Estructura de las proteínas y enlaces que la estabilizan. Al fin entendí: Biología molecular
Summary
TLDREste video educativo, presentado por Daniel Rodríguez, explora la biología molecular con enfoque en las proteínas. Expone cómo la estructura interna de una sustancia, como el grafito y los diamantes, afecta sus características. Las proteínas, compuestas de aminoácidos, se clasifican en estructuras primarias, secundarias, terciarias y cuaternarias. La formación de enlaces peptídicos, puentes de hidrógeno y la interacción de grupos laterales son clave para su función. Se destaca la importancia de la temperatura y el pH en la estabilidad de las proteínas, y se menciona la hemoglobina como ejemplo de una proteína con estructura cuaternaria.
Takeaways
- 💎 El grafito y los diamantes están compuestos principalmente de átomos de carbono, pero su estructura interna determina sus propiedades.
- 🔗 En el grafito, los átomos de carbono forman láminas que se deslizan fácilmente, lo que da una sensación suave al escribir.
- 🏔️ En los diamantes, los átomos de carbono forman una estructura tridimensional compacta, haciéndolos extremadamente duros.
- 🧬 Las proteínas, como los diamantes y el grafito, dependen de su estructura interna para determinar su función.
- 🔗 La estructura primaria de las proteínas es una cadena de aminoácidos unidos por enlaces peptídicos, similar a un collar de perlas.
- 🔬 Los puentes de hidrógeno son fuerzas de atracción que unen átomos en diferentes partes de las moléculas y son esenciales en las estructuras proteicas.
- 🌀 La estructura secundaria de las proteínas se organiza en alfa hélices o láminas beta, que son estabilizadas por puentes de hidrógeno.
- 🌍 La estructura terciaria es la forma global de una proteína, resultado de la interacción entre sus estructuras secundarias.
- ⚖️ Las proteínas se pueden clasificar como fibrosas o globulares, dependiendo de su estructura terciaria y función.
- 💡 La estructura cuaternaria ocurre cuando múltiples subunidades proteicas se unen para funcionar, como en la hemoglobina, que tiene cuatro subunidades.
Q & A
¿Cuál es la principal diferencia entre el grafito y el diamante a nivel molecular?
-El grafito y el diamante están compuestos principalmente de átomos de carbono, pero difieren en cómo se organizan estos átomos. En el grafito, los átomos de carbono forman láminas que se deslizan fácilmente una sobre otra, mientras que en el diamante, los átomos de carbono forman una estructura tridimensional compleja y muy compacta, lo que lo hace uno de los materiales más resistentes.
¿Qué es la estructura primaria de una proteína y cómo se forma?
-La estructura primaria de una proteína es la cadena lineal de aminoácidos unidos entre sí por enlaces peptídicos. Se forma cuando los aminoácidos se enlazan mediante enlaces covalentes llamados enlaces peptídicos, creando una cadena que se asemeja a un collar de perlas.
¿Qué son los puentes de hidrógeno y cómo influyen en la estructura secundaria de las proteínas?
-Los puentes de hidrógeno son interacciones químicas de atracción entre átomos de una molécula y otros de otra, generalmente entre hidrógeno, nitrógeno y oxígeno. En las proteínas, estos puentes son fundamentales para la formación de la estructura secundaria, como las alfa hélices y las láminas beta, donde los puentes de hidrógeno entre los átomos de la cadena principal mantienen la conformación específica de estas estructuras.
¿Cuáles son las dos formas principales de estructura secundaria en las proteínas?
-Las dos formas principales de estructura secundaria en las proteínas son la alfa hélice y la lámina beta. La alfa hélice es una estructura en espiral formada por puentes de hidrógeno entre los átomos de la cadena principal, mientras que las láminas beta son estructuras planas o en forma de escalera formada por aminoácidos que se apilan uno al lado del otro y también se mantienen unidas por puentes de hidrógeno.
¿Qué es la estructura terciaria de una proteína y cómo se diferencia de las proteínas globulares y fibrosas?
-La estructura terciaria de una proteína es la conformación tridimensional que adopta toda la cadena de aminoácidos después de que se han formado las estructuras secundarias. Las proteínas globulares tienen una estructura terciaria más compacta y esférica, mientras que las proteínas fibrosas tienen una estructura terciaria alargada, lo que les confiere características estructurales y a menudo son menos solubles en agua.
¿Qué interacciones químicas están involucradas en la formación de la estructura terciaria de las proteínas?
-La formación de la estructura terciaria de las proteínas está influenciada por varias interacciones químicas, incluyendo puentes de hidrógeno, interacciones iónicas, enlaces disulfuros entre aminoácidos cisteína y otras fuerzas no covalentes. Estas interacciones entre los grupos laterales (R) de los aminoácidos ayudan a estabilizar la forma tridimensional de la proteína.
¿Cómo pueden los factores físicos como la temperatura o el pH afectar la estructura terciaria de las proteínas?
-Los factores físicos como la temperatura y el pH pueden afectar la estructura terciaria de las proteínas al influir en la estabilidad de los enlaces y interacciones que la mantienen. Por ejemplo, una temperatura elevada puede desnaturalizar una proteína, rompiendo los enlaces que la mantienen en su forma funcional, mientras que un pH extremo puede alterar las cargas de los aminoácidos y afectar las interacciones iónicas.
¿Qué es la estructura cuaternaria y en qué consiste?
-La estructura cuaternaria se refiere a la organización de proteínas que consisten en múltiples subunidades o cadenas de aminoácidos que funcionan juntas para realizar una función específica. Estas subunidades pueden ser idénticas o diferentes y se unen para formar un complejo proteico que actúa como una sola entidad.
¿Cuál es la relación entre la estructura de una proteína y su función?
-La estructura de una proteína está intrínsecamente relacionada con su función. La forma específica de una proteína, determinada por sus niveles de estructura primaria, secundaria, terciaria y cuaternaria, le permite interactuar con otros moléculas y realizar actividades específicas, como catalizar reacciones en enzimas o proporcionar soporte estructural en proteínas fibrosas.
¿Por qué es importante la comprensión de la estructura de las proteínas en la biología molecular?
-La comprensión de la estructura de las proteínas es crucial en la biología molecular porque permite entender cómo las proteínas cumplen sus funciones vitales en los organismos. Además, este conocimiento es fundamental para el diseño de fármacos, el estudio de enfermedades relacionadas con las proteínas y la ingeniería de proteínas con propiedades específicas.
Outlines
📚 La Diferencia Entre Grafito y Diamante
Este párrafo explica que tanto el grafito como los diamantes están compuestos principalmente de átomos de carbono, pero difieren en sus propiedades debido a la forma en que están organizados. Mientras que en el grafito los átomos de carbono forman láminas que se deslizan fácilmente unas sobre otras, en los diamantes forman una estructura tridimensional muy compacta, lo que hace que sean extremadamente resistentes. Este concepto se extiende a las proteínas, donde la estructura interna es crucial para su función.
🔬 La Estructura de las Proteínas
Se describe la complejidad de las proteínas y cómo se organizan en cuatro niveles: primaria, secundaria, terciaria y cuaternaria. La estructura primaria se forma mediante enlaces peptídicos entre aminoácidos. La secundaria se compone de alfa hélices y láminas beta, que se mantienen unidas por puentes de hidrógeno. La terciaria es el resultado de la interacción entre todas las estructuras secundarias, dando forma a la proteína completa y determinando su función. Además, se mencionan las proteínas fibrosas y globulares, y cómo las interacciones entre los grupos laterales de los aminoácidos contribuyen a la estabilidad de la estructura terciaria.
🌡 Factores que Influyen en la Estructura de las Proteínas
Finalmente, se discuten los factores físicos como la temperatura y el pH que pueden afectar la estructura terciaria de las proteínas, llevándolas a desnaturalizarse y perder su función. Se da un ejemplo con el planchado del cabello, donde la aplicación de calor rompe los enlaces que mantienen la estructura del cabello. También se menciona la estructura cuaternaria, donde algunas proteínas requieren la unión de subunidades para funcionar, como es el caso de la hemoglobina, que está compuesta de cuatro subunidades para transportar oxígeno.
Mindmap
Keywords
💡Grafito y Diamantes
💡Estructura Primaria
💡Puentes de Hidrógeno
💡Estructura Secundaria
💡Estructura Terciaria
💡Enlaces Disulfuro
💡Proteínas Globulares
💡Proteínas Fibrosas
💡Estructura Cuaternaria
💡Desnaturalización de Proteínas
Highlights
El grafito y los diamantes están compuestos principalmente de átomos de carbono.
La diferencia entre grafito y diamante radica en la forma en que se organizan los átomos de carbono.
En el grafito, los átomos de carbono forman láminas que se deslizan sobre otras.
Los diamantes tienen una estructura tridimensional compleja y compacta, lo que les confiere gran resistencia.
La estructura interna de una sustancia es crucial para sus características y funciones.
Las proteínas son biomoléculas cuyo funcionamiento está estrechamente relacionado con su estructura.
Las proteínas están compuestas de aminoácidos, que se unen mediante enlaces peptídicos.
La estructura primaria de las proteínas es una cadena lineal de aminoácidos unidos por enlaces peptídicos.
Los puentes de hidrógeno son interacciones químicas que unen átomos de diferentes moléculas.
La estructura secundaria de las proteínas incluye formas como la alfa hélice y las láminas beta.
Las alfa hélices son estructuras secundarias en forma de espiral.
Las láminas beta son estructuras secundarias que se asemejan a una escalera.
La estructura terciaria es la forma global de la proteína, determinada por la interacción de sus estructuras secundarias.
Las proteínas se clasifican en globulares y fibrosas según su estructura terciaria.
Las proteínas fibrosas tienen una estructura terciaria alargada y suelen tener funciones estructurales.
Las proteínas globulares son más compactas y suelen ser solubles en agua, realizando funciones como enzimas.
La estructura terciaria se estabiliza mediante interacciones como puentes de hidrógeno, interacciones iónicas y enlaces disulfuro.
Factores físicos como la temperatura o el pH pueden afectar la estructura terciaria de las proteínas.
La desnaturalización de una proteína se produce cuando se rompen sus enlaces y pierde su estructura terciaria.
La estructura cuaternaria se da en proteínas que funcionan como complejos proteicos formados por subunidades.
La hemoglobina es un ejemplo de proteína con estructura cuaternaria, compuesta de cuatro subunidades.
Transcripts
probablemente has escuchado que el
grafito de los lápices y los diamantes
se componen prácticamente de lo mismo en
concreto ambos están hechos
principalmente de puros átomos de
carbono a veces cuesta imaginar que
estas dos sustancias sean tan diferentes
cuando se componen de lo mismo sin
embargo el truco está en Cómo se
acomodan los átomos de carbono por
ejemplo en el grafito los átomos forman
unas especies de láminas que se deslizan
fácilmente una sobre otras por eso al
escribir es una sensación suave sin
embargo en los diamantes los átomos
forman una estructura tridimensional
compleja y muy compacta es por eso que
el diamante es uno de los materiales más
resistentes que existen Este es un
ejemplo sencillo de cómo la estructura
interna de una sustancia puede afectar
de manera importante sus características
y las proteínas son muy similares en
este aspecto ya veremos en este y los
siguientes vídeos que la estructura de
las biomoléculas está muy relacionado
con su función y en específico hablando
de las proteínas prácticamente si no
tienen una estructura adecuada no
funcionan para nada Hola a todos Mi
nombre es Daniel Rodríguez y bienvenidos
al fin entendí biología molecular
[Música]
[Aplausos]
la estructura de las proteínas puede
llegar a ser tan compleja que mejor la
hemos clasificado en cuatro niveles de
organización comúnmente decimos que las
proteínas pueden tomar una estructura
primaria secundaria terciaria y hasta
una estructura cuaternaria antes de ver
cada una recordemos que las proteínas se
componen de aminoácidos en el video
pasado los Vimos a detalle pero
básicamente son compuestos que poseen un
carbono central al cual se une un
hidrógeno un grupamino un grupo
carboxilo y además posee una cadena
variable o cadena lateral que
representamos con una r en sí le
llamamos variable porque va a ser
diferente para cada uno de los
aminoácidos que encontramos en las
proteínas y Además este grupo define las
características físico-químicas como la
polaridad o la reactividad
Y bueno ya que recordamos a estos
compuestos la estructura primaria de las
proteínas se obtiene cuando los
aminoácidos se unen entre ellos por
medio de enlaces peptídicos Así es como
se le conoce al enlace que une a los
aminoácidos entonces en esta estructura
básicamente es como si se formara un
collar de perlas los aminoácidos que
conforman la proteína van formando una
cadena unida por puros enlaces
peptídicos los cuales son enlaces muy
fuertes antes de ver las siguientes
estructuras tenemos que recordar un
concepto importante el de los puentes de
hidrógeno en realidad merecerían su
propio vídeo aparte que acá lo tenemos
pero de forma sencilla los puentes de
hidrógeno es un tipo de interacción
química es decir es una fuerza de
atracción que hace que los átomos de una
molécula se sientan muy atraídos por los
de otra hablando de las biomoléculas lo
más común es que se formen puentes de
hidrógeno cuando este se acerca o a un
átomo de nitrógeno o a uno de oxígeno
por ejemplo usemos este collar como si
fuera una proteína en este aminoácido
puede haber un átomo de hidrógeno ahora
si se acerca lo suficiente a otro
aminoácido seguramente en este hay un
átomo de nitrógeno o de oxígeno con el
que se pueda formar un puente de
hidrógeno Y eso hace que ahora estos
aminoácidos estén muy cercanos entre
ellos no enlazados realmente pero si
sienten atracción uno por otro
Y esto es lo que ocurre en la estructura
secundaria Una vez que se tiene la
cadena de aminoácidos esta se puede
doblar o hasta torcer en ciertas
secciones y a estos nuevos arreglos son
los que conocemos como estructura
secundaria y en específico hay dos
formas en Cómo se pueden doblar este
tipo de estructuras una de ellas se
conoce como Alfa hélice en este tipo de
estructuras secundaria los aminoácidos
forman una especie de espiral y esto
ocurre porque se empiezan a formar
puentes de hidrógeno entre átomos de la
cadena principal es decir entre los
mismos átomos que están formando los
enlaces peptídicos
otro tipo de estructura secundaria son
las láminas beta en este caso los
aminoácidos van formando una especie de
escalera Por ejemplo si imaginamos que
esta tira de papel es la cadena de
aminoácidos es como si estos aminoácidos
fueran haciendo esto
colocándose como escalones
[Música]
después los aminoácidos pueden dar un
giro y colocarse al lado para formar
otra hebra de aminoácidos Esto es lo que
conocemos como lámina Beta a estas
hebras una al lado de la otra que
también se mantienen unidas por puentes
de hidrógeno entre los átomos de las
mismas cadenas algo interesante de las
estructuras secundarias es que cuando
los aminoácidos acomodan por ejemplo en
Alfa hélice los grupos r o sea las
cadenas laterales quedan hacia fuera de
la hélice y en las láminas Beta quedan o
por encima o por debajo podemos decir
que en ambos casos quedan hacia la
interperie Y eso es importante porque
eso permite que después puedan
interaccionar los grupos r de distintas
estructuras secundarias y eso es lo que
ocurre en la estructura terciaria es
algo así en la estructura primaria
tenemos la cadena lineal aminoácidos en
la secundaria se empiezan a formar Alfa
hélices o Beta láminas las cuales
representamos con flechas y la
estructura terciaria es cuando toda la
cadena interacciona consigo misma es
decir que todas las estructuras
secundarias acercándose unas a otras
participan para darle una forma global a
toda la proteína y esta estructura
resultante es única para cada proteína y
es la que le permite llevar a cabo sus
funciones
además dependiendo de cómo sea la
estructura terciaria las proteínas
generalmente se clasifican en dos tipos
o proteínas globulares o fibrosas las
proteínas fibrosas son aquellas donde la
estructura terciaria resulta ser un poco
más alargada O sea que encontramos un
largo y un ancho de la proteína en
cambio las globulares suelen ser un poco
más compactas prácticamente podemos
decir que son esféricas y eso altera sus
características por ejemplo las
proteínas fibrosas suelen ser menos
solubles en agua y poseen funciones
estructurales por ejemplo el colágeno
aquella proteína que mencionamos en el
primer vídeo queda soporte y estructura
a todos los tejidos del cuerpo
en cambio las proteínas globulares son
muy solubles en agua y pueden llevar a
cabo una gran cantidad de funciones por
ejemplo la mayoría de las enzimas son
proteínas globulares es por eso que
pueden llevar a cabo diferentes
reacciones
algo importante que debemos saber para
entender la estructura terciaria Es que
para estabilizarse participan varios
tipos de interacciones y enlaces
químicos por ejemplo hace un momento
dijimos que la estructura terciaria se
consigue principalmente por la
interacción de los grupos r entonces hay
algunos aminoácidos que en sus cadenas
laterales tienen átomos que les permiten
formar puentes de hidrógeno pero también
hay otros que poseen carga y eso les
permite atraerse por medio de
interacciones iónicas o incluso hay
aminoácidos especiales como la cisteína
que tiene un átomo de azufre en el grupo
r y cuando dos cisteínas se acercan
pueden formar un enlace muy fuerte
conocido como enlace disulfuro
y existen otras interacciones
responsables de mantener la estructura
terciaria sin embargo solo mencionaremos
estas porque son las más importantes
Aunque algo que sí debo mencionar porque
es muy importante es que todos estos
enlaces e interacciones dependen de
factores físicos como puede ser la
temperatura o el pH Por ejemplo si una
proteína ya tiene su estructura
terciaria puede llevar a cabo sus
funciones normales a una temperatura
determinada pero si se aumenta mucho la
temperatura la proteína se puede
desnaturalizar eso significa que pierde
su estructura terciaria justamente
porque se rompen todos los enlaces que
la mantenían estable de hecho esto es lo
que ocurre cuando la gente se plancha el
cabello básicamente al plancharlo con el
calor se empiezan a romper tanto puentes
de hidrógeno como los enlaces de sulfuro
de las proteínas que le dan la forma
rizada al cabello
Y por último veamos la estructura
cuaternaria hay algunas proteínas que en
realidad funcionan como si fueran
complejos proteicos por ejemplo puede
ser que dos cadenas de aminoácidos
consigan su estructura terciaria de
manera independiente pero para llevar a
cabo una sola función deben unirse y
trabajar en equipo podríamos decir que
cada cadena es una subunidad de la
proteína y eso es lo que conocemos como
estructura cuaternaria cuando combinamos
subunidades proteicas y puede ser que
las subunidades sean iguales o que sean
diferentes eso va a depender de cada
proteína por ejemplo la hemoglobina la
proteína que transporta oxígeno a través
del cuerpo se compone de cuatro
subunidades que en realidad Serían como
dos parejas dos cadenas son iguales y se
conocen como Alfa y hay otras dos
cadenas que también son iguales que se
conocen como beta y únicamente cuando
están las cuatro juntas la hemoglobina
puede llevar a cabo su función
Muchas gracias en el próximo vídeo
Seguiremos aprendiendo un poco más sobre
la estructura de las proteínas pero
ahora nos enfocaremos en las enzimas hay
quedará más claro cómo se relaciona la
estructura con la función pero recuerda
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vemos cuídense
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