Escuela Academico Profesional De Enfermeria

ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE ENFERMERIA

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AMINOÁCIDOS Es una biomolécula orgánica que se caracteriza por poseer un grupo carboxilo (-COOH) y un grupo amino (-NH2). Las otras dos valencias del carbono se saturan con un átomo de H y con un grupo variable denominado radical R. Según el radical R existen 20 aa.

Los aminoácidos se unen mediante un enlace peptídico.

CLASIFICACIÓN DE AMINOÁCIDOS

1. Según las propiedades de su cadena lateral:

• Neutros polares, polares ó hidrófilos: Serina (Ser,S), Treonina (Thr,T), Cisteína (Cys,C), Asparagina (Asn,N), Glutamina (Gln,Q) y Tirosina (Tyr,Y). • Neutros no polares, apolares ó hidrófobos: Glicina (Gly,G), Alanina (Ala,A), Valina (Val,V), Leucina (Leu,L), Isoleucina (Ile,I), Metionina (Met,M), Prolina (Pro,P), Fenilalanina (Phe,F) y Triptófano (Trp,W).

• Ácidos ó carga negativa: Ácido aspártico (Asp,D) y Ácido glutámico (Glu,E). • Básicos ó con carga positiva: Lisina (Lys,L), Arginina (Arg,R) e Histidina (His,H). • Aromáticos: Fenilalanina (Phe,F), Tirosina (Tyr,Y) y Triptofano (Trp,W) (están también incluidos en los grupos neutros polares y neutros no polares).

CLASIFICACION DE AMINOÁCIDOS

aromáticos

2. Según su obtención Aminoácidos Esenciales: Aquellos que necesitan ser ingeridos por el organismo, la carencia en la dieta limita el desarrollo del organismo, ya que no es posible reponer las células de los tejidos que mueren o crear tejidos nuevos, (crecimiento). Valina (Val), Leucina (Leu), Isoleucina (Ile), Fenilalanina (Phe), Metionina (Met), Treonina (Thr), Lisina (Lys), Triptofáno (Trp), Histidina (His), Arginina(Arg)

Aminoacidos No esenciales: Aquellos que pueden ser sintetizados por el cuerpo. Alanina (Ala), Prolina (Pro), Glicina (Gly), Serina (Ser), Cisteina (Cys), Asparagina (Asn), Glutamina (Gln), Tirosina (Tyr), Ácido aspártico (Asp), Ácido glutámico (Glu)

PROPIEDADES FÍSICAS DE LOS AMINOÁCIDOS • Los aminoácidos son compuestos sólidos, incoloros (Ion dipolar).

• Presentan elevado punto de fusión, (habitualmente por encima de los 200°C). • Son solubles en agua y pocos en solventes orgánicos. • Al analizarlo mediante espectroscopia IR demuestran ausencia de vibraciones característica de grupo amino y carboxilo libre

IDENTIFICACIÓN DE AMINOÁCIDOS

MÉTODO DEL N-FORMOL Desaparece el carácter anfótero del aminoácido y puede valorarse con NaOH y fenolftaleina. Este método de valoración de aminoácidos libres totales se emplea para valorarlos en piensos, hidrolizados de proteínas y líquidos biológicos MÉTODO DEL ÁCIDO NITROSO Con ácido nitroso los aminoácidos desprenden nitrógeno La medida del volumen de nitrógeno desprendido permite calcular la cantidad de aminoácidos totales.

Método de la ninhidrina

Los aminoácidos dan color azul-violeta con la ninhidrina

COLORACIONES EN C.C.F. CON NINHIDRINA  VIOLETA GRIS:Phe, Tyr, Trp y His  VIOLETA AZULADO: Gly, Ala,Val, leu Ile, lis, Arg, Cys, Met, Ser, glu, Thr y asp  AMARILLO: pro

EL ENLACE PEPTÍDICO Es un enlace covalente que se establece entre el grupo carboxilo de un aa. y el grupo amino del siguiente, dando lugar al desprendimiento de una molécula de agua. La unión de un bajo número de aminoácidos da lugar a un péptido • si el n° de aa. no es mayor que 10, se denomina oligopéptido, • si nº de aa. es superior a 10 se llama polipéptido y • si el nº de aa. es superior a 50, se denomina proteína.

PROTEÍNAS CONCEPTO: Las proteínas son biomóleculas formadas básicamente por C, H, O, N y S. Se consideran polímeros de moléculas que reciben el nombre de aminoácidos (aa). ESTRUCTURA : • Estructura Primaria: Es la secuencia de una cadena de aminoácidos. •

Estructura Secundaria: - Hélice alfa - Hoja Plegada Ocurre cuando los aminoácidos en la secuencia interactuán a través de enlaces de hidrógeno • Estructura Terciaria: Plegamiento y enrollamiento de la estructura secundaria sobre sí misma originando una conformación globular (protomero).

• Estructura Cuaternaria: Acoplamiento de 2 ó mas protomeros unidos por enlaces débiles no covalentes

ESTRUCTURA DE LAS PROTEINAS

La estructura terciaria presenta, enlaces intramoleculares: Puentes disulfuro Enlaces de Hidrógeno Enlace iónico Uniones Hidrofóbicas Fuerzas de Vander Walls

PROTEÍNA - CLASIFICACIÓN

GLOBULARES

HOLOPROTEINAS

· Prolaminas: Zeína (maíz),gliadina (trigo), hordeína (cebada) · Gluteninas: Glutenina (trigo), orizanina (arroz). · Albúminas: Seroalbúmina (sangre), ovoalbúmina (huevo), lactoalbúmina (leche) · Hormonas: Insulina, hormona del crecimiento, prolactina, tirotropina · Enzimas: Hidrolasas, Oxidasas, Ligasas, Liasas, Transferasas...etc

· Colágenos: tejido conjuntivo, cartilaginoso PROTEINA

FIBROSAS

HETEROPROTEINAS

· Queratinas: piel, pelos,uñas, plumas, cuernos. · Elastinas: tendones y vasos sanguineos · Fibroínas: En hilos de seda, (arañas, insectos) · Glucoproteinas: Ribonucleasa, mucoproteínas, anticuerpos, Hormona luteinizante · Lipoproteinas: HDL, LDL, VLDL · Nucleoproteínas: Nucleosomas, ribosomas · Cromoproteínas: Hemoglobina, hemocianina, mioglobina (transportan O2) Citocromo (transportan electrones)

CLASIFICACIÓN DE LAS PROTEÍNAS HOLOPROTEÍNAS: Formadas solamente por aminoácidos

Globulares

Prolaminas:Zeína (maíza),gliadina (trigo), hordeína (cebada) Gluteninas:Glutenina (trigo), orizanina (arroz). Albúminas:Seroalbúmina (sangre), ovoalbúmina (huevo), lactoalbúmina (leche) Hormonas: Insulina, hormona del crecimiento, prolactina, tirotropina Enzimas: Hidrolasas, Oxidasas, Ligasas, Liasas, Transferasas...etc.

Fibrosas

Colágenos: en tejidos conjuntivos, cartilaginosos Queratinas: En formaciones epidérmicas: pelos, uñas, plumas, cuernos. Elastinas: En tendones y vasos sanguineos Fibroínas: En hilos de seda, (arañas, insectos)

CLASIFICACIÓN DE LAS PROTEÍNAS

Glucoproteínas

   

Lipoproteínas

 De alta, baja y muy baja densidad, que transportan lípidos en la sangre.

Nucleoproteínas

 Nucleosomas de la cromatina  Ribosomas

Cromoproteínas

 Hemoglobina, hemocianina, mioglobina, que transportan oxígeno  Citocromos, que transportan electrones

Ribonucleasa Mucoproteínas Anticuerpos Hormona luteinizante

PROTEÍNA - FUNCIONES

ESTRUCTURAL

P R O T E Í N A

Glucoproteínas, histonas, colágeno, elastina y queratina

ENZIMÁTICA

Enzimas

HORMONAL

Insulina, glucagón, hormona del crecimiento Calcitonina

DEFENSIVA

Inmunoglobulina, trombina y fibrinógeno

TRANSPORTE

Hemoglobina, Hemocianina y Citocromos

RESERVA

Ovoalbúmina, Gliadina, Lactoalbúmina.

Estructural

    

Enzimática

Son las más numerosas y especializadas. Actúan como biocatalizadores de las reacciones químicas.

Hormonal

   

Defensiva

 Inmunoglobulina  Trombina y fibrinógeno

Transporte

 Hemoglobina  Hemocianina  Citocromos

Reserva

 Ovoalbúmina, de la clara de huevo  Gliadina, del grano de trigo  Lactoalbúmina, de la leche

Como las glucoproteínas que forman parte de las membranas. Las histonas que forman parte de los cromosomas El colágeno, del tejido conjuntivo fibroso. La elastina, del tejido conjuntivo elástico. La queratina de la epidermis.

Insulina y glucagón Hormona del crecimiento Calcitonina Hormonas tropas

PROPIEDADES : Especificidad. Se refiere a su función; cada una lleva a cabo una determinada función y lo realiza porque posee una determinada estructura primaria y una conformación espacial propia; por lo que un cambio en la estructura de la proteína puede significar una pérdida de la función. Cada individuo posee proteínas específicas suyas que se ponen de manifiesto en los procesos de rechazo de órganos transplantados. La semejanza entre proteínas son un grado de parentesco entre individuos, por lo que sirve para la construcción

Desnaturalización. Consiste en la pérdida de la estructura terciaria, por romperse los puentes que forman dicha estructura. Una proteína soluble en agua cuando se desnaturaliza se hace insoluble y precipita. La desnaturalización se puede producir por cambios de temperatura, ( huevo cocido o frito ), variaciones del pH. En algunos casos, si las condiciones se restablecen, una proteína desnaturalizada puede volver a su anterior plegamiento o conformación, proceso que se denomina

EJERCICIOS Y PROBLEMAS PROPUESTOS 40

PREGUNTA 1.- Las proteínas son macromoléculas biológicas constituidas basicamente por: a)C, H, O, P.

b)C, H, O, N. c) C, H, O, Fe

RESPUESTA: Las proteínas son biomóleculas formadas básicamente por C, H, O, N y S. Se consideran polímeros de moléculas que reciben el nombre de aminoácidos (aa). 41

2. ENUNCIADO Nº 1. Un aminoácido en un pH ácido está en su forma más protonada. VERDADERO A medida que aumenta el pH va perdiendo protones (H) Es importante que recuerdes que un H es un protón y un electrón. 3. ENUNCIADO Nº 2 El enlace peptídico se produce entre dos carbonos. FALSO Es un enlace amida, por lo tanto entre un grupo COOH y un grupo NH

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4. ENUNCIADO Nº 3 El punto isoeléctrico es el porcentaje de forma dipolar de un aminoácido a un pH determinado. FALSO El PI es el pH para el cual el 100 % del aminoácido está en forma dipolar (zwitterion) 5. ENUNCIADO Nº 4 El enlace peptídico es un enlace covalente en el que se desprende una molécula de agua. VERDADERO Y por eso la ruptura del enlace es una hidrólisis.

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6. ENUNCIADO Nº 5 La prolina es un aminoácido muy abundante en el colágeno. VERDADERO Por eso su hélice es diferente a la hélice 7. ENUNCIADO Nº 6 Todos los aminoácidos existentes se encuentran formando proteínas. FALSO Sólo 20 aminoácidos forman parte de las proteínas

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7. Relaciona las proteinas con sus respectivas fuentes Prolaminas Glutaminas

Insulina Maíz, Cebadas.

Albuminas

Hidrolasas

Hormonas

Huevos

Enzimas

Trigo, arroz 45

8. ENUNCIADO Nº 8 Los aminoácidos del grupo hemo son distintos a los de la cadena de mioglobina. FALSO El grupo hemo no contiene aminoácidos.

9. ENUNCIADO Nº 9 En la desnaturalización de una proteína se rompen los puentes disulfuro.

VERDADERO Y esto supone que la proteína pierde su conformación nativa y su función.

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10. ¿Una proteína se desnaturaliza cuando:

a. Se rompen todos los enlaces que mantienen la estructura a excepción de los peptídicos b. Se rompen todos los enlaces c. Se rompen sólo los puentes de H y las fuerza de Van de Waals d. Se disuelve en agua RESPUESTA: b. se rompen los puentes disulfuro esto supone que la proteína pierde su conformación nativa y su función. 47

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Para que sirven LAS PROTEINAS en nuestro organismo Forman la estructura del organismo y tienen que ir renovándose continuamente, cambiando las viejas por otras nuevas, para que nuestro organismo pueda funcionar con absoluta normalidad. La función de las proteínas de los alimentos es precisamente hacer ese recambio, sustituir por nuevas las que se han estropeado por el uso. Las proteínas tienen otras acciones muy importantes: •

•

Sirven para transportar sustancias necesarias para el organismo. Así, por ejemplo, la hemoglobina, una proteína que tienen los hematíes, los glóbulos rojos, sirve para transportar el oxígeno a todas las células del organismo. También transportan grasas, lipoproteínas. Sirven de defensa a nuestro organismo. Tienen muchas otras funciones, pero creo que con lo que te he dicho ya puedes valorar suficientemente su importancia.

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Función de los Proteínas La función primordial de la proteína es producir tejido corporal y sintetizar enzimas, algunas hormonas como la insulina, que regulan la comunicación entre órganos y células, y otras sustancias complejas, que rigen los procesos corporales. Las proteínas animales y vegetales no se utilizan en la misma forma en que son ingeridas, sino que las enzimas digestivas (proteasas) deben descomponerlas en aminoácidos que contienen nitrógeno. Las proteasas rompen los enlaces de péptidos que ligan los aminoácidos ingeridos para que éstos puedan ser absorbidos por el intestino hasta la sangre y reconvertidos en el tejido concreto que se necesita.

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ANEXOS: Reacción de los aminoácidos, peptidos y proteinas con los siguientes reactivos:

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A. Determinación de las propiedades de las proteínas • Reacción de Desnaturalización: La desnaturalización de las proteínas se dio en este orden: HCl, acetona, sol.de sulfato de amonio (75%), calor e NaOH(40%)

Desnaturalización de las proteínas La desnaturalización de una proteína hace que se pierda la conformación y por ende su actividad. La desnaturalización de una proteína se refiere a la ruptura de los enlaces que mantenían sus estructuras cuaternaria, terciaria y secundaria, conservándose solamente la primaria. a). Los cambios de temperatura, pH, concentración de sales y solvente ocasionan la desnaturalización de las proteínas b). Las proteínas pueden verse como un precipitado al desnaturalizarlas

. •

Reacciones de precipitación mediante aniones:

• Observamos que cuando el pH es ácido hay una desnaturalización o por lo menos más notoria al instante y en medio básico por lo regular no ocurre nada.

• Determinación de aminoácidos:

B. Reacciones de coloración:

Método de la ninhidrina: • La ninhidrina (hidrato de tricetohidrindeno) reacciona con los aminoácidos en medio ácido (pH entre 3 y 4) y en caliente produciendo amoniaco, dióxido de carbono y un complejo de color púrpura azulado.

Reacción de xantoproteína: • La prueba da resultado positivo en aquellas proteínas con aminoácidos portadores de grupos aromáticos, especialmente en presencia de tirosina. Si una vez realizada la prueba se neutraliza con un álcali, se torna color amarillo oscuro debido a la formación de nitro compuestos.

Reacción de Hopkins Cole: • Identifica al triptófano y a la proteína que lo contiene. • Implica la reacción del grupo indol del triptófano con el ácido glioxílico y las proteínas que lo contienen, en presencia de ácido sulfúrico concentrado. • Su positividad se reconoce por la aparición del anillo violeta-rojizo.

Reacción con nitroprusiato sódico: • Da positivo cuando identifica a la cisteina y cistina ,dando origen ala formación de un complejo de Color rojo.

Reacción con acetato de plomo alcalino:

• Las proteínas, como otros coloides son precipitadas por soluciones concentradas de sales de amonio [NaCl. (NH4)2SO4 y NaSO4 ]. Aparentemente la precipitación se debe a la neutralización y deshidratación de la molécula, seguida de agregación y precipitación.

C. Determinación de proteínas: • Reacción de Biuret: Se ha empleado el reactivo de Biuret que da una coloración púrpura cuando los enlaces peptídicos reaccionan con los iones cúpricos (formación de complejos) a un pH alcalino.

REACCIONES COLORIMÉTRICAS DE AAs

REACCIÓN DE UN AMINOÁCIDO CON NINHIDRINA

AMINOACIDOS

REACCION

1.PROLINA

(-)Debido a que tiene el grupo amino comprometido en el anillo de la pirrolidina.

2.SERINA

(+) coloración lila

3.ARGININA

(+)coloración morado

4.LEUCINA

(+)coloración morado

5.HISTIDINA

(+)coloración lila

6.GLICINA

(+)coloración morado

7.VALINA

(+)coloración lila pálido

8.FENILALANINA

(+)coloración lila

9.TRIPTOFANO

(+) coloración morado

10.TIROSINA

(+)coloración violeta pálido

11.METIONINA

(+)coloración morado

12.CISTEINA

(+)coloración lila

REACCIÓN XANTOPROTÉICA

FUNDAMENTO Esta prueba caracteriza a los aminoácidos aromáticos. Esta reacción se debe la presencia de un grupo fenilo en la molécula proteica. Los complejos de la molécula proteica que son de importancia en esta reacción son la tirosina y el triptófano. La fenilalanina no reacciona en las condiciones que se realiza en el laboratorio. Para esta prueba se produce la nitración del anillo bencénico presente en los aminoácidos obteniéndose nitrocompuestos de color amarillo, que se vuelve anaranjados en medio fuertemente alcalino (formación de ácido picrámico otrinitrofenol).

REACCIÓN DE MILLÓN

FUNDAMENTO La reacción de Millón se debe a la presencia del grupo hidroxifenilo en la molécula proteica. Cualquier compuesto fenólico que no está sustituído en la posición 3,5 como la tirosina, el fenol y el timol producen resultados positivos en esta reacción. De estos compuestos, solo la tirosina está presente en las proteínas, de manera que solo las proteínas que tienen este aminoácido ofrecen resultados positivos. En esta prueba, los compuestos mercúricos en medio fuertemente ácido (ácido nítrico de reactivo) se condensan con el grupo fenólico formando un compuesto de color rojo ladrillo o rojizo.

REACCIÓN DE BIURET

• FUNDAMENTO • Esta reacción está dada por aquellas sustancias cuyas moléculas contienen 2 grupos carbamino (-CO.NH) unidos directamente o a través de un solo átomo de carbono o nitrógeno. El reactivo de Biuret contiene Cu2SO4 en solución acuosa alcalina (gracias a la presencia de NaOH o KOH). La reacción se basa en la formación de un complejo de coordinación entre los iones Cu2+ y los pares de electrones no compartidos del nitrógeno que forma parte de los enlaces peptídicos. Esta última reacción provoca cambios decoloración: violeta púrpura o violeta rosado. Debe señalarse que el color depende de la naturaleza de las proteínas; proteínas y péptidos dan un color rosado; la gelatina da un color azul.

REACCIÓN DE HOPKINS COLE

REACCIÓN CON NITROPRUSIATO SÓDICO

REACCIÓN CON NITROPRUSIATO SÓDICO La cisteína, producen una coloración roja en una reacción con nitroprusiato sódico en solución amoniacal diluida debido a que libera NO.

REACCIÓN CON ACETATO DE PLOMO ALCALINO

Esta prueba sirve para identificar proteínas o aminoácidos que contengan azufre en su composición y la prueba resulta positiva cuando se observa la coloración negro o azul oscuro debido a que el PbS precipita. Pero al realizar esta prueba con la albumina obtuvimos un resultado negativo dándonos un color blanco lechoso y lo cual nos indica que no existen aminoácidos azufrados.

APLICACIONES EN FARMACIA DE LA ALBUMINA

INTRAVENOSO

DIFUSION

-COMO INFUSION SE UTILIZAN PARA TRATAMIENTO DE QUEMADURAS

- INTERCAMBIO DE PLASMA

- LUBRICACIÒN (CEBADO) DE LOS OXIGENADORES DE BOMBA

- SINDROME DE DISTRESS RESPIRATORIO (NO HAY SUFICIENTE PRODUCCION DE SURFACTANTE)

-TRATAMIENTO HIPOPROTEINEMIA POSTOPERATORIA (disminución de la concentración de proteínas)

- EN EL TRATAMIENTO DE SHOCK HIPOVOLÉMICO HEMORRÁGICO/ NO HEMORRÁGICO

El éxito en la vida consiste en seguir siempre adelante. Samuel Johnson

GRACIAS

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