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FACULTAD DE QUÍMICADEPARTAMENTO DE BIOQUÍMICA
CURSO DE BIOQUÍMICA(CLAVE 1508)
Licenciaturas de QFB y QA
Prof. Laura Carmona SalazarGrupos: 03 Semestre: 13-I
Este material es exclusivamente para uso educativo y no de lucro
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TEMARIO DEL CURSO
I. Estructura y Función de las proteínas. 16 horas
II. Membranas y transporte. 6 horas
III. Introducción al Metabolismo. 2 horas
IV. Glucólisis. 6 horas
V. Gluconeogénesis. 2 horas
VI. Síntesis de las Pentosas Fosfato. 2 horasVI. Síntesis de las Pentosas Fosfato. 2 horas
VII. Ciclo del Ácido Cítrico. 6 horas
VIII. Fosforilación Oxidativa y Fotosíntesis. 6 horas
IX. Metabolismo del Glucógeno. 4 horas
X. Metabolismo de Lípidos. 6 horas
XI. Catabolismo de Compuestos Nitrogenados. 2 horas
XII. Integración Metabólica. 2 horas
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EVALUACIÓN DEL CURSO
EXAMENES GLOBALES 80%
EXAMEN DEPARTAMENTAL 20%
ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE (Adicional al examen global)Tareas en equipo 5%Exámenes parciales (al final de cada tema) 10%
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TEMARIO DEL CURSO
I. Estructura y Función de las proteínas. 16 horas
II. Membranas y transporte. 6 horas
III. Introducción al Metabolismo. 2 horas
IV. Glucólisis. 6 horas
V. Gluconeogénesis. 2 horas
VI. Síntesis de las Pentosas Fosfato. 2 horas
EXAMEN DPTALVIERNES12 DE OCTUBRE18:00 A20:00 HRS
VI. Síntesis de las Pentosas Fosfato. 2 horas
VII. Ciclo del Ácido Cítrico. 6 horas
VIII. Fosforilación Oxidativa y Fotosíntesis. 6 horas
IX. Metabolismo del Glucógeno. 4 horas
X. Metabolismo de Lípidos. 6 horas
XI. Catabolismo de Compuestos Nitrogenados. 2 horas
XII. Integración Metabólica. 2 horas
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ESTRUCTURA Y FUNCIÓN DELAS PROTEÍNAS
1. Estructura y función de los aminoácidos
2. Estructura primaria2. Estructura primaria
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¿QUÉ ES LA BIOQUÍMICA?
SURGE LA VIDA
HHe C
FeCompuestos
MACROMOLÉCULAS
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LAS PROTEÍNAS SON ABUNDANTES EN LA CÉLULADE DIFERENTES TAMAÑOS Y EXHIBEN UNA GRAN VARIABILIDADFUNCIONAL
SON LOS INSTRUMENTOS MOLECULARESA TRAVÉS DE LAS CUALESSE EXPRESA LA INFORMACIÓN GENÉTICA
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CARACTERÍSTICAS ESTRUCTURALES COMUNES DE LOS AMINOÁCIDOS
AMINO ÁCIDO
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CARACTERÍSTICAS ESTRUCTURALES COMUNES DE LOS ααααAMINOÁCIDOS
Grupo
CENTROQUIRAL
Grupoamino
Grupo carboxilo
Carbono αααα
QUIRAL
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ESTEREOISOMERÍA EN LOS αααα-AMINOÁCIDOS.- Se determina por el ordenamiento tetraédrico de los orbitales de enlace de los cuatrogrupos diferentes alrededor del átomo de carbono αααα.
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LOS AMINOÁCIDOS TIENEN UNA CONFIGURACIÓN ABSOLUTA D o L, (QUE SE DENOMINA DE ACUERDO A LA DEL GLICERALDEHÍDO)
Sólo los aminoácidos con las formas Lson los que forman parte de las proteínas
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CARACTERÍSTICAS ESTRUCTURALES COMUNES DE LOS ααααAMINOÁCIDOS
Grupo
CENTROQUIRAL
Grupoamino
Grupo carboxilo
Carbono αααα
QUIRAL
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LOS AMINOÁCIDOS PUEDEN ACTUAR COMO ÁCIDOS Y COMO BASES
FORMA NOIÓNICA
FORMA ZWITTERIÓNICA(Predomina a pH neutro)IÓNICA (Predomina a pH neutro)
ÁCIDO(DADORDE PROTONES)
BASE(ACEPTORDE PROTONES)
Los a.a. sonanfóteros
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CR
COO-
+NH3
H
a pH 6 -7
Disociación del grupo carboxilo:
1) Cα Cα
Es un ácido porque tiene la tendencia a donar H+, por tanto sus valores de pK’ son bajos
GRUPOS IONIZABLESDE LOS AMINOÁCIDOS
COOH COO H+-
+
Disociación del grupo amino:
2) Cα Cα
Es una base porque tiende a aceptar H+, por tanto sus valores de pK’ serán altos.
NH 2 H+
+ NH3
+
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LOS AMINOÁCIDOS TIENEN CURVAS DE TITULACIÓN CARACTERÍSTICAS
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1 2 3 4 5
6 7 8 9 10
11 12 13 14 15
16 17 18 19 20
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Recuperado en: http://depa.fquim.unam.mx/proteinas/estructura/EPamm1.html
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Recuperado en: http://depa.fquim.unam.mx/proteinas/estructura/EPamm1.html
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LOS 20 αααα-AMINOÁCIDOS PRESENTES EN LAS PROTEÍNAS VARÍAN ENSUS CADENAS LATERALES:
TAMAÑO
FORMA
CARGA
CAPACIDAD DE FORMAR PUENTES DE HIDRÓGENO
PROPIEDADES HIDROFÓBICAS
REACTIVIDAD QUÍMICA
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CLASIFICAC
NO POLARES, ALIFÁTICOS AROMÁTICOS
CARGADOS POSITIVAMENTE
CIÓN
DEACUERDOASUGRUPO R
POLARES SIN CARGA
CARGADOS NEGATIVAMENTE
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GRUPOS R APOLARES ALIFÁTICOS
No muy solublesen H2O
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GRUPOS R AROMÁTICOS
No muy solublesen H2O
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GRUPOS R POLARES SIN CARGA
a) Más solubles en H2Ob) Sus grupos polares puedenestablecer puentes de H con el H2O
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GRUPOS R POLARES CON CARGA
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GRUPOS R POLARES CON CARGA
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PROPIEDADES DE LOS AMINOÁCIDOS
1) Sus pesos moleculares están entre los 57 y los 186 Daltones (un peso molecular promedio es 110 daltones)
2) Los a.a. como cristales tienen altos puntos de fusión (≈≈≈≈ 250 ºC)
3) Bastante solubles en agua
4) Insolubles en solventes no polares
5) Pueden tener carga eléctrica (dependiendo del pH)5) Pueden tener carga eléctrica (dependiendo del pH)
6) Algunos (Triptofano, fenilalanina y tirosina) pueden absorber fuertemente la luz ultravioleta (280 nm)
7) Pueden protonarse o desprotonarse, por lo que pueden actuar como donadores o aceptores de H+, o sea pueden actuar como ácidos o como bases y se comportan como iones dipolares o zwitteriones en solución acuosa
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PROPIEDADES ÁCIDO – BÁSICAS DE LOS AMINOÁCIDOS
Las propiedades ácido – básicas de los a.a. son importantes, porque:
� Determinan muchas propiedades de las proteínas.� Determinan muchas propiedades de las proteínas.� Ayudan a separarlos, identificarlos y cuantificarlos.
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LA CURVA DE TITULACIÓN PUEDE MOSTRAR LA CAPACIDADAMORTIGUADORA DE LOS AMINOÁCIDOS
REGIÓN CONCAPACIDADDEAMORTIGUADORDE pHDE pH
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LA CURVA DE TITULACIÓN PREDICE LA CARGA ELÉCTRICA DELOS AMINOÁCIDOS
Punto isoeléctrico o pH isoeléctrico (pI).- Es elvalor de pH en el que la carga eléctrica netaes cero.
pI= ½ (pk1 + pk2) = ½ (2.34 + 9.60)= 5.97pI= ½ (pk1 + pk2) = ½ (2.34 + 9.60)= 5.97
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EL ENTORNO QUÍMICO MODIFICA EL pka DE CUALQUIER GRUPO FUNCIONAL
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CURVAS DE TITULACIÓN DE UN AMINOÁCIDO CON DOS GRUPOS DISOCIABLESEL NH3 Y EL COOH
Y DE UN AMINOÁCIDO CON TRES GRUPOSDISOCIABLES:NH3, COOH Y EL GRUPO R
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IONIZACIÓN DE LOS GRUPOS R DE LOS AMINOÁCIDOS
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Aspartato CH2 COOH
Forma que predominaabajo del pKR
pKR Forma que predominapor arriba del pKR 3.9
CH2 COO- + H+
Glutamato CH2 CH2 COOH4.1
CH2 CH2 COO- + H+
Histidina6.0
+ H+CH2
NH
N
H+
CH2
NH
N
EL VALOR DE pK NOS AYUDA A SABER EL ESTADO DE PROTONACIÓN Y LA CARGA DE UN GRUPO QUÍMICO A CIERTO pH. Disociación del grupo R de
un aminoácido
Cisteína CH2 SH CH2S-8.4
+ H+
Tirosina OH10.5
O- + H+
Lisina CH2 CH2 CH2 CH2 NH3
+CH2 CH2 CH2 CH2 NH2 + H+10.5
Arginina
+
CH2 CH2 CH2 NH C
NH2
NH2
12.5CH2 CH2 CH2 NH C
NH
NH2
+ H+
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LOS AMINOÁCIDOS DIFIEREN EN SUS PROPIEDADES ÁCIDO-BASE
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pI = pK1+ pKR2
IONIZACIÓN DEL ÁCIDO GLUTÁMICO
pI = 2.19 + 4.25 = 3.2
2
2
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La parte de imagen con el
identificador de relación rId3 no se encontró en el ar
pI = pK2+ pKR2
IONIZACIÓN DE LA LISINA
pI = 9.18 + 10.79 =10.0 2
2