse entre si Dos aa pueden unirse entre si mediante enlaces mediante enlaces covalentes entre el grupo covalentes entre el grupo carboxílico de uno (pierde el carboxílico de uno (pierde el OH) y el grupo amino de OH) y el grupo amino de otro (pierde el H) → otro (pierde el H) → dipéptido + agua.dipéptido + agua.

PéptidosPéptidos► PolipéptidosPolipéptidos: polímeros formados por más de 10 aa unidos por : polímeros formados por más de 10 aa unidos por

enlaces peptídicos.enlaces peptídicos.

► ProteínaProteína: generalmente polímeros de más de 50 aa (~ 6000 Da = : generalmente polímeros de más de 50 aa (~ 6000 Da = masa insulina).masa insulina).

► Por convención se considera al extremo amino libre como el Por convención se considera al extremo amino libre como el comienzo de la cadena: extremo amino-terminal o N-terminal. El comienzo de la cadena: extremo amino-terminal o N-terminal. El otro extremo posee el grupo carboxilo libre unido al C-α: extremo otro extremo posee el grupo carboxilo libre unido al C-α: extremo carboxilo-terminal o C-terminal. carboxilo-terminal o C-terminal.

► Los péptidos se nombran de acuerdo al orden de los aa a partir del Los péptidos se nombran de acuerdo al orden de los aa a partir del que posee el grupo amino libre. Por ejemplo el tetrapéptido ala-que posee el grupo amino libre. Por ejemplo el tetrapéptido ala-lys-tyr-cys se denomina alanil-lisil-tirosil-cisteína.lys-tyr-cys se denomina alanil-lisil-tirosil-cisteína.

EjemplosEjemplos► hormonas (ej. oxitocina, vasopresina, calcitonina)hormonas (ej. oxitocina, vasopresina, calcitonina)► glutatión (ácido glutámico-cisteína-glicina: en glóbulos rojosglutatión (ácido glutámico-cisteína-glicina: en glóbulos rojos contribuye a prevenir daños oxidativos).contribuye a prevenir daños oxidativos).► encefalinas (sist. nervioso central) encefalinas (sist. nervioso central) ► antibióticosantibióticos► toxinas (amanitina)toxinas (amanitina) →→

Proteínas- Estructura molecularProteínas- Estructura molecular

1- Estructura primaria. Ordenamiento y secuencia de los aa. 1- Estructura primaria. Ordenamiento y secuencia de los aa. Estructura lineal, sin ramificar.Estructura lineal, sin ramificar.

2- Estructura secundaria. Disposición espacial que adopta la 2- Estructura secundaria. Disposición espacial que adopta la cadena polipeptídica, generalmente mantenida por cadena polipeptídica, generalmente mantenida por enlaces hidrógeno.enlaces hidrógeno.

3- Estructura terciaria. Disposición tridimensional.3- Estructura terciaria. Disposición tridimensional.

4- Estructura cuaternaria → para proteínas compuestas por 2 o 4- Estructura cuaternaria → para proteínas compuestas por 2 o más cadenas polipeptídicas: disposición espacial de más cadenas polipeptídicas: disposición espacial de dichas cadenas y los enlaces entre ellas.dichas cadenas y los enlaces entre ellas.

Estructura primariaEstructura primaria

► El orden de los aa en una proteína ocurre de acuerdo a la El orden de los aa en una proteína ocurre de acuerdo a la información contenida en los genes. Por ello, una forma información contenida en los genes. Por ello, una forma indirecta de determinar la estructura primaria es establecer indirecta de determinar la estructura primaria es establecer la secuencias de nucleótidos en el ADN.la secuencias de nucleótidos en el ADN.

► Alteraciones en ese ordenamiento o sustituciones de aa Alteraciones en ese ordenamiento o sustituciones de aa pueden afectar o anular la capacidad funcional de la pueden afectar o anular la capacidad funcional de la proteína (por ej. la anemia falciforme, enfermedad mortal, proteína (por ej. la anemia falciforme, enfermedad mortal, puede resultar del cambio de un único aa en una proteína). puede resultar del cambio de un único aa en una proteína).

► A veces proteínas que cumplen igual función en distintas A veces proteínas que cumplen igual función en distintas especies pueden presentar diferencias interespecíficas, por especies pueden presentar diferencias interespecíficas, por ej. la hemoglobina. Sin embargo, mantienen características ej. la hemoglobina. Sin embargo, mantienen características en común como igual longitud de la cadena polipeptídica, en común como igual longitud de la cadena polipeptídica, conservación en la misma posición de muchos aa claves. conservación en la misma posición de muchos aa claves. Estos sitios invariables están estrechamente relacionados Estos sitios invariables están estrechamente relacionados con al función.con al función.

Estructura secundariaEstructura secundaria

La disposición espacial de la cadena La disposición espacial de la cadena depende de la orientación de los depende de la orientación de los enlaces entre el C-N-Cα que al unirse enlaces entre el C-N-Cα que al unirse repetitivamente forman la “columna repetitivamente forman la “columna vertebral” de la proteína. vertebral” de la proteína.

El enlace C-N de la unión peptídica tiene El enlace C-N de la unión peptídica tiene características intermedias entre un características intermedias entre un enlace simple y uno doble, por lo cual enlace simple y uno doble, por lo cual no permite libre rotación. En cambio no permite libre rotación. En cambio los enlaces Cα-C y N-Cα pueden rotar los enlaces Cα-C y N-Cα pueden rotar → los grupos unidos al Cα adoptan → los grupos unidos al Cα adoptan distintas configuraciones en el espacio. distintas configuraciones en el espacio.

Mediante difracción de rayos X, Pauling y Mediante difracción de rayos X, Pauling y Corey propusieron 2 formas de Corey propusieron 2 formas de estructuras periódicas: estructuras periódicas:

Hélice α

la cadena se enrolla regularmente alrededor de un eje (semejante a un cilindro). C/vuelta comprende casi 4 restos aa. Se mantiene por puentes H entre los N (resto de una función amina) y el O (del resto carboxilo de la unión peptídica) de aa ubicados en vueltas contiguas de la hélice

(misma cadena polipeptídica).

Lámina β

2 o mas cadenas totalmente extendidas se aparean y establecen enlaces H (entre esos distintos filamentos) formando estructuras laminares plegadas en zigzag.

Estructura terciariaEstructura terciaria Proteínas fibrosasProteínas fibrosas: toda la molécula dispuesta en hélice α o en lámina β. : toda la molécula dispuesta en hélice α o en lámina β. ► Elastina. Componente del tejido conjuntivo (paredes de los vasos Elastina. Componente del tejido conjuntivo (paredes de los vasos

sanguíneos, ligamentos), capaz de estirarse de modo reversible sanguíneos, ligamentos), capaz de estirarse de modo reversible varias veces su longitud inicial. Al igual que el colágeno es rica en varias veces su longitud inicial. Al igual que el colágeno es rica en Gly y Pro, pero tiene escasa hidroxiprolina y carece de Gly y Pro, pero tiene escasa hidroxiprolina y carece de hidroxilisina.hidroxilisina.

► Queratina. α- queratinas: principales proteínas del pelo y uñas, Queratina. α- queratinas: principales proteínas del pelo y uñas, piel de animales. Generalmente dos hélices α se enrollan sobre si. piel de animales. Generalmente dos hélices α se enrollan sobre si. En uñas, gran cantidad de puentes disulfuro.En uñas, gran cantidad de puentes disulfuro.

► β-queratinas: presentan láminas β y se encuentran en plumas y β-queratinas: presentan láminas β y se encuentran en plumas y escamas de reptiles.escamas de reptiles.

Proteínas globularesProteínas globulares: porciones de hélices α y en láminas β y ambas : porciones de hélices α y en láminas β y ambas unidas al azar para dar una conformación esferoidal. Por ej. unidas al azar para dar una conformación esferoidal. Por ej. hemoglobina.hemoglobina.

Como resultado de acciones de diferentes fuerzas (de atracción o Como resultado de acciones de diferentes fuerzas (de atracción o repulsión electroestáticas, enlaces H de cadenas laterales, ptes S-repulsión electroestáticas, enlaces H de cadenas laterales, ptes S-S) ciertas regiones de una proteína presentan asociaciones de S) ciertas regiones de una proteína presentan asociaciones de hélices α o láminas β comportándose como unidades hélices α o láminas β comportándose como unidades estructurales y funcionales, dominios.estructurales y funcionales, dominios.

ColágenoColágeno

► 25 % del total de proteínas en vertebrados 25 % del total de proteínas en vertebrados (piel, huesos, cartílagos, tendones, vasos (piel, huesos, cartílagos, tendones, vasos sanguíneos), una de las más largas que se sanguíneos), una de las más largas que se conocen. Insoluble en agua y poco digerible; conocen. Insoluble en agua y poco digerible; sometido a ebullición en agua → gelatina, sometido a ebullición en agua → gelatina, soluble y digerible. Existen alrededor de 14 soluble y digerible. Existen alrededor de 14 tipos los cuales difieren levemente en su tipos los cuales difieren levemente en su estructura primaria.estructura primaria.

► Estructura primaria muy regular y periódica: ↑ Estructura primaria muy regular y periódica: ↑ proporción de glicina y prolina, y de proporción de glicina y prolina, y de hidroxiprolina e hidroxilisina. En vez de hélice hidroxiprolina e hidroxilisina. En vez de hélice α, su estructura secundaria es una hélice más α, su estructura secundaria es una hélice más extendida y enrollada hacia la izquierda. extendida y enrollada hacia la izquierda.

► 3 cadenas de alrededor de 1000 aa c/u así 3 cadenas de alrededor de 1000 aa c/u así enrolladas (triplehélice) → unidad estructural enrolladas (triplehélice) → unidad estructural de superhélice llamada tropocolágeno. La de superhélice llamada tropocolágeno. La glicina ocupa 1 de c/3 posiciones: es el único aa glicina ocupa 1 de c/3 posiciones: es el único aa que por su tamaño puede ubicarse en el interior que por su tamaño puede ubicarse en el interior de esa fibra helicoidal tan compacta. de esa fibra helicoidal tan compacta.

► Fibras de colágeno: unidades de tropocolágeno Fibras de colágeno: unidades de tropocolágeno ubicadas en hileras con igual orientación ubicadas en hileras con igual orientación (extremos N-terminales para el mismo lado), (extremos N-terminales para el mismo lado), escalonadas en un cuarto. Éstas a su vez están escalonadas en un cuarto. Éstas a su vez están reforzadas por medio de enlaces cruzados. Se reforzadas por medio de enlaces cruzados. Se producen a veces también uniones entre lisinas producen a veces también uniones entre lisinas de tropocolágenos vecinos → gran resistencia de tropocolágenos vecinos → gran resistencia mecánica.mecánica.

Estructura cuaternariaEstructura cuaternaria

En el caso de proteínas oligoméricas, cada cadena representa En el caso de proteínas oligoméricas, cada cadena representa una subunidad, por ej. hemoglobina, 4 subunidades; insulina, una subunidad, por ej. hemoglobina, 4 subunidades; insulina, 2. Las fuerzas responsables de mantener unidas las distintas 2. Las fuerzas responsables de mantener unidas las distintas subunidades son puentes de H, interacciones hidrofóbicas, subunidades son puentes de H, interacciones hidrofóbicas,

puentes S-S entre Cys, etc.puentes S-S entre Cys, etc.

Hemoglobina

Hélice α, cilindros: cadenas α, claros, cadenas β, oscuros, grupos hemo, discos rojos

Desnaturalización-HidrólisisDesnaturalización-Hidrólisis

► DesnaturalizaciónDesnaturalización de una de una proteína: pérdida de la proteína: pérdida de la conformación nativa y de conformación nativa y de sus propiedades originales sus propiedades originales (ej. coagulación por calor de (ej. coagulación por calor de las proteínas de la clara del las proteínas de la clara del huevo).huevo).

► HidrólisisHidrólisis de una proteína: de una proteína: escisión en aminoácidos escisión en aminoácidos (ruptura de un enlace (ruptura de un enlace covalente por adición de covalente por adición de agua).agua). Desnaturalización de la ribonucleasa: enzima con

puentes disulfuros reducidos y sin actividad enzimática

Proteínas simplesProteínas simples

Formadas solamente por aa.Formadas solamente por aa.

► Albúminas. Proteínas globulares ácidas, de origen animal o vegetal, Albúminas. Proteínas globulares ácidas, de origen animal o vegetal, solubles en agua y de cadena única (ovoalbúmina, lactoalbúmina, solubles en agua y de cadena única (ovoalbúmina, lactoalbúmina, legumelina).legumelina).

► Globulinas. Proteínas globulares de origen animal o vegetal, Globulinas. Proteínas globulares de origen animal o vegetal, insolubles en agua pura, generalmente de varias cadenas insolubles en agua pura, generalmente de varias cadenas (ovoglobulinas, lactoglobulinas).(ovoglobulinas, lactoglobulinas).

► Histonas. Proteínas básicas, asociadas al ADN, con alta proporción de Histonas. Proteínas básicas, asociadas al ADN, con alta proporción de lisina, arginina e histidina.lisina, arginina e histidina.

► Glutelinas y gliadinas. Granos de cereales (zeína).Glutelinas y gliadinas. Granos de cereales (zeína).

► Escleroproteínas. Proteínas fibrosas componentes de tejidos Escleroproteínas. Proteínas fibrosas componentes de tejidos animales de sostén (queratina, colágeno, elastinas).animales de sostén (queratina, colágeno, elastinas).

Proteínas conjugadasProteínas conjugadas

Formadas por una proteína simple (apoproteína) + una porción no Formadas por una proteína simple (apoproteína) + una porción no proteica (grupo prostético: GP). proteica (grupo prostético: GP).

► Nucleoproteínas (GP: ácidos nucleicos).Nucleoproteínas (GP: ácidos nucleicos).

► Cromoproteínas (GP coloreado; hemoglobina, citocromos- procesos Cromoproteínas (GP coloreado; hemoglobina, citocromos- procesos de oxido-reducción; rodopsina).de oxido-reducción; rodopsina).

► Gicoproteínas (GP: hidratos de C).Gicoproteínas (GP: hidratos de C).

► Fosfoproteínas (GP: fosfatos; caseína de la leche, vitelina de la clara Fosfoproteínas (GP: fosfatos; caseína de la leche, vitelina de la clara del huevo).del huevo).

► Lipoproteínas (GP: lípidos, en el plasma sanguíneo transportan Lipoproteínas (GP: lípidos, en el plasma sanguíneo transportan

lípidos insolubles en medio acuoso).lípidos insolubles en medio acuoso).

► Metaloproteínas (GP: metales como Fe, Cu, Mg, Mn)Metaloproteínas (GP: metales como Fe, Cu, Mg, Mn)

Proteínas transportadoras de OProteínas transportadoras de O22 ► Transición vida anaeróbica → vida aeróbica: etapa trascendental de la Transición vida anaeróbica → vida aeróbica: etapa trascendental de la

evolución. evolución. Se extrae 18 veces más de energía a partir de la glucosa en presencia de O2 que Se extrae 18 veces más de energía a partir de la glucosa en presencia de O2 que

en su ausencia. en su ausencia.

► En los vertebrados han evolucionado 2 mecanismos principales para proveer En los vertebrados han evolucionado 2 mecanismos principales para proveer adecuado O2 a sus células:adecuado O2 a sus células:

sistema circulatorio adquisición de moléculas transportadoras sistema circulatorio adquisición de moléculas transportadoras de O2de O2

↓↓ ↓↓

hemoglobina mioglobinahemoglobina mioglobina

► La capacidad de enlazar OLa capacidad de enlazar O2 2 depende de la presencia de una unidad no depende de la presencia de una unidad no polipeptídica: grupo hemo. polipeptídica: grupo hemo.

► Muchas proteínas necesitan para su actividad este tipo de unidades: grupo Muchas proteínas necesitan para su actividad este tipo de unidades: grupo prostético. Una proteína conjugada sin su grupo prostético se denomina prostético. Una proteína conjugada sin su grupo prostético se denomina apoproteína.apoproteína.

Grupo HemoGrupo Hemo

► El Fe está ligado a 4 N en El Fe está ligado a 4 N en el centro del anillo de la el centro del anillo de la protoporfirina. protoporfirina.

► El átomo de Fe puede El átomo de Fe puede estar en estado ferroso (+ estar en estado ferroso (+ 2) o férrico (+ 3). 2) o férrico (+ 3). Solamente la forma Solamente la forma ferrosa capta el Oferrosa capta el O22..

Localizada en el músculo, sirve como reserva y transportador de O2. Extremadamente compacta, casi el 75 % de la cadena principal plegada en hélice α, el interior casi enteramente con residuos no polares e hidrofóbicos (Leu, Val, Met, Phe), entorno poco accesible del hemo.

El monóxido de carbono es un veneno porque se combina con la ferromioglobina y la ferrohemoglobina y de este modo interfiere en el transporte del O2. Si bien el grupo hemo tiene mucho mayor afinidad por el CO que por el O2, las hemoproteínas discriminan entre ambos por medio de una imposición estérica que provoca una afinidad menor para la unión del CO.

Mioglobina

HemoglobinaHemoglobina

► Molécula de los eritrocitos casi esférica, constituída por 4 Molécula de los eritrocitos casi esférica, constituída por 4 cadenas polipeptídicas, cada una con un grupo hemo.cadenas polipeptídicas, cada una con un grupo hemo.

► La estructura de la hemoglobina A, principal en los adultos, La estructura de la hemoglobina A, principal en los adultos, es α2β2. Estructuras tridimensionales de ambas cadenas es α2β2. Estructuras tridimensionales de ambas cadenas son muy similares a la de la mioglobina, no así su secuencia son muy similares a la de la mioglobina, no así su secuencia de aa. de aa.

► Las secuencias de aa de hemoglobinas de distintas Las secuencias de aa de hemoglobinas de distintas especies muestran variabilidad en la mayoría de las especies muestran variabilidad en la mayoría de las posiciones, sin embargo, en 9 de ellas el aa es invariable. posiciones, sin embargo, en 9 de ellas el aa es invariable. Son especialmente importantes para la función de la Son especialmente importantes para la función de la hemoglobina. Por ej. la oxigenación reversible del grupo hemoglobina. Por ej. la oxigenación reversible del grupo hemo depende de la localización en un nicho no polar que hemo depende de la localización en un nicho no polar que lo aísla de otros grupos hemo. También se conservan lo aísla de otros grupos hemo. También se conservan algunos cercanos al hemo, como las histidinas proximal y algunos cercanos al hemo, como las histidinas proximal y distal. distal.

HemoglobinaHemoglobina

► Anemia falciforme: un solo aa alterado en la cadena β (gen en Anemia falciforme: un solo aa alterado en la cadena β (gen en homocigosis)→ Val (apolar) x Glu (polar) en posición 6. homocigosis)→ Val (apolar) x Glu (polar) en posición 6.

► Transporta OTransporta O22, H, H++ y CO y CO22. La capacidad de enlace de estas . La capacidad de enlace de estas

moléculas está regulada por moléculas está regulada por interacciones alostéricasinteracciones alostéricas, , interacciones entre centros espacialmente distintos y que interacciones entre centros espacialmente distintos y que determinan cambios en la molécula: determinan cambios en la molécula:

► La unión del OLa unión del O22 favorece nuevas adiciones de O favorece nuevas adiciones de O22 a otros grupos a otros grupos hemo de la misma molécula → unión cooperativa.hemo de la misma molécula → unión cooperativa.

► El HEl H++ y el CO y el CO22 promueven la eliminación del O promueven la eliminación del O22 de la de la hemoglobina.hemoglobina.

► La afinidad por el OLa afinidad por el O22 es regulada por fosfatos inorgánicos como es regulada por fosfatos inorgánicos como el DPG (difosfoglicerato).el DPG (difosfoglicerato).

► Las propiedades alostéricas de la hemoglobina derivan de Las propiedades alostéricas de la hemoglobina derivan de interacciones entre sus subunidades diferentes. De esta forma interacciones entre sus subunidades diferentes. De esta forma presenta propiedades diferentes de acuerdo a qué moléculas presenta propiedades diferentes de acuerdo a qué moléculas haya en su entorno.haya en su entorno.